[实用新型]一种门式起重机安全防护和作业辅助系统

说明书

本实用新型公开了一种门式起重机安全防护和作业辅助系统，包括系统控制器和分别与所述系统控制器连接的激光扫描仪、拖车放行指示灯和作业辅助显示器；所述系统控制器利用起重机、拖车和堆场的基本工况参数、从起重机控制系统获取的实时工况参数和从所述激光扫描仪获取的实时扫描数据完成复合工况参数及作业辅助数据的计算和作业险情的判定，并向起重机控制系统和所述拖车放行指示灯发出险情规避操作指令，同时将所述作业辅助数据发送给所述作业辅助显示器进行显示。本实用新型不但能够确保车道内装卸作业的安全，而且能够提升整体作业的效率，实现安全生产和高效生产的目的。

技术领域

本实用新型涉及一种门式起重机安全防护和作业辅助系统，主要用于在港口集装箱装卸作业过程中对各种作业险情进行检测和预防，同时计算和输出作业对位数据，提升作业效率。

背景技术

(一)二维激光扫描仪

二维激光光电扫描仪通过内部的旋转机构在一个扫描平面上对周边环境进行激光扫描测距，测距方式是“飞行时间测量”：

1、在当前的测量方向上发射圆形光斑的激光脉冲；

2、对从被测目标表面反射回来的激光脉冲进行接收；

3、对激光脉冲从发射到被接收的时间进行测量，通过“时间-距离转换”得到当前测量方向角上被测目标的距离；

4、通过旋转机构在一个平面(激光扫描平面)上连续改变测量方向角，实现对周边环境在此平面上的截面轮廓的测量，以极坐标表示方式给出测量数据，并可以进一步转换为扫描仪设备坐标系下的二维直角坐标表示。

基于上述技术的二维激光扫描仪(以下简称激光扫描仪)能够在全天候条件下有效工作，获取精确的距离和二维形状数据，是实现大型机械设备自动化安全作业的重要传感器。

(二)作业设备及作业场布局

如图1所示，本实用新型的基本应用场合为目前最为普遍的、采用贯通式单车道门式起重机的20呎/40呎集装箱装卸作业码头，各作业要素说明如下：

1、集装箱：为长方体形状的金属箱体，在上下底面四角立柱上开有“锁孔”，用于吊装和在平板上固定。集装箱具有不同的“箱型”，本实用新型涉及的箱型包括20呎箱、40呎箱(普通箱和高箱)和45呎箱，各箱型的长宽高和锁孔间距为国际标准，其中箱宽和锁孔间距宽度完全相同，长度和高度各不相同；40呎和45呎箱型的上下底面中部还有4个锁孔，孔位兼容两个20呎箱的锁孔孔位；

2、门式起重机：为框架结构的起重机，由司机操作，结构要素包括：

1)大车：由两套“门腿”和一对架设在门腿上的横梁组成，门腿上安装有轮对，作业时沿垂直于横梁的方向在地面行走，称为“大车”：

2)小车：在横梁上铺设有钢轨，架设了一个轮轨行走机构，可以沿横梁方向行走，称为“小车”；

3)吊具：在小车上通过钢丝绳吊装了一个“吊具”，可以通过收放钢丝绳实现升降，吊具主梁具有两对可伸缩的水平“吊臂”，吊臂底面两端带有可旋转的“锁销”，锁销插入集装箱锁孔并旋转后可实现与集装箱的紧固连接，吊具按需要装卸的集装箱的箱型伸缩吊臂，使锁销与集装箱的上表面锁孔对准，实现对集装箱的吊运，某些类型的吊具带有8个锁销，既可以吊装1个20呎/40呎/45呎箱，也可以吊运2个20呎箱；

4)司机室：小车下方悬挂了一个“司机室”，起重机司机在司机室内面向吊具方向操作起重机的大车和小车行走，以及吊具的升降、吊臂伸缩和锁销旋转，实现集装箱的装卸作业；