[发明专利]一种无人化抓斗卸船机控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种无人化抓斗卸船机控制系统，其特征在于，所述系统包括：

机载控制单元、远程控制单元、视频监控管理单元和决策分析单元，各个单元之间的数据传输采用以太网通讯协议；

所述机载控制单元设置于抓斗卸船机设备上，用于在所述远程控制单元的控制下驱动抓斗卸船机各机构运行，进行无人化卸船作业；

所述远程控制单元设置于中央控制室，用于根据所述视频监控管理单元采集的实时数据以及所述决策分析单元得到的决策向所述机载控制单元发出控制指令，以实现对抓斗卸船机及输料作业线工作状态的远程值守；

所述视频监控管理单元，包括在抓斗卸船机设备上设置的多个视频监控摄像头，用于实现对抓斗卸船机运行的全方位监控；

所述决策分析单元内置于中央控制室远程控制柜内的工业计算机中，用于根据所述视频监控管理单元采集的实时数据对无人化抓斗卸船机卸船作业进行决策分析，以抓取方向采用向下步进作业兼顾预防埋斗、小车方向采用海侧和陆侧分别步进作业兼顾预防埋斗、大车方向采用垄沟式步进作业的控制策略，实现单舱任务规划功能。

2.根据权利要求1所述的一种无人化抓斗卸船机控制系统，其特征在于，所述系统还包括：远程运维单元，设置于远程调试调度中心，用于结合所述视频监控管理单元采集的现场数据实现对抓斗卸船机设备的远程调试和远程运维。

3.根据权利要求1所述的一种无人化抓斗卸船机控制系统，其特征在于，所述机载控制单元，包括：PLC处理器、驱动机构、编码器及限位开关；所述PLC处理器用于接收编码器及限位开关信号，控制驱动机构完成卸船动作；所述驱动机构用于接收PLC处理器指令，并完成相应卸船动作；所述编码器用于测量、计算各驱动机构运行位置；所述限位开关用于检测各运行机构运行状态。

4.根据权利要求1所述的一种无人化抓斗卸船机控制系统，其特征在于，所述视频监控管理单元，包括：视频采集单元、控制单元和监控显示单元；

所述视频采集单元由布置于抓斗卸船机上各关键位置处的视频监控摄像头所组成，用于抓斗卸船机整机的视频信息采集；

所述控制单元设置于抓斗卸船机电气室，包括光纤交换机、硬盘录像机、流媒体服务器和以太网交换机，用于视频采集单元传输数据的接收发送及备份存储，同时依据抓斗卸船机实际运行工况，实现视频监控画面的自动切换、自动调焦和自动跟随；

所述监控显示单元分为两部分，一部分为设置于抓斗卸船机司机室的机载监控显示装置，包括液晶显示器及机载操作键盘，用于抓斗卸船机本地操作作业时操作人员进行视频画面监控；另一部分为设置于码头中央控制室远程操作站处的远程监控显示装置，包括液晶显示器及远程操作键盘，用于抓斗卸船机进行无人化远程作业时操作人员进行视频画面监控。

所述视频采集单元同控制单元之间的视频数据采用以太网协议经机上光纤进行传输；所述监控显示单元中位于司机室的机载监控显示装置同所述控制单元之间的通讯采用以太网协议经机上光纤进行传输，位于码头中央控制室远程操作站处的远程监控显示装置同所述控制单元之间的通讯采用以太网协议经机上光纤、卷盘光纤、码头固定敷设光纤进行传输。

5.根据权利要求1所述的一种无人化抓斗卸船机控制系统，其特征在于，所述远程控制单元包括：设置于中央控制室的中央服务器和远程操作台，所述中央服务器用于接收码头生产调度系统的作业指令、机载控制单元的运行数据，并向机载控制单元发出卸船作业指令；所述远程操作台用于人工值守，在无人化抓斗卸船机控制系统出现故障时人工介入，远程操作排除故障。