[发明专利]一种基于光编和无线网络的多台起重机防撞监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及工业自动化控制技术领域，尤其是一种基于光编和无线网络的多台起重机防撞监控系统。

背景技术

门座式起重机为船厂或港口装卸工件用，是船厂的重要生产设备，主要为起升、变幅、旋转和运行机构。起重机的旋转机构和变幅机构驱动其臂架，可以进行水平方向的旋转和垂直方向的摆动，运行机构驱动门座式起重机沿地面轨道运动。近年来，工厂中设备密度逐年增高，在同一区域内往往有多台起重机同时作业，其作业空间相互重叠，易发生碰撞。起重机若相互发生碰撞，易造成事故。在起重机运行时，需要依靠司机和地面调度人员肉眼观察起重机各结构件的空间位置，人工预警，而人工观察无量化数据，手动调节无参考坐标，因此需要一套安全可靠的多台门座式起重机防撞保护系统,以监测多台门座式起重机各结构件的空间位置。目前利用GPS定位对移动车辆或者设备进行位置监控的技术，对每台门座式起重机的运行机构、旋转机构和变幅机构进行位置监测。

现有技术存在的问题是：民用级的GPS定位精度一般都>10m，若要提高其精度到m级，则需要建立地面基站，地面基站的建设成本显然高于门座式起重机控制系统的造价，卫星无线电通信的信号易受天气影响，卫星信号易受干扰，而且每台门座式起重机的运行机构、旋转机构和变幅机构进行位置监测，需要采集传输多台门座式起重机的空间位置数据。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而设计一种基于光编和无线网络的多台起重机防撞监控系统，采用无线网络数据通信技术将设置在各起重机上的主机PLC通过无线局域网连接，构成实时监测多台起重机臂架和行走的控制系统，为多台起重机位置的监控提供了有效的量化参考系，有效监测臂架的空间状态，实现多台起重机交叉作业的防撞保护，极大的避免了臂架在工作过程中与周边物体发生擦碰，确保起重机在交叉作业时的起吊运行安全，结构简单，操作方便，降低司机作业强度，生产安全和效率大大提高。

本发明的目的是这样实现的：一种基于光编和无线网络的多台起重机防撞监控系统，包括设置在各起重机上的PLC主机、工控机、光电编码器和变频器，光电编码器设置在起重机的臂架旋转/变幅机构和起重机行走机构上，PLC主机与工控机、光电编码器和变频器连接，臂架旋转/变幅机构和起重机行走机构由变频器驱动，其特点是数个PLC主机由AP网络装置采用无线局域网连接构成多台起重机交叉作业的防撞保护系统；所述AP网络装置设置在作业区域中心位置的起重机上；所述PLC主机设有起重机臂架的碰撞危险区域和报警或停机保护程序，当起重机臂架进入危险区域时由PLC主机发出报警或向变频器发出停机保护信号，实现多台起重机的实时监控和工控机的动态显示。 

所述PLC主机设有无线网卡和以太网接口以获取相邻起重机的空间位置信息。 

所述光电编码器通过现场总线通信接口与PLC主机连接。

本发明与现有技术相比具有多台起重机交叉作业的防撞保护，精度高，成本低，为多台起重机位置的监控提供了有效的量化参考系，有效监测臂架的空间状态，极大的避免了臂架在工作过程中与周边物体发生擦碰，确保起重机在交叉作业时的起吊运行安全，优化了以往仅靠人工监测的作业方法，可提高生产安全性，增加生产效率，降低司机作业强度。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

参阅附图1，本发明由设置在各起重机4上的PLC主机1、工控机2、光电编码器3和变频器5组成，PLC主机1与工控机2、光电编码器3和变频器5连接；所述光电编码器3设置在起重机4的臂架旋转/变幅机构41和起重机行走机构42上；所述臂架旋转/变幅机构41和起重机行走机构42由变频器5驱动，所述数个PLC主机1由AP网络装置6采用无线局域网连接构成多台起重机4交叉作业的防撞保护系统；所述AP网络装置6设置在作业区域中心位置的起重机4上；所述PLC主机1设有起重机4臂架的碰撞危险区域和报警或停机保护程序，当起重机4臂架进入危险区域时由PLC主机1发出报警或向变频器5发出停机保护信号，实现多台起重机4的实时监控和工控机2的动态显示。所述每台起重机4上的光电编码器3接入PLC主机1，由PLC主机1控制变频器5驱动臂架旋转/变幅机构41和起重机行走机构42运行，组成起重机4的控制闭环，其相邻起重机4的空间位置信息则通过AP网络装置6输入本PLC主机1；所述PLC主机1设有无线网卡和以太网接口以获取相邻起重机4的空间位置信息。所述光电编码器3通过现场总线通信接口与PLC主机1连接。