定位在岸边集装箱起重机中的应用(2)

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摘要：3.3 控制台布置要求 双箱模式、海侧区域选择、陆侧区域选择及中转区域4个选择旋钮布置于理货室，理货员按作业指令，在岸桥作业前按跨运车的行走方向

3.3 控制台布置要求

双箱模式、海侧区域选择、陆侧区域选择及中转区域4个选择旋钮布置于理货室，理货员按作业指令，在岸桥作业前按跨运车的行走方向预先设定VC系统的工作区域。

为了更详细的展现系统架构，图8是HHLA-CTB项目的VC定位系统简化版架构图。由此可知，其左侧H1.1～H1.15展现的是一端引导指示灯，其右侧H2.1～H2.15展现的是另一端引导指示灯，其上侧S1～S27为光栅限位简化布置图。三者通过通讯电缆分别连接至海侧模块箱及陆侧模块箱模块。简单来说，VC定位系统运行逻辑主要基于光栅限位输出信号反馈至主控，由主控输出数字量信号至指示屏，引导跨运车司机做出精确停车。

图8 VC系统架构图

4 VC定位系统工作机制

以跨运车单箱卸箱为例，岸桥在接收到作业指令后，大车行走至对应船舶位置，理货员依据作业方向，确定对应VC 工作区域。此时假设其工作区域为陆侧下横梁的海侧区域，理货员选取对应区域等待跨运车由岸桥的面海右侧进入激光网络矩阵。

另一方面，跨运车从堆场抓取集装箱后，快速驶向岸桥的右侧区域。一旦进入激光网络矩阵后，首先由第一个激光限位接收到跨运车顶部的反射器的信号，激光限位开关量信号立刻反馈至大车陆侧模块箱，并经光缆通讯传输至主控，主控接收到信息后确认其跨运车进入工作区域，并记录其运行位置。

随后，跨运车继续向岸桥中心线行驶，第二个激光限位接收到跨运车反射器信号，由于该激光限位的位置为关键位置数据，故主控在接收到信号后，输出开关量信号至引导指示屏，为体现跨运车从右侧进入，引导指示屏的最下端白色灯最先亮起。随着跨运车继续行驶，激光限位的6个关键位置逐一接收反射器信号，对应引导指示屏白色指示灯依次从最下部向3盏红色指示灯亮起聚拢。当跨运车抵达至卸箱位置时，跨运车顶部3个反射器信号同时被激光信号接收。主控同时接收3个激光限位反馈信号后，输出开关量信号至引导指示屏的3盏红灯。一旦3盏红灯同时亮起，跨运车司机操作跨运车起升下降及开锁动作，将集装箱放下后跨运车即可起升，离开船舶作业区驶向堆场做二次抓箱。

由上述工作机制中可知，如采用跨运车装卸集装箱并配合VC定位系统可大幅提高集装箱的装卸效率，避免出现类似集卡拖车的堵车现象，充分地展现了跨运车机动灵活的特点。从系统的硬件布置可知，激光限位由支架固定，其重要意义在于机械位置的准确性。故系统的稳定性极高，降低了环境因素对定位精度的影响，避免了电气设备运行的不稳定性。当然也可以看到，采用该套VC定位系统的最大弊端在于成本极高，三区域的划分导致系统需配置81个激光限位，这也使其适用性大大降低。

5 研究与展望

VC定位系统与CPS系统虽然两者定位的参照对象不同，但定位方式可以互相印证及参照的。从产品开发的角度，是否可以利用VC定位系统所采用的激光网络矩阵形式对集卡拖车进行精准定位，达到良好的定位效果，或采用激光扫描仪对跨运车进行扫描定位。

随着岸桥自动化程度的提高，越来越多的码头选择AGV与自动化岸桥相配套。而AGV最主要的难点在于轨迹算法，是否可以考虑通过激光限位系统辅助AGV定位，达到简化轨迹算法的目的。

文中从以HHLA-CTB项目的VC系统入手，从系统布置、工况上予以细化剖析，并论述该种系统的优缺点。在此基础上提出相应的设想，供后续的设计研发人员借鉴及参考。

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文章来源：《自动化应用》 网址: http://www.zdhyyzz.cn/qikandaodu/2021/0510/1507.html

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