基于多维识别定位技术的装车自动对位系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于多维识别定位技术的装车自动对位系统及方法，包括：设置于装车位上方的顶棚的摄像头及雷达装置，分别用于在罐车停稳后采集视频信息和雷达信号；中心计算机，用于获取所述视频信息和雷达信号，并进行基于所述视频信息的视觉定位，以及基于所述雷达信号建立三维模型，通过所述视觉定位及三维模型获取罐口相对鹤嘴的空间距离，以基于所述空间距离控制鹤嘴进行位置调整实现自动对位。通过使用视觉定位及雷达技术进行定位，视觉定位主要实现对罐口位置定位，实时跟踪罐车罐口和鹤管鹤嘴位置，提高对位精度和对位效率，实现无人自动对位。

【技术实现步骤摘要】
基于多维识别定位技术的装车自动对位系统及方法
本专利技术涉及液态危化品相关设备的
，特别涉及一种基于多维识别定位技术的装车自动对位系统及方法。
技术介绍
目前在液态危化品火车装车行业中，使用最多的是悬臂升降式装车鹤管，目前行业中大多是通过人工操作。鹤管自动对位实现主要通过自动移动悬臂升降式装车鹤管的多个转轴来实现鹤嘴的定位，火车装车口为敞开式，鹤嘴放入罐车口为插入式放入，通过密封帽密封罐扣，无其他复杂的密封环节，具备自动对位实现的条件。目前定位主要有两种方式。第一种为红外传感器和位移传感器来操作装车鹤管，红外传感器检测洞口的离鹤嘴的距离，通过位移传感器来控制移动鹤管的距离。鹤管运动相对来说，类似多轴机械臂，虽然没有特别复杂，但靠单一变量来自动驱动是不够的，精度无法满足要求，可以实现辅助人工定位，很难实现完全无人自动对位。第二种为图像识别罐口方式，通过拍照方式设别特定位置，计算需要的移动轨迹，实现鹤管自动对位。该方法虽然有所进步，但仍然是一种感觉识别计算后的单项控制方法，无法有效准确的实现自动对位，成功率较低。并且装车现场环境较复杂，仅通过拍照识别受影响的因素较多。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于多维识别定位技术的装车自动对位系统及方法，以解决现有的危化品火车装车行业中依靠人工操作对位造成的工人劳动强度大、工作效率低及对人身存在危害的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于多维识别定位技术的装车自动对位系统，包括：设置于装车位上方的顶棚的摄像头及雷达装置，分别用于在罐车停稳后采集视频信息和雷达信号；中心计算机，用于获取所述视频信息和雷达信号，并进行基于所述视频信息的视觉定位，以及基于所述雷达信号建立三维模型，通过所述视觉定位及三维模型获取罐口相对鹤嘴的空间距离，以基于所述空间距离控制鹤嘴进行位置调整实现自动对位。较佳地，所述鹤嘴设置于罐车的悬臂升降式装车鹤管的端部，所述悬臂升降式装车鹤管的另一端设置在装车位侧方的平台上，并与批控器连接，所述批控器设置于装车位侧方用于识别罐车是否到达装车位并停稳，以及接收所述中心计算机的自动对位控制信号以控制所述悬臂升降式装车鹤管带动鹤嘴移动。较佳地，所述悬臂升降式装车鹤管设置有若干个转轴，分别用于连接装车鹤管的不同部分，并在对位时在所述控制信号的控制下转到预设角度。较佳地，所述中心计算机实时获取所述视频信息和雷达信号，并反馈控制指令给所述批控器，直至所述鹤嘴与罐口完成对位。较佳地，所述中心计算机设置于监控中心或现场鹤位。较佳地，所述中心计算机与所述摄像头及雷达装置通过高速网路通信，并实时处理所述视频信息和雷达信号以产生实时的执行指令调整所述鹤嘴的位置。本专利技术还提供了一种基于多维识别定位技术的装车自动对位方法，包括：通过设置于装车位上方的顶棚的摄像头在罐车停稳后采集视频信息；通过设置于装车位上方的顶棚的雷达装置在罐车停稳后采集雷达信号；通过中心计算机获取所述视频信息和雷达信号，并进行基于所述视频信息的视觉定位，以及基于所述雷达信号建立三维模型，以及通过所述视觉定位及三维模型获取罐口相对鹤嘴的空间距离，以基于所述空间距离控制鹤嘴进行位置调整实现自动对位。本专利技术提供的系统及方法具有以下有益效果：1、应用视觉实时追踪技术，实时定位鹤管与罐车顶部充装口(即罐口)的位置；2、应用雷达探测技术，对鹤管和罐车顶部充装口进行探测，辅以提高自动对位的精度；3、应用批量控制器，实现对悬臂升降式装车鹤管的控制功能，可替代专用的鹤管专用控制器。4、利用高速网路，实时计算现场视觉和雷达的探测数据，形成批量控制器的实时执行指令。附图说明图1为本专利技术系统组成示意图；图2为本专利技术优选实施例的系统实施示意图；图3为本专利技术优选实施例的方法实施示意图。具体实施方式以下将结合本专利技术的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本专利技术的一部分实例，并不是全部的实例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。为了便于对本专利技术实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本专利技术实施例的限定。参考图1所示，本实施例提供了一种基于多维识别定位技术的装车自动对位系统，具体包括：摄像头1、雷达装置2及中心计算机3。进一步参考图2所示，该系统的摄像头1及雷达装置2设置于装车位上方的顶棚的下侧，分别用于在罐车停稳后采集视频信息和雷达信号。需要对位时，中心计算机3用于分别获取来自摄像头1及雷达装置2的视频信息和雷达信号，并进行基于该视频信息的视觉定位，并基于雷达信号建立三维模型，通过视觉定位及三维模型获取罐口4相对鹤嘴的空间距离，以基于空间距离控制鹤嘴进行位置调整实现自动对位。该系统使用视觉定位及雷达技术进行定位，视觉定位主要实现对罐口位置定位，实时跟踪罐车罐口和鹤管鹤嘴位置，雷达建立三维模型，精确定位罐口相对鹤嘴的空间距离，实现自动对位。改善安装方式，将摄像头和雷达发射器安装在装车位上方的顶棚固定位置，减少将传感器安装在鹤管上并由于鹤管移动而带来的影响。再次参考图2所示，本实施例中的鹤嘴设置于罐车的悬臂升降式装车鹤管21的端部，悬臂升降式装车鹤管21的另一端设置在装车位侧方的平台22上，并与批控器23(即批量控制器)连接，批控器23设置于装车位侧方用于识别罐车是否到达装车位并停稳，以及接收中心计算机3的自动对位控制信号以控制悬臂升降式装车鹤管21带动鹤嘴进行移动，进行位置调整实现与罐口的自动对位。其中，本实施例中的悬臂升降式装车鹤管设置有多个转轴，分别用于连接装车鹤管的不同部分，以对装车鹤管的不同部分进行角度调整，从而调整鹤管终端的鹤嘴的位置。悬臂升降式装车鹤管为本系统的操作对象，这种鹤管支持通过电控信号进行多处转轴的控制，实现自动对位。在进行自动对位时，悬臂升降式装车鹤管的多个转轴在中心计算机3的控制信号的控制下转到预设角度，从而实现装车鹤管的位置移动和角度调整，进而调整鹤嘴位置与罐口位置的相对距离，直至两者对准后完成自动对位。本实施例中的中心计算机实时获取上述的视频信息和雷达信号，以便及时地反馈控制指令给批控器，实现鹤嘴位置的实时调整，直至鹤嘴与罐口完成对位。本实施例中的中心计算机可以根据需要设置于监控中心，通过通信网路与批量控制器连接，并通过通信网路发送控制指令。同时通过网路装车位上方的摄像头和雷达探测器将实时采集的视频信息和雷达信号通过网络回传至位于网络中的计算中心的中心计算机，根据现场回传的信息进行实时计算，定位出鹤管和罐车罐口的定位信息。当然在其他优选实施例中，中心计算机(或计算中心)还可以根据需要设置于现场鹤位，根据现场采集的信息进行实时计算，定位出鹤管和罐车罐口的定位信息。同时，直接与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多维识别定位技术的装车自动对位系统，其特征在于，包括：设置于装车位上方的顶棚的摄像头及雷达装置，分别用于在罐车停稳后采集视频信息和雷达信号；/n中心计算机，用于获取所述视频信息和雷达信号，并进行基于所述视频信息的视觉定位，以及基于所述雷达信号建立三维模型，通过所述视觉定位及三维模型获取罐口相对鹤嘴的空间距离，以基于所述空间距离控制鹤嘴进行位置调整实现自动对位。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于多维识别定位技术的装车自动对位系统，其特征在于，包括：设置于装车位上方的顶棚的摄像头及雷达装置，分别用于在罐车停稳后采集视频信息和雷达信号；
中心计算机，用于获取所述视频信息和雷达信号，并进行基于所述视频信息的视觉定位，以及基于所述雷达信号建立三维模型，通过所述视觉定位及三维模型获取罐口相对鹤嘴的空间距离，以基于所述空间距离控制鹤嘴进行位置调整实现自动对位。


2.根据权利要求1所述的基于多维识别定位技术的装车自动对位系统，其特征在于，所述鹤嘴设置于罐车的悬臂升降式装车鹤管的端部，所述悬臂升降式装车鹤管的另一端设置在装车位侧方的平台上，并与批控器连接，所述批控器设置于装车位侧方用于识别罐车是否到达装车位并停稳，以及接收所述中心计算机的自动对位控制信号以控制所述悬臂升降式装车鹤管带动鹤嘴移动。


3.根据权利要求2所述的基于多维识别定位技术的装车自动对位系统，其特征在于，所述悬臂升降式装车鹤管设置有若干个转轴，分别用于连接装车鹤管的不同部分，并在对位时在所述控制信号的控制下转到预设角度。


4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴静超，楼檑鸣，俞利明，严铭杰，
申请(专利权)人：浙江中控技术股份有限公司，浙江中控自动化仪表有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33