装船机防碰撞系统及方法

摘要

本发明公开了一种装船机防碰撞系统，该系统包括：臂架投影长度测量装置，用于确定所述装船机的臂架于该装船机所行走轨道上的投影长度；装船机间距测量装置，用于确定所述装船机与于所述轨道上行走且位于该装船机之前的相邻装船机之间的距离；以及控制装置，用于根据所述投影长度及距离，计算该相邻两个装船机之间的碰撞绝对距离，并根据该碰撞绝对距离，执行报警或控制装船机停止运行的操作。通过上述技术方案，极大地增强了装船机在运行过程中的安全系数，避免了操作人员由于误操作或监护人员监护不到位，造成设备发生碰撞情况的发生。

权利要求

1.一种装船机防碰撞系统，其特征在于，该系统包括：臂架投影长度测量装置，用于确定所述装船机的臂架于该装船机所行走轨道上的投影长度；

装船机间距测量装置，用于确定所述装船机与于所述轨道上行走且位于该装船机之前的相邻装船机之间的距离；以及控制装置，用于根据所述投影长度及距离，计算该相邻两个装船机之间的碰撞绝对距离，并根据该碰撞绝对距离，执行报警或控制装船机停止运行的操作，其中，所述臂架投影长度测量装置还用于执行以下操作：根据所述臂架的固定长度、伸缩长度，确定所述臂架的实际长度；以及根据所述臂架的俯仰角度、回转角度、以及实际长度，确定所述臂架于所述装船机所行走轨道上的投影长度，所述控制装置还用于：

在所述碰撞绝对距离在第一预设距离与第二预设距离之间的情况下，发出报警信号；

在所述碰撞绝对距离小于所述第二预设距离的情况下，发出急停信号，其中所述第一预设距离大于所述第二预设距离。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述投影长度小于所述装船机的门架外延长度的情况下，取该门架外延长度作为所述投影长度。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述相邻装船机之间的距离通过位于该相邻两个装船机上的行走编码器所记录的行走位置数据而被确定。

4.一种装船机防碰撞方法，其特征在于，该方法包括：确定所述装船机的臂架于该装船机所行走轨道上的投影长度；

确定所述装船机与于所述轨道上行走且位于该装船机之前的相邻装船机之间的距离；

以及

根据所述投影长度及距离，计算该相邻两个装船机之间的碰撞绝对距离，并根据该碰撞绝对距离，执行报警或控制装船机停止运行的操作，其中，所述确定所述装船机的臂架于该装船机所行走轨道上的投影长度包括：根据所述臂架的固定长度、伸缩长度，确定所述臂架的实际长度；以及根据所述臂架的俯仰角度、回转角度、以及实际长度，确定所述臂架于所述装船机所行走轨道上的投影长度，根据所述碰撞绝对距离执行报警或控制装船机停止运行的操作包括：在所述碰撞绝对距离在第一预设距离与第二预设距离之间的情况下，发出报警信号；

在所述碰撞绝对距离小于所述第二预设距离的情况下，发出急停信号，其中所述第一预设距离大于所述第二预设距离。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述投影长度小于所述装船机的门架外延长度的情况下，取该门架外延长度作为所述投影长度。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述相邻装船机之间的距离通过位于该相邻两个装船机上的行走编码器所记录的行走位置数据而被确定。

说明书

装船机防碰撞系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及工程技术领域，具体地，涉及一种装船机防碰撞系统及方法。

背景技术

[0002] 装船机是用于散料码头装船时使用的大型散料机械。装船机一般包含臂架10、过渡皮带机、伸缩溜筒、尾车20、走行装置、门架、塔架、俯仰装置、回转装置等，如图1a及1b所示。所述臂架可进行180度的回转。

[0003] 图2为码头处的装船机布局示意图(俯视图)。图2示出了4台装船机100、200、300、400，该4台装船机均可于布置在码头D处的轨道L上行走。由于装船机的臂架可进行回转，因此在回转过程中有可能装船机的臂架会和相邻装船机的臂架或尾车发生碰撞，造成机损事故。目前传统的方式是靠装船机操作人员或地面的舱口指挥人员通过人工监护进行作业，效率低，发生误碰撞的可能性较大。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种装船机防碰撞系统及方法，其可防止回转式装船机在回转或作业过程中与相邻装船机的臂架或尾车发生碰撞。

[0005] 为了实现上述目的，本发明提供一种装船机防碰撞系统，该系统包括：臂架投影长度测量装置，用于确定所述装船机的臂架于该装船机所行走轨道上的投影长度；装船机间距测量装置，用于确定所述装船机与于所述轨道上行走且位于该装船机之前的相邻装船机之间的距离；以及控制装置，用于根据所述投影长度及距离，计算该相邻两个装船机之间的碰撞绝对距离，并根据该碰撞绝对距离，执行报警或控制装船机停止运行的操作。

[0006] 其中，所述臂架投影长度测量装置可用于执行以下操作：根据所述臂架的固定长度、伸缩长度，确定所述臂架的实际长度；以及根据所述臂架的俯仰角度、回转角度、以及实际长度，确定所述臂架于所述装船机所行走轨道上的投影长度。

[0007] 其中，在所述投影长度小于所述装船机的门架外延长度的情况下，可取该门架外延长度作为所述投影长度。

[0008] 其中，所述相邻装船机之间的距离可通过位于该相邻两个装船机上的行走编码器所记录的行走位置数据而被确定。

[0009] 其中，所述控制装置可用于：在所述碰撞绝对距离在第一预设距离与第二预设距离之间的情况下，发出报警信号；在所述碰撞绝对距离小于所述第二预设距离的情况下，发出急停信号，其中所述第一预设距离大于所述第二预设距离。

[0010] 相应地，本发明还提供一种装船机防碰撞方法，该方法包括：确定所述装船机的臂架于该装船机所行走轨道上的投影长度；确定所述装船机与于所述轨道上行走且位于该装船机之前的相邻装船机之间的距离；以及根据所述投影长度及距离，计算该相邻两个装船机之间的碰撞绝对距离，并根据该碰撞绝对距离，执行报警或控制装船机停止运行的操作。

[0011] 其中，所述确定所述装船机的臂架于该装船机所行走轨道上的投影长度包括：根据所述臂架的固定长度、伸缩长度，确定所述臂架的实际长度；以及根据所述臂架的俯仰角度、回转角度、以及实际长度，确定所述臂架于所述装船机所行走轨道上的投影长度。

[0012] 其中，在所述投影长度小于所述装船机的门架外延长度的情况下，取该门架外延长度作为所述投影长度。

[0013] 其中，所述相邻装船机之间的距离通过位于该相邻两个装船机上的行走编码器所记录的行走位置数据而被确定。

[0014] 根据所述碰撞绝对距离执行报警或控制装船机停止运行的操作包括：在所述碰撞绝对距离在第一预设距离与第二预设距离之间的情况下，发出报警信号；在所述碰撞绝对距离小于所述第二预设距离的情况下，发出急停信号，其中所述第一预设距离大于所述第二预设距离。

[0015] 通过上述技术方案，极大地增强了装船机在运行过程中的安全系数，避免了操作人员由于误操作或监护人员监护不到位，造成设备发生碰撞情况的发生。

[0016] 本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

[0017] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

[0018] 图1a为装船机的结构示意图；

[0019] 图1b为装船机的臂架部分的示意图；

[0020] 图2为码头处的装船机布局示意图；

[0021] 图3为本发明提供的装船机防碰撞系统的结构示意图；

[0022] 图4为本发明提供的装船机防碰撞方法的流程图；以及

[0023] 图5为装船机的臂架于该装船机所行走轨道上的投影长度计算过程示意图。

[0024] 附图标记说明

[0025] 10   臂架                  20  尾车

[0026] 30   臂架投影长度测量装置  40  装船机间距测量装置[0027] 50   控制装置              L   轨道

[0028] D   码头

[0029] 100、200、300、400  装船机

具体实施方式

[0030] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

[0031] 图3为本发明提供的装船机防碰撞系统的结构示意图。如图3所示，本发明提供一种装船机防碰撞系统，该系统包括：臂架投影长度测量装置30，用于确定所述装船机的臂架于该装船机所行走轨道上的投影长度；装船机间距测量装置40，用于确定所述装船机与于所述轨道上行走且位于该装船机之前的相邻装船机之间的距离；以及控制装置50，用于根据所述投影长度及距离，计算该相邻两个装船机之间的碰撞绝对距离，并根据该碰撞绝对距离，执行报警或控制装船机停止运行的操作。需要说明的是，该碰撞绝对距离的计算还需考虑装船机的设计尺寸以及两台装船机的相对位置(例如，两台装船机的臂架相对放置、一装船机的臂架相对于另一装船机的尾车放置)，如若是两台装船机的臂架相对放置的情形，在计算碰撞绝对距离时还需要考虑另一装船机的臂架投影长度，以放置臂架相互碰撞。

[0032] 其中，所述臂架投影长度测量装置可用于执行以下操作：根据所述臂架的固定长度、伸缩长度(例如，可通过臂架的伸缩编码器获得)，确定所述臂架的实际长度(即，所述固定长度及伸缩长度之和)；以及根据所述臂架的俯仰角度(例如，可通过臂架的俯仰编码器获得)、回转角度(例如，可通过回转平台处的回转编码器获得)、以及实际长度，确定所述臂架于所述装船机所行走轨道上的投影长度。

[0033] 图5示出了该投影长度计算过程示意图。其中，y轴代表所述轨道延伸方向，α表示臂架的俯仰角度，β表示臂架的回转角度，可根据三角函数关系得出：

[0034] 臂架投影长度＝臂架实际长度*cos∠α*cos∠β

[0035] 当然，臂架投影长度的获取方式并不仅限于上述计算方式，任何可实现臂架投影长度获取的方式皆适用于此。

[0036] 由于在臂架俯仰角度较大的情况下，该臂架的投影长度会较小，可能会小于装船机的门架外延长度，如若以该投影长度来执行本发明的防碰撞控制，可能会导致该装船机的门架与相邻装船机碰撞。因此，优选情况下，在所述投影长度小于所述装船机的门架外延长度的情况下，可取该门架外延长度作为所述投影长度。所述门架外延长度可根据对装船机本身的设计尺寸得出。

[0037] 根据装船机的行走编码器，可得到每台装船机的行走位置数据，故所述相邻装船机之间的距离可通过位于该相邻两个装船机上的行走编码器所记录的行走位置数据而被确定。然而，本发明并不限于此，通过其他测距装置(例如，激光测距装置)获得相邻装船机之间的距离的方式亦可适用于此。

[0038] 优选地，所述控制装置可用于：在所述碰撞绝对距离在第一预设距离(例如，10m)与第二预设距离(5m)之间的情况下，发出报警信号，提示装船机操作人员，此时已经进入碰撞报警区域，小心驾驶。在所述碰撞绝对距离小于所述第二预设距离的情况下，发出急停信号。装船机接到急停信号后，使装船机低压动力系统跳闸以达到急停的作用。装船机停止后，如果要继续操作，需按住防碰撞旁路，低压电合闸，在有专人监护的条件下，可对装船机进行相应的操作。

[0039] 图4为本发明提供的装船机防碰撞方法的流程图。如图4所示，相应地，本发明还提供一种装船机防碰撞方法，该方法包括：确定所述装船机的臂架于该装船机所行走轨道上的投影长度；确定所述装船机与于所述轨道上行走且位于该装船机之前的相邻装船机之间的距离；以及根据所述投影长度及距离，计算该相邻两个装船机之间的碰撞绝对距离，并根据该碰撞绝对距离，执行报警或控制装船机停止运行的操作。有关该装船机防碰撞方法的细节及益处，可参阅上述有关装船机防碰撞系统的描述，于此不再赘述。

[0040] 通过上述技术方案，可在存在碰撞可能性时发出报警信号，装船机操作人员可根据报警信息，及时采取相应的措施，避免了装船机碰撞情况的发生，保证了港口生产的顺利进行。本申请的方案极大地增强了装船机在运行过程中的安全系数，避免了操作人员由于误操作或监护人员监护不到位，造成设备发生碰撞情况的发生。

[0041] 以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

[0042] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

[0043] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。