[发明专利]一种无人化抓斗卸船机控制系统及控制方法

说明书

本发明提供了一种无人化抓斗卸船机控制系统及控制方法，控制系统包括：设置于抓斗卸船机设备上的机载控制单元，用于在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；设置于中央控制室的远程控制单元，用于根据视频监控管理单元采集的实时数据以及决策分析单元得到的决策向机载控制单元发出控制指令；用于实现对抓斗卸船机运行的全方位监控的视频监控管理单元；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。本发明在保证抓斗卸船机自动运行数据处理实时性的基础上，实现作业任务的自动动态跟踪规划与智能实时调度。

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，特别是涉及一种无人化抓斗卸船机控制系统及控制方法。

背景技术

抓斗卸船机作为散料码头重要的卸船设备，目前所采用的仍为半自动与手动结合的操作方式，智能化、无人化程度低。在当今全球倡导发展人工智能、智能制造的时代背景下无人化抓斗卸船机控制系统的开发已成为发展潮流。此外司机人工操作控制抓斗卸船机进行卸船作业劳动强度大、工作环境差；作业任务的获取、移舱、卸船作业完全依赖人工，作业效率、运行安全等均不能得到很好地保证。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种无人化抓斗卸船机控制系统及控制方法，在保证抓斗卸船机自动运行数据处理实时性的基础上，实现作业任务的自动动态跟踪规划与智能实时调度，提高安全性，并降低人力成本。

为此，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种无人化抓斗卸船机控制系统，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。

本发明还提供了一种无人化抓斗卸船机控制方法，应用于上述无人化抓斗卸船机控制系统，所述方法包括：

船舶靠港，机载控制单元开始工作，抓斗卸船机无人化卸船作业启动；同时，视频监控管理单元开始工作，对抓斗卸船机运行进行全方位监控；

抓斗卸船机臂架扬起；

抓斗卸船机沿大车轨道从船头位置向船尾方向运行，对船舶进行扫描；

船舶扫描完成后，抓斗卸船机接收远程控制单元发出的舱口调度指令；

抓斗卸船机运行至目标作业舱口；

抓斗卸船机臂架放下，司机室移动至舱口中心位置；

对舱口及舱内物料进行扫描；

抓斗移动至舱口上方，抓斗位姿检测功能激活；

自动卸船作业开始，抓斗卸船机按决策分析单元给出的决策进行卸船作业；

作业过程中，抓斗卸船机实时接收远程控制单元的远程控制指令；