[發明專利]一種基于光編和無線網絡的多臺起重機防撞監控系統

有效

• 申請號: 201410349356.6
• 申請日: 2014-07-22
• 公開（公告）號: CN104085797A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 熊冠楚;張軍;董元躍;陳剛;張俊杰;劉海云;劉濤偉
• 申請（專利權）人: 中船第九設計研究院工程有限公司
• 主分類號: B66C15/04
• 分類號: B66C15/04
• 代理公司: 上海藍迪專利事務所 31215
• 代理人: 徐筱梅

技術領域

本發明涉及工業自動化控制技術領域，尤其是一種基于光編和無線網絡的多臺起重機防撞監控系統。

背景技術

門座式起重機為船廠或港口裝卸工件用，是船廠的重要生產設備，主要為起升、變幅、旋轉和運行機構。起重機的旋轉機構和變幅機構驅動其臂架，可以進行水平方向的旋轉和垂直方向的擺動，運行機構驅動門座式起重機沿地面軌道運動。近年來，工廠中設備密度逐年增高，在同一區域內往往有多臺起重機同時作業，其作業空間相互重疊，易發生碰撞。起重機若相互發生碰撞，易造成事故。在起重機運行時，需要依靠司機和地面調度人員肉眼觀察起重機各結構件的空間位置，人工預警，而人工觀察無量化數據，手動調節無參考坐標，因此需要一套安全可靠的多臺門座式起重機防撞保護系統,以監測多臺門座式起重機各結構件的空間位置。目前利用GPS定位對移動車輛或者設備進行位置監控的技術，對每臺門座式起重機的運行機構、旋轉機構和變幅機構進行位置監測。

現有技術存在的問題是：民用級的GPS定位精度一般都>10m，若要提高其精度到m級，則需要建立地面基站，地面基站的建設成本顯然高于門座式起重機控制系統的造價，衛星無線電通信的信號易受天氣影響，衛星信號易受干擾，而且每臺門座式起重機的運行機構、旋轉機構和變幅機構進行位置監測，需要采集傳輸多臺門座式起重機的空間位置數據。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足而設計一種基于光編和無線網絡的多臺起重機防撞監控系統，采用無線網絡數據通信技術將設置在各起重機上的主機PLC通過無線局域網連接，構成實時監測多臺起重機臂架和行走的控制系統，為多臺起重機位置的監控提供了有效的量化參考系，有效監測臂架的空間狀態，實現多臺起重機交叉作業的防撞保護，極大的避免了臂架在工作過程中與周邊物體發生擦碰，確保起重機在交叉作業時的起吊運行安全，結構簡單，操作方便，降低司機作業強度，生產安全和效率大大提高。

本發明的目的是這樣實現的：一種基于光編和無線網絡的多臺起重機防撞監控系統，包括設置在各起重機上的PLC主機、工控機、光電編碼器和變頻器，光電編碼器設置在起重機的臂架旋轉/變幅機構和起重機行走機構上，PLC主機與工控機、光電編碼器和變頻器連接，臂架旋轉/變幅機構和起重機行走機構由變頻器驅動，其特點是數個PLC主機由AP網絡裝置采用無線局域網連接構成多臺起重機交叉作業的防撞保護系統；所述AP網絡裝置設置在作業區域中心位置的起重機上；所述PLC主機設有起重機臂架的碰撞危險區域和報警或停機保護程序，當起重機臂架進入危險區域時由PLC主機發出報警或向變頻器發出停機保護信號，實現多臺起重機的實時監控和工控機的動態顯示。?

所述PLC主機設有無線網卡和以太網接口以獲取相鄰起重機的空間位置信息。?

所述光電編碼器通過現場總線通信接口與PLC主機連接。

本發明與現有技術相比具有多臺起重機交叉作業的防撞保護，精度高，成本低，為多臺起重機位置的監控提供了有效的量化參考系，有效監測臂架的空間狀態，極大的避免了臂架在工作過程中與周邊物體發生擦碰，確保起重機在交叉作業時的起吊運行安全，優化了以往僅靠人工監測的作業方法，可提高生產安全性，增加生產效率，降低司機作業強度。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。

具體實施方式

參閱附圖1，本發明由設置在各起重機4上的PLC主機1、工控機2、光電編碼器3和變頻器5組成，PLC主機1與工控機2、光電編碼器3和變頻器5連接；所述光電編碼器3設置在起重機4的臂架旋轉/變幅機構41和起重機行走機構42上；所述臂架旋轉/變幅機構41和起重機行走機構42由變頻器5驅動，所述數個PLC主機1由AP網絡裝置6采用無線局域網連接構成多臺起重機4交叉作業的防撞保護系統；所述AP網絡裝置6設置在作業區域中心位置的起重機4上；所述PLC主機1設有起重機4臂架的碰撞危險區域和報警或停機保護程序，當起重機4臂架進入危險區域時由PLC主機1發出報警或向變頻器5發出停機保護信號，實現多臺起重機4的實時監控和工控機2的動態顯示。所述每臺起重機4上的光電編碼器3接入PLC主機1，由PLC主機1控制變頻器5驅動臂架旋轉/變幅機構41和起重機行走機構42運行，組成起重機4的控制閉環，其相鄰起重機4的空間位置信息則通過AP網絡裝置6輸入本PLC主機1；所述PLC主機1設有無線網卡和以太網接口以獲取相鄰起重機4的空間位置信息。所述光電編碼器3通過現場總線通信接口與PLC主機1連接。