集装箱起重吊装系统安全运行控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种集装箱起重吊装系统高速节能安全运行控制方法，包括系统实时通过小车位置检测模块和起升位置检测模块获取吊具当前位置信息、判断吊具当前位置是否处于安全运行区域中、是则系统允许吊具在任意速度下运行、否则吊具只许减速或慢速运行、并在吊具运动中系统不断进行安全运行区域自学习处理、重复以上过程。采用该种集装箱起重吊装系统高速节能安全运行控制方法，原则上不需要实时高度测量装置，如激光、超声波测距仪等，系统经济实用，安全可靠，结构简单，成本很低，适用范围广泛，并可有效地解决集装箱吊装高速运行中碰撞引起的安全问题，对节能降耗，减少污染，降低劳动强度，均有很大帮助。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集装箱装卸
，特别涉及集装箱吊装过程中运行控制
，具体是指一种。
技术介绍
现代社会中，物流的快速发展使得集装箱吊装越来越追求高效，集装箱堆场内集装箱堆放错落有致、高低不齐。吊装中间稍有不慎，就会撞翻集装箱，发生所谓的“打保龄球”现象，并可能导致严重的安全事故。为了安全，起重机在吊装过程中往往要求司机把吊具起吊垂直升降到最高点，高于堆场内所有可能的集装箱高度，即运行在吊具运行在集装箱堆场内吊具绝对安全运行高度轮廓里时然后再移动小车让吊具水平快速移动(所谓的“门字形”运动)，从而可以保证吊装的安全运行，有效地避免吊具在有集装箱和无集装箱时的运动过程中与堆场集装箱发生严重碰撞和翻箱事故，但“门字形”运动增加了运行距离，可能导致吊装时间增加，效率下降，同时也增加了吊车油耗和机械磨损。 装箱堆场吊装途径中捷径自然是两点之间尽可能走直线，如果集装箱堆场吊装途径中没有集装箱阻挡，理论上司机可以操作起吊和小车同时运行，让吊具走“直线”或“抛物线”而不是“门字形”，这样可以使得作业效率高、节约能源、减少机械磨损等优点，但也容易由于运动速度、视觉障碍、疲劳驾驶、操作失误等人为因素，造成吊具和堆场集装箱发生严重碰撞导致翻箱事故，为安全起见，司机吊装过程中如果不走“门字形”曲线而选择走捷径，即走“直线”或“抛物线”，通常会限制起重机运行速度，自动进行减速或慢速运行，以免发生碰撞或严重碰撞导致翻箱事故，但这种减速或慢速运行如果是出现在吊具在安全运行高度轮廓里(绝大部分吊车运行机会是这样的，因为吊具的运动是由司机操作的)，即任何允许的运行速度下都不可能发生碰撞的空间里，势必大大降低了吊装效率。 为了能够让吊具走“直线”或“抛物线”高速运行，并且不发生碰撞，目前人们直观的做法是希望吊具在吊装过程中及时得到堆场内集装箱高度，因此不可避免地需要引入集装箱高度测量装置，如激光、超声波测距仪等，当被测量到的堆场集装箱高度低于吊具运行高度，吊具可以正常运行，当被测量到的堆场集装箱高度高于吊具运行高度时，即可能发生碰撞，从而，利用控制器对吊具运行采取减速或停止。 由于高度测量装置，特别是常用的激光测距仪价格很高，并且对工作条件要求苛刻，使用寿命和可靠性有限，数据通讯易被干扰等等原因，上述采用对集装箱高度进行实时测量集装箱高度的方法并没有被实际应用广泛接受，并且人们担心，如果测距仪不能安全可靠地保证提供集装箱高度，系统反而会出现致命错误和事故。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够对集装箱堆场内吊具安全运行高度轮廓进行实时自学习和实时安全运行控制，实现过程简单快捷、经济实用、工作性能稳定安全可靠、成本较低，适用范围较为广泛的。 为了实现上述的目的，本专利技术的如下 该，所述的系统中包括小车位置检测模块和起升位置检测模块，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤 (1)系统进行初始化操作； (2)系统实时通过小车位置检测模块和起升位置检测模块获取吊具当前位置信息； (3)系统判断吊具当前位置是否处于安全运行区域中； (4)如果是，则系统控制吊具在任意速度下运行； (5)如果否，则系统控制吊具减速或慢速运行； (6)在吊具运动过程中，系统不断进行安全运行区域自学习处理； (7)重复上述步骤(2)。 该中的安全运行区域自学习处理，包括以下步骤 (11)系统根据吊具当前位置信息实时产生相应的高度轮廓信息； (12)系统根据该高度轮廓信息得到吊具可以安全运行的安全运行区域。 该中，所述的小车位置检测模块可以为小车位置绝对编码器，所述的起升位置检测模块可以为起升位置绝对编码器，所述的系统通过小车位置检测模块和起升位置检测模块获取吊具当前位置信息，可以包括以下步骤 (21)系统通过小车位置绝对编码器获得小车当前的左右位置信息； (22)系统通过起升位置绝对编码器获得吊具相对于小车的当前的上下位置信息； (23)系统根据小车当前的左右位置信息和吊具相对于小车的当前的上下位置信息得到吊具当前位置信息； (24)系统判断吊具当前是否吊装有集装箱； (25)如果有，则进行吊具当前位置信息修正操作。。 该中，所述的小车位置检测模块也可以包括小车位置相对编码器和小车限位开关单元，所述的起升位置检测模块也可以包括起升位置相对编码器和起升限位开关单元，所述的系统通过小车位置检测模块和起升位置检测模块获取吊具当前位置信息，也可以包括以下步骤 (31)系统通过小车位置相对编码器和小车限位开关单元获得小车当前的左右位置信息； (32)系统通过起升位置相对编码器和起升限位开关单元获得吊具相对于小车的当前的上下位置信息； (33)系统根据小车当前的左右位置信息和吊具相对于小车的当前的上下位置信息得到吊具当前位置信息； (34)系统判断吊具当前是否吊装有集装箱； (35)如果有，则进行吊具当前位置信息修正操作。 该中的吊具当前位置信息修正操作，具体为 将原吊具当前位置信息中的高度信息中减去所吊装的集装箱的高度，得到修正后的吊具当前位置信息。 该中的判断吊具当前位置是否处于所述的安全运行区域中，包括以下步骤 (41)根据吊具当前位置信息，如果吊具当前位置处于所述的安全运行区域的高度轮廓以上，则吊具当前位置处于所述的安全运行区域中； (42)反之，则吊具当前位置未处于所述的安全运行区域中。 采用了该专利技术的，由于其本身基于对集装箱堆场内吊具安全运行高度轮廓进行实时的自学习，并通过小车位置检测模块和起升位置检测模块实时得到吊具的准确位置并判断其是处于安全区域还是非安全区域，从而利用系统中的吊车控制装置和吊具控制模块实时控制吊具的运行位置和速度，因此原则上不需要实时高度测量装置(如激光、超声波测距仪等)，从而取代了对堆场集装箱实际高度的实时测量，与已有的防碰撞方法相比更加经济实用，安全可靠，结构简单，成本很低，适用范围也更加广泛，并可有效地解决集装箱吊装高速运行中碰撞引起的安全问题，对节能降耗，减少污染，降低劳动强度，均有很大帮助。 附图说明 图1为本专利技术的的工作流程示意图。 图2为本专利技术的的硬件结构示意图。 图3为本专利技术的的工作原理示意图。 具体实施例方式 为了能够更清楚地理解本专利技术的
技术实现思路
，特举以下实施例详细说明。 请参阅图1所示，该，所述的系统中包括小车位置检测模块和起升位置检测模块，包括以下步骤 (1)系统进行初始化操作； (2)系统实时通过小车位置检测模块和起升位置检测模块获取吊具当前位置信息；其中，所述的小车位置检测模块可以为小车位置绝对编码器，所述的起升位置检测模块可以为起升位置绝对编码器，所述的系统通过小车位置检测模块和起升位置检测模块获取吊具当前位置信息，可以包括以下步骤 (a)系统通过小车位置绝对编码器获得小车当前的左右位置信息； (b)系统通过起升位置绝对编码器获得吊具相对于小车的当前的上下位置信息； (c)系统根据小车当前的左右位置信息和吊具相对于小车的当前的上下位置信息得到吊具当前位置信息； (d)系统判断吊具当前是否吊装有集装箱； (e)如果有，则进行吊具当前位置信息修正本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集装箱起重吊装系统高速节能安全运行控制方法，所述的系统中包括小车位置检测模块和起升位置检测模块，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：（１）系统进行初始化操作；（２）系统实时通过小车位置检测模块和起升位置检测模块获取吊具当前位置信息；（３）系统判断吊具当前位置是否处于安全运行区域中；（４）如果是，则系统控制吊具在任意速度下运行；（５）如果否，则系统控制吊具减速或慢速运行；（６）在吊具运动过程中，系统不断进行安全运行区域自学习处理；（７）重复上述步骤（２）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高旭，陈斌，薄海虎，
申请(专利权)人：高旭，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]