装船机大车行走机构防碰撞报警系统的制作方法

本实用新型涉及港口装船技术领域，特别是涉及一种装船机大车行走机构防碰撞报警系统。

背景技术：

装船机是用于散料港口装船时使用的大型散料装船设备。一般装船机由大车行走机构、门架、塔架、俯仰机构、臂架皮带机组、伸缩溜筒、尾车、旋转机构等组成。大车行走机构位于装船机的最底部，用于承托装船机沿大车运行轨道移动。大车运行轨道一般与装货码头的海岸线平行。大型货运港口经常需要设置两台或两台以上的装船机，它们同时工作，提高港口吞吐效率。这些装船机的大车运行机构通常都运行在相同的大车运行轨道上，因此会因为驾驶员操作失误造成相邻的两台装船机的大车行走机构发生碰撞。

为防止相邻装船机的大车行走机构发生碰撞，传统技术在装船机的大车行走机构上设置限位触碰开关。在实现过程中，发明人发现当相邻的两台装船机大车行走机构上的限位触碰开关被触发时，因为大车行走机构的行走惯性，即使立即刹车也不能避免的大车行走机构的相撞，造成设备损伤，不能有效防止碰撞发生。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统技术中不能有效防止相邻装船机的大车行走机构之间发生碰撞的问题，提供一种装船机大车行走机构防碰撞报警系统。

本实用新型实施例提供一种装船机大车行走机构防碰撞报警系统，包括：测距传感器、装船机控制装置和大车运行机构驱动装置；

测距传感器设置于大车运行机构上，用于检测大车运行机构与相邻的大车运行机构之间的距离，且在距离小于预设安全距离时，发送报警信号至装船机控制装置；

装船机控制装置电连接大车运行机构驱动装置，用于在收到报警信号时，控制大车运行机构驱动装置使大车运行机构停止运行。

在其中一个实施例中，还包括电连接的集控控制装置和第一显示装置；集控控制装置设置在港口集控室中；集控控制装置与装船机控制装置通信连接。

在其中一个实施例中，还包括电连接的监控管理装置和第二显示装置，监控管理装置与集控控制装置通信连接。

在其中一个实施例中，装船机控制装置包括PLC控制装置。

在其中一个实施例中，PLC控制装置包括PLC主站、第一PLC分站和第二PLC分站，PLC主站分别电连接第一PLC分站和第二PLC分站，第一PLC分站电连接测距传感器；第二PLC分站电连接大车运行机构驱动装置。

在其中一个实施例中，装船机PLC控制装置还包括数字量输入模块，数字量输入模块分别电连接测距传感器和第一PLC分站。

在其中一个实施例中，测距传感器包括第一测距传感器和第二测距传感器；第一测距传感器设置在大车运行机构的第一侧；第二测距传感器设置在大车运行机构的第二侧；第一侧与第二侧相对；

第一PLC分站分别连接第一测距传感器和第二测距传感器。

在其中一个实施例中，第一测距传感器和第二测距传感器为红外测距传感器。

在其中一个实施例中，还包括报警装置；报警装置设置在装船机驾驶室中；报警装置与第二PLC分站电连接。

在其中一个实施例中，PLC主站包括S7-300PLC控制器。

上述的装船机大车行走机构防碰撞报警系统，通过安装在大车运行机构上的测距传感器检测大车运行机构与相邻大车运行机构的距离，在上述距离小于安全距离时发送报警至装船机控制装置，从而使装船机控制装置控制大车运行机构驱动装置制动大车运行机构。当相邻的大车运行机构之间的距离小于安全距离时制动大车运行机构，在碰撞发送之前采取措施，有效防止碰撞，避免设备损伤。

附图说明

图1为一实施例中装船机大车行走机构防碰撞报警系统的结构框图；

图2为另一实施例中装船机大车行走机构防碰撞报警系统的结构框图；

图3为又一实施例中装船机大车行走机构防碰撞报警系统的结构框图；

图4为一实施例中装船机港口装船作业俯视结构图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型实施例提供一种装船机大车行走机构防碰撞报警系统，如图1所示，包括：测距传感器10、装船机控制装置20和大车运行机构驱动装置30。

测距传感器10设置于大车运行机构上，用于检测大车运行机构与相邻的大车运行机构之间的距离，且在距离小于预设安全距离时，发送报警信号至装船机控制装置20。

装船机控制装置20电连接大车运行机构驱动装置30，用于在收到报警信号时，控制大车运行机构驱动装置30使大车运行机构停止运行。

具体的，测距传感器10电连接装船机控制装置20，检测大车运行机构与相邻的大车运行机构之间的距离。测距传感器10中预设了安全距离，当大车运行机构与相邻的大车运行机构之间的距离小于安全距离时，测距传感器10发送报警电信号至装船机控制装置20。装船机控制装置20接收到报警信号时，立即发送制动信号至大车运行机构驱动装置30，使大车运行机构停止运行。其中，告警电信号可以是数字电信号也可以是模拟电信号。安全距离为预设参数，由工作人员根据装船机运行经验设置。

本实施例提供的装船机大车行走机构防碰撞报警系统，通过安装在大车运行机构上的测距传感器10检测大车运行机构与相邻大车运行机构的距离，在上述距离小于安全距离时发送报警至装船机控制装置20，从而使装船机控制装置20控制大车运行机构驱动装置30制动大车运行机构。在相邻的大车运行机构之间的距离小于安全距离时立即报警并停止大车运行机构的运行，在碰撞之前采取措施，有效防止碰撞，避免设备损伤。

在其中一个实施例中，测距传感器10检测大车运行机构与相邻大车运行机构的距离，并反馈至装船机控制装置20，装船机控制装置20在检测到测量距离小于第一阈值时，可以控制大车运行机构驱动装置30控制大车运行机构减速运行，并持续接收测距传感器10反馈的距离信息，当进一步检测到反馈的距离小于第二阈值时，装船机控制装置20报警，以提醒工作人员当前大车运行可能存在碰撞危险，若工作人员未采取安全措施，大车仍进一步相对运行，则当测距传感器10反馈的距离小于第三阈值时，为了保证有足够的安全刹车距离，装船机控制装置20控制大车运行机构驱动装置30停止运行，实现在碰撞前的紧急制动。其中，第一阈值大于第二阈值，第二阈值大于第三阈值，第一阈值、第二阈值和第三阈值均可以根据大车的惯性及运行速度进行预先设置。阈值和测距传感器反馈的距离进行比较的过程可以采用电压比较器等硬件进行实现。采用本实施例中提供的方案，可以在相邻大车间距离较远时，避免频繁制动造成的大车机构磨损，又可以防止相邻大车碰撞。

在一个实施例中，如图2所示，还包括电连接的集控控制装置40和第一显示装置50；集控控制装置40设置在港口集控室中；集控控制装置40与装船机控制装置20通信连接。

具体的，港口集控室中的集控控制装置40与装船机控制装置20通信，将报警信息显示在第一显示装置50上。通过第一显示装置50及时将报警信息通知到港口集控室内的工作人员。

在一个实施例中，如图2所示，还包括电连接的监控管理装置60和第二显示装置70，监控管理装置60和集控控制装置40通信连接。

具体的，监控管理装置60分别连接多个设置在港口货运设施上的监控摄像头，可以调取摄像头拍摄的监控视频。监控管理装置60与集控控制装置40通信，当集控控制装置40收到报警信息时，将测距传感器10位置的监控视频显示在第二显示装置70上，第二显示装置70设置在港口集控室内，工作人员可以及时看到测距传感器10位置的监控视频，排除因其他障碍物阻挡导致测距传感器10发报警信号的情况。在一个实施例中，监控管理装置60为监控管理服务器。

在一个实施例中，装船机控制装置20包括PLC控制装置21。

在其中一个实施例中，装船机控制装置20可以包括单片机。单片机成本低，可实现低成本的防撞控制。

在一个实施例中，装船机控制装置20包括PLC控制装置21，集控控制装置40包括集控PLC控制装置。PLC控制装置21和集控PLC控制装置通过光纤通信连接。

在一个实施例中，如图3所示，PLC控制装置21包括PLC主站211、第一PLC分站212和第二PLC分站213，PLC主站211分别电连接第一PLC分站212和第二PLC分站213，第一PLC分站212电连接测距传感器10；第二PLC分站213电连接大车运行机构驱动装置30。PLC主站211与装船机控制装置20通信连接。

具体的，当大车运行机构与相邻的大车运行机构之间的距离小于安全距离时，测距传感器10发送报警信号至第一PLC分站212，第一PLC分站212转发报警信号至PLC主站211，PLC主站211接到报警信号时发送制动信号至第二PLC分站213，第二PLC分站213转发制动信号至大车运行机构驱动装置30，使大车运行机构停止运行。PLC主站211与分站、PLC主站211与集控PLC控制装置之间的通信可以采用Modbus TCP协议实现。在一个实施例中，大车运行机构驱动装置30为变频器或编码器。在其中一个实施例中，测距传感器可以是雷达传感器或超声波传感器等。

在一个实施例中，报警信号为数字信号，如图3所示，装船机PLC控制装置21还包括数字量输入模块214，数字量输入模块214分别电连接测距传感器10和第一PLC分站212。

在一个实施例中，如图3和4所示，测距传感器10包括第一测距传感器11和第二测距传感器12；第一测距传感器11设置在大车运行机构的第一侧；第二测距传感器12设置在大车运行机构的第二侧；第一侧与第二侧相对。

具体的，如图4所示，大车运行机构的运行轨道91与港口海岸线a平行，装船机进行装船作业时，大车运行机构在运行轨道上前后行走运行。大车运行机构的第一侧和第二侧分别为大车运行机构运行时的前侧和后侧。第一测距传感器11用于检测大车运行机构与其第一侧的相邻大车运行机构的距离，当距离小于安全距离时，发送报警信号至第一PLC分站212。第二测距传感器12用于检测大车运行机构与其第二侧的相邻大车运行机构的距离，当距离小于安全距离时，发送报警信号至第一PLC分站212。

在一个实施例中，第一测距传感器11和第二测距传感器12为红外测距传感器。

在一个实施例中，还包括报警装置80；报警装置80设置在装船机驾驶室中；报警装置80与PLC主站211电连接。当收到报警信号时，PLC主站211发送报警控制信号使设置在驾驶室中的报警装置80发出报警，将报警通知给驾驶员。

在一个实施例中，报警装置80包括声光报警器。在一个实施例中，报警装置80还包括第三显示装置，用于显示报警信息。

在一个实施例中，PLC主站211包括S7-300PLC控制器。在一个实施例中，集控PLC控制装置包括施耐德QUANTUN系列PLC控制器。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。