[發明專利]一種基于GNSS定位系統的輪胎吊防碰控制系統

有效

• 申請號: 200810247058.0
• 申請日: 2008-12-31
• 公開（公告）號: CN101464688A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: (請求不公開姓名)
• 申請（專利權）人: 北京北斗星通導航技術股份有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;B66C13/18;B66C15/04;G01S5/02
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司
• 代理人: 龍 洪;霍育棟

技術領域

本發明涉及集裝箱碼頭和集裝箱堆場監控領域，具體涉及一種基于GNSS(Global?Navigation?Satellite?System，全球導航衛星系統)定位系統的RTG(Rubber-Tyre?Gantry，輪胎吊)防碰控制系統。?

背景技術

國際海運業在世界貿易與經濟的發展中發揮著極其重要的作用，同時世界經貿的穩步增長又為航運業的發展提供了機會。我國已成為世界航運大國，其發展對我國國民經濟、對外貿易的發展，乃至世界經濟與貿易都具有舉足輕重的作用。高效率的港口離不開高效率的機械設備和高新技術的應用，這其中包括GNSS(Global?Navigation?Satellite?System，全球導航衛星系統)控制系統在碼頭輪胎吊上的應用。?

輪胎吊(RTG)作為集裝箱碼頭的重要作業工具，它的效率關系到集裝箱運輸供應鏈是否暢通。由于輪胎吊設備非常龐大，而且離兩邊的集裝箱箱位距離非常近，駕駛室離地面很高，司機操縱著這些龐大的機械設備在集裝箱堆場非常窄的空間中進行長距離直線行走，靠目視來控制其按直線行走，很容易因大車走偏而引發撞箱事故；當大車移動到作業區域時，司機駕駛小車過程中可能發生對集裝箱碼放高度判斷的失誤，因操作吊具起升不夠而引發撞箱事故；此外，還會發生兩臺輪胎吊在同場或相鄰場因司機判斷失誤而引發撞車事故。可見，實現輪胎吊的防碰控制，僅僅靠人工來控制是非常困難的，司機長時間勞累工作時更是如此。?

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種基于GNSS定位系統的輪胎吊防碰控制系統，利用GNSS定位系統實現RTG的各類防碰。?

為了解決上述問題，本發明提供了一種輪胎吊防碰控制系統，包括：?

全球導航衛星系統GNSS基準站子系統，用于生成并播發全球定位系統GNSS差分改正數；?

碼頭操作系統TOS接口子系統，用于提供集裝箱堆碼信息和作業指令信息；?

若干個GNSS移動站子系統，各自對應于一個RTG；用于接收所述GNSS差分改正數，并根據該GNSS差分改正數和本移動站子系統接收的GNSS信號確定所對應的輪胎吊RTG的GNSS坐標；以及用于自動捕獲所述作業指令信息；以及用于接收所述集裝箱堆碼信息，結合保存的堆場的地理信息系統GIS信息、所述GNSS坐標和作業指令信息控制所述RTG，避免發生碰箱；所述GNSS移動站子系統具體包括：?

GNSS天線，固定于小車頂部；?

GNSS接收機，用于通過所述GNSS天線接收GNSS信號；以及根據所述GNSS信號和所述GNSS差分改正數得到所述GNSS天線的GNSS定位點坐標；?

無線終端，用于計算當前吊具所在箱位的中心坐標與所述GNSS定位點坐標在堆場貝排方向上的偏差值，并保存；之后，根據所述GNSS定位點坐標和所述偏差值進行坐標校正得到吊具中心坐標，作為本子系統對應的RTG的GNSS坐標發送；?

可編程控制器PLC；?

GNSS移動站子系統根據GIS信息和所述GNSS坐標控制本子系統對應的輪胎吊RTG，避免發生同貝位碰箱，具體包括：當司機選取作業指令到開鎖成功這一時間段，所述無線終端根據所述作業指令中的待作業集裝箱類型得到對應的箱高，根據所述集裝箱堆碼信息，得到該貝位各排的集裝箱堆碼高度和集裝箱的堆碼方式，根據所述GIS信息得到該堆場軌道線和該貝位各排的箱位坐標，并將所述待作業集裝箱的箱高、所述集裝箱堆碼高度、集裝箱的堆碼方式、該堆場軌道線、該貝位各排的箱位坐標和所述GNSS坐標發?送到所述PLC；?

所述PLC根據所述無線終端發來的上述信息、以及編碼器給出的小車信息和起升高度計算吊具或吊具上的集裝箱與該貝位碼放的集裝箱之間的垂直和水平距離，當任一距離值小于設定的第一閾值時，PLC對小車速度或吊具起升高度進行控制；?

中心子系統，用于接收GNSS移動站子系統發送的GNSS坐標，根據保存的GIS信息和各GNSS移動站子系統發送的GNSS坐標控制各RTG，避免RTG間的碰撞及RTG和堆場固定物間的碰撞。?

進一步地，所述GNSS基準站子系統具體包括：?

GNSS天線、GNSS接收機和基準站服務器；?

所述GNSS接收機用于通過所述GNSS天線接收GNSS信號，并產生GNSS差分改正數；?

所述基準站服務器用于播發所述GNSS差分改正數。?

進一步地，所述GNSS天線包括第一GNSS天線和第二GNSS天線；所述GNSS接收機包括第一GNSS接收機和第二GNSS接收機；?