一种基于大数据的港口起重机智能控制系统技术方案

本发明专利技术涉及起重机智能控制技术领域，具体公开一种基于大数据的港口起重机智能控制系统，包括起重基本信息获取模块、初始移动控制信息分析模块、搬运控制信息分析模块、搬运过程监测模块、搬运检验信息采集模块、搬运检验信息分析模块、搬运安全符合分析模块、预警终端和数据库，通过对指定起重机初始移动控制信息和搬运控制信息进行分析和控制，并对搬运过程中集装箱的平稳性和搬运完成后目标集装箱中货物的状态进行分析，解决了当前技术人工控制港口起重机存在的问题，实现了港口起重机的智能化和自动化的控制，有效的降低了港口作业人员的工作负担，同时也有效的保障了集装箱在搬运时的平稳性和安全。搬运时的平稳性和安全。搬运时的平稳性和安全。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的港口起重机智能控制系统


[0001]本专利技术属于起重机智能控制
，涉及到一种基于大数据的港口起重机智能控制系统。

技术介绍

[0002]港口可以将不同地区的物品进行运输，有效的促进了各地经济的交流，但港口中货物大多使用集装箱进行运输，而集装箱的重量较大，在搬运的过程中需要通过港口起重机进行运输，为了提高港口起重机搬运效果，需要对港口起重机的搬运过程进行智能控制。
[0003]目标港口起重机的搬运过程主要是通过港口工作人员对起重机进行控制，很显然这种分析方式存在以下几个问题：1、通过人工对港口起重机进行控制，无法有效的减少港口作业人员的工作负担，从而无法保障港口作业人员良好的工作状态，进而无法保障港口作业人员在控制港口起重机时的搬运效果和效率，另一方面，在搬运过程中港口作业人员通过眼部感知对集装箱的平稳性进行评估，且无法根据集装箱中重量分布对港口起重机各拉力绳的拉力进行控制，进而无法有效的保障集装箱平稳性分析结果的准确性和可靠性，同时也无法保障集装箱在搬运过程中的安全。
[0004]2、集装箱中货物的状态侧面反映了港口起重机在搬运过程中的稳定性，当前技术并没有对搬运完成后集装箱中货物的状态进行分析，进而无法有效的保障集装箱中货物的完整性和安全性，并且也无法降低港口的经济财产损失，同时也无法降低港口起重机在搬运过程中的风险。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供的一种基于大数据的港口起重机智能控制系统，解决了
技术介绍
中存在的问题。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于大数据的港口起重机智能控制系统，包括：起重基本信息获取模块，用于获取指定港口区域中目标集装箱对应的图像和指定起重机吊钩对应的位置，进而得到目标集装箱对应的基本信息。
[0007]初始移动控制信息分析模块，用于分析指定起重机对应的初始移动控制信息，并根据指定起重机对应的初始移动控制信息对指定起重机进行初始移动控制。
[0008]搬运控制信息分析模块，用于当指定起重机与目标集装箱固定完成后，对指定起重机对应的搬运控制信息进行分析，进而根据指定起重机对应的搬运控制信息对指定起重机进行控制。
[0009]搬运过程监测模块，用于将指定起重机的搬运过程按照预设时间间隔划分为各采集时间点，进而对目标集装箱在各采集时间点的平稳性进行监测。
[0010]搬运检验信息采集模块，用于对完成搬运后目标集装箱对应的搬运检验信息进行采集，其中搬运检验信息包括实际放置位置、表面信息和内部信息。
[0011]搬运检验信息分析模块，用于根据完成搬运后目标集装箱对应的搬运检验信息，
分析目标集装箱对应的搬运放置位置符合和搬运完整性。
[0012]搬运安全符合分析模块，用于对指定起重机对应的搬运安全符合指数进行分析与确认。
[0013]预警终端，用于当指定起重机对应的搬运状态处于危险状态时，进行预警提示。
[0014]进一步地，所述目标集装箱对应的基本信息包括综合重量、体积、上表面中心点对应的初始位置、各货箱的编号、各货箱的重量、各货箱的体积、各货箱的初始凹陷面积、各货箱的初始破损面积、各货箱中各货物初始表面破损面积、各货箱中各货物初始放置位置和各货箱中各货物初始放置状态图像。
[0015]进一步地，所述分析指定起重机对应的初始移动控制信息，具体分析过程如下：从目标集装箱对应的图像中获取目标集装箱上表面对角线的长度，进而基于数据库中存储的指定起重机中拉力绳对应的长度，分析得到指定起重机吊钩初始停留位置与目标集装箱上表面中心点之间的间距，并记为L1。
[0016]将指定起重机吊钩中对应的位置和目标集装箱上表面中心点对应的初始位置导入至设定的三维坐标系中，进而得到指定起重机吊钩中对应的位置坐标和目标集装箱上表面中心点对应的位置坐标，并分别记为(x1,y1,z1)和(x2,y2,z2)，从而得到指定起重机吊钩初始停留位置对应的位置坐标，记为(x1,y1,z0)。
[0017]根据计算公式得到指定起重机水平方向对应的初始旋转角度θ1，其中γ为设定的旋转角度修正因子。
[0018]根据计算公式ΔL＝|z0‑
z2|得到指定起重机在竖直方向对应的初始移动距离ΔL，并根据指定起重机吊钩位置和指定起重机吊钩初始停留位置的相对位置，得到指定起重机在竖直方向上的初始移动方向和水平方向的初始旋转方向。
[0019]从数据库中提取指定起重机水平方向对应的初始旋转速度和初始旋转力，由此将指定起重机水平方向对应的初始旋转角度、初始旋转速度、初始旋转力、初始旋转方向、竖直方向对应的初始移动距离和初始移动方向作为指定起重机对应的初始移动控制信息。
[0020]进一步地，所述搬运控制信息包括指定起重机四个拉力绳的拉力、指定起重机水平方向的搬运旋转速度、水平方向搬运旋转力、水平方向的搬运旋转角度、水平方向的搬运旋转方向、指定起重机竖直方向的搬运移动距离和竖直方向的搬运移动方向。
[0021]进一步地，述对指定起重机对应的搬运控制信息进行分析，具体分析过程如下：从目标集装箱表面图像中定位出目标集装箱上表面四边和下表面四边对应的中心点，并将目标集装箱上表面两个长边中心点和下表面两个长边中心点依次进行连接，进而得到目标集装箱对应的第一分割面，同时将目标集装箱上表面两个短边中心点和下表面两个短边中心点依次进行连接，得到目标集装箱对应的第二分割面，由此将目标集装箱分割为四个子区域，并依次编号为a1、a2、a3和a4。
[0022]根据目标集装箱中各货箱对应的体积和放置位置，得到目标集装箱四个子区域中各货箱对应的体积，从而分析得到目标集装箱四个子区域对应的重量，并标记为M
q
，其中q表示目标集装箱四个子区域对应的编号，q＝a1或a2或a3或a4。
[0023]根据计算公式得到目标集装箱四个子区域上对应指定起重机拉力绳的拉力M
q
′
，其中L2表示目标起重机中拉力绳对应的长度。
[0024]将目标集装箱对应的综合重量与数据库中存储的指定起重机中各历史搬运集装箱重量对应水平方向的搬运旋转速度和搬运旋转力进行对比，得到指定起重机搬运目标集装箱对应水平方向的搬运旋转速度和搬运旋转力。
[0025]根据指定起重机对应水平方向的初始旋转角度、水平方向的初始旋转方向、指定起重机竖直方向的初始移动距离和竖直方向的初始移动方向分析方式得到指定起重机搬运目标集装箱对应水平方向的搬运旋转角度、搬运旋转方向、指定起重机竖直方向的搬运移动距离和指定起重机竖直方向搬运移动方向。
[0026]进一步地，所述对目标集装箱在各采集时间点的平稳性进行监测，具体监测过程如下：通过摄像头对目标集装箱在各采集时间点的图像进行采集，进而得到目标集装箱在各采集时间点的图像，并在目标集装箱下表面布设各监测点，由此得到目标集装箱各监测点在各采集时间点对应的位置，并将其导入设定的三维坐标系中，从而得到目标集装箱各监测点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的港口起重机智能控制系统，其特征在于，包括：起重基本信息获取模块，用于获取指定港口区域中目标集装箱对应的图像和指定起重机吊钩对应的位置，进而得到目标集装箱对应的基本信息；初始移动控制信息分析模块，用于分析指定起重机对应的初始移动控制信息，并根据指定起重机对应的初始移动控制信息对指定起重机进行初始移动控制；搬运控制信息分析模块，用于当指定起重机与目标集装箱固定完成后，对指定起重机对应的搬运控制信息进行分析，进而根据指定起重机对应的搬运控制信息对指定起重机进行控制；搬运过程监测模块，用于将指定起重机的搬运过程按照预设时间间隔划分为各采集时间点，进而对目标集装箱在各采集时间点的平稳性进行监测；搬运检验信息采集模块，用于对完成搬运后目标集装箱对应的搬运检验信息进行采集，其中搬运检验信息包括实际放置位置、表面信息和内部信息；搬运检验信息分析模块，用于根据完成搬运后目标集装箱对应的搬运检验信息，分析目标集装箱对应的搬运放置位置符合和搬运完整性；搬运安全符合分析模块，用于对指定起重机对应的搬运安全符合指数进行分析与确认；预警终端，用于当指定起重机对应的搬运状态处于危险状态时，进行预警提示。2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的港口起重机智能控制系统，其特征在于：所述目标集装箱对应的基本信息包括综合重量、体积、上表面中心点对应的初始位置、各货箱的编号、各货箱的重量、各货箱的体积、各货箱的初始凹陷面积、各货箱的初始破损面积、各货箱中各货物初始表面破损面积、各货箱中各货物初始放置位置和各货箱中各货物初始放置状态图像。3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的港口起重机智能控制系统，其特征在于：所述分析指定起重机对应的初始移动控制信息，具体分析过程如下：从目标集装箱对应的图像中获取目标集装箱上表面对角线的长度，进而基于数据库中存储的指定起重机中拉力绳对应的长度，分析得到指定起重机吊钩初始停留位置与目标集装箱上表面中心点之间的间距，并记为L1；将指定起重机吊钩中对应的位置和目标集装箱上表面中心点对应的初始位置导入至设定的三维坐标系中，进而得到指定起重机吊钩中对应的位置坐标和目标集装箱上表面中心点对应的位置坐标，并分别记为(x1,y1,z1)和(x2,y2,z2)，从而得到指定起重机吊钩初始停留位置对应的位置坐标，记为(x1,y1,z0)；根据计算公式得到指定起重机水平方向对应的初始旋转角度θ1，其中γ为设定的旋转角度修正因子；根据计算公式ΔL＝|z0‑
z2|得到指定起重机在竖直方向对应的初始移动距离ΔL，并根据指定起重机吊钩位置和指定起重机吊钩初始停留位置的相对位置，得到指定起重机在竖直方向上的初始移动方向和水平方向的初始旋转方向；
从数据库中提取指定起重机水平方向对应的初始旋转速度和初始旋转力，由此将指定起重机水平方向对应的初始旋转角度、初始旋转速度、初始旋转力、初始旋转方向、竖直方向对应的初始移动距离和初始移动方向作为指定起重机对应的初始移动控制信息。4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的港口起重机智能控制系统，其特征在于：所述搬运控制信息包括指定起重机四个拉力绳的拉力、指定起重机水平方向的搬运旋转速度、水平方向搬运旋转力、水平方向的搬运旋转角度、水平方向的搬运旋转方向、指定起重机竖直方向的搬运移动距离和竖直方向的搬运移动方向。5.根据权利要求4所述的一种基于大数据的港口起重机智能控制系统，其特征在于：所述对指定起重机对应的搬运控制信息进行分析，具体分析过程如下：从目标集装箱表面图像中定位出目标集装箱上表面四边和下表面四边对应的中心点，并将目标集装箱上表面两个长边中心点和下表面两个长边中心点依次进行连接，进而得到目标集装箱对应的第一分割面，同时将目标集装箱上表面两个短边中心点和下表面两个短边中心点依次进行连接，得到目标集装箱对应的第二分割面，由此将目标集装箱分割为四个子区域，并依次编号为a1、a2、a3和a4；根据目标集装箱中各货箱对应的体积和放置位置，得到目标集装箱四个子区域中各货箱对应的体积，从而分析得到目标集装箱四个子区域对应的重量，并标记为M
q
，其中q表示目标集装箱四个子区域对应的编号，q＝a1或a2或a3或a4；根据计算公式得到目标集装箱四个子区域上对应指定起重机拉力绳的拉力M
q
′
，其中L2表示目标起重机中拉力绳对应的长度；将目标集装箱对应的综合重量与数据库中存储的指定起重机中各历史搬运集装箱重量对应水平方向的搬运旋转速度和搬运旋转力进行对比，得到指定起重机搬运目标集装箱对应水平方向的搬运旋转速度和搬运旋转力；根据指定起重机对应水平方向的初始旋转角度、水平方向的初始旋转方向、指定起重机竖直方向的初始移动距离和竖直方向的初始移动方向分析方式得到指定起重机搬运目标集装箱对应水平方向的搬运旋转角度、搬运旋转方向、指定起重机竖直方向的搬运移动距离和指定起重机竖直方向搬运移动方向。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：沈策，王定华，王水明，施永昌，蒋龙，夏乐，
申请(专利权)人：浙江海重重工有限公司，
类型：发明
国别省市：