门机竞赛电子裁判系统技术方案

本发明专利技术属于门机技能竞赛领域，尤其是涉及一种门机竞赛电子裁判系统，包括门机、安装在门机吊钩上的监测目标、数据采集模块、显示交互系统，所述数据采集模块包括：用于检测监测目标运行速度的速度传感器、检测监测目标运动角度的测距传感器、安装在吊钩和监测目标间的拉力传感器、可实时动态差分测量的测绘仪；门机竞赛电子裁判系统可以将操作人员的每一次操作轨迹进行数据的采集，在未来的实际应用中，可以通过对港口装卸作业的全过程进行记录，分析处理采集到的数据，制定出最佳操作法，实现合理利用、最优路线、最优能耗的安全操作，操作人员辅以最佳操作法进行实际操作，能够确保作业过程安全顺利进行。

【技术实现步骤摘要】
门机竞赛电子裁判系统
本专利技术属于门机技能竞赛
，尤其是涉及一种门机竞赛电子裁判系统。
技术介绍
港口门机是港口用的门座起重机；简称门吊、门机；它是一种电力驱动、有轨运行的臂架类起重机；门机构造大体上可以分为两大部分：上部旋转部分和下部运行部分；上部旋转部分安装在一个高大的门形底架上，并相对于下部运行部分可以实现360°任意旋转；门架可以沿轨道运行，同时它又是起重机的承重部分；起重机的自重和吊重均由门架承受，并由它传到地面轨道上，门座起重机正是由此门形底座而得名；门机在运行过程中通常需要对货物搬运的位置、高度、和落点进行精确确定，从而确保货物的安全搬运；因此，通常设置门机竞赛、或训练标准以提高操作人员的技能水平；传统的门机竞赛评判体系主要分为人工裁判和电子裁判两种，其中电子裁判主要分为以红外测距为核心的模式和以红外测距+传感器+定位技术模式；这两种模式共同的特点是通过固定监测点对移动目标进行监测，变换固定点就需要重新调整系统，导致系统通用性差；现场辅助器械多，容易因为磕碰导致装置损坏，影响比赛进行；针对目前门机竞赛评判系统存在的不足，为优化竞赛考评模式，开发一套能够实现技能竞赛实际操作的全过程数据采集和精准评判的电子裁判系统，不仅能够实现技能竞赛科学公正的评判，也能够为基于大数据分析的技能培训和辅助训练提供支撑。
技术实现思路
本专利技术为了有效的解决上述
技术介绍
中的问题，提出了一种门机竞赛电子裁判系统，具体技术方案如下：一种门机竞赛电子裁判系统，包括门机、安装在门机吊钩上的监测目标、数据采集模块、显示交互系统；所述数据采集模块包括：用于检测监测目标运行速度的速度传感器、检测监测目标运动角度的测距传感器、安装在吊钩和监测目标间的拉力传感器、可实时动态差分测量的测绘仪；所述显示交互系统包括：通过对比分析数据采集模块所采集的数据进行评判的规则评判模块、用于建立通讯联接、发送定位消息、和发送评判信息的后台服务模块、和用于显示考场地图、显示监测目标的位置状态和移动轨迹的显示模块。一种门机竞赛电子裁判判决方法，包括如下步骤：a.设置赛道；所述赛道包括直线段、转角段；所述转角段设有限高块、直线段内不规则分布立杆，所述立杆侧壁设有感应器；b.设置虚拟地图；利用测绘仪对所设置的赛道进行采点测量，通过两个定点确定直线、通过对选定的若干点进行微分并形成弧线，然后在显示模块中将形成的线条成形虚拟地图；c.门机启动将监测目标提起，拉力传感器采集起吊位置信号，并将信号传至显示模块，将起吊位置对应于虚拟地图的起点；然后监测目标按照赛道轨迹行进；在运动过程中，当遇到限高块时，吊钩提起监测目标，距离传感器将采集监测目标与限高块位置差的信号，并将信号传至规则评判模块，规则评判模块将通过预先设置的阈值评判监测目标位置；当遇到立杆时，监测目标将绕立杆行进，此时距离传感器将采集监测目标与立杆间的位置信号，并将信号传至规则评判模块，如果监测目标在绕杆时与立杆触碰将触发感应器；当落靶时，拉力传感器采集落点位置信号，并将信号传至显示模块和规则评判模块，规则评判模块将通过预先设定的阈值评判比对落点位置信号；与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：门机竞赛电子裁判系统对于技能人才的操作能够全过程自动评判，提高了裁决公正性，通过全过程轨迹记录，对于争议判定的回溯也有据可依，而无人为因素干扰的评判，也能够确保判定结果客观；门机竞赛电子裁判系统可以将操作人员的每一次操作轨迹进行数据的采集，在未来的实际应用中，可以通过对港口装卸作业的全过程进行记录，分析处理采集到的数据，制定出最佳操作法，实现合理用时、最优路线、最优能耗的安全操作，操作人员辅以最佳操作法进行实际操作，能够确保作业过程安全顺利进行，通过电子裁判系统的研发使用，必将极大提升技能竞赛的整体水平，提高技能人才参加竞赛的积极性，从而激发技能人才干事创业的热情。附图说明图1是本专利技术的门机竞赛赛道示意图；图2是本专利技术规则评判模块示意图；图3是本专利技术显示交互系统示意图；图4是本专利技术评判规则示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明；一种门机竞赛电子裁判系统，包括门机、安装在门机吊钩上的监测目标、数据采集模块、显示交互系统；所述的监测目标通常为挂置在吊钩上的圆桶；所述数据采集模块包括：用于检测监测目标运行速度的速度传感器、检测监测目标运动角度的测距传感器、安装在吊钩和监测目标间的拉力传感器、可实时动态差分测量的测绘仪；所述显示交互系统包括：通过对比分析数据采集模块所采集的数据进行评判的规则评判模块、用于建立通讯联接、发送定位消息、和发送评判信息的后台服务模块、和用于显示考场地图、显示监测目标的位置状态和移动轨迹的显示模块；所述后台服务模块包括定位基站、信号接收和发送装置、信号转化装置和传输装置及数据存储装置；定位基站：采用银河6RTK,基于Scloud智能云平台，嵌入式Linux操作系统，结合数据云服务平台，经卫星播发精密轨道和钟差数据，不受地形、距离限制，有卫星即可定位；信号接收和发送装置：GNSSG16定位终端，采用高精度结算定位主板，支持GPS、GLONASS、北斗等多星系融合算法，具有完善的多路径抑制技术和抗干扰技术，最高可达到优于厘米级的精准定位；信号转化装置：HF2221串口服务器，能够提供两路RS232/RS485/RS422和WIFI/Ethernet之间协议转换，满足工业产品串口到无线或者以太网数据传输的通道，集成了MAC等以太网硬件协议，集成了TCP/IP协议栈、内存管理、10/100M以太网收发器、高速串口、RS232、RS485、RS422等丰富的硬件接口，并且基于ECOS操作系统，包含了web网页，可以方便的供远程配置、监控和调试；所述规则评判模块对比分析数据采集模块所采集的数据进行评判，设定评判标准，将采集的信息与标准对比分析，进而确定是否符合标准；规则评判模块硬件为适用于Android4.4以上系统的平板电脑，软件开发环境为底层评判规则核心库使用VisualStudio2008编译环境，开发语言是C++；应用层软件系统使用AndroidStudio编译环境，开发语言为Java。门机竞赛电子裁判系统实现的技术核心是多星差分定位技术。通过对移动目标的适时精准水平和高程定位(实测误差水平精度小于1cm、高程精度小于1.5cm)，将速度、角度传感器安装在监测目标上，通过速度传感器对监测目标运动速度进行测量，通过角度传感器对监测目标运动状态进行监测，将拉力传感器安装在门机吊钩和监测目标之间的拉绳上，通过拉力传感器拉力变化对移动目标落地准确判断(弥补高程误差对精准落地的判断)，实现了移动目标的状态精准判断；比赛前，通过手持RTK(实时动态差分测量)测绘仪对现场赛道进行采点测量，同一条直线上的点测量两点确定，弧线则通过微分成若干个点后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种门机竞赛电子裁判系统，包括门机、安装在门机吊钩上的监测目标、数据采集模块、显示交互系统；其特征在于：/n所述数据采集模块包括：用于检测监测目标运行速度的速度传感器、检测监测目标运动角度的测距传感器、安装在吊钩和监测目标间的拉力传感器、可实时动态差分测量的测绘仪；/n所述显示交互系统包括：通过对比分析数据采集模块所采集的数据进行评判的规则评判模块、用于建立通讯联接、发送定位消息、和发送评判信息的后台服务模块、和用于显示考场地图、显示监测目标的位置状态和移动轨迹的显示模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种门机竞赛电子裁判系统，包括门机、安装在门机吊钩上的监测目标、数据采集模块、显示交互系统；其特征在于：
所述数据采集模块包括：用于检测监测目标运行速度的速度传感器、检测监测目标运动角度的测距传感器、安装在吊钩和监测目标间的拉力传感器、可实时动态差分测量的测绘仪；
所述显示交互系统包括：通过对比分析数据采集模块所采集的数据进行评判的规则评判模块、用于建立通讯联接、发送定位消息、和发送评判信息的后台服务模块、和用于显示考场地图、显示监测目标的位置状态和移动轨迹的显示模块。


2.一种门机竞赛电子裁判判决方法，其特征在于；包括如下步骤：
a、设置赛道；所述赛道包括直线段、转角段；所述转角段设有限高块、直线段内不规则分布立杆，所述立杆侧壁设有感应器；
b、设置虚拟地图；利用测绘仪...

【专利技术属性】
技术研发人员：林春弟，王凤维，张小东，王佳龙，李博尧，屈博，皇甫海东，王英，
申请(专利权)人：中国海员工会天津港集团有限公司委员会，
类型：发明
国别省市：天津;12