本實用新型涉及起重機的軌道吊的控制領域，尤其是一種軌道吊集裝箱裝卸半自動化控制系統(tǒng)。

背景技術：

隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展以及重工業(yè)的興起，貿(mào)易量不斷增長，港口集裝箱吞吐量不斷增長，增加了對勞動力的需求。在強大的運輸要求和良好的經(jīng)濟效益的推動下，作為任務重復性高、人力消耗大的碼頭作業(yè)，更急切需要自動化來釋放人力，改善操作效率，降低作業(yè)成本。因此，對集裝箱作業(yè)裝備提出了更高的要求，迫切需要開發(fā)高效率的集裝箱作業(yè)裝備。

在港口和碼頭的集裝箱裝卸過程中，起重機扮演著極其重要的角色。對于目前在港口碼頭上常用的軌道式集裝箱龍門起重機(通常簡稱為軌道吊)來說，其用于驅動整機行走的大車機構和用于驅動升降機構行走的小車機構通常只有正常運行模式，現(xiàn)有的一些相關自動化或半自動化控制系統(tǒng)具有結構復雜，投資大，操作繁瑣且運行精度及安全系數(shù)低的問題。

因此，需要一種新的技術方案以解決上述問題。

技術實現(xiàn)要素：

實用新型目的：為了解決現(xiàn)有技術所存在的問題，本實用新型提供了一種有效提高定位精度，降低系統(tǒng)阻力，提高工作效率，減輕操作人員工作強度，降低成本，保障起重機穩(wěn)定安全運行的軌道吊集裝箱裝卸半自動化控制系統(tǒng)。

技術方案：為達到上述目的，本實用新型可采用如下技術方案：軌道吊集裝箱裝卸半自動化控制系統(tǒng)，采用PROFIBUS-DP通訊，包括中控室、前端設備以及傳輸中控室與前端設備之間的視頻信號和控制數(shù)據(jù)信號的通訊鏈路；

所述中控室包括PLC控制器，兩個獨立工作的第一操作臺和第二操作臺、兩個獨立工作的第一視頻監(jiān)控墻和第二視頻監(jiān)控墻；

所述通訊鏈路包括交換機、光纖介質(zhì)；

所述前端設備包括軌道吊、設于軌道吊上的電纜卷筒、分別設置于大車從動輪和小車從動輪上的編碼器、分別設置于大車和小車上的磁鐵感應開關、分別設置于大車和小車軌道側的多個磁鐵、激光掃描防撞箱系統(tǒng)以及軌道吊上安裝的語音視頻系統(tǒng)；所述電纜卷筒尾端設有光纖耦合器。

在一些實施方式中，所述交換機包括傳輸視頻信號的視頻交換機和傳輸控制數(shù)據(jù)信號的控制信號交換機。

在一些實施方式中，所述PLC控制器采用西門子S7-300PLC控制器。

在一些實施方式中，所述光纖介質(zhì)為單模光纖介質(zhì)。

在一些實施方式中，所述第一視頻監(jiān)控墻14和第二視頻監(jiān)控墻15采用多屏拼接。

有益效果：本實用新型所公開的軌道吊集裝箱裝卸半自動化控制系統(tǒng)，采用PROFIBUS-D通訊，包括中控室、前端設備以及傳輸中控室與前端設備之間的視頻信號和控制數(shù)據(jù)信號的通訊鏈路，通過光纖鏈路將兩臺軌道吊和中控室進行聯(lián)網(wǎng)，兩臺軌道吊間、兩臺軌道吊與中控室間實時無延時進行數(shù)據(jù)交換。兩臺軌道吊配置攝像系統(tǒng)充當司機的眼睛，將視頻信息傳輸?shù)街锌厥业谋O(jiān)控墻上，中控室配置中央PLC控制器和操作臺，中央PLC控制器讀取堆場管理系統(tǒng)的箱位信息、按照各軌道吊大車和小車的位置信息自動規(guī)劃兩臺軌道吊的大車和小車運行軌跡并自動運行到堆場管理系統(tǒng)指定的箱區(qū)位置。利用自動定位系統(tǒng)對集裝箱軌道吊的作業(yè)除開閉鎖外進行全程自動化控制，不僅有利于保障起重機穩(wěn)定安全運行，也能有效提高定位精度，降低系統(tǒng)阻力，提高工作效率，減輕操作人員工作強度，降低成本。

附圖說明

圖1是本實用新型具體實施方式結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式，進一步闡明本實用新型，應理解下述具體實施方式僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍，在閱讀了本實用新型之后，本領域技術人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。

請參閱圖1所示，本實用新型公開了一種軌道吊集裝箱裝卸半自動化控制系統(tǒng)，采用PROFIBUS-DP通訊，包括中控室1、前端設備2以及傳輸中控室與前端設備之間的視頻信號和控制數(shù)據(jù)信號的通訊鏈路；

所述中控室1包括PLC控制器11，兩個獨立工作的第一操作臺12和第二操作臺13、兩個獨立工作的第一視頻監(jiān)控墻14和第二視頻監(jiān)控墻15；

所述通訊鏈路包括交換機3、光纖介質(zhì)4；

所述前端設備2包括軌道吊21、設于軌道吊上的電纜卷筒22、分別設置于大車從動輪和小車從動輪上的編碼器23、分別設置于大車和小車上的磁鐵感應開關24、分別設置于大車和小車軌道側的多個磁鐵25、激光掃描防撞箱系統(tǒng)26以及軌道吊上安裝的語音視頻系統(tǒng)(未圖示)；所述電纜卷筒22尾端設有光纖耦合器。

其中所述交換機3包括傳輸視頻信號的視頻交換機和傳輸控制數(shù)據(jù)信號的控制信號交換機，所述PLC控制器11采用西門子S7-300PLC控制器，所述光纖介質(zhì)4為單模光纖介質(zhì)，所述第一視頻監(jiān)控墻14和第二視頻監(jiān)控墻15采用多屏拼接。

工作原理：

PLC控制器11采集中控室控制信號，接收堆場管理系統(tǒng)信號和現(xiàn)場軌道吊位置信號經(jīng)系統(tǒng)邏輯處理后輸出各個軌道吊的運行方向信號以及運行速度，實現(xiàn)軌道吊大車和小車的自動運行，直到軌道吊運行到相應箱子位置。

中控室配置兩套獨立的操作臺。任意一套操作臺可以控制兩臺軌道吊中的任意一臺車。系統(tǒng)配置嚴格的人員操作權限管理，使任何時候任何人只能操作一臺軌道吊。通過更高的權限的管理員可切換操作臺控制另外一臺車。操作臺控制軌道吊的后，視頻監(jiān)控墻監(jiān)控畫面也自動做相應的切換。操作臺信號直接進入中控室PLC控制器。

視頻監(jiān)控墻實時顯示前端設備發(fā)送回的系統(tǒng)運行參數(shù)，監(jiān)視的軌道、堆場和吊具作業(yè)面的圖像信號，并且根據(jù)堆場管理系統(tǒng)給定數(shù)據(jù)，實時顯示出目標箱位，目標箱位用黃色圖框標示并閃爍。中控室控制器根據(jù)兩臺軌道吊的位置以及當前作業(yè)情況自動就近分配自動移動權限給相應的軌道吊。軌道吊自動位移過程中實時顯示出其移動位置變化，移動過程中堆場箱區(qū)顏色根據(jù)軌道吊大車位置將其下方的箱區(qū)變?yōu)榱辽渌恢脴耸緸榘凳尽?/p>

分別設置于大車從動輪和小車從動輪上的編碼器23通過PROFIBUS-DP通訊與軌道吊PLC通訊，實時監(jiān)控大車和小車的位置；分別設置于大車和小車上的磁鐵感應開關24以及分別設置于大車和小車軌道側的多個磁鐵25聯(lián)動更精確的控制大小車的運行軌道偏差。

小車上安裝的激光防撞掃描系統(tǒng)26掃描小車下面箱區(qū)高度情況。系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)模型實時判定和修正小車運行速度，以控制出現(xiàn)撞箱的可能。

本實用新型軌道吊集裝箱裝卸半自動化控制系統(tǒng)，通過光纖鏈路將兩臺軌道吊和中控室進行聯(lián)網(wǎng)，兩臺軌道吊間、兩臺軌道吊與中控室間實時無延時進行數(shù)據(jù)交換。兩臺軌道吊配置攝像系統(tǒng)充當司機的眼睛，將視頻信息傳輸?shù)街锌厥业谋O(jiān)控墻上，中控室配置中央PLC控制器和操作臺，中央PLC控制器讀取堆場管理系統(tǒng)的箱位信息、按照各軌道吊大車和小車的位置信息自動規(guī)劃兩臺軌道吊的大車和小車運行軌跡并自動運行到堆場管理系統(tǒng)指定的箱區(qū)位置，實現(xiàn)了設備無人值守即可工作，且集中在中控室操作，自動判斷行進位置，集裝箱裝卸實現(xiàn)半自動控制，不僅有利于保障起重機穩(wěn)定安全運行，也能有效提高定位精度，降低系統(tǒng)阻力，提高工作效率，減輕操作人員工作強度，降低成本。