一种起重机防撞检测控制装置的制作方法

本实用新型涉及起重机控制技术领域，尤其涉及一种起重机防撞检测控制装置。

背景技术：

在钢厂热轧磨辊间上层布置受控于车间调度员随机调动的有人操作的桥式起重机,下层布置受控于地面中控室，根据中控室的指令自动装卸与吊运轧机轧辊的无人操作的半门起重机，这两台起重机在空间布置上有重叠作业区域，作业时存在相互碰撞的风险。传统通过起重机操作者与车间调度员协调调度两台起重机避免防撞的措施已经不能适用在无人操作的起重机上，且存在不可预见的、人为因素的碰撞风险。为解决人为防撞的不足，有必要开发一种简单、实用、安全、可靠的起重机防撞检测控制系统，实现重叠作业区域内的多台起重起重机的智能防撞检测与控制。

现有技术中申请号为201220534249.7公开了《一种门式起重机交叉防撞控制系统》此专利仅采用雷达防撞探头作为检测元件，通过雷达防撞探头、无线传输单元、防撞判断单元实现起重机行车部分交叉靠近时两台起重机得到控制信号，控制两台或多台交叉作业车的启停并报警给操作人员。该专利申请公开的控制系统没有对起重机的整个工作过程以及与其他控制装置的实时工作得到良好的监控和控制，并且现有技术中的控制装置器件仅连接雷达探头器件,没有连锁安全开关器件,安全性相对低,且没有将各控制器与无线通讯器件连接成组合控制单元进行通讯检测、器件检测、起重机启动状态检测以及中控协调监控控制，系统可靠性相对低。

技术实现要素：

本实用新型公开了一种起重机防撞检测控制装置，包括分别安装在桥机左侧区域和右侧区域、输出开关量减速和停止信号信息的激光扫描仪A1和激光扫描仪A2；检测桥机的小车是否位于前行方向安全区域的桥机小车安全限位开关S1和检测桥机的起升吊钩是否在设定的安全高度以上的桥机起升安全限位开关S2；

接收所述激光扫描仪A1、激光扫描仪A2、桥机小车安全限位开关S1和桥机起升安全限位开关S2传送的数据信息、控制上层桥机的大车左右减速及停止运行的桥机PLC控制单元；所述桥机PLC控制单元与桥机无线以太网模块E1相连接；

该装置还包括安装在门机上检测门机实时运行的位置信息的门机编码器，所述门机编码器与门机PLC控制单元相连接，所述门机PLC控制单元上连接有与桥机无线以太网模块E1无线数据通信的门机无线以太网模块E2；

该装置还包括对整个装置所有器件的工作状态进行实时控制的地面中控单元，所述地面中控单元上连接有与桥机无线以太网模块E1和门机无线以太网模块E2无线数据通信的中控室无线通信模块。

进一步的，所述激光扫描仪A1和激光扫描仪A2的扫描范围未190°，防撞停止扫描范围为4m，预警减速扫描范围为15m，检测范围50m。

由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的起重机防撞检测控制装置，采用激光扫描仪、小车安全限位开关和多个PLC控制单元的相互作用，采用激光扫描仪扫描作业区域物体的轮廓编程设定扫描物体的预警减速与防撞报警轮廓,并连锁上层起重机起升与小车安全信号实现上层起重机主动检测、主动防撞控制，下层起重机自主自动运行中被动防撞躲避或停止运行控制，中控室综合监控紧急干预的防撞控制，安全性更高、控制方法更符合现场工艺需求，同时防撞系统具有无线通讯检测故障保护控制、检测元件正常保护控制、防撞系统旁路功能、中控室监控控制功能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型重机防撞检测控制系统的结构示意图；

图2为本装置的结构示意图。

图中：1、桥机PLC控制单元；2、激光扫描仪A1；3、激光扫描仪A2；4、小车安全限位开关S1；5、起升安全限位开关S2；6、桥机无线接入点E1；7、门机无线客户端E2；8、门机PLC控制单元；9、门机编码器；10、中控室无线接入点E3；11、地面中控单元；12、桥机 13、门机。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：

如图1-图2所示的一种起重机防撞检测控制装置，该检测装置用于检测安装在高空中有人操控的桥机与位于地面上无人操作自动运行的门机互相配合的工作过程，上层桥机为有人操作起重机，桥机运行受控于地面调度员的随机调动。下层门机为无人操作自动运行起重机，受控于地面中控室，根据中控室的指令自动装卸与吊运轧机轧辊。该防撞装置采用桥机主动检测、主动防撞控制，门机自主自动运行中被动防撞躲避或停止运行控制，中控室综合监控紧急干预的控制方法。其中桥机的运行机构中有起升、大车和小车，桥机起升上下运行，大车左右运行，小车前后运行。门机是一台独立设备，只是在运行空间有与桥机相撞的可能。具体包括

分别安装在桥机左侧区域和右侧区域、输出开关量减速和停止信号信息的激光扫描仪A1 2和激光扫描仪A2 3；检测桥机的小车是否位于前行方向安全区域的桥机小车安全限位开关S1 4和检测桥机的起升吊钩是否在设定的安全高度以上的桥机起升安全限位开关S2 5；

接收所述激光扫描仪A1 2、激光扫描仪A2 3、桥机小车安全限位开关S1 4和桥机起升安全限位开关S2 5传送的数据信息、控制上层桥机的大车左右减速及停止运行的桥机PLC控制单元1；所述桥机PLC控制单元1与桥机无线以太网模块E1 6相连接；

该装置还包括安装在门机上检测门机实时运行的位置信息的门机编码器9，所述门机编码器9与门机PLC控制单元8相连接，所述门机PLC控制单元8上连接有与桥机无线以太网模块E1 6无线数据通信的门机无线以太网模块E2 7；

该装置还包括对整个装置所有器件的工作状态进行实时控制的地面中控单元11，所述地面中控单元11上连接有与桥机无线以太网模块E1 6和门机无线以太网模块E2 7无线数据通信的中控室无线通信模块10。

中控室无线通信模块10、桥机无线以太网模块E1 6和门机无线以太网模块E2 7的无线数据通信实现了地面中控单元11与门机PLC控制单元8和桥机PLC控制单元1的数据通信，保证了地面中控单元11对门机PLC控制单元8和桥机PLC控制单元2工作的监控和实时控制。

起重机防撞检测控制装置以桥机无线以太网模块E1 6、门机无线以太网模块E2 7、中控室无线通信模块10为通讯连接器件,将桥机PLC控制单元1、门机PLC控制单元8与地面中控单元11连接成一个控制单元组合体,控制单元之间接收与传送无线通讯检测信号、激光扫描仪器件检测信号、安全开关信号、激光扫描仪器件减速及停止信号、桥机启动信号与门机启动信号,各信号统一由地面中控单元11监控及管理。

进一步的，激光扫描仪A1 2、激光扫描仪A2 3的安装位置、高度、角度根据上下层起重机的高度差、车宽与门机13运行范围确定，确保在重叠作业空间内激光扫描仪A1 2、激光扫描仪A2 3能主动对下层门机13进行作业空间内的无死角扫描检测。激光扫描仪扫描范围190°，防撞停止扫描范围为4m，预警减速扫描范围为15m，检测范围50m。根据起重机现场作业区域物体的轮廓编程设定扫描物体的预警减速与防撞报警轮廓。其中激光扫描仪对自身内部错误、扫描窗口尘污进行检测，检测正常后输出信号。激光扫描仪正常信号无输出时桥机与门机均不能运行。

进一步的，当起升机构吊钩上升到小车安全限位开关S14设定的高度以上时桥机与门机各机构的运行不受防撞系统的限制，该防撞系统按设定的区域进行扫描检测。

进一步的，小车向前行驶至安全区时桥机12与门机13各机构的运行不受防撞系统的限制，但防撞系统仍然按设定的区域进行扫描检测。

进一步的，当桥机12左行接近门机13时，桥机激光扫描仪A1 2左减速信号输出时，桥机12左行减速到一档运行，桥机12操作人员根据减速信号提示操作起升机构吊钩上升到起升安全限位开关S2设定的高度以上或小车向前行驶至安全区躲避门机13以让门机13无扰地运行，若桥机12没有执行躲避继续接近门机13，门机13若运行其右行方向减速到一档运行，至防撞检测停止区时两起重机停止运行，此时中控室可指令桥机12远离门机13，离开防撞区域后指令门机13自动运行，桥机激光扫描仪A1 2左停止信号输出使桥机12与门机13停止运行后桥机12档位指令回零位后重新启动，桥机大车只能向右运行；

进一步的，当桥机12右行接近门机13时，桥机激光扫描仪A2 3右减速信号输出时，桥机12右行减速到一档运行，桥机12操作人员根据减速信号提示操作起升机构吊钩上升到起升安全限位开关S2设定的高度以上或小车向前行驶至安全区躲避门机13以让门机13无扰地运行，若桥机12没有执行躲避继续接近门机13，门机13若运行其左行方向减速到一档运行，至防撞检测停止区时两起重机停止运行，此时中控室可指令桥机12远离门机13，离开防撞区域后指令门机13自动运行，桥机激光扫描仪A2 3右停止信号输出使桥机12与门机13停止运行后桥机12档位指令回零位后重新启动，桥机大车只能向左运行。

本申请检测元件采用激光扫描仪扫描作业区域物体的轮廓编程设定扫描物体的预警减速与防撞报警轮廓,并连锁上层起重机起升与小车安全信号实现上层起重机主动检测、主动防撞控制，下层起重机自主自动运行中被动防撞躲避或停止运行控制，中控室综合监控紧急干预的防撞控制，安全性更高、控制方法更符合现场工艺需求，同时防撞系统具有无线通讯检测故障保护控制、检测元件正常保护控制、防撞系统旁路功能、中控室监控控制功能。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。