一种基于多任务协同的无人化炭块库及其调度方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多任务协同的无人化炭块库及其调度方法，包括炭块库智能调度和管理系统，所述炭块库智能调度和管理系统与天车控制系统连接，所述炭块库智能调度和管理系统与基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于多任务协同的无人化炭块库及其调度方法


[0001]本专利技术涉及铝电解
，具体涉及一种基于多任务协同的无人化炭块库及其调度方法
。

技术介绍

[0002]炭块堆垛库是铝电解碳阳极中转中心，具有生块入库
、
出库，熟块入库
、
出库等多条传输板链，生产作业繁忙
。
[0003]人工作业存在受驾驶员个人状态影响，生产效率不稳定；驾驶员劳累易出错，引发安全事故；库区状态
、
库存情况无法实时监控实时更新；现场作业环境恶劣，影响工人健康；炭块清理人员作业区域与天车作业区域交叉，驾驶员不注意易发生安全事故；每台天车需配3‑4名司机和1‑2名装卸车人员，人工成本高
。
[0004]如中国专利
CN116062356A
，公开日
2023
年
05
月
05
日，本专利技术提供一种铝用阳极炭块库无人堆垛系统，涉及铝电解
、
炭素
，包括智能堆垛天车设备
、
智能地面输送线设备
、
自动卸车引导系统
、
物联网
、
天车调度与仓储管理系统和操作维护终端；所述智能堆垛天车设备与智能地面输送线设备
、
自动卸车引导系统
、
物联网
、
天车调度与仓储管理系统和操作维护终端电性连接；该系统虽然实现了自动化堆垛炭块，但在其自动化堆垛的过程中，安全保护措施不够完善，在堆垛天车运行的过程中，没有应对人员突然闯入的手段，因此发生安全事故的可能较高
。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：现有无人化炭块堆垛系统的安全保护措施不完善的技术问题
。
提出了一种基于多任务协同的无人化炭块库及其调度方法，在实现自动化堆垛炭块的同时，具有完善的保护措施，消除安全隐患
。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案为：一种基于多任务协同的无人化炭块库，包括炭块库智能调度和管理系统，所述炭块库智能调度和管理系统与天车控制系统连接，所述炭块库智能调度和管理系统与基于
UWB
的安全防护系统连接，所述炭块库智能调度和管理系统与视频监控系统连接，所述炭块库智能调度和管理系统与
AI
视觉安全防护系统连接，所述炭块库智能调度和管理系统与
5G
网络系统连接
。
[0007]一种基于多任务协同的无人化炭块库，由天车无人驾驶系统
、
碳块库智能调度和管理系统
、
自动装卸车系统
、
基于
UWB
的安装防护系统
、
视频监控系统
、5G
网络系统
、AI
视觉安全防护系统等组成，操作人员位于控制室，只需要在碳块库智能调度和管理系统内输入每天的生产计划，系统自动进行任务分配
、
天车调度，天车根据调度信息自动运行进行炭块出入库操作；通过天车无人驾驶系统和自动装卸车系统，天车到库区后自动定位，自动装车
、
自动卸车作业；通过基于
UWB
的安装防护系统
、
视频监控系统和
AI
视觉安全防护系统，实现基于
UWB
的库区安全防护，实现库区无死角安全防护，人员意外闯入警戒范围时，报警或天车自动停止作业，从而降低安全事故发生的概率
。
[0008]作为优选，所述天车控制系统包括天车无人驾驶系统和自动装卸车系统，所述天车无人驾驶系统设有
PLC
控制器和变频器，所述天车无人驾驶系统控制天车运行，所述天车设置有自动定位装置，所述天车夹具上设置有用于垂直方向定位的绝对值编码器，所述天车夹爪上设置有漏块检测装置
。
天车无人驾驶系统中的
PLC
控制器和变频器可以实现天车的无人化操作，自动定位装置可以实时
、
连续
、
高精度的检测天车的绝对地址，实现天车的定位，绝对编码器可以实时检测和反馈夹具的高度变化，漏块检测装置可以及时发现夹爪上的炭块滑落情况，发现相应夹爪是否出现故障
。
[0009]作为优选，所述基于
UWB
的安全防护系统包括若干
UWB
探测基站和
UWB
标签，所述
UWB
探测基站位于所述天车和库区上，所述
UWB
标签位于车间工作人员身上，所述炭块库智能调度和管理系统的系统界面显示
UWB
标签所在位置
。
库区和天车上都安装有
UWB
探测基站，可以实现库区和天车作业危险范围的全覆盖，车间工作人员身上配备有
UWB
标签，在作业期间，若有工作人员靠近库区或作业危险范围，
UWB
探测基站就会检测到
UWB
标签，从而发出警报
。
[0010]作为优选，所述视频监控系统包括摄像头，所述摄像头与
NVR
连接，所述
NVR
与交换机连接，所述交换机与服务器连接，所述服务器与显示屏连接
。
视频监控系统可以辅助地面操作人员监控库区环境及天车的运行情况，能够实现在中控室屏幕实时监控炭块库及库房内传输线的动态的情况，及时发现各种突发情况，从而提供有效的解决手段
。
[0011]作为优选，所述
5G
网络系统包括若干
5G
基站和
5GCPE
终端设备，所述
5G
基站位于所述库区，所述
5GCPE
终端设备位于所述天车上，所述
5GCPE
终端设备与天车控制系统和视频监控系统连接，天车控制信号和视频信号通过所述
5GCPE
终端设备传输到所述炭块库智能调度和管理系统
。
库区布设有
5G
基站，可以实现
5G
网络全覆盖，天车架设有
5GCPE
终端设备，分别接入天车控制系统和视频监控系统，天车控制信号和视频信号分别通过
5GCPE
终端设备接入车间
5G
无线网络，经
UPF
路由转发后进入服务器，最终进入集中控制室经
5GCPE
终端设备，在集控室显示控制数据和视频信号
。
[0012]作为优选，所述
AI
视觉安全防护系统包括若干机械视觉识别装置，所述库区出入口设置有所述机械视觉识别装置，所述天车两端设置有所述机械视觉识别装置
。
库区设置防护围栏，进出口设置门禁，禁止无关人员进入，实现区域无人化，机械视觉识别装置可以自动识本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于多任务协同的无人化炭块库，其特征在于，包括炭块库智能调度和管理系统，所述炭块库智能调度和管理系统与天车控制系统连接，所述炭块库智能调度和管理系统与基于
UWB
的安全防护系统连接，所述炭块库智能调度和管理系统与视频监控系统连接，所述炭块库智能调度和管理系统与
AI
视觉安全防护系统连接，所述炭块库智能调度和管理系统与
5G
网络系统连接
。2.
根据权利要求1所述的一种基于多任务协同的无人化炭块库，其特征在于，所述天车控制系统包括天车无人驾驶系统和自动装卸车系统，所述天车无人驾驶系统设有
PLC
控制器和变频器，所述天车无人驾驶系统控制天车运行，所述天车设置有自动定位装置，所述天车夹具上设置有用于垂直方向定位的绝对值编码器，所述天车夹爪上设置有漏块检测装置
。3.
根据权利要求2所述的一种基于多任务协同的无人化炭块库，其特征在于，所述基于
UWB
的安全防护系统包括若干
UWB
探测基站和
UWB
标签，所述
UWB
探测基站位于所述天车和库区上，所述
UWB
标签位于车间工作人员身上，所述炭块库智能调度和管理系统的系统界面显示
UWB
标签所在位置
。4.
根据权利要求1或2或3所述的一种基于多任务协同的无人化炭块库，其特征在于，所述视频监控系统包括摄像头，所述摄像头与
NVR
连接，所述
NVR
与交换机连接，所述交换机与服务器连接，所述服务器与显示屏连接
。5.
根据权利要求3所述的一种基于多任务协同的无人化炭块库，其特征在于，所述
5G
网络系统包括若干
5G
基站和
5GCPE
终端设备，所述
5G
基站位于所述库区，所述
5GCPE
终端设备位于所述天车上，所述
5GCPE
终端设备与天车控制系统和视频监控系统连接，天车控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：周凤禄，常玉杰，吕航，周洋，庞力豪，陆志华，严晓峰，田志军，喻秀峰，乔捷，张殿鑫，
申请(专利权)人：青铜峡铝业股份有限公司青铜峡铝业分公司，
类型：发明
国别省市：