[发明专利]自动化轨道吊双车避让系统

说明书

本发明涉及一种自动化轨道吊双车避让系统，作业任务解析器连接TOS和设备状态解析器，用于接收TOS发来的任务信息并进行处理，设备状态解析器连接轨道吊设备，用于通过TCP获取轨道吊设备运行状态信息；堆场状态解析器连接轨道吊设备，用于获取两台轨道吊设备可以作业的大车范围，两车安全距离和大车到位误差信息；核心处理模块用于从作业任务解析器、设备状态解析器和堆场状态解析器读取运算需要的输入参数，经过计算后，将按规则进行避让决策结果信号发送给机器指令生成器，由机器指令生成器产生机器指令信号，并通过TCP传输到两台轨道吊设备上，用于调度两台轨道吊设备作业和避让，提高总体作业效率。

技术领域

本发明涉及一种港口自动化无人堆场自动化轨道吊车，尤其是一种自动化轨道吊双车避让系统。

背景技术

自动化无人堆场是当今港口建设转型的热点。在以计算机过程控制下进行的轨道吊作业环境中，利用计算机强大的计算能力，相较于人工控制，理论上可以更便捷的进行两台轨道吊的协同作业。但如何在保证安全的前提下提高作业效率是一大技术难题。目前国内主流的大车避让策略大多采用先到先得的原则，缺乏对全局任务的判断，容易产生多余的跑大车动作，影响作业效率，产生不必要的能耗损失。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明提出一种适用于解决自动化堆场中两台轨道吊自动作业避让问题的系统，包括对是否需要避让的判断，决定哪一台轨道吊优先作业，需要避让的轨道吊的避让位置以及生成自动化指令。系统通过获取两台设备的状态以及当前作业的任务信息，综合参考多种因素，通过程序逻辑判断给出避让的策略。本系统在保证设备作业安全的基础上，充分考虑了大车避让产生的时间影响以及能耗损失，优化作业效率，节能环保。

本发明通过以下技术方案予以解决：

一种自动化轨道吊双车避让系统，包括作业任务解析器、设备状态解析器、堆场状态解析器、核心处理模块、机器指令生成器，所述作业任务解析器连接TOS和设备状态解析器，用于接收TOS发来的任务信息并进行处理，设备状态解析器连接轨道吊设备，用于通过TCP获取轨道吊设备运行状态信息；所述堆场状态解析器连接轨道吊设备，用于获取两台轨道吊设备可以作业的大车范围，两车安全距离和大车到位误差信息；所述核心处理模块连接作业任务解析器、设备状态解析器和堆场状态解析器，用于从作业任务解析器、设备状态解析器和堆场状态解析器读取运算需要的输入参数，经过计算后，将按规则进行避让决策结果信号发送给机器指令生成器，由机器指令生成器产生机器指令信号，并通过TCP传输到两台轨道吊设备上，用于调度两台轨道吊设备作业和避让，提高总体作业效率。

所述作业任务解析器接收TOS发来的任务信息包括作业任务的抓或放箱位置信息，任务被分配到的设备编号，任务执行的阶段状态以及任务的优先级数据信息。

所述按规则进行避让决策为通过程序逻辑判断给出避让的策略：约定以堆场零点位置为原点，从左到右大车中心点位置坐标值逐渐变大，两台轨道吊设备共享同一轨道，不可相互穿越，则需要避让的条件应当满足相对靠左侧的大车目标位置加上安全距离大于右侧的大车目标位置，其中大车目标位置是指无任务且无指令的轨道吊设备；以当前位置作为目标位置，非空闲的轨道吊设备以指令目标位置或任务抓或放箱位置作为目标位置。

所述安全距离为一个与轨道吊设备轨道平行方向所占长度，刹车距离，安全感应区域范围有关的设定值。

所述按规则进行避让决策过程为：

(1)判断两个大车是否需要避让

(2)如需避让，则根据两个大车的执行指令情况来执行避让

当两个大车都在执行指令，按执行指令避让；当只有一个大车执行指令，则无指令的大车让有指令的大车；

(3)如两个大车都无执行指令，则根据两个大车的执行任务情况来执行避让