面向集卡防吊起的车轮目标检测算法改进研究

为防止集装箱卡车卸箱作业过程中与集装箱一同被吊起的安全隐患,需要对其作业过程中的位置状态进行准确的识别。以集卡车轮作为目标检测的特征提取对象,利用神经网络中YOLOv5算法作为基础算法,并针对算法中的特征提取能力不足、特征联系程度不强、场景应用能力不足的缺陷,给出融合结构重参数、自适应加权金字塔、检测头剪枝3种改进措施。实验结果表明,改进算法可提高模型的目标检测性能。

岸桥集装箱卡车防吊起系统设计

岸桥是集装箱码头进行集装箱装卸作业的特种起重设备,其安全稳定运行对于确保集装箱码头的运作效率十分重要。集装箱卡车(集卡)随集装箱一同吊起是岸桥生产中最大的安全隐患。针对集卡防吊起监测技术的实际需求,本文设计了一种岸桥集卡防吊起系统。采用激光测距传感器和PLC技术实现集卡防吊起检测功能,采用高压漩涡风机在激光测距传感器测量路径上对水雾和灰尘进行清理,减小环境干扰。同时系统增加了基于无线通信技术的集卡司机紧急停吊功能,避免系统识别错误而造成的误吊起操作,从而进一步提高岸桥生产的安全性。

轮胎起重机集卡防吊起系统的研究与应用

介绍轮胎起重机集卡防吊起系统的研究与应用,系统分析二维激光器扫描数据点,判断集装箱在提起过程中是否跟集卡车身分离。一旦集卡司机忘记解锁集卡车身锁头或解锁未完全,系统会禁止起升上升,避免由于集卡车身被集装箱带起而造成车辆损坏、倾覆等安全事故的发生。

集卡防吊起系统在轮胎吊上的应用

为避免轮胎吊在进行集装箱卸箱作业时将集卡错误吊起事故的发生,在轮胎吊上安装集卡防吊起系统。集卡防吊起系统根据视觉测量检测原理和人工智能(AI)视觉自学习检测原理,采用视觉相机、激光雷达、模式识别和自动控制技术等,可实现对吊具、集装箱、集卡位置进行实时检测。系统通过软件算法对检测数据进行综合处理后,可以得到集装箱与集卡之间的位置关系,当集装箱与集卡之间位置异常时,生成报警信号,从而避免因人为错误操作造成集卡被吊起事故的发生。系统使用视觉识别技术对内外集卡的特征进行分析判断,可提高区分内外集卡的辨识率,进一步提高设备稳定性。

集卡防吊起系统在自动化轨道起重机中的应用

针对自动化轨道起重机因集卡锁销没有打开或打开不到位易引起的安全隐患和伤亡事故等问题,增设了一种以激光扫描测距为原理的集卡防吊起识别系统,对自动化轨道起重机设备安全保护进行优化处理,在确保自动化轨道起重机安全生产作业的同时,并能够提高设备作业效率。

光流法在集卡防吊起上的应用

为提升集装箱码头堆场作业中场桥和集卡运行的安全性,采用光流法对集卡防吊起技术开展研究。分别测试基于传统预测和深度学习2种算法用于拖车和箱体运动估计的准确性,选定利用基于深度学习的光流预测,判断是否发生集卡被吊起的异常情况;开展实车试验,在场桥作业车道侧安装视频采集相机,吊具提箱时自动开始检测算法,对比检测区域内的视频流数据,当出现集装箱和集卡被吊起特征时进行报警,并且停止场桥所有动作,确保作业安全。

基于模糊滑模的港口桥式起重机吊重防摆控制

模糊滑模控制方法能够自适应地调整滑模面的参数,更好地适应不同工况下的防摆需求。为此,研究基于模糊滑模的港口桥式起重机吊重防摆控制方法,提高桥式起重机的工作稳定性和安全性。通过分析港口桥式起重机动力学模型,发现小车位置与吊重摆角是影响起重机工作稳定性的主要因素;依据小车位置与吊重摆角,定义起重机吊重防摆控制滑模面,结合模糊控制算法,设计模糊滑模控制器,得到起重机吊重防摆控制力矩,消除控制力矩的抖振问题,完成起重机吊重防摆控制。实验证明,该方法可有效实现港口桥式起重机吊重防摆控制,且无抖振问题;在不同小车运行速度时,应用该方法后,均可有效降低吊重摆角,具备较优的起重机吊重防摆控制效果。

摩天轮吊厢防摆阻尼装置的改进设计与试验分析

摩天轮设备在遇见台风的时候,会发生较大的水平旋转,为了保障摩天轮设备安全稳定的运行以及乘客的生命安全,我们要在原有的基础上对摩天轮设备的吊厢防摆阻尼装置进行调整优化,在防摆阻尼装置的尼龙套座打孔并安装螺钉,达到调节的效果。我们要对摩天轮设备的吊厢防摆阻尼装置不断地进行调整优化,让阻尼抗力可以得到大幅度的提升,解决摩天轮设备的运行时出现的各种问题,我们还可以根据力矩平衡原理,对新型的摩天轮设备的吊厢防摆阻尼装置的阻抗力试验,最后检测的效果达到出乎意料的结果,此项装置适合在海边和山区的环境下使用,以此来保障摩天轮运行时的平稳安全。

U型环管反应器吊装防失稳施工技术探讨

U型环管反应器结构长细比达55:1,且结构中具有多处薄壁型膨胀节,单片吊装过程中极易产生柔性挠曲变形,吊装风险较大,因此采取合理的吊装防失稳措施尤为关键。本文结合金能化学45万吨/年高性能聚丙烯装置PPⅡ项目中2台环管反应器吊装施工,详细介绍了其防失稳吊装的施工方法,对类似工程项目具有一定参考价值。

防爆柴油机单轨吊机车液压系统设计

防爆柴油机单轨吊作为一种煤矿井下重要的辅助运输设备得到广泛应用,液压系统是其重要的组成部分。解析防爆柴油机单轨吊机车液压系统主要部分设计原理,经实际应用验证,该系统具有结构简单、运行稳定、安全可靠性高等特点。

钻井气密封检测作业用液压绞车防吊改进研究

针对钻井气密封检测作业过程中封隔器卡住或未解封即随套管下入井下导致地面液压绞车被封隔器反吊起的情况,从绞车液压原理方面进行研究,提出了一种液压绞车改进方法,使得在封隔器出现以上情况时液压绞车滚筒自动转变为放绳状态,从而解决绞车被反吊起的问题,一方面保障了绞车操作人员的作业安全,另一方面也缓解了绞车所受到的冲击力,提高了绞车的使用寿命。

基于降维观测器的起重机吊重防摇系统研究

对直流电压控制桥门式起重机小车驱动电机的小车吊重动力学系统,设置降维观测器,用小车位置和速度信息对摆角、摆角角速度和驱动力进行估计,从而解决了工程实际中这些状态变量不易直接测得的问题。为了防止吊重摇摆,采用全状态反馈形成吊重防摇的闭环控制系统,并给出了控制系统结构以及降维观测器和反馈控制器增益参数的确定方法。仿真结果表明:各状态变量能从观测时间开始消除重构误差;吊重摆角能在小车指定位置和时间内衰减为零,其余状态变量也有良好的动态特性。

基于免疫遗传算法优化的集装箱桥吊防摇控制

桥吊系统存在严重的非线性,如果采用常规的PID控制器很难对其有较好的控制效果。可以采用基于遗传算法优化模糊控制器的方法对其控制,但采用普通遗传算法优化模糊控制器具有收敛慢的缺点,因此,本文提出了基于免疫遗传算法优化模糊控制的方法。仿真结果表明该控制器对桥吊防摇有很好的控制效果。且这种控制方法对于参数未知,时变负载扰动大的系统具有很好的工程实践价值。

基于状态重构的铁路门式起重机状态反馈力控制吊重防摇系统的设计

为防止集装箱在目标位置和期望时间时摇摆,通过建立工程实用的起重机小车集装箱系统动力学方程,采用全状态反馈控制起重机小车驱动力从而控制状态变量。为了解决工程实际中摆角和摆角角速度难以测量的问题,设计了状态观测器,通过唯一测得的小车位置信息重构系统状态变量获得状态变量估计信息。用类似二阶系统性能分析方法推导出反馈控制器的调节参数公式和状态观测器的增益参数公式。仿真结果表明:状态观测器在0.6s时可以消除重构误差,重构精度高,观测过程明显较反馈调节过程快;状态反馈控制方法可行;摆角和小车位置等状态变量均有期望的动态响应,达到了集装箱防摇控制的目的。

煤矿智能单轨吊研究进展与关键技术

分析了目前常用的5种矿用单轨吊(即防爆柴油机单轨吊、防爆蓄电池单轨吊、气动单轨吊、绳牵引单轨吊和电缆拖挂单轨吊)的优缺点,指出防爆柴油机单轨吊和防爆蓄电池单轨吊因运输能力强,已广泛应用于煤矿井下设备及物料运输,防爆蓄电池单轨吊因其绿色清洁的特点,逐渐成为煤矿井下辅助运输的重点研发装备。从电池驱动、定位、测控、信息传输4个方面分析了矿用单轨吊系统的研究现状,指出目前的矿用单轨吊系统存在自动化、智能化水平低等问题,要实现单轨吊智能化运输,需研究单轨吊锂电池防爆及电池管理、全局与局部融合精确定位、多传感器信息融合智能测控、边缘计算信息传输等关键技术。针对锂电池防爆及电池管理技术,提出了基于变密度法的防爆大容量锂电池结构拓扑优化设计方法,及基于改进麻雀搜索算法/遗传算法的均衡管理方案;针对精确定位技术,提出了惯导+里程计融合的全局定位方法,及基于视觉+UWB组合的局部定位方法;针对智能测控技术,提出了基于递推最小二乘算法/二阶近似扩展卡尔曼滤波的智能检测方法、随动电子围栏实时构建方法和基于模糊规则的矢量控制方法;针对信息传输技术,提出了基于融合5G网络的“本地-近程-地面”通信系统架构,及基于边缘计算的分布式数据计算及传输方法。煤矿智能单轨吊关键技术问题和解决方案的提出,为加快煤矿智能单轨吊发展提供了一种新思路。

基于机器视觉的港口集装箱卡车防吊方法研究

随着全球贸易的发展,集装箱运输增长迅速,集装箱卡车和吊车在集装箱运输中发挥着极其重要的作用。针对集装箱装卸作业中因集卡和集装箱之间固定锁未完全打开而导致集卡被误吊起的危险情况,提出一种基于机器视觉的港口集装箱卡车防吊方法。该方法使用两个摄像头实时采集集卡车身图像,为保证图像检测过程的实时性和准确性,采用ORB特征点检测算法对图像进行特征点提取,利用FLANN特征点匹配算法将检测到的特征点与起吊前基准图像中的特征点进行匹配,通过分析匹配成功特征点之间的坐标变化,判断集卡是否被误吊起。一旦纵坐标变化超出阈值,控制系统则会向主控PLC发送停止起吊指令,从而避免安全事故发生。通过大量现场试验,结果表明,该方案在应对各种复杂环境时都能取得很好的效果,可以满足港口自动化要求。

新型防喷吊卡不压井修井作业过程仿真分析

为了提高不压井修井作业时油管内封堵的可靠性,针对低压油水井的作业需求,设计出新型的不压井防喷吊卡。该机构是将油管内封堵位置调整到井口,在油管接箍卸扣处进行动态密封。应用三维软件建立吊卡模型,导入流体仿真软件及运动仿真软件进行分析,获得了吊卡的力学和动力学数据。结果表明该机构安全、稳定。为现场使用提供了理论支持,为进一步改进防喷吊卡提供了参考依据。

规则波作用下海上无人艇防摆吊艇回收系统仿真

针对海上母船吊艇系统回收无人艇过程中因风浪作用无法精确快速吊装的问题,将海浪运动作规则波处理,设计一种防摇摆吊艇回收系统,从而实现回收或布放无人艇的自动吊装与布放。通过ADAMS仿真实验表明:在横摇倾角10°和纵摇倾角5°复合作用工况下,防摆吊艇回收系统相比于普通吊艇回收系统减摆幅度达到约60%。

铁路集装箱平车防误吊系统的设计与实现

针对铁路集装箱F-TR锁应用中误吊频发的现状,设计并实现了一种铁路集装箱平车防误吊系统,综合运用高精度倾角传感器、无线通信、三维实时动画等技术手段,实现了对集装箱姿态的三维展示,对集装箱与平车分离状态的精确判断,并对锁头未完全脱出的危险情况进行报警,为吊车操作人员和集装箱装卸作业管理人员提供操作辅助,保证集装箱装卸作业的安全进行。经测试,本文系统工作正常,能够达到设计目的。

摩天轮吊厢防摆阻尼装置的改进设计与试验分析

洛阳龙凤山景区摩天轮吊厢在大风天气下发生360°旋转,基于安全管理角度,分析了吊厢在大风天气条件下360°旋转的产生机理,开展摩天轮吊厢防摆阻尼装置的改进设计与试验分析研究。改进措施是增加防摆调节装置:在尼龙套座上攻螺纹孔,安装调节螺钉。根据力矩平衡原理,对改进后的吊厢防摆阻尼装置阻抗力进行现场检测,并对检测数据进行统计分析。改进后的吊厢防摆阻尼装置的阻尼抗力提了84%,能够有效提升吊厢的防摆动能力,解决了吊厢摆动幅度较大产生的安全隐患问题。该研究成果可用于安装在山区和沿海等大风环境下的摩天轮吊厢的防摆设计,保障摩天轮安全可靠的运行,维护游客生命财产安全。