[实用新型]一种用于散货堆场的流动机械视觉防撞保护系统

说明书

技术领域

本实用新型属于流动机械防撞技术、尤其是涉及一种用于散货堆场的流动机械视觉防撞保护系统。 

背景技术

散货堆场在进行装卸作业时，经常会采用大型设备和流动机械共同作业的情况。如取料机在贴近地面清堆作业时，采用推扒机将贴近地面的物料归聚，供取料机取料，或者用装载机将剩余物料装入卡车；再如门机在地面堆场作业时，采用卡车将物料运到堆场，推扒机将物料堆成料堆由门机抓取；或者门机在堆场上卸料形成料堆，由装载机将物料装入卡车。 

为描述方便，下文把取料机、门机等大型设备统称为主设备；把推扒机、装载机、卡车等设备统称为流动机械。流动机械一般由人工操作，用于配合主设备作业，机动灵活但运动具有不确定性。当主设备和流动机械协同作业时，就需要考虑二者之间的防撞保护问题。 

专利号为200420082442.2的实用新型提出了一种卸船机清舱安全预警的装置，在卸船机和清舱机上安装无线通讯装置，当卸船机抓斗下降进入船舱时，卸船机的PLC通过司机室上的无线装置发射出预警信号，清舱机上无线装置接收到预警信号后发出声光报警，提示清舱机司机避让，不能避让时按下紧急按钮向卸船机发出信号，卸船机司机室的无线装置接收到紧急信号发出声光报警，提醒卸船机司机停止下降。该装置只能为卸船机和清舱机司机提供预警，辅助人工操作，不能参与PLC控制，在卸船机控制软件中也没有流动机械的防撞联锁保护。并且该装置不能检测到清舱机的位置，每次抓斗下降都会发出报警，清舱机司机需要频繁响应警报，为避免可能的碰撞，所设置的关路区较大，安全区较小，影响作业效率。 

申请号为200810201654.5的实用新型提出了一种卸船机自动防撞的 系统和方法，在清舱机上安装一个超声波发射器，在卸船机司机室固定的位置安装两个超声波接收器，根据超声波的飞行时间来计算超声波发射器到两个接收器的距离差，根据三角形几何原理判断清舱机是在安全区域内还是在抓斗作业区域（关路区）内。当清舱机进入关区时，控制单元向卸船机PLC输出信号，控制抓斗减速，同时向清舱机驾驶员发出语音提示，提醒其避让，如清舱机没有避让，控制单元向卸船机PLC输出信号，控制抓斗停止。该实用新型根据超声波飞行时间来测量发射器到两个接收器之间的距离，但超声波发射器的位置的解不是唯一的，因此只能判断清舱机是否在安全区域内，不能提供其确切的位置信息。并且，由于超声波具有方向性，要求超声波接收器位于发射方向的一定范围之内。这使得上述专利只适合于卸船机清舱作业，因为桥式卸船机的司机室在作业时始终位于船舱的正上方，使得超声波接收器能够始终接收到发射信号。而门机或堆、取料机这类主设备在堆场作业时，主要靠回转机构在堆场和船舱或皮带之间来回运动，没有固定在作业区域上方的机构，没有合适的超声波接收器安装位置，使得接收器能始终接收到超声波发射器的信号。因此该专利不适用于门机或堆、取料机与流动机械的防撞保护。 

由于没有清舱机确切的位置信息，因此上述两个专利都只能向清舱机发出避让警报或提示，而无法指示清舱机操作员向那个方向避让，使清舱机能快速准确地离开关区。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于散货堆场的流动机械视觉防撞保护系统，能够确定流动机械的确切位置和方向，动态计算防撞保护区域，当主设备与流动机械防撞保护区域发生干涉时，进行防撞保护控制。 

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案： 

一种用于散货堆场的流动机械视觉防撞保护系统，包括： 

设于主设备上摄像装置，其视野覆盖主设备作业的堆场区域，以采集堆场图像； 

设于流动机械的驾驶室顶部的带有方向指示的识别标志； 

以及图像处理装置和主设备的主设备控制器，所述图像处理装置与摄像装置、主设备控制器均连接。 

另外，还包括设于流动机械上的报警装置和语音装置，通过无线通讯装置与主设备控制器相连，接收主设备控制器发出的移动指令和报警信号，向司机发出报警和语音提示。 

所述识别标志由矩形A和矩形B组成，两个矩形有一个公共顶点，且矩形A和B大小有明显的区别；所述识别标志为采用浅色的反光涂料直接印制在流动机械顶部所形成的无源标志。 

所述识别标志为采用有源发光体安装在流动机械顶部所形成的有源标志。 

所述防撞保护区域包括由里到外的三层，分别为紧停保护区域、停止保护区、减速保护区。 

采用本实用新型的用于散货堆场的流动机械视觉防撞保护系统，具有如下优点：