港機遠程操控系統的制作方法

本實用新型涉及港口作業技術領域，特別涉及港機遠程操控系統。

背景技術：

港口集裝箱裝卸主要有橋吊、輪胎吊和軌道吊等三種港機。目前，這三種港機都是靠港機操作人員現場操控完成貨物的裝卸工作。靠港機操作人員現場操控完成貨物裝卸，港機操作人員工作強度大，容易疲勞，生產效率低，人力成本高。

技術實現要素：

本實用新型實施例提供了一種港機遠程操控系統，用以提高港口作業效率，降低港機操作人員的勞動強度，節省人力成本，該系統包括：

采集設備，設置在港機工作現場，用于采集港機的實時視頻數據和工作狀態數據；

顯示設備，設置在操控中心，與采集設備無線連接，用于顯示實時視頻數據和工作狀態數據；

操控席位控制器，設置在操控中心，與顯示設備連接，用于接收港機操控人員根據實時視頻數據和工作狀態數據輸入的港機操控指令；

港機現場控制設備，設置在港機工作現場，與操控席位控制器和港機的執行機構連接，用于接收港機操控指令，根據港機操控指令，對港機實施操控作業。

在一個實施例中，采集設備包括：三臺攝像機，設置在港機小車架上，其中，第一攝像機和第二攝像機用于監控吊具的起升并對集裝箱的箱號進行監控，第三攝像機用于監控港機小車的位置。

在一個實施例中，采集設備包括：第四組攝像機，設置在港機大車陸側門處；第五組攝像機，設置在港機大車集卡側處。

在一個實施例中，采集設備包括：第六組攝像機，設置在港機大車海側門。

在一個實施例中，采集設備包括：四臺吊具攝像機，用于采集吊具的實時視頻信號和工作狀態信號，四臺吊具攝像機具備小于200ms的系統延時。

在一個實施例中，港機遠程操控系統還包括：

揚聲器和對講終端，設置在港機大車陸側；

對講麥克，設置在操控中心，用于與港機工作現場的對講終端進行通信。

在一個實施例中，港機遠程操控系統還包括：報警器，設置在操控中心，與采集設備無線連接，用于當根據實時視頻數據和工作狀態數據判斷港機工作異常時，發出警報。

在一個實施例中，操控席位控制器具體用于發送操控權限申請；

港機遠程操控系統還包括：任務分配器，用于根據港機的工作狀態數據，對操控席位控制器的操控權限申請進行授權審核，根據審核結果，在同一時刻，將同一臺港機的操控權限分配給一個操控席位控制器；

操控席位控制器還用于在獲取操控權限后，根據港機操控人員輸入的操控指令，發送港機操控指令。

在一個實施例中，任務分配器還用于對分配后的操控權限進行監控，在已經分配操控權限的操控席位控制器退出操控，或長時間未進行操控操作后，收回操控權限，再根據需要重新分配操控權限。

在一個實施例中，任務分配器還用于對操控席位控制器發送的港機操控指令進行監控，攔截未經授權的港機操控指令，將已經獲得授權的港機操控指令轉發給港機現場控制設備。

與現有技術中靠港機操作人員現場操控完成貨物的裝卸工作相比較，本實用新型實施例提供技術方案，通過采集設備采集港機的實時視頻數據和工作狀態數據；實時視頻數據和工作狀態數據傳輸到操控中心，通過設置在操控中心的顯示設備顯示，港機操作人員根據顯示設備顯示的實時視頻數據和工作狀態數據，通過設置在操控中心的操控席位控制器輸入港機操控指令，該港機操控指令傳輸至設置在港機工作現場的港機現場控制設備，該港機現場控制設備接收該港機操控指令，根據港機操控指令，對港機實施操控作業，實現了在操控中心對港機的遠程操控作業，提高了港口作業效率，降低操作人員的勞動強度，節省人力成本。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本實用新型的限定。在附圖中：

圖1是本實用新型實施例中港機遠程操控系統的結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例中任務分配器與操控席位控制器之間關系的結構示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施方式和附圖，對本實用新型做進一步詳細說明。在此，本實用新型的示意性實施方式及其說明用于解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。

圖1是本實用新型實施例中港機遠程操控系統的結構示意圖，如圖1所示，該系統包括：

采集設備，設置在港機工作現場，用于采集港機的實時視頻數據和工作狀態數據；

顯示設備，設置在操控中心，與采集設備無線連接，用于顯示實時視頻數據和工作狀態數據；

操控席位控制器，設置在操控中心，與顯示設備連接，用于接收港機操控人員根據實時視頻數據和工作狀態數據輸入的港機操控指令；

港機現場控制設備，設置在港機工作現場，與操控席位控制器和港機的執行機構連接，用于接收港機操控指令，根據港機操控指令，對港機實施操控作業。

本實用新型實施例提供港機遠程操控系統，通過采集設備采集港機的實時視頻數據和工作狀態數據；實時視頻數據和工作狀態數據傳輸到操控中心，通過設置在操控中心的顯示設備顯示，港機操作人員根據顯示設備顯示的實時視頻數據和工作狀態數據，通過設置在操控中心的操控席位控制器輸入港機操控指令，該港機操控指令傳輸至設置在港機工作現場的港機現場控制設備，該港機現場控制設備接收該港機操控指令，根據港機操控指令，對港機實施操控作業，實現了在操控中心對港機的遠程操控作業，提高了港口作業效率，降低操作人員的勞動強度，節省人力成本。

具體實施時，采集設備可以包括設置在港機各個方向的多臺攝像機，可以為港機操作人員提供及時準確的視頻畫面。采集設備還可以包括各類傳感器等，例如設置在港機上液壓缸處的壓力傳感器，該壓力傳感器探測到的壓力信號可以直接無線傳輸到操控中心，也可以傳輸到港機的前端控制設備(港機現場控制設備)上，通過該前端控制設備(港機現場控制設備)傳輸到操控中心。下面對本實用新型中的采集設備進行詳細介紹。

在一個實施例中，數據采集設備包括：三臺攝像機，設置在港機小車架上，其中，第一攝像機和第二攝像機用于監控吊具的起升并對集裝箱的箱號進行監控，第三攝像機用于監控港機小車的位置。

在一個實施例中，數據采集設備包括：第四組攝像機，設置在港機大車陸側門處；第五組攝像機，設置在港機大車集卡側處。

在一個實施例中，數據采集設備包括：第六組攝像機，設置在港機大車海側門。

在一個實施例中，數據采集設備包括：四臺吊具攝像機，用于采集吊具的實時視頻信號和工作狀態信號，四臺吊具攝像機具備小于200ms的系統延時。

具體實施時，輪胎吊上共安裝15臺攝像機以及配套傳輸等設備；監控中心配置一套遠程操控臺，該遠程操控臺可以包括：顯示設備和操控席位控制器等；攝像機詳細布局以及系統整體架構描述如下：

小車架安裝3臺高清槍式網絡攝像機，兩臺監控吊具的起升并對集裝箱箱號進行監控，一臺監控小車的位置，采用POE交換機進行供電和數據傳輸，通過多模光纖傳輸至電氣房匯聚交換機；大車陸側門腿及集卡側各安裝2臺高清網絡攝像機，通過電氣房內POE交換機供電；大車海側門腿安裝2臺高清網絡攝像機通過POE交換機供電，并經多模光纖傳輸至電氣房匯聚交換機；大車海路連接梁處各安裝一臺高清網絡攝像機，轉場時對周邊環境進行監控；吊具處安裝4臺模擬攝像機，首先通過四通道編碼器轉換成網絡信號，然后通過電力貓經電力電纜傳輸至電氣房匯聚交換機。

具體實施時，四臺吊具攝像機具備小于200ms的系統延時(實時視頻被采集到操控中心的操控席位控制器進行實時視頻顯示，視頻顯示延時)，這樣可以保證吊具、集裝箱、集卡鎖孔的準確對位，保證港機作業的安全和可靠性。該港機遠程操控系統可以實現一位港操控作員同時操作三臺輪胎吊的實時作業。

在一個實施例中，本實用新型提供的港機遠程操控系統還包括：

揚聲器和對講終端，設置在港機大車陸側；

對講麥克，設置在操控中心，用于與港機工作現場的對講終端進行通信。

在一個實施例中，還包括：報警器，設置在操控中心，用于當根據實時視頻數據和工作狀態數據判斷港機工作異常時，發出警報。

具體實施時，大車陸側安裝揚聲器和對講終端，線纜連接入電氣房，實現遠端與監控中心的語音對講；輪胎吊電氣房的匯聚交換機通過無線網橋將輪胎吊視頻及控制信號傳輸至監控中心的核心交換。

具體實施時，顯示設備顯示實時視頻和工作狀態數據，港機操控人員通過瀏覽實時視頻，結合顯示的港機工作狀態數據，通過操控席位控制器輸入港機操控指令，發送給港機現場控制設備。

具體實施時，本實用新型實施例提供的港機遠程操控系統中，港機、采集設備和港機現場控制設備可以配套使用，這樣更加方便。

具體實施時，操控席位控制器與港機可以為多對多的操控關系，一臺港機可以被多個操控席位控制器操控。操控席位控制器與港機的多對多操控關系有利于提高操控效率，同時也需要解決好可能存在的操控沖突問題，防止多個港機操作人員利用操控席位控制器同時操控一臺港機。由此帶來一個操控權限控制問題，主要通過以下途徑解決。下面結合圖2詳細進行介紹。

在一個實施例中，操控席位控制器具體用于發送操控權限申請；

港機遠程操控系統還包括：任務分配器，用于根據港機的工作狀態數據，對操控席位控制器的操控權限申請進行授權審核，根據審核結果，在同一時刻，將同一臺港機的操控權限分配給一個操控席位控制器；

操控席位控制器還用于在獲取操控權限后，根據港機操控人員輸入的操控指令，發送港機操控指令。

在一個實施例中，任務分配器還用于對分配后的操控權限進行監控，在已經分配操控權限的操控席位控制器退出操控，或長時間未進行操控操作后，收回操控權限，再根據需要重新分配操控權限。

具體實施時，任務分配器對操控席位控制器的操控權限申請進行判斷，在同一時刻，將同一臺港機的操控權限分配給一個操控席位控制器。任務分配器還對分配后的操控權限進行監控，在已經分配操控權限的操控席位控制器退出操控，或長時間未進行操控操作后，收回操控權限，再根據需要重新分配操控權限。

在一個實施例中，任務分配器還用于對操控席位控制器發送的港機操控指令進行監控，攔截未經授權的港機操控指令，將已經獲得授權的港機操控指令轉發給港機現場控制設備。

具體實施時，任務分配器還對操控席位(操控席位控制器)的操控指令進行監控，攔截未授權的港機操控指令，并把已經獲得授權的港機操控指令轉發給港機現場控制設備。

本實用新型實施例實現了如下技術效果：

本實用新型實施例提供的港機遠程操控系統實現了對港機的遠程操控作業功能，監控中心(操控中心)的操作人員通過安裝在港機各位置的攝像機進行遠程視頻的實時瀏覽，結合PLC回傳的電氣動態數據實現港機裝卸車、轉場的遠程化操作。根據港機的工作過程自動獲取相關視頻進行顯示，為操控人員提供及時準確的視頻畫面，保證了港機作業過程的安全、可靠，實現港口操控遠程化，提高了港口作業效率，減少了人工成本。

以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型實施例可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。