一种桥式抓斗卸船机雷达测距防撞系统的制作方法

本实用新型涉及卸船机的防撞系统，具体涉及一种桥式抓斗卸船机雷达测距防撞系统。

背景技术：

桥式抓斗卸船机属于散货码头前沿特种高空设备，司机在司机室移机作业时，存在较大的视觉盲区。当前卸船机大车驱动机构采用机械行程开关作为相邻设备防撞检测及保护装置，设有减速、停止限位，其安装于卸船机海侧左、右门腿防撞杆下方的大车台车上，当相邻卸船机相向移机时，机械行程开关机械臂被碰撞而动作，并将动作信号反馈回plc，plc发出控制信号控制大车变频驱动系统减速或停机，从而防止机械碰撞的发生。现有的卸船机大车防撞系统仅能检测相邻卸船机的碰撞，无法检测与前沿码头车辆、行人的有效距离，导致卸船机经常和车辆、或行人碰撞，对设备和生产安全造成较为重大的影响，给生产造成的直接和间接的经济损失。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种桥式抓斗卸船机雷达测距防撞系统，可以有效防止与卸船机、车辆、或行人发生碰撞，减少安全隐患。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种桥式抓斗卸船机雷达测距防撞系统，包括激光测距雷达、数据传输链路、卸船机plc、卸船机大车变频驱动系统以及预警装置，激光测距雷达通过固定支架安装于卸船机陆侧左、右门腿上，激光测距雷达通过数据传输链路与卸船机plc通信连接，所述卸船机plc分别与预警装置、卸船机大车变频驱动系统通信连接，通过激光测距雷达监测获得卸船机陆侧左、右门腿周围的靠近信号，将该靠近信号通过数据传输链路反馈至卸船机plc，由卸船机plc控制卸船机大车变频驱动系统减速或停止，同时由卸船机plc控制预警装置发出预警信号。

优选地，激光测距雷达为单点激光测距雷达，包括激光发射器和激光接收器，所述激光发射器发射激光，激光接收器接受激光的反射。

优选地，激光测距雷达的量程为0.1-12m。

优选地，固定支架包括固定底座、调节弹簧和安装平台，固定底座安装于卸船机陆侧左、右门腿上，安装平台内置于固定底座，安装平台通过调节弹簧安装于固定底座，安装平台用于安装激光测距雷达。

优选地，固定底座包括壳体、支腿以及密封玻璃盖，壳体具有开口，支腿安装于与所述开口相对的壳体另一侧，密封玻璃盖封盖于所述开口。

优选地，调节弹簧通过调节螺栓安装于固定底座，安装平台通过螺杆固定安装于固定底座。

优选地，预警装置包括安装于卸船机司机室内的蜂鸣警报器和警示装置。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型接入了激光测距雷达，当司机操作卸船机移机作业，激光测距雷达检测到卸船机、设备、车辆或行人距离较近时，立即反馈信号进入卸船机plc，在司机室的预警装置发出报警，提醒操作人员及时作出适当操作，同时卸船机plc控制卸船机大车变频驱动系统减速或停止，有效避免卸船机与相邻卸船机、设备、车辆或行人碰撞的发生，减少安全隐患。

附图说明

图1为本实用新型桥式抓斗卸船机雷达测距防撞系统的连接示意图；

图2为本实用新型固定支架的结构示意图之一；

图3为本实用新型固定支架的结构示意图之二；

图4为本实用新型其中一个实施例中桥式抓斗卸船机雷达测距防撞系统的工作原理图；

图5为本实用新型大车移动时检测到物件进入安全区、减速区、停止区的示意图。

图中：4、固定支架；41、固定底座；411、壳体；412、调节螺栓；42、调节弹簧；43、安装平台；44、螺杆；45、支腿；46、密封玻璃盖。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示的一种桥式抓斗卸船机雷达测距防撞系统，包括激光测距雷达、数据传输链路、卸船机plc、卸船机大车变频驱动系统以及预警装置，激光测距雷达通过固定支架4安装于卸船机陆侧左、右门腿上，激光测距雷达通过数据传输链路与卸船机plc通信连接，所述卸船机plc分别与预警装置、卸船机大车变频驱动系统通信连接，通过激光测距雷达监测获得卸船机陆侧左、右门腿周围的靠近信号，将该靠近信号通过数据传输链路反馈至卸船机plc，由卸船机plc控制卸船机大车变频驱动系统减速或停止，同时由卸船机plc控制预警装置发出预警信号，提醒操作司机注意行车安全。预警装置包括安装于卸船机司机室内的蜂鸣警报器和警示装置。

本实施例的激光测距雷达为单点激光测距雷达，包括激光发射器和激光接收器，所述激光发射器发射激光，激光接收器接受激光的反射。激光测距雷达的量程为0.1-12m。

本实施例的固定支架4包括固定底座41、调节弹簧42和安装平台43，固定底座41安装于卸船机陆侧左、右门腿上，安装平台43内置于固定底座41，安装平台43通过调节弹簧42安装于固定底座41，安装平台43用于安装激光测距雷达。固定底座41包括壳体411、支腿45以及密封玻璃盖46，壳体411具有开口，支腿45安装于与所述开口相对的壳体411另一侧，密封玻璃盖46封盖于所述开口。调节弹簧42通过调节螺栓412安装于固定底座41，安装平台43通过螺杆44固定安装于固定底座41，可通过调节螺栓412的调节，实现安装平台43的不同角度，对应调节激光测距雷达的测距角度。

本实用新型采用单点激光测距雷达进行实时测距，结合固定支架4，可有效提高检测的准确度和效率，结合固定安装支架，有效防止卸船机移机时发生碰撞，提高安全系数，确保大车行走机构在安全范围内及时减速或停车。采用激光测距雷达进行实时测距，结合安装平台43的水平度调节，可优化雷达的测距角度和提升检测的精确率，提高卸船机移机过程中实时测距的准确率，提高安全系数，确保大车行走机构在安全范围内及时减速或停车。

单点激光测距雷达的工作原理是飞行时间(tof)法，即激光器向物标射出一束细小的激光，物标反射的激光由光电元件接收，内置计时器测算激光束往返时间t，并计算出物标位置s：2s＝c*δt，s＝c*δt/2，(电磁波传播速度c＝3*10⁸m/s，δt＝t2-t1，t2是电磁波返回时间，t1是电磁波发射时间)。本实施例中使用的是0.1-12m测距量程的单点激光测距雷达，安装与卸船机大车陆侧左、右门腿上，对大车行进方向正前方的物标进行检测，可实现稳定、精准、高灵敏度和高速的距离测量的功能，不同温度、不同反射率等不同环境下适应性强。为防止安装水平度误差影响直线物标距离的监测，可通过调节固定支架4内的安装平台43水平度来减少雷达之外的因素引起的测量误差。固定支架4通过密封玻璃盖46作密闭防尘处理，而且可以防止散货码头复杂工况下雷达发射口有煤、矿沙等遮挡物引发近距离值误报。

如图4所示,单点激光测距雷达将所探测到的物标位置通过数据传输链路将其转化为输出开关量信号输送给卸船机plc，可配置卸船机plc设有正常模式、减速模式和停止模式。参考图4、图5，卸船机plc依据接受到的开关量信号,当单点激光测距雷达在安全区域内探测到物体时,发送信号给卸船机plc，卸船机plc采用正常模式，同时，卸船机plc发送信号给司机室，可配置司机室plc，司机室plc控制右联动台上绿色的警示装置警示灯常亮，提醒司机可正常运行卸船机；当单点激光测距雷达在警示区域内探测到物体时,卸船机plc采用减速模式,发送减速信号给卸船机plc，卸船机plc给卸船机大车变频驱动系统减速信号，使卸船机大车速度快速降为额定速度的8％,同时,卸船机plc给信号给司机室plc，司机室右联动台警报蜂鸣器报警，提醒司机注意移机安全。当激光测距雷达在停止区域内探测到物体时,卸船机plc采用停止模式,发送停止信号给卸船机plc,卸船机plc发送信号控制卸船机大车变频驱动系统变频器使卸船机大车停止,同时，卸船机plc给信号给司机室plc，司机室右联动台警报蜂鸣器报警，延时10秒后停止，并在司机室cms上显示停车故障，提醒司机注意行车安全并采取及时有效的措施避免碰撞的发生(港区前沿码头的车辆、行人、相邻卸船机等)。

本实施例的防撞系统与原有的机械行程开关防撞检测装置可相互补充，实现防撞的冗余保护，使卸船操作人员可及时有效的停止大车运行，防止视觉盲区或误操作引起的安全事故。

经实测卸船机大车速度为8％时,卸船机大车刹车距离仅为2cm,卸船机大车为额定速度时,卸船机大车制动距离为15cm，急停刹车制动距离为7cm。通过先减速后停止以及设置减速时大车给定运行速度，能够缩短大车刹车距离,可避免由于卸船机大车突然停止的刹车距离过长造成与相邻卸船机、车辆或行人发生碰撞。

本实用新型的实施方式不限于此，按照本实用新型的上述实施例内容，利用本领域的常规技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想且不冲突的前提下，以上优选实施例还可以做出其它多种形式的修改、替换或组合，所获得的其它实施例均落在本实用新型权利保护范围之内。