[发明专利]一种带有定位控制器的正面吊/堆高机定位控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及集装箱码头和集装箱堆场监控领域，具体涉及一种带有定位控制器的正面吊/堆高机定位控制系统。 

背景技术

随着经济贸易等的发展，正面吊、堆高机等叉车类大型机械设备的应用日益广泛；在作业环境比较复杂，不容易精确定位的情况下，需要在大型机械设备上应用导航定位技术，来辅助大型机械设备的操作人员进行位置的确认等。 

在作为大型机械设备较为常用的场所之一的集装箱码头中，大型机械设备的作业效率直接关系到整个码头的运输供应链的畅通。而在这样一个环境中，司机的视野很容易受影响，加上长时间作业疲劳，有可能无法找到精确的作业箱位。在正面吊、堆高机等叉车类机械设备中设有一转锁机构，转锁机构包括操作电路(比如按钮、开关等)和吊具控制电路；操作电路产生开/闭锁信号传送给吊具控制电路，吊具控制电路根据开/闭锁信号控制吊具。司机通过控制转锁机构来实现开/闭锁操作，从而进行提/放箱作业。但是，司机即使在一个错误的箱位上，也可以控制转锁机构，因此无法避免因弄错箱位而进行的误操作，极大的影响了作业效率。 

另外，导航定位技术采用的是GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)；GNSS系统通过接收GNSS卫星发送的无线信号计算定位信息，能够实时进行高精度的定位；但是，无线信号具有直线传播特性，其动态性能和抗干扰性能较差，当GNSS接收机处于卫星信号会被遮挡或受干扰的地点时，会无法准确定位甚至无法定位。 

惯性定位导航系统，简称惯导系统，具备独立导航能力，可以给出载体姿态、速度和位置等定位导航信息，抗外界干扰能力强。目前，一种常用的做法是将惯导系统与GNSS系统组合应用，当GNSS接收机定位导航受影响时，通过惯导系统进行定位导航；但是，惯导系统的定位导航误差会随着时间延续而不断累积，导致误差积累，而造成无法准确定位导航的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种带有定位控制器的正面吊/堆高机定位控制系统，将导航定位功能和转锁控制功能相结合，实现对正面吊/堆高机的精确定位控制。 

为了解决上述问题，本发明提供了一种带有定位控制器的正面吊/堆高机定位控制系统，包括：GNSS基准站子系统，用于生成并播发GNSS差分改正数； 

TOS接口子系统，用于提供集装箱分布信息和作业指令信息； 

若干个GNSS移动站子系统，各自对应于一个正面吊/堆高机；各GNSS移动站子系统包括： 

GNSS接收机，用于接收GNSS卫星信号并解算出GNSS信息，所述GNSS信息至少包括位置信息；接收所述GNSS差分改正数，并根据所述GNSS差分改正数对所述解算出的GNSS信息进行差分修正，获得差分定位状态的GNSS信息并输出； 

车载无线终端，用于获取所述集装箱分布信息和捕获所述作业指令信息；根据所述位置信息获得本GNSS移动站子系统对应的正面吊/堆高机吊具位置，比较吊具位置和所述作业指令信息中待操作箱的箱位位置，当两者间的距离等于或小于阈值时，发送表示允许转锁的转锁信号，否则发送表示禁止转锁的转锁信号； 

定位控制器，包括：转锁控制模块，用于接收所述转锁信号，当所述转锁信号表示允许转锁时，接通用于控制本GNSS移动站子系统对应的正面吊/堆高机上转锁结构受控状态的转锁控制回路，否则断开所述转锁控制回路； 

惯导模块，用于提供本定位控制器所在设备的航向值； 

信号检测模块，用于检测本定位控制器所在设备的车速脉冲信号； 

处理控制模块，用于接收和解析外接GNSS接收机输出的GNSS信息；所述GNSS信息包括本定位控制器所在设备的位置、速度和航向信息；当所述GNSS信息可用，并且为差分定位状态、且本定位控制器所在设备处于非静止状态时，直接输出所述GNSS信息给所述车载无线终端；否则根据所述航向值、以及所述车速脉冲信号推算出里程值，组合所述航向值和里程值推算出本定位控制器所在设备的位置、速度和航向信息并输出给所述车载无线终端；还用于当判断本定位控制器所在设备处于静止状态时，对静止时的位置和航向信息不进行累加。 

所述阈值根据经验值或实际测量确定。 

进一步地，所述转锁信号为高电平时表示禁止转锁，所述转锁信号为低电平时表示允许转锁； 

所述转锁控制模块包括：