专利名称：焦炉移动机械综合防碰撞系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及大型焦炉(及多炉组)移动机械控制管理领域，具体涉及焦炉机械在作业运行过程中一种新型安全防范系统。
背景技术：
传统的焦炉移动机械控制系统主要是对移动机械作业管理，根据推焦计划控制移动机械到达指定的作业炉号并达到要求的停车精度，与各相关车辆完成作业联锁后，并配合相关车辆在作业炉号上完成各种作业，之后解除与各相关车辆作业联锁，在进行自身的其它作业后，按计划走行至下一作业炉号，循环作业。焦炉移动机械在作业过程中，各类机械在各自的作业轨道上运行，除达到要求的停车精度、与各相关车辆作业联锁是保障作业安全的必要措施外，仍然存有其它较多干扰安全运行的因素，例如焦炉局部检修、人员和其它障碍物进入车辆作业区域、备用或待避 车辆的停车位置等，这些是传统控制技术没有考虑或忽略的问题。特别是现代焦炉朝着大型化、多炉组(在同一作业线上)方向的发展，焦炉相关作业装置也向着集中配置、区域密集发展，这样导致焦炉移动机械作业区域重叠或作业相互干扰，也阻碍了焦炉移动机械自动化的发展，对焦炉安全生产提出了新的课题。
发明内容
本发明的目的是为适应焦炉发展趋势，提供一种焦炉移动机械防碰撞系统，可有效解决移动机械作业区域重叠和相互干扰问题，并弥补传统焦炉机械控制系统所存在的安全隐患，确保焦炉移动机械的安全运行。为实现上述目的，本发明采用下述技术方案实现焦炉移动机械综合防碰撞系统，包括移动机械地面控制系统和移动机械车上控制系统，其特征在于，利用炉号设定为焦炉建立车辆禁入区域和速度限制区域，限制车辆的走行区域和走行速度来确保检修和人员安全；在移动机械地面控制系统I)根据焦炉检修维护需求，以炉号范围的形式给移动机械建立禁入区域，杜绝车辆进入，对一个炉组而言可以设置三个禁入区域；2)根据人员出入地点和运行轨道的状况需求，以炉号范围的形式给移动机械建立速度限制区域，限制车辆运行速度，对一个炉组而言可以设置三个速度限制区域；3)根据车上控制系统提供的车辆运行速度、方向，以及车辆行驶的目标炉号，对同一作业线上不同车辆的运行趋势进行判断，根据判断结果为移动机械发出停车或减速命令或给出临时停车的目标位置，避免车辆发生碰撞。在判断过程中分有相对位置检查和相对速度检查。4)将备用或待避车辆的位置记录，并传给其它车辆，防止碰撞。上述几点是根据维护及生产需要，加上车上系统提供必要数据，由地面控制系统完成设定和做出判断，发给车上控制系统执行。在移动机械车上控制系统有两种方案,任选其一I)直线测距一投资较少的方案移动机械装设激光距离检测元件，对运行前方车辆或障碍物距离检测，根据检测结果作出报警或停车处理。这种方式对直线距离障碍物有效。2)区域测距一投资较大的方案移动机械装设激光区域距离检测元件，对运行前方一定区域内进行检测，如有车辆、人员或其它障碍物进入检测范围，根据检测结果作出报警或停车处理。这种方式扩大了安全保障范围，更加有利于安全生产。与传统的焦炉移动机械控制系统相比，本发明的有益效果是
I)本系统立足于焦炉生产的全局来考虑移动机械安全方面的问题，所提出的禁入区域和速度限制区域是一种创新概念。2)收集同一作业线上运行车辆的信息，判断并作出处理结果，为多炉组生产和焦炉移动机械自动化提供了安全保障。3)备用或待避车辆的位置提供，也消除了传统控制系统中的安全隐患。4)车上激光距离检测，直线型在其他领域有许多应用，但还没有在焦炉移动机械上有过应用；而区域型激光检测则使安全防范更加完善，将安全保障扩大至外界误入的人员和其它障碍物。
图I是禁入区域设置图。图I中ml，m2, nl, n2分别为各自禁入区域起始炉号和终止炉号。图2是速度限制区域设置图。图2中sl，s2, tl，t2分别为各自速度限制区域起始炉号和终止炉号。图3是运行车辆相对位置判断的概念图。图4是运行车辆相对速度判断的概念图。图5是运行车辆速度判断的概念图。图5中Va为a车速度，Vb为b车速度，H为停车信号，L为减速信号，La为a车刹车距离，Lb为b车刹车距离。图6是激光区域距离检测图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施过程作进一步的说明确定禁入区域和速度限制区域在焦炉机械地面控制系统编入禁入区域和速度限制区域设定程序，由操作人员根据生产需求通过操作画面输入，并下传至各车上控制系统，车上控制系统根据设定值作出判断并执行相应的命令。参见附图I和附图2。对备用或待避车辆的躲避设定，与此相同。防止车辆碰撞在焦炉机械地面控制系统编入防止车辆碰撞程序，由走行车辆向地面控制系统发送运行速度、方向和所在的位置信息，地面控制程序收集同一作业线上各车的数据，根据上述参数及各车走行目的地进行计算，判定出应作出停车或减速的车辆并向该车发出相应指令及给出临时停车目的地，避免车辆发生碰撞。其判定的概念图见附图3。直线测距在各车相对其它车辆的端头安装测距设备，在相对车辆的相应位置安装反射板，确保测距设备发射的激光通过放射板反射至测距设备接收。但应与地面系统设定的作业边界、备用车位置及禁入区域参数结合判定，是车辆做出相应的规避碰撞动作。区域距离
在各车两个端头中心部位安装测距设备，在相对车辆的相应位置安装反射板，确保测距设备发射的激光通过放射板反射至测距设备接收。但应与地面系统设定的作业边界、备用车位置及禁入区域参数结合判定，是车辆做出相应的规避碰撞动作。本发明的防碰撞系统的实施，加之传统控制系统已有的防范措施，基本上可以避免焦炉移动车辆在运行过程中可以碰到的一切危险因素，为焦炉向多炉组、配套装置集成化发展提供了可行的安全措施，为焦炉移动机械全面自动化和无人化操作提供可靠的安全保障。
权利要求
1.焦炉移动机械综合防碰撞系统，包括移动机械地面控制系统和移动机械车上控制系统，其特征在于，利用炉号设定为焦炉建立车辆禁入区域和速度限制区域，限制车辆的走行区域和走行速度来确保检修和人员安全； 在移动机械地面控制系统 1)根据焦炉检修维护需求，以炉号范围的形式给移动机械建立禁入区域，杜绝车辆进A ； 2)根据人员出入地点和运行轨道的状况需求，以炉号范围的形式给移动机械建立速度限制区域，限制车辆运行速度； 3)利用车辆的运行数据，动态处理运行车辆的运行方式；根据车上控制系统提供的车辆运行速度、方向，以及车辆行驶的目标炉号，对同一作业线上不同车辆的运行趋势进行判断，根据判断结果为移动机械发出停车或减速命令或给出临时停车的目标位置，避免车辆发生碰撞；将备用或待避车辆的位置记录，并传给其它车辆，防止碰撞。
2.根据权利要求I所述的焦炉移动机械综合防碰撞系统，其特征在于，在移动机械车上控制系统有两种方案 1)直线测距在移动机械上装设激光距离检测元件，对运行前方车辆或障碍物距离检测，根据检测结果作出报警或停车处理； 2)区域测距在移动机械上装设激光区域距离检测元件，对运行前方一定区域内进行检测，如有车辆、人员或其它障碍物进入检测范围，根据检测结果作出报警或停车处理。
全文摘要
本发明涉及焦炉移动机械综合防碰撞系统，即在焦炉移动机械控制管理系统中加入一套完备的防止车辆碰撞的安全措施为焦炉车辆建立车辆禁入区域和速度限制区域，限制车辆的走行区域和走行速度来确保检修和人员安全；利用车辆的运行数据，动态处理运行车辆的运行方式，避免因作业区域重叠或作业相互干扰而造成的车辆碰撞；在焦炉移动机械上配备区域距离检测设备，不仅针对躲避车辆碰撞来设防，同时增加了对人员或其它障碍物误入车辆作业区的防范，扩大了直线测距的防碰撞范围。上述设置为焦炉移动机械提供多重安全防范，确保车辆生产运行的安全性，满足焦炉大型化、多炉组发展及车辆自动化发展对安全方面的要求。
文档编号C10B41/00GK102965126SQ201210486778
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月26日 优先权日2012年11月26日
发明者李迪, 李刚, 赵骥, 刘曦, 李滨姿, 李文泽, 孙波, 李华峰, 马辉, 何海榕, 李 昊, 项志军, 魏巍, 方毅 申请人:中冶焦耐工程技术有限公司