[發明專利]基于煤料倉儲管理的行車控制方法及系統

有效

• 申請號: 202111662727.2
• 申請日: 2021-12-31
• 公開（公告）號: CN114314346B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 潘劍峰;趙瑞佳;耿磊
• 申請（專利權）人: 南京中遠通科技有限公司
• 主分類號: B66C13/18
• 分類號: B66C13/18;B66C13/46;B66C13/48;G01S17/08;G01S17/933
• 代理公司: 北京清控智云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11919
• 代理人: 管士濤

1.一種基于煤料倉儲管理的行車控制方法，其特征在于，包括：

對料區和火車車廂的煤料進行掃描，分別得到料區和火車車廂的煤料位置信息，以及料區的煤料三維數據和火車車廂的煤料三維數據，采集當前行車位置信息；

根據掃描得到的三維數據構建煤場的三維點云模型；

對三維點云模型對應的點云數據，按照預設方法篩選火車抓取點坐標；

根據火車抓取點坐標、煤場的三維點云模型以及當前行車位置信息，分配目標行車，控制目標行車作業；

所述對料區和火車車廂的煤料進行掃描，分別得到料區和火車車廂的煤料位置信息，以及料區的煤料三維數據和火車車廂的煤料三維數據，包括：采用二維激光掃描儀、掃描機械裝置及驅動，以及控制單元與數據采集單元，分別對料區的煤料和火車車廂的煤料進行掃描，得到料區的煤料位置信息和火車車廂的煤料位置信息，以及料區的煤料三維數據和火車車廂的煤料三維數據；

二維激光掃描儀由激光二極管發射出的激光脈沖信號經分光鏡分為兩路，一路進入光信號接收器，另一路進入旋轉的反射鏡射向目標并發生散射，其中一部分光反射回光信號接收器，由計時器記錄下發射激光脈沖與回波激光脈沖之間的時間間隔，乘以光速即可得到掃描儀到目標點的距離；反射鏡的轉動，掃描儀得以在145°的角度范圍內進行掃描，且掃描儀每次都是從同一起點由右向左逆時針方向以步進預設間隔來完成145°范圍的掃描，從而獲得以掃描線形式給出的測距數據；

所述根據掃描得到的三維數據構建煤場的三維點云模型，包括：將料區和火車車廂的煤料位置信息，以及料區的煤料三維數據和火車車廂的煤料三維數據，通過點云預處理、邊緣信息處理、點云匹配以及三維模型重建操作，得到料區及火車車廂的煤料三維點云模型，即煤場的三維點云模型；

其中包括：行車搬運裝置，用于采集行車位置信息；

行車包括：大車運行機構、小車運行機構、起升機構，具體包括：大車、小車、抓斗、驅動電機、PLC、大車變頻器、小車變頻器、抓斗變頻器、位置輸入模塊、編碼器、讀碼器、PN通訊模塊；

大車用于沿廠房兩側軌道在x方向上移動，小車用于沿著大車上的軌道在y方向上移動，抓斗在驅動電機的控制下沿著鋼絲繩在z方向移動；

行車搬運裝置包括：行車控制部、位置檢測部；

行車控制部通過PLC、大車變頻器、小車變頻器、抓斗變頻器以及PN通訊模塊，控制行車全自動運行、遙控半自動運行或者手動操作；位置檢測部包括編碼器、讀碼器和位置輸入模塊；大車、小車、起升和開閉機構都設有位置檢測部，位置檢測部用于大車、小車位置檢測、抓斗開閉角度檢測、起升機構的高度檢測和定位；

位置檢測部還用于將檢測到的位置、角度及高度的位置信息通過以太網發送給PLC，PLC將所獲得的位置信息通過無線通訊的方式發送到建模裝置以及儲庫管理軟件，實現煤場煤料位置的數字化采集；同時PLC還可以接受儲庫管理系統發送的指令信息，并將指令發送到行車控制部，行車控制部按照指令信息以及獲得的數據處理裝置篩選后的料區抓取點及放置點坐標執行相應的動作；

大車運行機構由電機、聯軸器、減速器、制動器、車輪組、彈簧緩沖器部件組成，其中電機、減速器和制動器設置在主梁兩端，并水平放置，有足夠的檢修空間；彈簧緩沖器是用來減輕大車在運行停止時的撞擊；大車在運行過程中采用滑觸線式供電方式，沿著大車運行軌道鋪設若干條導體，大車上安裝了可以從導體上取電的集電器，當大車在移動時，集電器隨著起重機同步移動，隨時可以從導體上獲得電源；

小車運行機構采用集中驅動，包括車輪組、聯軸器、減速器、液壓推桿制動器、傳動軸和電動機；小車運行極限位置處設置減速、停止行程限位開關；其供電采用扁電纜懸掛形式，進入小車端子箱的電纜必須采用電纜槽鋪設；小車具備行程限位開關，另外小車還具備超載限制器，稱重數據接入到車上PLC，可以用來限制大車、小車的位置以及抓取的煤料重量；起升機構由驅動裝置組成，通過電動機驅動減速器來帶動卷筒轉動，其中減速器與卷筒之間用聯軸器相聯接，卷筒轉動帶動滑輪組進行動作，從而實現抓斗的升降；抓斗起升與開閉變頻器都具有矢量控制和抱閘邏輯控制功能，抓斗開閉卷筒及支持卷筒具備絕對值編碼器用于檢測放繩長度，并將數據接入PLC，用來檢測抓斗的高度及開度，且抓斗具有開閉限位及上、下限位；

所述方法還包括：根據料區和火車車廂的煤料位置信息，以及料區的煤料三維數據和火車車廂的煤料三維數據，實時顯示當前的大車位置、小車位置、抓斗位置以及掃描范圍的參數值。