一种轮胎式龙门起重机的远程操作系统及起重机技术方案

本发明专利技术涉及一种轮胎式龙门起重机的远程操作系统及起重机，包括远离起重机本体设置的中控室，所述中控室中设有控制系统；还包括集卡定位系统，防吊起系统，防撞系统，机构定位系统，数据通讯系统，所述数据通讯系统分别实现控制系统与集卡定位系统、防吊起系统、防撞系统、机构定位系统之间的通信。

A kind of remote operation system and crane of the rubber tyred gantry crane

【技术实现步骤摘要】
一种轮胎式龙门起重机的远程操作系统及起重机
本专利技术属于起重设备
，具体涉及一种轮胎式龙门起重机的远程操作系统及起重机。
技术介绍
不断提高集装箱码头的信息化、自动化、智能化水平，已然是实现港口经济效益最大化的一个必要因素，轮胎式龙门起重机作为码头装卸集装箱的重要设备，实现起重机的半自动化控制和人工远程操作，逐渐成为行业内的一种必然趋势。轮胎式龙门起重机具有设备机动性强、各机构定位困难、安全防护要求高，将多个子系统之间进行协同与配合困难的特点。专利技术人认为，现有的远程操控式龙门起重机，其操作系统具有下述缺点：1)对于轮胎式龙门起重机，远程操作系统在操作轮胎转动时，轮胎的运动状态控制较为困难，起重机整体结构处于作业场中的位置完全由摄像头传递给控制人员，控制人员凭借观看视频来调整轮胎的运动，调整方式不精确，难以将龙门式起重机运动到设定位置。2)现有轮胎式龙门起重机在起吊集装箱等货物时，缺乏安全防护装置及措施，容易在集装箱与集装箱客车还未分离时就将二者同时起吊；容易在起吊集装箱时碰撞已堆垛成功的集装箱或障碍物。3)在轮胎式龙门起重机转场与工作时，难以保证通讯的有效性。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供轮胎式龙门起重机的远程操作系统，远程操作轮胎式龙门起重机，至少解决上述现有技术的缺点之一。本专利技术的第二目的是提供一种基于上述轮胎式龙门起重机的远程操作系统的起重机，实现集装箱码头的远程、信息化操作。为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种轮胎式龙门起重机的远程操作系统，包括远离起重机本体设置的中控室，所述中控室中设有控制系统。还包括集卡定位系统、防吊起系统、防撞系统、机构定位系统和数据通讯系统。所述集卡定位系统包括设置于起重机本体上的三维扫描仪；所述防吊起系统包括设置于起重机本体上的二维扫描仪，所述二维扫描仪能够扫描吊具、集装箱以及集卡车体的相对位置，以判断集卡是否被吊起。采用防吊起系统，能够利用二维扫描仪判断吊具与集装箱同时上升时，集装箱卡车是否升起，进而控制吊具的继续升降或者下方，避免集装箱与集装箱卡车在未完全分离前就被吊具起吊，降低了风险。所述防撞系统包括安装于起重机中小车平台下部的激光扫描装置，所述激光扫描装置能够实时扫描作业现场中集装箱、障碍物的高度和轮廓信息。采用激光扫描装置扫描吊具及被吊集装箱周围的三维信息，为中控室中操作者操作提供位置信息，优化集装箱及吊具的行进路线，避免集装箱及吊具撞到已堆垛集装箱或障碍物造成的生产事故。所述机构定位系统包括起吊定位系统和轮胎定位系统，所述起吊定位系统包设置于小车行走电机及吊钩升降电机中的增量型编码器、分别与小车行走电机及吊钩升降电机同轴设置的两个绝对值编码器。采用绝对值编码器和增量型编码器同时检测小车中行走电机及吊钩升降电机的转动圈数，进而判断吊具此时的位置，方便吊具到达设定位置完成集装箱的起吊工作。两种定位方式同时使用，实现了冗余设计，避免单独一个定位方式失效影响使用。所述轮胎定位系统包括两列磁钉，两列磁钉之间的距离大于两列轮胎间的距离，所述起重机的两个门腿处分别设有一套定位天线，所述定位天线能够通过磁钉的配合来计算轮胎的位置。采用磁钉及定位天线来实现轮胎的定位，定位天线能够以磁钉为基础判断自身所在的位置，进而精确的判断轮胎及轮胎式起重机门腿所在的位置。数据通讯系统，所述数据通讯系统分别实现控制系统与集卡定位系统、防吊起系统、防撞系统、机构定位系统之间的通信。进一步，还包括安装于起重机本体上部的GPS定位芯片，所述GPS定位芯片的数量为4个，所述起重机包括两个平行设置的框架大梁，所述GPS定位芯片分别设置于框架大梁的两端。采用GPS定位芯片，当轮胎式龙门起重机远离当前作业现场以进行转场时，能够利用GPS定位芯片实现起重机的定位，避免磁钉无法实现转场定位的缺点。进一步，所述磁钉的延伸方向与轮胎式龙门起重机的预设前进方向平行，所述定位天线通过固定支架与门腿固定连接。采用磁钉的延伸方向与起重机前进方向平行的方式，能够为定位天线在作业场地中的定位提供基础。一种轮胎式龙门起重机，利用了所述的轮胎式龙门起重机的远程操作系统。本专利技术的有益效果：1)采用防吊起系统，能够利用二维扫描仪判断吊具与集装箱同时上升时，集装箱卡车是否升起，进而控制吊具的继续升降或者下方，避免集装箱与集装箱卡车在未完全分离前就被吊具起吊，降低了风险。2)采用激光扫描装置扫描吊具及被吊集装箱周围的三维信息，为中控室中操作者操作提供位置信息，优化集装箱及吊具的行进路线，避免集装箱及吊具撞到已堆垛集装箱或障碍物造成的生产事故。3)采用绝对值编码器和增量型编码器同时检测小车中行走电机及吊钩升降电机的转动圈数，进而判断吊具此时的位置，方便吊具到达设定位置完成集装箱的起吊工作。两种定位方式同时使用，实现了冗余设计，避免单独一个定位方式失效影响使用。4)采用磁钉及定位天线来实现轮胎的定位，定位天线能够以磁钉为基础判断自身所在的位置，进而精确的判断轮胎及轮胎式起重机门腿所在的位置。5)采用GPS定位芯片，当轮胎式龙门起重机远离当前作业现场以进行转场时，能够利用GPS定位芯片实现起重机的定位，避免磁钉无法实现转场定位的缺点。6)采用磁钉的延伸方向与起重机前进方向平行的方式，能够为定位天线在作业场地中的定位提供基础。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。图1是本专利技术实施例中的数据通讯的原理图；图2是本专利技术实施例中磁钉及定位天线的安装图。图3是本专利技术实施例中的视频监控系统的设备布置图。图4是本专利技术实施例中集卡定位系统的设备布置图。图5是本专利技术实施例中防吊起系统的设备布置图。图6是本专利技术实施例中GPS定位设备布置图；图7为本专利技术实施例中光纤小车与拖链导槽等装置配合使用的示意图；图8为本专利技术实施例中防摇系统中吊具摇晃的示意图。图中，1、固定支架；2、定位天线；3、磁钉；4、三维扫描仪；5、二维扫描仪；6、GPS定位芯片；7、轮胎；8、摄像头；9、门腿；10、拖链导槽；11、光纤小车；12、中控室；13、第一无线连接单元；14、第二无线连接单元；15、切换单元；16、工控机；17、主控PLC；18、MPLC；19、视频监控系统；20、登机门禁系统。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮胎式龙门起重机的远程操作系统，其特征在于，包括：/n远离起重机本体设置的中控室，所述中控室中设有控制系统；/n集卡定位系统，所述集卡定位系统包括设置于起重机本体上的三维扫描仪；/n防吊起系统，所述防吊起系统包括设置于起重机本体上的二维扫描仪，所述二维扫描仪能够扫描吊具、集装箱以及集卡车体的相对位置，以判断集卡是否被吊起；/n防撞系统，所述防撞系统包括安装于起重机中小车平台下部的激光扫描装置，所述激光扫描装置能够实时扫描作业现场中集装箱、障碍物的高度和轮廓信息；/n机构定位系统，所述机构定位系统包括起吊定位系统和轮胎定位系统，所述起吊定位系统包设置于小车行走电机及吊钩升降电机中的增量型编码器、分别与小车行走电机及吊钩升降电机同轴设置的两个绝对值编码器；/n所述轮胎定位系统包括两列磁钉，两列磁钉之间的距离大于两列轮胎间的距离，所述起重机的两个门腿处分别设有一套定位天线，所述定位天线能够通过磁钉的配合来计算轮胎的位置；/n数据通讯系统，所述数据通讯系统分别实现控制系统与集卡定位系统、防吊起系统、防撞系统、机构定位系统之间的通信。/n

【技术特征摘要】
1.一种轮胎式龙门起重机的远程操作系统，其特征在于，包括：
远离起重机本体设置的中控室，所述中控室中设有控制系统；
集卡定位系统，所述集卡定位系统包括设置于起重机本体上的三维扫描仪；
防吊起系统，所述防吊起系统包括设置于起重机本体上的二维扫描仪，所述二维扫描仪能够扫描吊具、集装箱以及集卡车体的相对位置，以判断集卡是否被吊起；
防撞系统，所述防撞系统包括安装于起重机中小车平台下部的激光扫描装置，所述激光扫描装置能够实时扫描作业现场中集装箱、障碍物的高度和轮廓信息；
机构定位系统，所述机构定位系统包括起吊定位系统和轮胎定位系统，所述起吊定位系统包设置于小车行走电机及吊钩升降电机中的增量型编码器、分别与小车行走电机及吊钩升降电机同轴设置的两个绝对值编码器；
所述轮胎定位系统包括两列磁钉，两列磁钉之间的距离大于两列轮胎间的距离，所述起重机的两个门腿处分别设有一套定位天线，所述定位天线能够通过磁钉的配合来计算轮胎的位置；
数据通讯系统，所述数据通讯系统分别实现控制系统与集卡定位系统、防吊起系统、防撞系统、机构定位系统之间的通信。


2.根据权利要求1所述的轮胎式龙门起重机的远程操作系统，其特征在于，还包括视频监控系统，所述视频监控系统包括多个设置在起重机本体上的摄像头，所述摄像头与显示屏信号连接，所述显示屏设置于中控室内部。


3.根据权利要求1所述的轮胎式龙门起重机的远程操作系统，其特征在于，还包括防摇系统，所述防摇系统包括安装于小车下端的角度传感器以及设在在吊具...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏元，李书强，余珍胜，宋祥吉，
申请(专利权)人：青岛海西重机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山东;37