[发明专利]基于毫米波雷达的起重机智能防撞系统

说明书

本发明公开了一种基于毫米波雷达的起重机智能防撞系统，包括：第一毫米波雷达，其安装于起重机的大车上，用于采集大车与位于其纵向运行轨道上的障碍物之间的纵向距离信息；第二毫米波雷达，其安装于起重机的小车上，用于采集小车与位于其横向运行轨道上的障碍物之间的横向距离信息；第三毫米波雷达，其安装于起重机的吊钩上，用于采集吊钩与位于其同一水平面上的障碍物之间的水平距离信息；防撞控制器，其用于接收第一毫米波雷达采集到的纵向距离信息、第二毫米波雷达采集到的横向距离信息和第三毫米波雷达采集到的水平距离信息。本发明可以实现同层或不同层运行起重机的防撞预警和控制，保护负载和轨道周围工作人员和设备的安全。

技术领域

本发明属于起重机安全控制技术领域，具体涉及一种基于毫米波雷达的起重机智能防撞系统。

背景技术

桥式起重机作为一种重要的物料运输工具，广泛应用于冶金、码头、生产车间等场所。传统的起重机作业过程中，采用警示方法进行警示，如写有“起重机工作空间内严禁停留”的安全标示等，或起重机工作过程中警示灯闪烁及声音提示等。然而由于起重机工作空间情况比较复杂，需要起重机操作人员高度警惕，这样就增加了起重机操作的困难性。在起重机工作过程中，操作人员在控制起重机作业过程中，由于起重机缺少主动的避障预警和控制策略，极易因为只关注运输的货物而导致起重机与周围工作人员或设备发生碰撞。现代工厂中通常在同层导轨上布置多台起重机，同时为了合理利用工厂车间竖直方向空间，将起重机按照导轨高低进行分层布置。因此起重机的作业过程将包括单台作业、同层多台同时独立和协同作业、不同层起重机同时作业等，因此起重机操作人员在作业过程中需要考虑周围工作人员和设备的安全，存在极大的安全隐患。

现有防撞技术主要利用接触传感器和非接触传感器两种方式实现。

接触传感器方式为终点限位控制，通过将接触传感器障碍物前方一定距离，控制起重机提前减速来实现起重机的防撞。接触传感器防撞控制方式实现简单，成本低，但是其只能运动方向上已知固定障碍物的防撞，是一种被动防撞方式，极大的限制了起重机的自动化和高速化。

非接触传感器方式通过实时检测起重机与障碍物之间的距离，通过设定运行安全距离实行起重机的减速运行控制来实现起重机的主动避障。目前在起重机上应用的非接触传感器包括红外、激光、超声波等。其中红外测距传感器制作简单，成本低，易受光线影响，适用于光线较暗的工作环境，但测量距离近，最小测量距离大。激光测距传感器方向性强，响应速度快，测量精度高，但价格昂贵，且起重机防撞中应用的激光测距传感器多为激光光束，测量范围小，光学系统清洁维护困难。超声波测距传感器方向性强，成本低，但测量精度低，由于声速传输速率慢，因此不适宜长距离测量。

发明内容

针对现有技术中防撞控制系统存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于毫米波雷达的起重机智能防撞系统，它可以实现同层或不同层运行起重机的防撞预警和控制，保护负载和轨道周围工作人员和设备的安全。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于毫米波雷达的起重机智能防撞系统，该系统包括：

第一毫米波雷达，其安装于起重机的大车上，用于采集大车与位于其纵向运行轨道上的障碍物之间的纵向距离信息；

第二毫米波雷达，其安装于起重机的小车上，用于采集小车与位于其横向运行轨道上的障碍物之间的横向距离信息；

第三毫米波雷达，其安装于起重机的吊钩上，用于采集吊钩与位于其同一水平面上的障碍物之间的水平距离信息；

防撞控制器，其用于接收第一毫米波雷达采集到的纵向距离信息、第二毫米波雷达采集到的横向距离信息和第三毫米波雷达采集到的水平距离信息，所述防撞控制器内预设有大车的纵向安全距离、小车的横向安全距离和吊钩的水平安全距离；