[发明专利]量子罗盘在港口码头的应用方法

说明书

所属技术领域

本发明专利涉及用于集装箱码头港口设备装卸作业中的应用，尤其适合于场桥、岸桥、集装箱卡车、自动导航车行走定位、防撞、纠偏。

背景技术

目前集装箱码头设备的定位、纠偏、防撞方法是用GPS定位法、激光扫描定位法、图像定位、磁钉定位法等来实现。在实现工程中发现，GPS定位卫星容易受到人为篡改数据导致数据出错且需定期校正，在集装箱场地内场桥GPS信号、自动导航小车GPS信号会受到岸桥高度的干扰，无法正常定位；激光扫描定位容易受到天气影响；图像定位容易受到天气影响；磁钉定位法会受到路面的限制。目前在港口上没有更好的解决方法。

发明内容

本发明通过安装在港口设备上的一个或多个量子罗盘定位传感器的方法，来实现定位、纠偏、防撞功能。量子罗盘定位传感器是使用量子定位系统(QPS)，通过用稍稍高出绝对零度的温度俘获并冷却原子云。在如此低的温度下，原子达到某种量子态，会对加速和地球的引力非常敏感。意味着结合地球磁场和重力场通过判断加速，QPS可以测量位移，同时也能够比对地球“万有引力地图”和实际的引力确定目前的绝对位置。该方法通过量子定位传感器的测量数据建立集装箱码头整体坐标图，来规划出场桥、岸桥、集装箱卡车、自动导航车等港口设备的行走路径。在场桥、岸桥、集装箱卡车、自动导航车上各安装一个量子罗盘定位传感器，能实现实现行走纠偏、定位及防撞。在每个设备两侧或对角两侧各安装一个量子罗盘定位传感器，通过传感器的互相数据交流可以获取设备旋转方向和转动角度，实现转向防撞，提高纠偏精度。通过设备之间的量子传感器数据通信可以实现防撞功能。在吊具安装一个量子罗盘定位传感器，根据所测重力场和磁场，确定吊具位置和高度，以跟踪吊具的运动方向，结合起重机PLC控制系统可以实现防摇，结合集装箱码头管理系统提供的堆场上每一列集装箱堆放位置和高度，可以通过起重机PLC控制防止吊具与集装箱碰撞。集装箱码头上所有设备上的量子罗盘传感器的测量数据可通过无线通讯模块发送给集装箱码头管理系统进行数据处理，便于显示和生产调度管理控制应用。

由于采用上述技术方案，本发明的有益效果是：克服GPS本身缺陷，通过量子罗盘传感器可以实现场桥、岸桥、集装箱卡车、自动导航车各种港口设备之间的定位，行走纠偏和防撞功能，也可以获取吊具高度和运动方向，防止吊具与集装箱之间的碰撞。

附图说明

图1是量子罗盘定位传感器在轮胎吊上的安装位置的示意图。

图2是量子罗盘定位传感器在集装箱卡车上的安装位置的示意图。

图3是本发明主要组成部分电气连接示意图

附图中主要部件的符号说明：

1.轮胎吊7.无线通讯模块

2.量子罗盘定位传感器8.控制器

3.集装箱卡车9.报警器

4.吊具10.起重机上的PLC

5.集装箱11.车道规划线

6.小车

具体实施方式

在场桥、岸桥、集装箱卡车和自动导航车上安装一个量子罗盘定位传感器，根据传感器所测原子云所受到的引力数据，可知所述设备位置信息并在集装箱码头整体坐标图上描绘出所述设备位置和定位，继而通过控制器规划出设备的行走路径。也可以在场桥、岸桥、集装箱卡车和自动导航车上两侧或对角两侧安装一个量子罗盘定位传感器。为了进一步了解本发明的结构，下面以轮胎吊为实施例进行说明。

如图1所示，量子罗盘定位传感器2安装在轮胎吊1的对角门腿两侧，相对于单个量子罗盘定位传感器2，使用对角线上两个量子罗盘定位传感器2可以获取轮胎吊1前后两个基准点。此外，轮胎吊1的吊具4上也安装一个量子罗盘定位传感器2，吊具4位置和高度便可实时更新。集装箱码头整体坐标图预先存入控制器8记忆芯片或者量子罗盘定位传感器2的记忆装置中。当轮胎吊1运动时，通过两个量子罗盘定位传感器2互相通讯可知道轮胎吊1的前进方向、旋转方向和转动角度和位置。轮胎吊司机确定目的地后，控制器8或量子罗盘定位传感器2以车道规划线11为基准线规划路径，并将路径计划通过无线通讯模块7通知附近的港口设备，防止路线规划重叠而导致碰撞。当控制器8检测到轮胎吊1在行进过程中偏离预设路径，通过起重机上的PLC10发送控制指令控制轮胎吊1，调整行进路径，进行纠偏。在轮胎吊1运动过程中，无线通讯模块7实时与一定范围内的港口设备系统通讯，若有其他设备进入轮胎吊1的保护范围内，即有碰撞趋势，控制器8发出警报信号给报警器9。当轮胎吊1到达目的地后，通过无线通讯模块7通知集装箱码头管理系统。