[實(shí)用新型]具有無線網(wǎng)絡(luò)功能的抓斗卸船機(jī)工作記錄儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220146754.4
• 申請日: 2012-04-10
• 公開（公告）號: CN202815950U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹小華;胡金濤;仇艷麗;張圣
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: G07C3/00
• 分類號: G07C3/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鐘鋒;王丹

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種記錄儀，具體說，是一種具有無線網(wǎng)絡(luò)功能的抓斗卸船機(jī)工作記錄儀。

背景技術(shù)

港口在現(xiàn)代物流中起著集散、樞紐的重要作用，高效的裝卸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)港口現(xiàn)代化的關(guān)鍵，大宗散貨卸船設(shè)備中，世界各國較多選用抓斗卸船機(jī)以提高碼頭的卸船能力。因此抓斗卸船機(jī)的安全運(yùn)行是保證較高裝卸效率的前提。

目前，對于抓斗卸船機(jī)的工作記錄儀主要依靠攝像頭或其他現(xiàn)代技術(shù)手段將卸船機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間及作業(yè)量等以數(shù)字化處理進(jìn)行簡單統(tǒng)計(jì)和匯總，并將數(shù)據(jù)保存起來。但是由于港口環(huán)境復(fù)雜攝像技術(shù)往往達(dá)不到預(yù)期的效果。此外現(xiàn)有的工作記錄儀只是對卸船機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間及作業(yè)量簡單的統(tǒng)計(jì)和匯總，監(jiān)測數(shù)據(jù)較少且不能實(shí)時(shí)的傳給后臺總控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性得不到保證和有效的利用。

可見，單憑簡單的工作記錄儀不能達(dá)到最佳的效果。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：提出一種具有無線網(wǎng)絡(luò)功能的抓斗卸船機(jī)工作記錄儀，旨在記錄卸船機(jī)各機(jī)構(gòu)及整機(jī)工作時(shí)間、工作量、抓斗運(yùn)行軌跡和工作過程中異常情況，并利用無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸給后臺控制系統(tǒng)。

本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為：一種具有無線網(wǎng)絡(luò)功能的抓斗卸船機(jī)工作記錄儀，其特征在于：它包括編碼器、傳感器、單片機(jī)和無線網(wǎng)絡(luò)模塊；編碼器和傳感器分別通過AD轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)連接，單片機(jī)與無線網(wǎng)絡(luò)模塊連接。

按上述方案，它還包括上位機(jī)，通過無線網(wǎng)絡(luò)模塊與所述的單片機(jī)通信。

按上述方案，它還包括整機(jī)啟動繼電器和整機(jī)停止繼電器，分別與所述單片機(jī)連接。

按上述方案，所述的單片機(jī)通過RS232串口與無線網(wǎng)絡(luò)模塊連接。

按上述方案，所述的編碼器個(gè)數(shù)與欲監(jiān)測機(jī)構(gòu)的電機(jī)數(shù)量相同。

按上述方案，所述的傳感器包括測力傳感器和振動傳感器，其中測力傳感器設(shè)置在卸船機(jī)的卷筒軸座上，振動傳感器設(shè)置在卸船機(jī)的抓斗小車上。

按上述方案，所述的單片機(jī)還連接有顯示器和存儲器。

本實(shí)用新型的有益效果為：

1、本實(shí)用新型能夠記錄并顯示抓斗卸船機(jī)的各機(jī)構(gòu)運(yùn)行數(shù)據(jù)、工作量、抓斗坐標(biāo)位置、異常情況，并利用無線網(wǎng)絡(luò)將記錄數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的傳輸?shù)胶笈_控制系統(tǒng)；

2、還可以在軟件的配合下對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的分析、處理、匯總和記錄，為卸船機(jī)的維修、保養(yǎng)及卸船路徑規(guī)劃提供必要的數(shù)據(jù)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的元器件連接圖。

圖2為本實(shí)用新型的原理框圖。

圖3為本實(shí)用新型的抓斗運(yùn)行坐標(biāo)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為傳感器位置分布圖。

圖中：1、主梁；2、大車軌道；3、抓斗運(yùn)行軌跡；4、抓斗小車；5、卷筒軸座。

具體實(shí)施方式

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的元器件連接圖，圖2為本實(shí)用新型的原理框圖，它包括編碼器、傳感器、單片機(jī)和無線網(wǎng)絡(luò)模塊；編碼器和傳感器分別通過AD轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)連接，單片機(jī)通過RS232串口與無線網(wǎng)絡(luò)模塊連接。單片機(jī)采用Microchip公司生產(chǎn)的PIC18F8520，無線網(wǎng)絡(luò)模塊采用傳輸距離較遠(yuǎn)的zigbee模塊，天線安裝在司機(jī)室外面。

整機(jī)運(yùn)行時(shí)間計(jì)時(shí)由整機(jī)啟動繼電器和整機(jī)停止繼電器觸發(fā)。工作時(shí)間經(jīng)處理后記錄到存儲器FLSH和/或RAM中。同時(shí)數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)模塊實(shí)時(shí)的傳輸給后臺控制系統(tǒng)，即上位機(jī)。

如圖4所示，傳感器包括測力傳感器和振動傳感器，其中測力傳感器設(shè)置在卸船機(jī)的卷筒軸座5上，振動傳感器設(shè)置在卸船機(jī)的抓斗小車4上。卸船機(jī)作業(yè)量的監(jiān)測與顯示，卸船機(jī)作業(yè)量參數(shù)的取得是通過安裝在卷筒軸座5上的測力傳感器獲得的，信號經(jīng)AD轉(zhuǎn)換器后送到單片機(jī)，經(jīng)處理后顯示器顯示出作業(yè)量、作業(yè)時(shí)間等數(shù)據(jù)，并存儲到存儲器FLSH和RAM中，同時(shí)數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)模塊實(shí)時(shí)的傳輸給后臺控制系統(tǒng)。卸船機(jī)作業(yè)量的認(rèn)定是通過物料在抓斗里的時(shí)間確定，通過統(tǒng)計(jì)實(shí)踐一般認(rèn)定這段時(shí)間為5s，即停留時(shí)間大于5s即認(rèn)為完成一次作業(yè)。作業(yè)中的異常情況監(jiān)測與記錄，抓斗在工作過程中當(dāng)抓斗碰到船沿、船壁的時(shí)候會使小車產(chǎn)生振動，通過安裝在抓斗小車4上的振動傳感器監(jiān)測振動的變化，傳送給單片機(jī)，數(shù)據(jù)經(jīng)判斷后輸出報(bào)警信號。并通過無線網(wǎng)絡(luò)模塊傳給后臺控制系統(tǒng)。

結(jié)合圖2，圖3，說明作業(yè)過程中抓斗運(yùn)行路線的監(jiān)測。各機(jī)構(gòu)電機(jī)配有高精度編碼器，本實(shí)施例中，有大車編碼器、小車編碼器和抓斗編碼器。編碼器采集的信息經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換器后傳給單片機(jī)，當(dāng)編碼器數(shù)據(jù)不為0時(shí)開始計(jì)時(shí)。卸船機(jī)工作過程中，抓斗小車在主梁1上行走，大車軌道2與主梁垂直。以抓斗小車行走方向?yàn)閤方向，大車行走方向?yàn)閥方向，抓斗起升方向?yàn)閆方向建立坐標(biāo)系，大車編碼器、小車編碼器，抓斗編碼器實(shí)時(shí)采集抓斗運(yùn)行軌跡3的坐標(biāo)，數(shù)據(jù)通過有線傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)，數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后通過顯示器將抓斗位置坐標(biāo)顯示出來。同時(shí)數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)模塊傳輸?shù)胶笈_，借助軟件將抓斗運(yùn)行軌跡3顯示出來。