装船机溜筒防撞距离曲线拟合方法、装置和系统制造方法及图纸

本申请涉及一种装船机溜筒防撞距离曲线拟合方法、装置、系统、计算机设备和存储介质。该方法包括：获取目标物与装船机溜筒的距离值集合；目标物为与装船机溜筒存在碰撞可能性的物体；根据损失函数最小化模型中的幅度系数和基量，对距离值集合中的各距离值进行拟合，得到各个距离值对应的拟合值；计算距离值集合中各个距离值对应的突变值；对于距离值集合中的任一距离值进行修正，若任一距离值对应的突变值大于阈值，则将任一距离值对应的拟合值替代任一距离值，否则，保留任一距离值；根据修正后的各距离值生成装船机溜筒防撞距离曲线。采用本方法能够提高装船机溜筒防撞距离曲线的准确度，以采取更具针对性的装船机溜筒防撞措施而降低碰撞风险。而降低碰撞风险。而降低碰撞风险。

【技术实现步骤摘要】
装船机溜筒防撞距离曲线拟合方法、装置和系统


[0001]本申请涉及信号处理
，特别是涉及一种装船机溜筒防撞距离曲线拟合方法、装置、系统、计算机设备和存储介质。

技术介绍

[0002]装船机是用于散货港口中的大型散料机械设备，包括大车行走、臂架伸缩、臂架俯仰、溜筒等机构。装船机溜筒是装船机作业的重要部件，主要负责将散料引导进入货船的船舱内部。在装船作业时，装船机溜筒需要频繁地移动，易与船的舱沿或舱盖发生碰撞。
[0003]传统技术中，通过在装船机溜筒周围设置的雷达来采集与装船机溜筒存在碰撞可能性的物体和装船机溜筒之间的距离数据即目标距离数据，以提醒装船机的工作人员采取相应的装船机溜筒防撞措施。然而，由于装船机溜筒所处的工业场景复杂以及雷达存在多勒普模糊问题，传统方法中获得的目标距离数据存在准确度不足的问题。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种装船机溜筒防撞距离曲线拟合方法、装置、系统、计算机设备和存储介质，可以通过拟合后的装船机溜筒防撞距离曲线，准确获得与装船机溜筒存在碰撞可能性的物体和装船机溜筒之间的距离值即目标距离数据，以提醒装船机的工作人员采取更具针对性的装船机溜筒防撞措施。
[0005]第一方面，提供了一种装船机溜筒防撞距离曲线拟合方法，所述方法包括：
[0006]获取目标物与装船机溜筒的距离值集合；目标物为与装船机溜筒存在碰撞可能性的物体；
[0007]根据损失函数最小化模型中的幅度系数和基量，对距离值集合中的各距离值进行拟合，得到各个距离值对应的拟合值；
[0008]计算距离值集合中各个距离值对应的突变值；突变值为当前距离值与前一距离值之间的差值的绝对值；
[0009]对于距离值集合中的任一距离值进行修正，若任一距离值对应的突变值大于阈值，则将任一距离值对应的拟合值替代任一距离值，否则，保留任一距离值；阈值根据装船机大车行走机构的移动速度确定；
[0010]根据修正后的各距离值生成装船机溜筒防撞距离曲线。
[0011]在其中一个实施例中，获取目标物与装船机溜筒的距离值集合的步骤，包括：获取雷达探测设备反馈的目标物的回波数据；对回波数据进行解析处理，并根据解析的结果生成距离值集合。
[0012]在其中一个实施例中，获取雷达探测设备反馈的目标物的回波数据的步骤，包括：根据纵向防撞检测范围和横向防撞检测范围，确定预设防撞检测区域；获取雷达探测设备反馈的在预设防撞检测区域的目标物的回波数据。
[0013]在其中一个实施例中，纵向防撞检测范围根据雷达探测设备的安装平台与装船机
溜筒的下侧的距离、安装平台与船舱口的距离确定；横向防撞检测范围根据船舱口的大小确定。
[0014]在其中一个实施例中，幅度系数的表达式为：
[0015][0016]其中，w为幅度系数；y
i
为横向防撞检测范围；x
i
为纵向防撞检测范围；为纵向防撞检测范围的平均值；n为距离值的个数；i为自然数。
[0017]在其中一个实施例中，基量的表达式为：
[0018][0019]其中，b为基量；n为距离值的个数；i为自然数；w为幅度系数；y
i
为横向防撞检测范围；x
i
为纵向防撞检测范围。
[0020]在其中一个实施例中，根据解析的结果生成距离值集合的步骤，包括：根据滤波参数，对解析的结果进行滤波处理后得到距离值集合；滤波参数根据目标物的雷达散射截面确定。
[0021]第二方面，提供了一种装船机溜筒防撞距离曲线拟合装置，上述装置包括：获取模块、拟合值计算模块、突变值计算模块、距离值修正模块以及曲线生成模块。
[0022]其中，获取模块用于获取目标物与装船机溜筒的距离值集合；目标物为与装船机溜筒存在碰撞可能性的物体；拟合值计算模块用于根据损失函数最小化模型中的幅度系数和基量，对装船机溜筒防撞距离曲线中各距离值进行拟合，得到各个距离值对应的拟合值；突变值计算模块用于计算距离值集合中各个距离值对应的突变值；突变值为当前距离值与前一距离值之间的差值的绝对值；距离值修正模块用于对于距离值集合中的任一距离值进行修正，若任一距离值对应的突变值大于阈值，则将任一距离值对应的拟合值替代任一距离值，否则，保留任一距离值；阈值根据装船机大车行走机构的移动速度确定；曲线生成模块用于根据修正后的各距离值生成装船机溜筒防撞距离曲线。
[0023]第三方面，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，该计算机程序被该处理器执行时实现上述第一方面任一所述的装船机溜筒防撞距离曲线拟合方法。
[0024]第四方面，提供了一种装船机溜筒防撞距离曲线拟合系统，该系统包括雷达探测设备和计算机设备。其中，雷达探测设备与计算机设备通信连接；
[0025]雷达探测设备用于获取目标物的回波数据；目标物为与装船机溜筒存在碰撞可能性的物体；
[0026]计算机设备用于获取雷达探测设备反馈的目标物的回波数据，还用于对回波数据进行解析处理，并根据解析的结果生成距离值集合；计算机设备还用于根据损失函数最小化模型中的幅度系数和基量，对距离值集合中的各距离值进行拟合，得到各个距离值对应的拟合值；计算机设备还用于计算距离值集合中各个距离值对应的突变值；突变值为当前距离值与前一距离值之间的差值的绝对值；计算机设备还用于对于距离值集合中的任一距
离值进行修正，若任一距离值对应的突变值大于阈值，则将任一距离值对应的拟合值替代任一距离值，否则，保留任一距离值；阈值根据装船机大车行走机构的移动速度确定；计算机设备还用于根据修正后的各距离值生成装船机溜筒防撞距离曲线。
[0027]在其中一个实施例中，该系统还包括显示设备，该显示设备连接计算机设备，用于显示装船机溜筒防撞距离曲线。
[0028]在其中一个实施例中，雷达探测设备包括若干个雷达；各个雷达分别安装在雷达探测设备的安装平台的东面、西面、南面和北面。
[0029]在其中一个实施例中，雷达数量为8个，分别为第一雷达、第二雷达、第三雷达、第四雷达、第五雷达、第六雷达、第七雷达和第八雷达。
[0030]其中，第一雷达、第三雷达、第五雷达和第七雷达在装船机溜筒垂直于海平面时，与装船机溜筒平行。第一雷达和第二雷达安装在装船机溜筒的东面；第二雷达与第一雷达成55
°
夹角。第三雷达和第四雷达安装在装船机溜筒的西面；第四雷达与第三雷达成55
°
夹角。第五雷达和第六雷达安装在装船机溜筒的南面；第六雷达与第五雷达成55
°
夹角。第七雷达和第八雷达安装在装船机溜筒的北面；第八雷达与第七雷达成55
°
夹角。
[0031]在其中一个实施例中，雷达为毫米波雷达。
[0032]第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一所述的装船本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装船机溜筒防撞距离曲线拟合方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标物与装船机溜筒的距离值集合；所述目标物为与装船机溜筒存在碰撞可能性的物体；根据损失函数最小化模型中的幅度系数和基量，对所述距离值集合中的各距离值进行拟合，得到各个所述距离值对应的拟合值；计算所述距离值集合中各个距离值对应的突变值；所述突变值为当前距离值与前一距离值之间的差值的绝对值；对于所述距离值集合中的任一距离值进行修正，若所述任一距离值对应的突变值大于阈值，则将所述任一距离值对应的拟合值替代所述任一距离值，否则，保留所述任一距离值；所述阈值根据装船机大车行走机构的移动速度确定；根据修正后的各所述距离值生成装船机溜筒防撞距离曲线。2.根据权利要求1所述的装船机溜筒防撞距离曲线拟合方法，其特征在于，所述获取目标物与装船机溜筒的距离值集合的步骤，包括：获取雷达探测设备反馈的所述目标物的回波数据；对所述回波数据进行解析处理，并根据所述解析的结果生成所述距离值集合。3.根据权利要求2所述的装船机溜筒防撞距离曲线拟合方法，其特征在于，所述获取雷达探测设备反馈的所述目标物的回波数据的步骤，包括：根据纵向防撞检测范围和横向防撞检测范围，确定预设防撞检测区域；获取雷达探测设备反馈的在所述预设防撞检测区域的所述目标物的回波数据。4.根据权利要求3所述的装船机溜筒防撞距离曲线拟合方法，其特征在于，所述纵向防撞检测范围根据所述雷达探测设备的安装平台与所述装船机溜筒的下侧的距离、所述安装平台与船舱口的距离确定；所述横向防撞检测范围根据所述船舱口的大小确定。5.根据权利要求3所述的装船机溜筒防撞距离曲线拟合方法，其特征在于，所述幅度系数的表达式为：其中，w为所述幅度系数；y
i
为所述横向防撞检测范围；x
i
为所述纵向防撞检测范围；为所述纵向防撞检测范围的平均值；n为所述距离值的个数；i为自然数。6.根据权利要求5所述的装船机溜筒防撞距离曲线拟合方法，其特征在于，所述基量的表达式为：其中，b为所述基量；n为所述距离值的个数；i为自然数；w为所述幅度系数；y
i
为所述横向防撞检测范围；x
i
为所述纵向防撞检测范围。7.根据权利要求2所述的装船机溜筒防撞距离曲线拟合方法，其特征在于，所述根据所述解析的结果生成所述距离值集合的步骤，包括：根据滤波参数，对所述解析的结果进行滤波处理后得到所述距离值集合；所述滤波参
数根据所述目标物的雷达散射截面确定。8.一种装船机溜筒防撞距离曲线拟合装置，其特征在于，所述装置包括：获取模块，用于获取目标物与装船机溜筒的距离值集合；所述目标物为与装船机溜筒存在碰撞可能性的物体；拟合值计算模块，用于根据损失函数最小化模型中的幅度系数和基量，对所述装船机溜筒防撞距离曲线中各距离值进行拟合，得到各个所述距离值对应的拟合值；突变值计算模块，用于计算所述距离值集合中各个距离值对应的突变值；所述突变值为当前距离值与前一距离值之间的差值的绝对值；距离值修正模块，用于对于所述距离值集合中的任一距离值进行修正，若所述任一距离值对...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪帅，刘强，唐丽娜，李娜，张淼，林科，杨琳玮，
申请(专利权)人：神华黄骅港务有限责任公司，
类型：发明
国别省市：