专利名称：一种基于gnss定位系统的轮胎吊防碰控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及集装箱码头和集装箱堆场监控领域，具体涉及一种基于GNSS (Global Navigation Satellite System,全球导航卫星系统)定位系统的RTG (Rubber-Tyre Gantry,轮胎吊)防石並控制系统。
背景技术：
国际海运业在世界贸易与经济的发展中发挥着极其重要的作用，同时世 界经贸的稳步增长又为航运业的发展提供了机会。我国已成为世界航运大国， 其发展对我国国民经济、对外贸易的发展，乃至世界经济与贸易都具有举足 轻重的作用。高效率的港口离不开高效率的机械设备和高新技术的应用，这 其中包括GNSS (Global Navigation Satellite System,全球导航卫星系统)控 制系统在码头轮胎吊上的应用。
轮胎吊(RTG)作为集装箱码头的重要作业工具，它的效率关系到集装 箱运输供应链是否畅通。由于轮胎吊设备非常庞大，而且离两边的集装箱箱 位距离非常近，驾驶室离地面很高，司机操纵着这些庞大的机械设备在集装 箱堆场非常窄的空间中进行长距离直线行走，靠目视来控制其按直线行走， 很容易因大车走偏而引发撞箱事故；当大车移动到作业区域时，司机驾驶小 车过程中可能发生对集装箱码放高度判断的失误，因操作吊具起升不够而引 发撞箱事故；此外，还会发生两台轮胎吊在同场或相邻场因司机判断失误而 引发撞车事故。可见，实现轮胎吊的防碰控制，仅仅靠人工来控制是非常困 难的，司机长时间劳累工作时更是如此。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于GNSS定位系统的轮胎吊防碰 控制系统，利用GNSS定位系统实现RTG的各类防碰。为了解决上述问题，本发明提供了一种轮胎吊防碰控制系统，包括
全球导航卫星系统GNSS基准站子系统，用于生成并播发全球定位系统 GNSS差分改正数；
码头操作系统TOS接口子系统，用于提供集装箱堆码信息和作业指令信
自
若千个GNSS移动站子系统，各自对应于一个RTG;用于接收所述GNSS 差分改正数，并根据该GNSS差分改正数和本移动站子系统接收的GNSS信 号确定所对应的轮胎吊RTG的GNSS坐标；以及用于自动捕获所述作业指令 信息；以及用于接收所述集装箱堆码信息，结合保存的堆场的地理信息系统 GIS信息、所述GNSS坐标和作业指令信息控制所述RTG，避免发生碰箱；
中心子系统，用于接收GNSS移动站子系统发送的GNSS坐标，根据保 存的GIS信息和各GNSS移动站子系统发送的GNSS坐标控制各RTG，避免 RTG间的碰撞及RTG和堆场固定物间的碰撞。
进一步地，所述GNSS基准站子系统具体包括
GNSS天线、GNSS接收机和基准站服务器；
所述GNSS接收机用于通过所述GNSS天线接收GNSS信号，并产生 GNSS差分改正数；
所述基准站l良务器用于播发所述GNSS差分改正数。
进一步地，所述GNSS天线包括第一 GNSS天线和第二 GNSS天线；所 述GNSS接收机包括第一 GNSS接收机和第二 GNSS接收机；
所述第一 GNSS接收机用于通过所述第一 GNSS天线接收GNSS信号， 并产生第一 GNSS差分改正数；
所述第二 GNSS接收机用于通过所述第二 GNSS天线接收GNSS信号， 并产生第二 GNSS差分改正数；
当产生两套差分改正数时，所述基准站服务器根据GNSS定位状态选择 其中状态最好的播发；当仅产生一套查分改正数时，所述基准站服务器播发 该套差分改正数。进一步地，所述中心子系统包括中心服务器； 所述基准站服务器复用所述中心服务器。 进一步地，所述GNSS移动站子系统具体包括 GNSS天线，固定于小车顶部；
GNSS接收机，用于通过所述GNSS天线接收GNSS信号；以及根据所 迷GNSS信号和所述GNSS差分改正数得到所述GNSS天线的GNSS定位点 坐标；
无线终端，用于计算当前吊具所在箱位的中心坐标与所述GNSS定位点 坐标在堆场贝排方向上的偏差值，并保存；之后，根据所述GNSS定位点坐 标和所述偏差值进行坐标校正得到吊具中心坐标，作为本子系统对应的RTG 的GNSS坐标发送。
进一步地，GNSS移动站子系统还包括可编程控制器PLC;
GNSS移动站子系统根据GIS信息、所述GNSS坐标和作业指令信息控 制本子系统对应的RTG,避免发生碰箱，具体包括
当司机选取作业指令到开锁成功这一时间段，所述无线终端根据所述作 业指令中的待作业集装箱类型得到对应的箱高，根据所述集装箱堆码信息， 得到所述该贝位各排的集装箱堆码高度和集装箱的堆码方式，根据所述GIS 信息得到该堆场轨道线和该贝位各排的箱位坐标，并将所述待作业集装箱的 箱高、所述集装箱堆码高度、集装箱的堆码方式、该堆场轨道线、该贝位各 排的箱位坐标和所述GNSS坐标发送到所述PLC;
所述PLC根据所述无线终端发来的上述信息、以及编码器给出的小车信 息和起升高度计算吊具或吊具上的集装箱与该贝位码放的集装箱之间的垂直 和水平距离，当任一距离值小于设定的笫一阈值时，PLC对小车速度或吊具 起升高度进行控制。
进一步地，GNSS移动站子系统还包括可编程控制器PLC;
GNSS移动站子系统根据GIS信息和所述GNSS坐标控制本子系统对应 的轮胎吊RTG，避免RTG大车走偏，具体包括
无线终端利用所保存的GIS信息给出的虚拟轨道线计算当前位置对应的轨道线中心点，根据所述GNSS坐标计算小车位置相对于轨道中心点海侧方 向距离，根据PLC小车编码器输出值得到小车相对于大车海侧顶点距离，经 过换算比较两个距离差；如杲该距离差大于设定的第二阈值，则向PLC发送 大车低速或停止指令；
所述PLC根据所述大车低速或停止指令相应控制大车运动。
进一步地，GNSS移动站子系统还包括可编程控制器PLC;
GNSS移动站子系统根据GIS信息和所述GNSS坐标控制本子系统对应 的轮胎吊RTG，避免发生碰箱，具体包括
所述移动站软件计算所述GNSS坐标与RTG所在贝位中心线的距离，如 果该距离达到或超过设定的第三阈值、小于第四阈值时，向PLC发送小车低 速指令，进一步达到或超过第四阈值时，向PLC发送小车停止指令；
所述PLC根据所述小车低速或停止指令相应控制小车运动。
进一步地，GNSS移动站子系统还包括可编程控制器PLC;
中心子系统根据所述GIS信息、各GNSS移动站子系统发送的GNSS坐 标控制各RTG，避免RTG间的碰撞，具体包括
中心子系统利用各GNSS移动站子系统发回的GNSS坐标，实时计算任 意两个RTG间的相对距离；如果两个RTG的相对距离在某个级别的报警信 息所对应的范围内，则发送相应级别的报警信息到所述两个RTG对应的 GNSS移动站子系统；
所迷两个RTG对应的GNSS移动站子系统中的无线终端根据所述报警信 息的级别，相应进行以下操作之一示警、发送大车低速指令到所述PLC或 发送大车停止指令到所述PLC;
所述PLC根据大车低速或停止指令相应控制大车运动。
进一步地，GNSS移动站子系统还包括可编程控制器PLC;
中心子系统根椐所述GIS信息、各GNSS移动站子系统发送的GNSS坐 标控制各RTG，避免RTG和堆场固定物间的碰撞，具体包括
中心子系统利用各GNSS移动站子系统发回的GNSS坐标，以及保存在
9本地的GIS信息，实时计算RTG与该RTG所在的堆场的各固定物的相对距 离；如果一 RTG与固定物的相对距离在某个级别的报警信息所对应的范围 内，则发送相应级别的报警信息到所述RTG对应的GNSS移动站子系统；
所述RTG对应的GNSS移动站子系统的无线终端+艮据所述^^警信息的级 别，相应进行以下操作之一示警、发送大车低速指令到所述PLC或发送大 车停止指令到所述PLC;
所述PLC根据大车低速或停止指令相应控制大车运动。
本发明给出了一个完整的基于GNSS定位系统的RTG防碰控制系统，通 过实时指令获取和GIS (地理信息系统)及堆码信息比对扩大了防碰的覆盖 面，能够实现同贝位和邻贝位防碰箱、防大车走偏碰箱、RTG同场防碰和相 邻场防碰、RTG与固定建筑的防碰。另外，本发明釆用基于组件的系统架构 模式，能适用于多种类型的无线终端、TOS系统和轮胎吊PLC，通过基于GNSS 定位系统的RTG防碰控制系统，最大程度地降低RTG安全事故发生率。本 发明的一个优化方案的冗余i殳计提高了系统的可靠性；本发明的又一优化方 案通过GNSS天线安装位置吊具自动纠偏提高了安装的灵活性。
图1为RTG防碰控制系统的一个实施例的具体实施框图2为GNSS基准站子系统的一个实施例的具体实施框图3为GNSS移动站子系统的一个实施例的具体实施框图4为本发明一个实施例中的区域示意图5为中心子系统的一个实施例的具体实施框图6为TOS接口子系统的一个实施例的具体实施框图。
具体实施例方式
下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。 整个基于GNSS定位系统的RTG防碰控制系统依托港口现有的无线终端、PLC电控系统、无线网络、计算机网络系统、码头操作系统(TOS)等， 至少包括以下子系统GNSS基准站子系统A、若干个GNSS移动站子系统B、 中心子系统C和TOS接口子系统D。
所述GNSS基准站子系统A，用于生成并播发GNSS差分改正数。
所述TOS接口子系统D，用于提供集装箱堆码信息和作业指令信息。
所述GNSS移动站子系统B可以有一个或多个，各自对应于一个RTG， 保存有堆场的GIS信息，用于接收所述GNSS差分改正数，并根据该GNSS 差分改正数和本移动站子系统接收的GNSS信息生成所对应的RTG的GNSS 坐标(如果GNSS天线安装位置与GNSS坐标存在偏差，则确定GNSS坐标 时先根据所述GNSS差分改正数和本子系统接收到的GNSS信号得到GNSS 天线的安装位置，然后根据该安装位置和GNSS的实际位置得到该安装位置 的偏差值，此后根据该安装位置的偏差值得到校正后的GNSS坐标)；以及 用于自动捕获所述作业指令信息，发送所述GNSS坐标和作业指令信息到所 述的中心子系统C;以及用于接收所述集装箱堆码信息(该信息既可以间接 从中心子系统C获取，也可直接中所述TOS接口子系统D获取)，结合所 保存的GIS信息、所述GNSS坐标和所述作业指令信息控制所述RTG，避免 发生碰箱。
所述中心子系统C,用于保存堆场的GIS信息、接收GNSS移动站子系 统B发送的GNSS坐标和作业指令信息，根据所述GIS信息、各GNSS移动 站子系统B发送的GNSS坐标和所述作业指令信息控制各RTG，避免RTG 间的碰撞及RTG和堆场固定物间的碰撞。
GNSS差分改正数的播发方式既可以釆用TCP/IP方式，UDP广播方式， 也可以采用其他方式，如数传电台或网络电台播发等。
各子系统的具体实现可以如下文所述。
所述GNSS基准站子系统A的一个实施例如图2所示，包括
GNSS天线、GNSS接收机和基准站服务器C1;其中，可以将一个GNSS 天线、 一个GNSS接收机及其配套电缆、电源等统称为一套GNSS差分设备。
所述GNSS基准站子系统的GNSS天线安装在开阔地点，如办公楼楼顶，安装时应保证天线所在点IO度仰角以上没有遮挡物。
所述GNSS接收机用于通过所述GNSS天线接收GNSS信号，并根据所 接收的GNSS信号产生GNSS差分改正数；
所述基准站服务器CI用于播发所述GNSS差分改正数。
为了保证可靠性，所述GNSS基准站子系统还可以包括用于为所述基准 站服务器CI供电的UPS (Uninterruptible Power Supply,不间断电源)C2。 通过配备UPS，可保证所述GNSS基准站子系统在断电后不少于四小时的电 源正常供应。
在本实施例中，所述GNSS基准站子系统的UPS和基准站服务器分别复 用中心子系统的UPS和中心服务器；实际应用时不限于此，所述GNSS基准 站子系统可以有独立的UPS和基准站服务器，本实施例中采用复用的做法是 为了实现简单，以及节省成本。基准站服务器还可以进一步将GNSS差分设 备的工作状态(如锁定卫星颗数、定位状态等)实时发送至所述中心子系统， 从而实现GNSS基准站子系统全天候无人值守。
在本实施例里，为保证基准站工作的高可靠性，最大限度地降低由于基 准站故障而导致RTG定位精度发生较大偏差的情况，采用双机冗余技术，即 安装两套GNSS差分设备，包括两部GNSS接收机A3和A6、两部GNSS 天线A1和A4、以及配套电源和电缆等；两套GNSS差分设备之间互为备份， 正常情况下，两套GNSS差分设备同时工作，它们产生的差分改正数都传送 给所述基准站服务器，所述基准站服务器根据状态判断播发其中状态最好的 一套差分设备产生的差分改正数。当其中一套由于故障无法工作时，所述基 准站服务器自动实现基站切换，即继续播发另一套GNSS差分设备产生的差 分改正数，以实现差分服务的无缝连接。同时，所述GNSS基准站子系统进 一步还可以发送设备故障报警信息给中心子系统，以便通知维护工作人员迅 速到现场排除故障，恢复其正常工作。实际应用时，可以使用一套或多套GNSS 差分设备。
在本实施例里，因GNSS天线安装位置较高，为避免在雨季受到雷击， 所述GNSS基准站子系统还可以包括两个避雷器A2和A5,分别串接在两套 GNSS接收设备中的GNSS天线和GNSS接收机之间，以较好地保护接收机免受雷击的危险。在串接避雷器的同时，还可以在基准站GNSS天线旁边安 装一个更高的避雷针设备(接大地)，以满足整个差分工作环境在雷雨天气 下的安全运转。
所述GNSS移动站子系统B的一个实施例如图3所示，至少包括
无线终端Bl、 GNSS天线B2和GNSS接收机B4;所述无线终端Bl中 包括移动站软件，并且保存有堆场的GIS信息；所述GIS信息包括箱位信息、 轨道线信息、建筑物等信息。
所述GNSS天线B2通过加装天线支架的方式，牢固安装在小车顶部上的 合适位置；GNSS天线上空应没有其他部件的遮挡，正常情况下，应满足IO 度仰角以上无明显遮拦物。
所述GNSS接收机B4用于通过所述GNSS天线B2接收GNSS信号，以 及根据所述GNSS信号和所述GNSS差分改正数得到所述GNSS天线B2的 GNSS定位点坐标。
所迷GNSS移动站子系统采用吊箱自动纠偏的方法，实现GNSS天线安 装位置纠偏校正，降低了安装难度，提高了安装灵活性。具体实现是在GNSS 定位状态良好的情况下，司机将RTG吊具中心对准放在指定校正箱位或堆场 任意箱位中心，借助所述无线终端B1的移动站软件，输入当前吊具所在场贝 排位置(即所述GNSS定位点坐标)；所述无线终端Bl的移动站软件会从 GIS信息中取出箱位的中心坐标，计算所述GNSS定位点坐标(安装位置) 与所述吊具当前所在箱位的中心坐标在堆场贝排方向上的偏差值，并保存在 本机；之后，根据所述GNSS定位点坐标和所述偏差值就可以进行坐标校正 得到所述RTG的吊具中心坐标，将该吊具中心坐标作为本子系统对应的RTG 的GNSS坐标发送，实际应用时不限于用吊具中心坐标作为RTG的GNSS坐 标。原则上除非天线安装位置移动，否则不需要再次进行坐标校正。
所述移动站软件从中心子系统实时获取集装箱堆码信息，在本实施例中， 通过屏幕识别的方法或网络数据包拦截技术自动捕获作业指令。
本实施例中的移动站软件所进行的工作在实际应用时可以用与该软件功
13能相同的一个或数个电路完成。
本实施例中，所述GNSS移动站子系统还可以包括控制模块；所述控制模块可以但不限于为PLC,也可以是其它具备控制能力的单板或电路等；如果为PLC，通常可以复用RTG上已有的PLC，以提高兼容性并降低成本；所述PLC会包括两部分PLC通讯模块B5和PLC电控设备B6。后文为方便，将以PLC为例进行说明。
所述无线终端Bl还用于将所述PLC的状态信息发送给所述中心子系统C; PLC状态信息反映的是防碰过程中各机构的状态，中心子系统存储PLC的状态信息，供事中监控或事后分析用。
所述中心子系统C的一个实施例如图5所示，包括含数据库的中心服务器C1;为了保证可靠性，所述中心子系统还可以进一步包括用于为所述中心服务器Cl供电的UPS C2;所述中心子系统可以但不限于部署在计算机机房。
为保证中心子系统工作的高可靠性，可以^a不限于采用双机集群管理和磁盘阵列/磁盘镜像等技术，实现数据的并发实时转发和存储，同时完成相关业务逻辑处理。
所述TOS接口子系统D的一个实施例如图6所示，包括TOS服务器Dl;为了保证可靠性，所述TOS接口子系统还可以进一步包括用于为所述TOS服务器Dl供电的UPS E2;所述TOS接口子系统可以但不限于部署在计算机机房。
下面将具体介绍几种防碰的具体实现方式。(1)同贝位防碰箱
当司机选取作业指令到开锁成功这一时间段，所述移动站软件根据所述作业指令信息中的待作业集装箱类型得到待作业集装箱的箱高(本实施例中以厘米为单位)，才艮据所述集装箱堆码信息，得到所述该贝位各排的集装箱堆码高度和集装箱的堆码方式(堆码方式可以是按6排或7排或其他方式)，根据所述GIS信息得到该堆场轨道线和该贝位各排的箱位坐标；并将所述待作业集装箱的箱高、所述集装箱堆码高度、集装箱的堆码方式、该堆场轨道线、该贝位各排的箱位坐标和所述GNSS坐标发送到PLC。
PLC结合所述无线终端发来的上述信息，以及编码器(该编码器为现有技术中PLC的组成部分)给出的小车信息和起升高度信息，计算吊具或吊具上的集装箱与该贝位码放的集装箱之间的垂直和水平距离，当任一距离值小于设定的第一阈值时(也可以为垂直距离和水平距离设置不同的阈值，也就是第二阈值可以包括水平阈值和垂直阈值)，PLC会对小车速度或吊具起升高度进行控制，并可以发送才良警信息。
一种实施方式中对区域的划分如图4所示，对各区域速度的设置如下表所示；PLC按照下表中的设置进行小车速度或吊具起升高度的控制。
表l区域速度值设置
区域水平方向速度垂直方向速度
ZA停止(手柄归零后速度不高于 20%全速)全速
ZB20%全速全速
ZC减 速 区ZC280%全速
ZC150%全速ZD全速减速区
ZE停止(手柄归零后速度不高于 20%全速)20%全速，手柄归零后速 度不限
ZF小车和起升联动时，停止(手 柄归零后速度不高于20°/。全速)小车和起升联动时20% 全速， 手柄归零后速度不限
(2)防大车走偏碰箱:
所述移动站软件利用所保存的GIS信息给出的虚拟轨道线计算当前位置对应的轨道线中心点，结合GNSS坐标信息计算小车位置相对于轨道中心点海侧方向距离，结合PLC小车编码器输出值得到小车相对于大车海侧顶点距
15离，经过换算比较两个距离差。如果该距离差大于设定的第二阈值，则移动
站软件向PLC发送大车低速或停止等指令，并可以发送报警信息；所述PLC根据所述大车低速或停止等指令相应控制大车运动，避免大车走偏以及因此导致的大车碰箱。
(3)邻贝位防;^並箱
所述移动站软件计算所述GNSS坐标与RTG所在贝位中心线的距离，如果该距离达到或超过设定的第三阈值、小于第四阈值时，向PLC发送小车低速指令，进一步达到或超过第四阈值时，向PLC发送小车停止指令。
所述PLC根据所述小车低速或停止指令相应控制小车运动，从而实现邻贝位防碰箱。
以上各阈值可以根据实际情况设定。
(4 ) RTG同场防碰撞和邻场防碰撞
中心子系统利用各GNSS移动站子系统发回的GNSS坐标，实时计算任意两RTG间的相对距离，并根据保存在本地的GIS信息或是根据所述两个RTG的横向间距和纵向间距来判断两RTG在同一堆场还是相邻堆场(在同一堆场的RTG间纵向间距接近0,而横向间距较大；在相邻堆场的RTG间则纵向间距较大)；根据不同条件下的设定值进行报警判断，如果两个RTG的相对距离在某个级别的报警信息所对应的范围内，则发送相应级别的报警信息到所述两个RTG对应的GNSS移动站子系统；比如同场时两车间距小于30米且大于或等于20米时发送警示级别的报警信息、小于20米且大于或等于10米时发送大车低速级别的报警信息，小于10米时发送大车停止级别的报警信息，相邻场类似设置；各报警信息级别及其对应范围的设置值可根据实际情况调整。
报警信息会发送到所述两个RTG对应的GNSS移动站子系统，由该子系统中的移动站软件根据所述报警信息的级别，相应进行以下操作之一示警、发送大车低速指令到所述PLC或发送大车停止指令到所述PLC;
所述PLC根据大车低速或停止指令相应控制大车运动。
(5 ) RTG与堆场固定物防碰撞中心子系统利用各GNSS移动站子系统发回的GNSS坐标，以及保存在本地的GIS信息，实时计算RTG与该RTG所在的堆场的各固定物(建筑物、港口设施等)的相对距离，根据不同条件下的设定值进行报警判断，如果一RTG与固定物的相对距离在某个级别的报警信息所对应的范围内，则发送相应级别的报警信息到所述RTG对应的GNSS移动站子系统；比如RTG大车机构最外沿与固定物A间距小于20米且大于等于12米时发送大车低速级别的报警信息，小于12米发送大车停止级别的报警信息，其他固定物类似。各才艮警信息级别及其对应范围的设置值可根据实际情况调整，各设置值可以与(4)中的相同或不同。
所述报警信息会发送到所述RTG对应的GNSS移动站子系统，由该子系统中的移动站软件根据所述报警信息的级别，相应进行以下操作之一示警、发送大车低速指令到所述PLC或发送大车停止指令到所述PLC;
所述PLC根据大车低速或停止指令相应控制大车运动。
在以上情况中，无线终端Bl可以采用声/光形式对司机进行示警。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。
权利要求
1、一种轮胎吊防碰控制系统，其特征在于，包括全球导航卫星系统GNSS基准站子系统，用于生成并播发GNSS差分改正数；码头操作系统TOS接口子系统，用于提供集装箱堆码信息和作业指令信息；若干个GNSS移动站子系统，各自对应于一个轮胎吊RTG；用于接收所述GNSS差分改正数，并根据该GNSS差分改正数和本移动站子系统接收的GNSS信号确定所对应的RTG的GNSS坐标；以及用于自动捕获所述作业指令信息，接收所述集装箱堆码信息，结合保存的堆场的地理信息系统GIS信息、所述GNSS坐标和作业指令信息控制所述RTG，避免发生碰箱；中心子系统，用于接收GNSS移动站子系统发送的GNSS坐标，根据保存的GIS信息及各GNSS移动站子系统发送的GNSS坐标控制各RTG，避免RTG间的碰撞及RTG和堆场固定物间的碰撞。
2、 如权利要求l所述的系统，其特征在于，所述GNSS基准站子系统具体包括GNSS天线、GNSS接收机和基准站服务器；所述GNSS接收机用于通过所述GNSS天线接收GNSS信号，并产生GNSS差分改正数；所述基准站服务器用于播发所述GNSS差分改正数。
3、 如权利要求2所述的系统，其特征在于所述GNSS天线包括第一 GNSS天线和案二 GNSS天线；所述GNSS接收机包括第一 GNSS接收机和第二 GNSS接收机；所述第一 GNSS接收机用于通过所述第一 GNSS天线接收GNSS信号，并产生第一 GNSS差分改正数；所述第二 GNSS接收机用于通过所述第二 GNSS天线接收GNSS信号，并产生第二 GNSS差分改正数；当产生两套差分改正数时，所述基准站服务器根据GNSS定位状态选择其中状态最好的播发；当仅产生一套查分改正数时，所述基准站服务器播发该套差分改正数。
4、 如权利要求2所述的系统，其特征在于所述中心子系统包括中心服务器；所述基准站服务器复用所述中心服务器。
5、 如权利要求1到4中任一项所述的系统，其特征在于，所述GNSS移动站子系统具体包括GNSS天线，固定于小车顶部；GNSS接收机，用于通过所述GNSS天线接收GNSS信号；以及根据所述GNSS信号和所述GNSS差分改正数得到所述GNSS天线的GNSS定位点坐标；无线终端，用于计算当前吊具所在箱位的中心坐标与所述GNSS定位点坐标在堆场贝排方向上的偏差值，并保存；之后，根据所述GNSS定位点坐标和所述偏差值进行坐标校正得到吊具中心坐标，作为本子系统对应的RTG的GNSS坐标发送。
6、 如权利要求5所述的系统，其特征在于，GNSS移动站子系统还包括可编程控制器PLC;GNSS移动站子系统才艮据GIS信息、集装箱堆码信息、所述GNSS坐标和作业指令信息控制本子系统对应的RTG，避免发生同贝位/6並箱，具体包括当司机选取作业指令到开锁成功这一时间段，所述无线终端根据所述作业指令中的待作业集装箱类型得到对应的箱高，才艮据所述集装箱堆码信息，得到所述该贝位各排的集装箱堆码高度和集装箱的堆码方式，根据所述GIS信息得到该堆场轨道线和该贝位各排的箱位坐标，并将所述待作业集装箱的箱高、所述集装箱堆码高度、集装箱的堆码方式、该堆场轨道线、该贝位各排的箱位坐标和所述GNSS坐标发送到所述PLC;所述PLC根据所述无线终端发来的上述信息、以及编码器给出的小车信息和起升高度计算吊具或吊具上的集装箱与该贝位码放的集装箱之间的垂直和水平距离，当任一距离值小于设定的第一阈值时，PLC对小车速度或吊具起升高度进行控制。
7、 如权利要求5所述的系统，其特征在于，GNSS移动站子系统还包括可编程控制器PLC;GNSS移动站子系统根据GIS信息和所述GNSS坐标控制本子系统对应的轮胎吊RTG,避免发生大车走偏碰箱，具体包括无线终端利用所保存的GIS信息给出的虚拟轨道线计算当前位置对应的轨道线中心点，根据所述GNSS坐标计算小车位置相对于轨道中心点海侧方向距离，根据PLC小车编码器输出值得到小车相对于大车海侧顶点距离，经过换算比较两个距离差；如果该距离差大于设定的第二阈值，则向PLC发送大车低速或停止指令；所述PLC根据所述大车低速或停止指令相应控制大车运动。
8、 如权利要求5所述的系统，其特征在于，GNSS移动站子系统还包括可编程控制器PLC;GNSS移动站子系统根据GIS信息和所述GNSS坐标控制本子系统对应的轮胎吊RTG，避免发生邻贝位碰箱，具体包括所述移动站软件计算所述GNSS坐标与RTG所在贝位中心线的iE巨离，如果该距离达到或超过设定的第三阈值、小于第四阈值时，向PLC发送小车低速指令，进一步达到或超过第四阈值时，向PLC发送小车停止指令；所述PLC根据所述小车低速或停止指令相应控制小车运动。
9、 如权利要求5所述的系统，其特征在于，GNSS移动站子系统还包括可编程控制器PLC;中心子系统根据所述GIS信息、各GNSS移动站子系统发送的GNSS坐标控制各RTG，避免RTG间的碰撞，具体包括中心子系统利用各GNSS移动站子系统发回的GNSS坐标，实时计算任意两个RTG间的相对距离；如杲两个RTG的相对距离在某个级别的报警信 息所对应的范围内，则发送相应级别的报警信息到所述两个RTG对应的 GNSS移动站子系统；所述两个RTG对应的GNSS移动站子系统中的无线终端根据所述才艮警信 息的级别，相应进行以下操作之一示警、发送大车低速指令到所述PLC或 发送大车停止指令到所述PLC;所述PLC根据大车低速或停止指令相应控制大车运动。
10、如权利要求5所述的系统，其特征在于，GNSS移动站子系统还包 括可编程控制器PLC;中心子系统根据所述GIS信息、各GNSS移动站子系统发送的GNSS坐 标控制各RTG，避免RTG和堆场固定物间的碰撞，具体包括中心子系统利用各GNSS移动站子系统发回的GNSS坐标，以及保存在 本地的GIS信息，实时计算RTG与该RTG所在的堆场的各固定物的相对距 离；如果一 RTG与固定物的相对距离在某个级别的报警信息所对应的范围 内，则发送相应级别的^J艮警信息到所述RTG对应的GNSS移动站子系统；所述RTG对应的GNSS移动站子系统的无线终端根据所述报警信息的级 别，相应进行以下操作之一示警、发送大车低速指令到所述PLC或发送大 车停止指令到所述PLC;所述PLC根据大车低速或停止指令相应控制大车运动。
全文摘要
一种基于GNSS定位系统的轮胎吊防碰控制系统，包括GNSS基准站子系统，用于生成GNSS差分改正数；TOS接口子系统，用于提供集装箱堆码信息和作业指令信息；GNSS移动站子系统，用于接收GNSS差分改正数，并根据该GNSS差分改正数和本子系统接收的GNSS信号确定RTG的GNSS坐标；以及用于自动捕获所述作业指令信息，接收集装箱堆码信息，结合保存的堆场的GIS信息、所述GNSS坐标和作业指令信息控制所述RTG，避免发生碰箱；中心子系统，用于接收GNSS坐标，根据保存的GIS信息和GNSS坐标控制各RTG，避免RTG间的碰撞及RTG和堆场固定物间的碰撞。
文档编号G05B19/418GK101464688SQ200810247058
公开日2009年6月24日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年12月31日
发明者(请求不公开姓名) 申请人:北京北斗星通导航技术股份有限公司