[发明专利]一种用于轨道吊机的集装箱卡车防误吊起系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及了一种基于激光的检测系统，特别是集装箱码头的用于轨道吊机的集装箱卡车防误吊起系统及方法。

背景技术

在集装箱码头，轨道吊机要进行大量的装卸作业；而轨道吊机操作室远离集装箱卡车，很难准确的看到集装箱锁销的状态，所以会发生锁销未完全打开，将集装箱和集卡一起吊起或是半吊起的情况，导致集装箱和卡车损坏，甚至造成卡车司机伤亡的事故。因此，在轨道吊机的集装箱装卸作业中，防止集装箱卡车被吊起的系统有重要的意义。

为了解决这个问题，常规的方法是在装卸区域安装监控摄像头，将图像数据传输到远程操作室，操作者通过屏幕上的图像对整个过程进行远程观测，但这种方法靠人眼判断，容易引起人眼疲劳，造成误判，事故仍然无法避免。另外，自动化集装箱码头的兴起，很多码头都采用了无人轨道吊机，显然人眼观测的系统不能使用。

中国发明专利200510026303.1公开了“防止集装箱起重机误吊集装箱卡车的测控方法及装置”，采用光电开关来检测集装箱卡车是否被吊起的方法，但此方法不能很好地解决集装箱卡车高度变化的情况。

发明内容

本发明的目的在于解决目前在轨道吊机装卸过程中，集装箱卡车被误吊起的问题，提供一种用于轨道吊机的集装箱卡车防误吊起系统及方法，适用于不同集装箱卡车高度的，具有全天候自动检测功能，并便于安装和实施。

为实现以上目的，本发明的构思是：系统通过安装在轨道吊机上的两个激光扫描器对集装箱以及卡车进行扫描，在起吊过程中，实时的检测集装箱和集卡的位置状态，并分析当前集装箱卡车是否被吊起，将检测的结果以IO信号的方式传输到吊机控制系统。

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：

一种用于轨道吊机的集装箱卡车防吊起系统，包括：两个户外型测距激光扫描仪，一台嵌入式单板机（外设接口包括2个网口和一个串口）以及一个IO输入输出模块。其特征在于上述激光扫描仪固定安装在轨道吊机上，通过网线连接到上述的工业嵌入式单板机，上述的工业嵌入式单板机安装在控制室内，通过串口连接上述IO输入输出模块。上述的IO输入输出模块，通过IO信号与轨道吊机的电气控制系统进行交互。

一种用于轨道吊机的集装箱卡车防吊起方法，采用上述集装箱卡车防吊起系统进行运行操作，其特征在于操作步骤如下：

a)系统上电并进行自检，如果检测到错误，则输出系统故障的IO信号；运行正常则输出系统准备好的IO信号；

b)系统进入等待命令状态；如果系统接收到起吊开始信号，清除系统输出的IO状态，系统开始获取激光扫描器A(4)和激光扫描器B(5)的扫描数据；

c)获取激光扫描器(4)、(5)的原始数据，对该数据进行去噪处理，然后通过霍夫变换提取扫描数据中的直线，再经过几何约束条件，提取出集装箱和集装箱卡车的几何数据，并对该几何数据进行规则化，最后根据集装箱吊起判断的原理作出误吊起判断；

d)如果系统接收到300mm高度的IO信号，系统开始向轨道吊机发送误吊起判断的结果，如果判断为误吊起状态，系统输出卡车误吊起的IO信号，并返回步骤(b)；

e)如果系统接收到600mm高度的IO信号，系统停止发送误吊起判断IO信号，并返回步骤(b);如果未收到600mm高度的IO信号，返回步骤(c)。

上述的激光扫描仪采用了SICK公司的LMS551；

上述的嵌入式单板机采用了MOXA公司的IA240；

上述IO输入输出模块为自制模块；

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：采用激光传感器，扫描范围大，分辨率高，能够有效的处理各种不同高度的集装箱卡车；采用IO输入输出接口同轨道吊机的控制系统交互，便于系统实施和设备改造。

附图说明

图1为本发明的系统结构框图。

图2 为激光扫描仪安装示意图。

图3为IO输入输出模块电路结构框图以及与轨道吊控制系统的电气连接示意图。

图4 为系统判别集装箱卡车吊起的原理示意图。

具体实施方式

本发明的优选实施例结合附图详述如下：

实施例一：