一种码头岸边起重机械智能运行系统及运行方法技术方案

本发明专利技术公开了一种码头岸边起重机械智能运行系统及运行方法，属于码头起重机械作业技术领域。本发明专利技术包括岸边起重机械、机上操作室、远程人工控制平台、岸边起重机械定位装置、吊具定位装置、上滑轮组定位装置和吊具，还包括无人机和智能控制系统；其中：机上操作室固定安装于岸边起重机械的上部，智能控制系统安装于机上操作室内；吊具通过钢丝绳升降式连接于岸边起重机械的悬臂上；远程人工控制平台通过智能控制系统远程通讯操控无人机，通过无人机自带摄像头，智能控制系统实时收集岸边起重机械定位装置、吊具定位装置和上滑轮组定位装置的位置信息，再控制吊具到达货仓的指定位置，实现吊装操作。本发明专利技术操作简单，定位精确。

【技术实现步骤摘要】
一种码头岸边起重机械智能运行系统及运行方法
本专利技术涉及码头起重机械作业
，尤其涉及一种码头岸边起重机械智能运行系统及运行方法。
技术介绍
目前，码头装卸货物使用的岸边起重机械分为门机和岸桥两大类设备，其操控仍由人工在机械上的操作室内进行。由于岸边起重设备的操作室都在空中，货物在下部，作业人员需长时间低头作业，对操作人员颈椎损害非常大。又由于操作人员视线条件较差，距离较远，操作难度大，对操作人员的熟练程度要求非常高，一名优秀的操作人员成长非常不容易，也对作业效率造成较大影响。近年来为优化操作人员的工作环境，行业内对集装箱的岸桥采用远程操控方式，实现了操作人员远离现场环境进行作业，减轻了操作人员劳动强度。但对干散货、件杂货等货物形状变化大、大小不固定的货物，则不能采用远程操控的方式进行岸边起重设备的操作，仍由人在岸边起重设备上的操作室内进行操控，也就无法实现远程操作，更难的智能操作就更不能实现了。岸边起重设备操作工是个艰苦工种，急需一种方式把作业人员从恶劣环境解放出来，并减少职业伤害，提升作业效率。经检索，中国专利公开号：CN103072902B，公告日：2015.2.18，公开了一种岸边集装箱起重机，该起重机具有穿越并安装于前后上横梁上的两根悬臂梁，所述两根悬臂梁的间距近似等于欲装卸船的相邻舱的间距，所述起重机的外形尺寸在沿船长的方向上的宽度小于或者等于相邻舱的总宽度。由于该集装箱起重机的两个悬臂梁的间距能够保证两根梁上的吊具分别位于欲装卸的相邻舱的上方，因此该起重机可以同时装卸相邻舱。同时由于起重机在船长方向上的宽度不超过相邻舱间距的总宽度，所以可以通过两台或者多台该起重机靠拢协同工作，同时装卸多个相邻舱甚至全船各舱，解决了目前世界上所有岸边集装箱起重机不能同时装卸相邻舱的难题，也大大提高了装卸集装箱的效率。但该申请针对形状、大小不确定的货物的操作过程中，需人眼远距离观察判断货物位置，再操作岸边起重设备，控制吊具到达吊装货物所需位置，实现吊装作业，操作反复繁杂，定位精确度差。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题针对现有技术对形状、大小不确定的货物的吊装过程中定位精确度差的问题，本专利技术提供了一种码头岸边起重机械智能运行系统及运行方法。由无人机代替人工进行抵近观察，无人机由人远程操控，或由智能控制系统操控，无人机使用精确定位技术代替人工确定货物精确空间位置，智能控制系统操控吊具到达需要的精确位置，完成吊装作业。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：一种码头岸边起重机械智能运行系统，包括岸边起重机械、机上操作室、远程人工控制平台、岸边起重机械定位装置、吊具定位装置、上滑轮组定位装置和吊具，还包括无人机和智能控制系统；其中：机上操作室固定安装于岸边起重机械的上部，智能控制系统安装于机上操作室内；吊具通过钢丝绳升降式连接于岸边起重机械的悬臂上，以实现人工操作模式、人工远程操作模式或智能运行模式的岸边起重机械的工作模式；远程人工控制平台通过智能控制系统远程通讯操控无人机，通过无人机自带摄像头，实时拍摄货仓相对位置的影像资料信息并传递给智能控制系统，无人机还测量船舶主要货仓信息及相对于码头岸壁的信息传递给智能控制系统，智能控制系统实时收集岸边起重机械定位装置、吊具定位装置和上滑轮组定位装置的位置信息，再控制吊具到达货仓的指定位置，实现吊装操作，精确定位可用GPS、北斗卫星导航系统或移动通讯定位技术。充分利用无人机灵活机动的优势，使用其精确定位技术确定货物精确空间位置，由智能控制系统或人工控制无人机采集货物的位置信息反馈给智能控制系统，再通过智能控制系统操控吊具到达作业货物上方，下降至作业货物相接触，实施抓取或吊取作业，操作简单，定位精确，可针对不同形状、大小的货物，并避免了当吊具移动幅度过大时一方面会损坏船舶，另一方面会造成货物损失，人员操作也易疲劳，特别容易形成操作人员颈锥慢性伤害(机上操作室在高处，吊装时需要频繁的低头观察而形成颈椎慢性伤害)的问题。进一步地，吊具上连接有吊具定位装置，吊具定位装置和上滑轮组定位装置向智能控制系统发送实时精确定位信息，能够配合无人机进行精准定位吊装。进一步地，无人机、岸边起重机械定位装置和吊具定位装置均内置定位模块；智能控制系统与无人机、岸边起重机械定位装置和吊具定位装置、上滑轮组定位装置均向智能控制系统实现实时通讯，以实时判断起岸边重机械、无人机和吊具的精确三维坐标，并通过远程人工平台与相邻岸边起重机械上的智能控制系统实时通讯，还通过远程人工控制平台实时掌握相邻岸边重机械占用空间，控制各设备避免互相碰撞而造成操作风险。进一步地，无人机为多功能无人机，能实现自身位置、船舶定位、船舶及货仓空间精确位置测量、货物形状与空间精确位置测量、风速测量、影像资料信息收集并向智能控制系统实时传送，由智能控制系统进行实时纠偏，从而实时应对复杂多变的岸边环境。进一步地，岸边起重机械包括门机与岸桥；门机包括上部回转部分相对码头岸线的角度模块、俯仰角度模块以及吊具滑轮精确定位模块；岸桥包括安装于钢绳上部滑轮小车上与吊具滑轮上的精确定位模块，多角度定位，配合无人机的定位进行多重定位，进一步提高定位的精确度。进一步地，还包括设置于岸边起重机械上的无人机回收站；无人机回收站内置充电站与无人机固定装置。一种码头岸边起重机械智能运行系统的运行方法，步骤为：步骤一、规划运行轨迹：智能控制系统规划无人机活动空间，指挥无人机抵近对船舶及其货仓进行定位测量，根据测量结果控制无人机到达需作业货物上方进行精确测量，反馈测量结果并计算需作业货物的形状与精确位置；步骤二、吊装：智能控制系统引导无人机避开吊具运行轨迹，引导操控吊具到达作业货物上方，下降至作业货物相接触，实施抓取或吊取作业，并通过岸边起重机械的悬臂转移。一种码头岸边起重机械智能运行系统的运行方法，步骤为：步骤一、规划运行轨迹：智能控制系统规划无人机活动空间，人工远程通讯，通过智能控制系统指挥无人机抵近对船舶及其货仓进行定位测量，根据测量结果控制无人机到达需作业货物上方进行精确测量，反馈测量结果并计算需作业货物的形状与精确位置；步骤二、吊装：通过智能控制系统引导无人机避开吊具运行轨迹，人工远程通讯，通过智能控制系统通过无人机确定需作业货物及精确位置，引导操控吊具到达作业货物上方，下降至作业货物相接触，实施抓取或吊取作业，并通过岸边起重机械的悬臂转移。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：(1)本专利技术提供的一种码头岸边起重机械智能运行系统，充分利用无人机灵活机动的优势，使用其精确定位技术确定货物精确空间位置，由智能控制系统或人工控制无人机采集货物的位置信息反馈给智能控制系统，再通过智能控制系统操控吊具到达作业货物上方，下降至作业货物相接触，实施抓取或吊取作业，操作简单，定位精确，可针对不同形状、大小的货物，并避免了当吊具移动幅度过大时一方面会损坏船舶，另一方面会造成货物损失，人员操作也易疲劳，特别容易形成操作人员颈锥慢性伤害(机上操作室在高处，吊装时需要频繁的低头观察而形成颈椎慢性伤害)的问题；(2)本专利技术提供的一种码头岸边起重机械智能运行系统，多功能无人机可向智能控制系统实时传送自身位置、船舶定位、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种码头岸边起重机械智能运行系统，包括岸边起重机械(1)、机上操作室(5)、远程人工控制平台(11)、吊具定位装置(81)、上滑轮组定位装置(9)和吊具(8)，岸边起重机械(1)连接有岸边起重机械定位装置(10)，其特征在于：还包括无人机(4)和智能控制系统(6)；其中：所述机上操作室(5)固定安装于岸边起重机械(1)的上部，智能控制系统(6)安装于机上操作室(5)内；所述吊具(8)通过钢丝绳升降式连接于岸边起重机械(1)的悬臂(12)上，以实现人工操作模式、人工远程操作模式或智能运行模式的岸边起重机械(1)的工作模式，吊具(8)上连接有上滑轮组定位装置(9)和吊具定位装置(81)；所述远程人工控制平台(11)置于岸边起重机械(1)底部，通过智能控制系统(6)远程通讯操控无人机(4)，通过无人机(4)自带摄像头，实时拍摄货仓相对位置的影像资料信息并传递给智能控制系统(6)，无人机(4)还测量船舶(2)主要货仓(3)信息及相对于码头岸壁的信息传递给智能控制系统(6)，智能控制系统(6)实时收集岸边起重机械定位装置(10)、吊具定位装置(81)和上滑轮组定位装置(9)的位置信息，再控制吊具(8)到达货仓(3)的指定位置，实现吊装操作。...

【技术特征摘要】
1.一种码头岸边起重机械智能运行系统，包括岸边起重机械(1)、机上操作室(5)、远程人工控制平台(11)、吊具定位装置(81)、上滑轮组定位装置(9)和吊具(8)，岸边起重机械(1)连接有岸边起重机械定位装置(10)，其特征在于：还包括无人机(4)和智能控制系统(6)；其中：所述机上操作室(5)固定安装于岸边起重机械(1)的上部，智能控制系统(6)安装于机上操作室(5)内；所述吊具(8)通过钢丝绳升降式连接于岸边起重机械(1)的悬臂(12)上，以实现人工操作模式、人工远程操作模式或智能运行模式的岸边起重机械(1)的工作模式，吊具(8)上连接有上滑轮组定位装置(9)和吊具定位装置(81)；所述远程人工控制平台(11)置于岸边起重机械(1)底部，通过智能控制系统(6)远程通讯操控无人机(4)，通过无人机(4)自带摄像头，实时拍摄货仓相对位置的影像资料信息并传递给智能控制系统(6)，无人机(4)还测量船舶(2)主要货仓(3)信息及相对于码头岸壁的信息传递给智能控制系统(6)，智能控制系统(6)实时收集岸边起重机械定位装置(10)、吊具定位装置(81)和上滑轮组定位装置(9)的位置信息，再控制吊具(8)到达货仓(3)的指定位置，实现吊装操作。2.根据权利要求1所述的一种码头岸边起重机械智能运行系统，其特征在于：所述吊具(8)上连接有吊具定位装置(81)；所述吊具定位装置(81)和上滑轮组定位装置(9)向智能控制系统(6)发送实时精确定位信息。3.根据权利要求2所述的一种码头岸边起重机械智能运行系统，其特征在于：所述无人机(4)、岸边起重机械定位装置(10)和吊具定位装置(81)均内置定位模块；所述智能控制系统(6)与无人机(4)、岸边起重机械定位装置(10)和吊具定位装置(81)、上滑轮组定位装置(9)均向智能控制系统(6)实现实时通讯，以实时判断起岸边重机械(1)、无人机(4)和吊具(8)的精确三维坐标，并还通过远程人工控制平台(11)与相邻岸边起重机械(1)上的智能控制系统(6)实时通讯，实时掌握相邻岸边重机械(1)占用空间。4.根据权利要求2所述的一种码头岸...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙吉宁，
申请(专利权)人：龙吉宁，
类型：发明
国别省市：安徽,34