[发明专利]一种散装货码头装船机无人化控制系统

说明书

本发明提出了一种散装货码头装船机无人化控制系统，包括中控单元、视频采集单元、船仓扫描单元、若干运动机构位置检测单元和称重计量单元；中控单元设置在码头管控楼中控室内；视频采集单元对装船机的各运动机构的姿态进行视频采集，并获取装船机下方停靠的待装货船只的轮廓以及该船只在码头的实际位置，并发送至中控单元中；船仓扫描单元定期对待装货船只的船仓所在位置进行扫描，获取船仓及仓口的形状的点云数据并进行点云数据成像和标定；若干运动机构位置检测单元分别设置在装船机的各运动机构上，用于检测各运动机构的实际位置或者船仓内的物料高度；称重计量单元计量装船机在船仓内装船的物料的重量。

技术领域

本发明涉及港口装卸货用装船机设备技术领域，尤其涉及一种散装货码头装船机无人化控制系统。

背景技术

装船机是用于散料码头装船用的大型机械，主要由输送带、溜筒以及行走机构、臂架伸缩机构、溜筒升降机构、俯仰调节机构及输送机构等运动机构组成，普遍应用在能源、电力、冶金或者粮食等领域的散装物料的运输中，实现物料的连续装船输送作业，输送能力从每小时数千吨到每小时数万吨。干散货码头由于装卸货物本身具有的特性，再加上船舶的类型各异，对装船机转运物料的过程提出了更高的要求。由于装船现场存在粉尘、高温、噪声等危害因素，为了提高自动化程度和操作人员的人身安全，现有装船机普遍由人工现场操作改为驾驶室远程控制作业方式。远程操控装船机对于司机要求较高，司机需要持续关注装船情况，容易疲劳；装船过程对司机经验要求高，物料装船时对船体平衡把握不好，容易导致物料装偏或者不平整；连续作业时，需要多个司机倒班连续作业等。

综上所述，装船机的无人化、智能化操作已是迫在眉睫，提出一种散装货码头装船机无人化控制系统是很有必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种可适应不同形式船仓、能够合理规划相同或者不同物料分布的散装货码头装船机无人化控制系统。

本发明的技术方案是这样实现的：一种散装货码头装船机无人化控制系统，包括中控单元(1)、机上无人化控制单元(2)、视频采集单元(2)、船仓扫描单元(3)、若干运动机构位置检测单元(4)和称重计量单元(5)；

中控单元(1)，设置在码头管控楼中控室内，对装船机无人化控制装船进行人机界面交互、装船策略生成、装船作业量统计；中控单元(1)还对各运动机构进行运行方向与速度进行监控；

视频采集单元(2)，对装船机的各运动机构的姿态进行视频采集，并获取装船机下方停靠的待装货船只的轮廓以及该船只在码头的实际位置，将各运动机构的姿态、待装货船只的轮廓以及船只在码头的实际位置的图像发送至中控单元(1)中；

船仓扫描单元(3)，定期对待装货船只的一个独立船仓或者多个间隔设置的船仓所在位置进行扫描，获取船仓的形状的点云数据并进行点云数据成像和标定，输出船仓形状及仓口各顶点的位置的对应在世界坐标系坐标至中控单元(1)中；

若干运动机构位置检测单元(4)，分别设置在装船机的各运动机构上，用于检测各运动机构的实际位置或者船仓内的物料高度；

称重计量单元(5)，计量装船机在船仓内装船的物料的重量，并将累计的物料的重量信息发送至中控单元(1)；

其中，中控单元(1)收集视频采集单元(2)发送的待装货船只的轮廓以及船只在码头的实际位置的图像，对比船仓扫描单元(3)的正确性，船仓扫描单元(3)发送的船仓位置的点云数据成像，决定船仓位置是否满足装船作业任务的需要，如船仓位置满足装船任务需要，装船机向船仓的一个或者多个仓口输送物料，并调整运动机构的位置，规划装船机的溜筒的装船运动轨迹并输送物料，直到物料的重量达到设定的物料重量。