一种焦炉大车自动驾驶定位补偿系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种焦炉大车自动驾驶定位补偿系统，包含焦炉、大车、视觉相机、炉号牌、驱动装置、旋转编码器、轨道、地址检测器、激光雷达、中央控制器；其中，在焦炉与大车相邻一侧的炉壁上设有炉号牌，多个炉号牌沿大车运行方向分别设置在不同的焦炉的炉壁上，每个炉号牌上印刷有与其相对应的焦炉的炉号数字；大车车体一侧设有视觉相机，视觉相机与安装在焦炉上面的炉号牌平行相对；大车底部设有车轮，车轮由驱动装置驱动，所述驱动装置的伺服电机上设有旋转编码器；激光雷达安装在大车的后面，轨道朝向激光雷达的一端安装雷达反光膜。该系统定位准确、抗环境干扰能力强、能全程对编码器进行校正，解决因车轮打滑不能精准定位的技术问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种焦炉大车自动驾驶定位补偿系统


[0001]本技术属于焦化行业焦炉大车自动化
，具体涉及一种焦炉大车自动驾驶定位补偿系统。

技术介绍

[0002]在焦炉生产作业过程中，焦炉四大车的定位精度和可靠性关系到焦炭生产效率和系统安全。焦炉大车定位不准会造成推焦、装煤、拦焦、熄焦等过程发生故障，甚至造成事故。提供一种稳定性好、精度高的定位方式成为焦炉大车自动化控制领域的迫切需求。
[0003]现有的焦炉大车定位方式一部分采用人工控制，工人劳动强度大，工作环境恶劣，易出现误操作；另一部分采用自动化定位系统，多采用以下技术路线：码牌+增量式旋转编码器定位装置,利用增量式旋转编码器进行精确定位，间断布置的码牌和光电开关进行炉号识别，实现位置的粗测量，同时码牌和光电开关检测的位置信息对增量式旋转编码器数据进行校正。但此种方案不能在行程的全程对编码器进行校正，无法全程识别大车所在位置；另外，焦炉大车移动时，车轮易出现打滑现象，车轮打滑时，电机带动车轮在转动，而实际是车轮在打滑没有移动，或者移动距离与安装在电机上的增量式旋转编码器检测出来的实际距离不相符，导致定位不准确。

技术实现思路

[0004]鉴于上述技术问题，本技术的目的在于提供一种焦炉大车自动驾驶定位补偿系统，该系统解决人工控制劳动强度大，易出现误操作问题；同时解决现有自动化定位系统安装施工难度大、定位不准、抗环境干扰能力差、不能全程对编码器进行校正及车轮打滑不能精准定位的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
>[0006]一种焦炉大车自动驾驶定位补偿系统，包含焦炉、大车、视觉相机、炉号牌、驱动装置、旋转编码器、轨道、地址检测器、激光雷达、中央控制器；其中，所述焦炉的一侧设有轨道，大车在轨道上运动，在焦炉与大车相邻一侧的炉壁上设有炉号牌，炉号牌为多个，多个所述的炉号牌沿大车运行方向分别设置在不同的焦炉的炉壁上，每个炉号牌上印刷有与其相对应的焦炉的炉号数字；
[0007]所述大车车体一侧设有视觉相机，视觉相机与安装在焦炉上面的炉号牌平行相对；大车底部设有车轮，车轮由驱动装置驱动，所述驱动装置的伺服电机上设有旋转编码器；
[0008]所述激光雷达安装在大车的后端，轨道朝向激光雷达的一端安装雷达反光膜。
[0009]作为本技术的优选，沿大车运行方向还设置格雷母线编码电缆，大车上设置地址检测器，地址检测器沿大车运行全程采集的格雷母线编码电缆位置数据用于监视大车运行距离。
[0010]作为本技术的优选，所述激光雷达实时监控大车走行距离，所述视觉相机用
于识别并读取炉号牌，所述旋转编码器为绝对式旋转编码器，用于记录电机旋转圈数，激光雷达、视觉相机和绝对式旋转编码器均与中央控制器连接。
[0011]作为本技术的优选，所述驱动装置根据中央控制器计算出的走行距离驱动大车行走，驱动装置包括伺服驱动器、伺服电机、联轴器、减速器；所述视觉相机为工业相机，带有自动调焦功能，工业相机上面带有光源。
[0012]本技术的优点和有益效果：
[0013](1)本技术提供的驾驶定位补偿系统设置带有位置数据的激光雷达，利用激光雷达数据沿大车行走路线建立一套X轴坐标系，视觉相机沿大车运行，利用全程采集的炉号牌判定大车所处炉号，从而准确计算大车走行距离，然后通过中央控制器来控制大车驱动装置对大车进行定位，大车走行过程中，绝对式旋转编码器和激光雷达精确测定大车行走距离，两值实时校正可以确保大车定位精度。
[0014](2)本技术提供的驾驶定位补偿系统安装施工难度小、定位准、抗环境干扰能力强。
[0015](3)本技术提供的驾驶定位补偿系统当绝对式旋转编码器和激光雷达测定的大车行走距离不在允许的误差范围内时，利用通过绝对式旋转编码器与激光雷达计算的数据可以及时计算并补偿打滑距离，解决现有焦炉大车因车轮打滑不能精准定位的问题。
[0016](4)本技术提供的驾驶定位补偿系统在大车到达设定位置时，视觉相机采集到的炉号牌可以用于校验定位炉号是否正确，进一步保障定位准确性。
[0017](5)本技术格雷母线编码电缆与地址检测器配合，实时监控大车运行情况，若发现超过定位距离，则发出紧急停车指定，保障大车安全运行。
附图说明
[0018]图1为本技术焦炉大车自动驾驶定位补偿系统的结构示意图；
[0019]图2为利用本申请的定位补偿系统实现对焦炉大车自动驾驶定位的流程图。
具体实施方式
[0020]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0021]如图1所示，本技术提供的一种焦炉大车自动驾驶定位补偿系统，包含焦炉1、大车2、视觉相机3、炉号牌4、驱动装置5、格雷母线编码电缆6、旋转编码器7、轨道8、地址检测器9、激光雷达10、中央控制器12；
[0022]其中，所述焦炉1的一侧设有轨道8，大车2在轨道8上运动，在焦炉1与大车2相邻一侧的炉壁上设有炉号牌4，炉号牌4为多个，多个所述的炉号牌4沿大车2运行方向分别设置在不同的焦炉1的炉壁上，每个炉号牌4上印刷有与其相对应的焦炉1的炉号数字，即1号焦炉的炉号牌4上印刷有1，2号焦炉的炉号牌4上印刷有2，3号焦炉的炉号牌4上印刷有3，以此类推；
[0023]所述大车2车体一侧设有视觉相机3，视觉相机3与安装在焦炉1上面的炉号牌4平
行相对；大车2底部设有车轮11，车轮11由驱动装置5驱动，驱动装置5包括伺服驱动器、伺服电机、联轴器、减速器，所述伺服电机上设有旋转编码器7；沿大车2运行方向还设置格雷母线编码电缆6，大车2上设置地址检测器9，地址检测器9沿大车运行全程采集的格雷母线编码电缆位置数据用于监视大车运行距离；
[0024]所述激光雷达10安装在大车2的后端，轨道8朝向激光雷达10的一端安装雷达反光膜13，雷达反光膜13与激光雷达10配合实现大车走行距离的精准测定。
[0025]本实施例中，所述激光雷达10实时监控大车走行距离，所述视觉相机3用于识别并读取炉号牌4上的炉号数字，所述旋转编码器7用于记录电机旋转圈数，激光雷达10、视觉相机3、旋转编码器7和地址检测器9均与中央控制器12电连接。
[0026]本实施例中，1号焦炉1为距离雷达反光膜13最远的焦炉，设置在大车2行进方向的最前端，激光雷达10测得的距离最大。
[0027]进一步，本实施例中，所述视觉相机3为工业相机，带有自动调焦功能，工业相机上面带有光源；所述旋转编码器7为绝对式旋转编码器；所述大车为焦炉大车。
[0028]进一步，本实施例中，所述驱动装置5根据中央控制器12计算出的走行距离驱动大车2行走，实现精准定位走行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焦炉大车自动驾驶定位补偿系统，其特征在于，包含焦炉、大车、视觉相机、炉号牌、驱动装置、旋转编码器、轨道、地址检测器、激光雷达、中央控制器；其中，所述焦炉的一侧设有轨道，大车在轨道上运动，在焦炉与大车相邻一侧的炉壁上设有炉号牌，炉号牌为多个，多个所述的炉号牌沿大车运行方向分别设置在不同的焦炉的炉壁上，每个炉号牌上印刷有与其相对应的焦炉的炉号数字；所述大车车体一侧设有视觉相机，视觉相机与安装在焦炉上面的炉号牌平行相对；大车底部设有车轮，车轮由驱动装置驱动，所述驱动装置的伺服电机上设有旋转编码器；所述激光雷达安装在大车的后端，轨道朝向激光雷达的一端安装雷达反光膜。2.根据权利要求1所述的一种焦炉大车自动驾驶定位补偿系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周顺全，刘毅，廖爱民，赵灵明，卢波，尹小平，余洲，谭金荣，江湖，
申请(专利权)人：贵州盘江电投天能焦化有限公司，
类型：新型
国别省市：