[实用新型]集装箱龙门吊智能装卸控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于集装箱堆场龙门吊的自动装卸控制装置，尤其是基于激光扫描定位技术的集装箱龙门吊智能装卸控制系统。

背景技术

随着世界经济的不断发展，国内国际贸易多年来一直呈现连年递增的态势，航运业因其运量大、成本低的显著优势，码头集装箱吞吐量也大幅攀升，货物装运及运转速度几乎完全依赖于集装箱的搬运与集散速度，集装箱装卸效率已成为制约进疏港周期、提高港口物流服务水平、降低相关产业链成本的重大问题。目前门式起重机（简称龙门吊）的集装箱装卸仍然依靠司机人工操控完成，普遍存在装卸效率低、运行能耗高、劳动强度大、安全隐患多等诸多缺陷。在堆场进出箱过程中，司机通过目测感知龙门吊下方的箱位和堆高，再根据作业指令提供的目标箱位，操纵大车、小车和吊具来完成装卸，最后通过目测来检查和确认作业指令的完成情况。为避免人为操作不当引发的碰箱事故，龙门吊操作规程要求吊具走门框路径（而不是最短路径），因而严重制约了作业效率、大幅增加了运行能耗。为提高集装箱的装卸效率，就要求龙门吊运行提速、司机操控动作加快，由于体力、情绪和环境等因数影响，司机难免会发生操作失误，引发龙门吊撞箱事故，造成不必要的经济损失。

随着国家节能减排政策的大力推行，码头运营操作系统（简称TOPS）迫切需要集成吊具路径优化控制功能，以期全面实现集装箱堆场的无人化智能装卸，为港口物流企业保障安全、降本增效。据资料统计，目前在研的龙门吊自动装卸系统普遍存在识别定位及路径优化算法不实用、运算时间长、受扰影响大、定位精度差、智能水平低等诸多不足。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：为克服在研龙门吊自动装卸系统普遍存在的识别定位及路径优化算法不实用、运算时间长、定位精度差、智能水平低、可靠性难以保证等诸多不足，本实用新型提供一种基于激光扫描定位技术的集装箱龙门吊智能装卸控制系统，能根据码头运营操作系统的调度指令和小车载激光扫描传感器的测距信息，按照扫描定位识别和路径优化控制等智能算法，对堆场轮廓及吊具（或被吊集装箱）进行定位识别和路径优化，使吊具（或被吊集装箱）沿优化路径装卸到位。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：集装箱龙门吊智能装卸控制系统主要由吊具路径控制模块、激光扫描传感器、视频监控摄像机、触控式显示屏等组件构成，吊具路径控制模块（SRCM）根据TOPS的调度指令和小车载激光扫描传感器（LMS）的测距信息，按照预定的扫描定位识别和路径优化控制等智能算法，对堆场轮廓及吊具（或被吊集装箱）进行定位识别和路径优化后，将控制指令发送至主/从站可编程控制器（PLC）；PLC根据操纵手柄开关、旋锁开闭状态、小车和吊具位置编码器等信息，对控制指令进行比较、判断和确认后，通过驱动器及接触器驱动小车运行电机、吊具起升电机和旋锁开闭机构，使吊具（或被吊集装箱）沿优化路径装卸到位，同时将运行记录回传给SRCM和TOPS；当接收到操纵手柄开关信号时，系统立即将自动模式切换为手动模式（直至手动切换为自动模式）；当超出控制范围或出现系统故障时，故障诊断处理程序可输出急停和报警信号；为提高系统安全性和操控便利性，用户还可通过视频监控摄像机（VSC）和触控式显示屏（TS）对作业过程进行监视和调整。

本实用新型的有益效果是：能通过扫描定位识别和路径优化控制等智能算法，使吊具（或被吊集装箱）沿优化路径装卸到位，可显著提高作业效率、降低运行能耗、减少撞箱事故和减轻劳动强度，从而进一步扩展了TOPS的调度功能，可广泛用于集装箱堆场的各类轮胎式和轨道式龙门吊。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型中集装箱堆场轮胎吊的智能装卸作业示意。

图2是本实用新型中轮胎吊智能装卸控制系统的结构组成。

图3是本实用新型中轮胎吊智能装卸控制系统的用户界面。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型作进一步描述。