[发明专利]一种用于散货料场的激光防碰撞预警系统

权利要求书

1.一种用于散货料场的激光防碰撞预警系统，所述散货料场分布有具有悬臂的堆/取料机，其特征在于，该系统包括：

两台分别安装在所述堆/取料机的悬臂两侧的激光扫描仪，所述激光扫描仪在其扫描范围内获取障碍物信息，并输出含有该障碍物信息的扫描点位数据；以及

与所述激光扫描仪网络连接的防碰撞装置，该装置包括：

单片机，其接收并根据所述扫描点位数据，获取距离悬臂最近的障碍物与该悬臂之间实际距离以及距离悬臂最近的障碍物相对于该悬臂所在的实际方位，并根据所述距离悬臂最近的障碍物与该悬臂之间实际距离、所述距离悬臂最近的障碍物相对于该悬臂所在的实际方位，以及外围输入的障碍物与悬臂之间的距离报警阈值和障碍物相对于悬臂所在的方位报警阈值，向外围的堆/取料机PLC系统输出相应的用于控制所述堆/取料机减速或停车的报警信号。

2.根据权利要求1所述的用于散货料场的激光防碰撞预警系统，其特征在于，所述单片机包括：

主控制模块；

与所述主控制模块连接的数据采集模块，其接收并向所述主控制模块输出所述扫描点位数据；

与所述主控制模块连接的报警阈值设置模块，其接受并向所述主控制模块输出所述障碍物与悬臂之间的距离报警阈值以及所述障碍物相对于悬臂所在的方位报警阈值；以及

与所述主控制模块连接的防碰撞预警处理模块，其包括：

扫描点除噪单元，其接收所述主控制模块输出的所述扫描点位数据，并去除所述扫描点位数据中的噪点数据，并输出含有障碍物信息的有效扫描数据；

与所述扫描点除噪单元连接的障碍物识别单元，其接收并根据所述有效扫描数据，计算障碍物的尺寸，并提取所述障碍物信息；以及

与所述障碍物识别单元连接的报警单元，其接收并根据所述障碍物信息，获取所述距离悬臂最近的障碍物与该悬臂之间实际距离以及距离悬臂最近的障碍物相对于该悬臂所在的实际方位，还接收所述主控制模块输出的所述障碍物与悬臂之间的距离报警阈值以及所述障碍物相对于悬臂所在的方位报警阈值，并根据所述距离悬臂最近的障碍物与该悬臂之间实际距离、所述距离悬臂最近的障碍物相对于该悬臂所在的实际方位，以及所述障碍物与悬臂之间的距离报警阈值和所述障碍物相对于悬臂所在的方位报警阈值，输出所述报警信号。

3.根据权利要求2所述的用于散货料场的激光防碰撞预警系统，其特征在于，所述单片机还包括：与所述报警单元连接并用于向所述堆/取料机PLC系统输出所述报警信号的信号输出模块，该信号输出模块还与所述主控制模块连接。

4.根据权利要求3所述的用于散货料场的激光防碰撞预警系统，其特征在于，所述防碰撞装置还包括：连接在所述信号输出模块与所述堆/取料机PLC系统之间用于传输所述报警信号的开关量传输模块。

5.根据权利要求3或4所述的用于散货料场的激光防碰撞预警系统，其特征在于，所述防碰撞装置还包括：连接在所述单片机与所述激光扫描仪之间的以太网模块，该以太网模块还与外围的上位机网络连接。

6.根据权利要求5所述的用于散货料场的激光防碰撞预警系统，其特征在于，所述单片机还包括：与所述以太网模块连接的网络通讯模块，该网络通讯模块还与所述主控制模块、数据采集模块、所述报警阈值设置模块以及所述信号输出模块连接。

7.根据权利要求6所述的用于散货料场的激光防碰撞预警系统，其特征在于，所述网络通讯模块包括：TCP/IP协议解析单元、扫描仪数据协议解析单元以及自定义网络通讯协议解析单元。

8.根据权利要求6或7所述的用于散货料场的激光防碰撞预警系统，其特征在于，所述单片机还包括：连接在所述主控制模块与所述网络通讯模块之间的系统状态监测模块。

9.根据权利要求8所述的用于散货料场的激光防碰撞预警系统，其特征在于，所述防碰撞装置还包括：与所述信号输出模块连接并用于向所述堆/取料机PLC系统输出所述距离悬臂最近的障碍物与该悬臂之间实际距离以及距离悬臂最近的障碍物相对于该悬臂所在的实际方位的模拟量传输模块。

10.根据权利要求1所述的用于散货料场的激光防碰撞预警系统，其特征在于，所述防碰撞装置还包括：与所述单片机连接的存储器。