區(qū)域范圍內大型移動設備防碰撞裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種區(qū)域范圍內大型移動設備防碰撞裝置，其特征在于：該裝置包括基準站、n個(n≥2)移動站、交換機和上位機；所述的基準站安裝固定在已知經(jīng)緯度坐標處的一個GPS節(jié)點，所述的移動站安裝固定在在堆料機或取料機大臂頭部和尾部的GPS節(jié)點，且隨大機一起運動；所述的交換機用于連接所述的基準站、移動站和上位機，通過以太網(wǎng)將基準站和移動站輸出的經(jīng)緯度信息傳輸給上位機；所述的上位機用于經(jīng)緯度數(shù)據(jù)采集和動畫顯示。本發(fā)明能在各種惡劣天氣下實現(xiàn)準確的檢測，效率高，可以提高料場作業(yè)效率75%，節(jié)約人力成本、減少作業(yè)安全事故、改善工作人員的勞動環(huán)境。
【專利說明】區(qū)域范圍內大型移動設備防碰撞裝置
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種檢測裝置，特別是一種區(qū)域范圍內大型移動設備防碰撞檢測裝置。
【背景技術】
[0002]目前，在我國各大型礦石、煤炭等散貨碼頭料場，主要采取堆料機和斗輪式去料機進行作業(yè)。隨著原料需求的不斷增加，開始出現(xiàn)越來越多的大型堆場，同時融入了更多的堆取料設備和工作人員來進行生產(chǎn)，再加上有時需要多臺堆料機和取料機同時作業(yè)，傳統(tǒng)的人工驗垛方式就會變得效率低下，而且在現(xiàn)場難免會出現(xiàn)相鄰大機碰撞的問題。企業(yè)目前采用的是利用對講機人工驗垛，利用安裝在大機行走輪上的編碼器來獲取行走位置進行防碰撞檢測。然而這種方式人工勞動強度大，工作環(huán)境差，同時由于大機行走車輪在雨雪天容易打滑，造成編碼器數(shù)據(jù)不準，長時間累積，誤差會越來越大。因此，如何有效的降低人工成本，改善工作環(huán)境，提高生產(chǎn)效率，減少人為因素帶來的損失就成為所有大型散貨碼頭共同面臨的課題。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種效率高、成本低、穩(wěn)定性好、安全可靠的區(qū)域范圍內大型移動設備防碰撞檢測裝置。
[0004]本發(fā)明的技術方案如下:
[0005]一種區(qū)域范圍內大型移動設備防碰撞檢測裝置包括基準站、多個(n ^ 2)移動站、交換機和上位機；所述的基準站和移動站均是由嵌入式微處理器STM32和支持DGPS的GPS模塊共同組成，所述的基準站是安裝固定在已知經(jīng)緯度坐標處的一個GPS節(jié)點，為所述的移動站提供差分信息；所述的移動站是安裝在堆料機或取料機大臂頭部和尾部的GPS節(jié)點，且隨大機一起運動；所述的交換機用于連接所述的基準站、移動站和上位機，通過以太網(wǎng)將基準站和移動站輸出的經(jīng)緯度信息傳輸給上位機；所述的上位機用于經(jīng)緯度數(shù)據(jù)采集和動畫顯示，經(jīng)緯度數(shù)據(jù)采集包括完成基準站和各個移動站的經(jīng)緯度位置信息采集，并解析出相鄰堆取料機的行走位置、回轉角度和相距距離，動畫顯示包括大機在煤場的實時運行動畫顯示、實時數(shù)據(jù)查詢顯示、歷史數(shù)據(jù)查詢顯示、自動驗垛顯示和碰撞報警顯示。
[0006]本發(fā)明主要是一種基于偽距差分實時定位的DGPS測量技術，通過基準站和安裝在堆料機、取料機頭部和回轉中心的GPS移動站來采集當前位置點的經(jīng)緯度信息?；鶞收竞鸵苿诱揪捎靡蕴W(wǎng)廣播通信方式，基準站主要產(chǎn)生一個誤差信號，然后通過以太網(wǎng)發(fā)送給各個移動站，移動站接收到這個信號后，與自身采集的數(shù)據(jù)進行修正，得出更精確的經(jīng)緯度信息，然后再發(fā)送給上位機。上位機采集到各個移動站的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)后，再結合已知大機行走軌道兩端的經(jīng)緯度信息，利用兩點經(jīng)緯度數(shù)據(jù)求距離公式，來獲取大機的行走位置與頭部坐標，然后再利用行走位置與SQL2008數(shù)據(jù)庫中場存表的煤種垛號的起始坐標進行比較，可得出當前大機所在的垛位，進而得出大機頭部所對應的煤種信息，當滿足設定的條件I時(比如設定兩大機橫向距離在10米，縱向距離在5米時報警)，上位機實時動畫防碰撞指示燈表現(xiàn)為紅色閃爍狀態(tài)，并驅動揚聲器報警；當滿足設定的條件2時(比如設定兩大機橫向距離在5米，縱向距離在2米時報警)，上位機直接控制大機停機，避免相鄰大機發(fā)生碰撞。此外可實現(xiàn)自動驗垛堆垛，并將驗垛信息寫入到遠程數(shù)據(jù)庫中，便于查詢。
[0007]由于采用上述技術方案，本發(fā)明提供的一種區(qū)域范圍內大型移動設備防碰撞檢測裝置，與現(xiàn)有技術相比具有的有益效果是:本發(fā)明能在各種惡劣天氣下實現(xiàn)準確的檢測，效率高，可以提高料場作業(yè)效率75%，節(jié)約人力成本、減少作業(yè)安全事故、改善工作人員的勞動環(huán)境。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的區(qū)域范圍內大型移動設備防碰撞裝置的示意簡圖。
[0009]附圖標號:
[0010]I——安裝在固定位置處的基準站[0011 ]2——安裝在堆取料大機頭部的移動站
[0012]3——安裝在堆取料大機回轉中心的移動站
[0013]4——料場煤堆
[0014]5—大機行走軌道
[0015]6——交換機
[0016]7-上位機。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細描述:
[0018]一種區(qū)域范圍內大型移動設備防碰撞檢測裝置，如圖1所示，包括基準站1、第一移動站2、第二移動站3、交換機6和上位機7 ;基準站I安裝固定在一個已知的坐標點上處(例如架設在控制室樓頂)一個，第一移動站2安裝固定在取料機頭部，第二移動站3安裝固定在回轉中心的移動站3 ;基準站1、第一移動站和第二移動站均是由嵌入式微處理器STM32和支持DGPS的GPS模塊共同組成，所述的交換機6用于連接所述的基準站1、第一移動站2、第二移動站3和上位機7，通過以太網(wǎng)將基準站I第一移動站2和第二移動站3輸出的經(jīng)緯度信息傳輸給上位機7 ;所述的上位機用于經(jīng)緯度數(shù)據(jù)采集和動畫顯示，經(jīng)緯度數(shù)據(jù)采集包括完成基準站和各個移動站的經(jīng)緯度位置信息采集，并解析出相鄰堆取料機的行走位置、回轉角度和相距距離，動畫顯示包括大機在煤場的實時運行動畫顯示、實時數(shù)據(jù)查詢顯示、歷史數(shù)據(jù)查詢顯示、自動驗垛顯示和碰撞報警顯示。
[0019]所述的基準站I通過實時測量當前的經(jīng)緯度信息并不斷與配置在其內部的固定經(jīng)緯度信息進行運算，得出差分數(shù)據(jù)信息(RTCM格式)，然后再通過以太網(wǎng)將此差分數(shù)據(jù)實時廣播發(fā)送給安裝在各個堆料機、取料機頭部的第一移動站2和回轉中心的第二移動站3。兩個移動站接收到誤差參數(shù)后，在內部進行修正，從而求出精確的定位坐標信息，然后再通過交換機6的以太網(wǎng)傳輸給控制室中的上位機7。上位機7服務器采用一臺工控機，如研華工控機 SYS-4U4000-4A03，系統(tǒng)采用 Windows Server2003,上位機 7 是基于 Visual C++6.0環(huán)境下的MFC開發(fā)大機位置采集程序，利用兩點經(jīng)緯度求距離算法，得出大機在行走軌道5上的行走位置，大機頭部的橫坐標、縱坐標、以及大臂的回轉角度。之后結合碰撞的設定距離條件，實現(xiàn)相鄰大機的防碰撞檢測預警，若兩大機距離比較接近時，如設定兩堆取料機橫向距離在10米，縱向距離在5米時報警，報警指示燈不斷閃爍，并發(fā)出報警聲，給予提示，以保證現(xiàn)場安全，避免事故發(fā)生。此外，結合數(shù)據(jù)庫SQL2008，利用場存表中垛位號的起始坐標與頭部位置比較，得出當前大機頭部所在的料場煤堆4垛位號以及所對應的煤種信息，當滿足頭部所在位置滿足驗垛條件時，即可實現(xiàn)自動堆垛驗垛功能，同時將驗垛信息寫入到數(shù)據(jù)庫中，便于查詢。為了方便遠程鏈接查看，還開發(fā)了具有網(wǎng)頁瀏覽的功能，可以查詢各個大機實時和歷史數(shù)據(jù)，以及大機的作業(yè)時的實時動畫。
【權利要求】
1.一種堆取料機堆垛與防碰撞裝置，其特征在于:該裝置包括基準站、多個(η > 2)移動站、交換機和上位機；所述的基準站和移動站均是由嵌入式微處理器STM32和支持DGPS的GPS模塊共同組成，所述的基準站安裝固定在已知經(jīng)緯度坐標處的一個GPS節(jié)點，為所述的移動站提供差分信息；所述的移動站安裝固定在在堆料機或取料機大臂頭部和尾部的GPS節(jié)點，且隨大機一起運動；所述的交換機用于連接所述的基準站、移動站和上位機，通過以太網(wǎng)將基準站和移動站輸出的經(jīng)緯度信息傳輸給上位機；所述的上位機用于經(jīng)緯度數(shù)據(jù)采集和動畫顯示，經(jīng)緯度數(shù)據(jù)采集包括完成基準站和各個移動站的經(jīng)緯度位置信息采集，并解析出相鄰堆取料機的行走位置、回轉角度和相距距離，動畫顯示包括大機在煤場的實時運行動畫顯示、實時數(shù)據(jù)查詢顯示、歷史數(shù)據(jù)查詢顯示、自動驗垛顯示和碰撞報警顯/Jn ο
【文檔編號】B65G65/28GK103929714SQ201410079783
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權日:2014年3月6日
【發(fā)明者】李海濱, 白剛, 李忠軍, 張文明, 多益民, 常高, 劉爽, 宋衛(wèi)生, 張久奇, 楊東海, 劉金朋, 李忠強, 劉文磊 申請人:秦皇島燕大濱沅科技發(fā)展有限公司, 國投曹妃甸港口有限公司