一种防撞装置及方法

技术领域

本发明涉及一种防撞装置及方法，属于天车电气设备及方法技术领域。

背景技术

天车是各工矿企业大量使用的一种起重设备，很多时候因为生产需要，在同一跨会安装有高跨天车和低跨天车，高跨天车在高跨轨道运行，低跨天车在低跨轨道运行。实际生产中，经常会发生交叉作业的情况，高跨天车正在进行起升作业，钩头在低位，低跨天车突然开过来或是低跨天车正在作业，高跨天车吊着重物从低跨天车上方经过，经常会造成高跨天车和低跨天车碰撞的情况，等天车工发现时，紧急停车为时已晚，对设备损害非常大，造成了极大的安全隐患。需要从安全角度考虑，从技术层面提供一种方法，能够提前发出预警信号，避免高低跨天车碰撞事故发生，从技术上实现设备本质安全。

发明内容

本发明目的是提供一种防撞装置及方法，通过在低跨天车端梁上方应用激光检测开关，实现了低跨车中心点3L范围的防撞检测，从而保证了高低跨天车的交叉作业安全，避免了两车相撞损坏设备的情况，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种防撞装置，包含无线接收电路、左垂直激光检测开关、左斜向激光检测开关、右垂直激光检测开关、右斜向激光检测开关和无线发射电路，所述左斜向激光检测开关和左垂直激光检测开关安装在低跨天车的端梁左端上方，右斜向激光检测开关和右垂直激光检测开关安装在低跨天车的端梁右端上方，无线发射电路安装在低跨天车司机室，无线接收电路安装在高跨天车司机室。

所述无线发射电路中，包含四个输入电路：左斜向激光检测开关常开触点和左斜向检测继电器线圈串联连接，左垂直激光检测开关常开触点和左垂直检测继电器线圈串联连接，右垂直激光检测开关常开触点和右垂直检测继电器线圈串联连接，右斜向激光检测开关常开触点和右斜向检测继电器线圈串联连接；无线发射器分别与右斜向检测继电器常开触点、右垂直检测继电器常开触点、左垂直检测继电器常开触点和左斜向检测继电器常开触点连接，采集上述四个输入电路开关量输入信号；

低跨防撞桥接按钮常开触点和低跨防撞桥接继电器线圈串联连接；

低跨防撞桥接继电器常开触点一和低跨防撞桥接蜂鸣器串联连接；

左斜向检测继电器常闭触点、左垂直检测继电器常闭触点一、右垂直检测继电器常闭触点一和低跨天车大车左行控制串联连接；

低跨防撞桥接继电器常开触点二和低跨天车大车左行控制串联连接；

左垂直检测继电器常闭触点二、右垂直检测继电器常闭触点二、右斜向检测继电器常闭触点和低跨天车大车右行控制串联连接；

低跨防撞桥接继电器常开触点三和低跨天车大车右行控制串联连接。

所述无线接收电路中，包含四个输出电路：左斜向常开触点和左斜向继电器线圈连接，左垂直常开触点和左垂直继电器线圈连接，右垂直常开触点和右垂直继电器线圈连接，右斜向常开触点和右斜向继电器线圈连接；无线接收器分别与左斜向常开触点、左垂直常开触点、右垂直常开触点和右斜向常开触点连接，采集上述四个输出电路开关量输出信号；

高跨防撞桥接按钮常开触点和高跨防撞桥接继电器线圈串联连接；

高跨防撞桥接继电器常开触点一和高跨防撞桥接蜂鸣器串联连接；

左斜向继电器常闭触点、左垂直继电器常闭触点一、右垂直继电器常闭触点一和高跨天车大车右行控制串联连接；

高跨防撞桥接继电器常开触点二和高跨天车大车右行控制串联连接；

左垂直继电器常闭触点二、右垂直继电器常闭触点二、右斜向继电器常闭触点和高跨天车大车左行控制串联连接；

高跨防撞桥接继电器常开触点三和高跨天车大车左行控制串联连接。

一种防撞方法，包含以下步骤：

（1）左斜向激光检测开关和低跨天车端梁呈90+arctan(L/H)角度安装，其中L为高跨天车端梁长度，H为高跨天车与低跨天车垂直高度差，检测距离设定为SQRT(POWER(H,2)+POWER(L,2))；左垂直激光检测开关和低跨天车端梁呈垂直安装，检测距离设定为H；右斜向激光检测开关和低跨天车端梁呈90-arctan(L/H)角度安装，其中L为高跨天车端梁长度，H为高跨天车与低跨天车垂直高度差，检测距离设定为SQRT(POWER(H,2)+POWER(L,2))；右垂直激光检测开关和低跨天车端梁呈垂直安装，检测距离设定为H；

（2）左斜向激光检测开关和左垂直激光检测开关一起实现大车运行方向上2L长度范围的检测，右斜向激光检测开关和右垂直激光检测开关一起实现大车运行方向上2L长度范围的检测，从而实现在3L范围内，两车不能相向运动，保证了不会发生碰撞；

（3）左斜向激光检测开关负责检测低跨天车左侧向左L范围内有无高跨天车作业，左垂直激光检测开关负责检测低跨天车上方有无高跨天车作业，右斜向激光检测开关负责检测低跨天车右侧向右L范围内有无高跨天车作业，右垂直激光检测开关负责检测低跨天车上方有无高跨天车作业，从而实现低跨车中心点3L范围的防撞检测；

（4）当高跨天车在低跨天车左侧，高跨天车向右移动或是低跨天车向左移动或是同时高跨天车向右低跨天车向左移动，当两车水平方向距离为L时，左斜向激光检测开关检测到高跨天车，发出信号到无线发射电路停止低跨天车向左移动，同时无线发射电路发送信号给无线接收电路，停止高跨天车向右移动；当高跨天车在低跨天车右侧，高跨天车向左移动或是低跨天车向右移动或是同时高跨天车向左低跨天车向右移动，当两车水平方向距离为L时，右斜向激光检测开关检测到高跨天车，发出信号到无线发射电路停止低跨天车向右移动，同时无线发射电路发送信号给无线接收电路，停止高跨天车向左移动；如果因为工作需要，确实需要在3L范围内移动或作业，则需要一直按着司机室的防撞桥接按钮，这时防撞桥接蜂鸣器会一直讯响，提醒天车工注意，过程中，一旦松开防撞桥接按钮，由于防撞检测的作用则不能移动。

本发明的有益效果是：通过在低跨天车端梁上方应用激光检测开关，实现了低跨车中心点3L范围的防撞检测，从而保证了高低跨天车的交叉作业安全，避免了两车相撞损坏设备的情况。

附图说明

图1是本发明的安装示意图；

图2是本发明的无线发射电路连接图；

图3是本发明的无线接收电路连接图；

图中：高跨天车位置一1、高跨天车位置二2、无线接收电路3、高跨天车位置四4、左垂直激光检测开关5、左斜向激光检测开关6、低跨天车7、高跨天车位置三8、高跨天车位置五9、无线发射电路10、右垂直激光检测开关11、右斜向激光检测开关12、低跨防撞桥接按钮13、右斜向激光检测开关常开触点14、右垂直激光检测开关常开触点15、左垂直激光检测开关常开触点16、左斜向激光检测开关常开触点17、右斜向检测继电器常开触点18、右垂直检测继电器常开触点19、左垂直检测继电器常开触点20、左斜向检测继电器常开触点21、无线发射器22、右斜向检测继电器23、右垂直检测继电器24、左垂直检测继电器25、左斜向检测继电器26、低跨防撞桥接继电器常开触点一27、低跨防撞桥接继电器常开触点二28、左斜向检测继电器常闭触点29、左垂直检测继电器常闭触点一30、右垂直检测继电器常闭触点一31、低跨天车大车左行控制32、低跨防撞桥接继电器常开触点三33、左垂直检测继电器常闭触点二34、右垂直检测继电器常闭触点二35、右斜向检测继电器常闭触点36、低跨天车大车右行控制37、低跨防撞桥接蜂鸣器38、低跨防撞桥接继电器39、高跨防撞桥接继电器常开触点一40、高跨防撞桥接按钮41、无线接收器42、右斜向常开触点43、右垂直常开触点44、左垂直常开触点45、左斜向常开触点46、右斜向继电器47、右垂直继电器48、左垂直继电器49、左斜向继电器50、高跨防撞桥接继电器常开触点二51、左斜向继电器常闭触点52、左垂直继电器常闭触点一53、右垂直继电器常闭触点一54、高跨天车大车右行控制55、高跨防撞桥接继电器常开触点三56、左垂直继电器常闭触点二57、右垂直继电器常闭触点二58、右斜向继电器常闭触点59、高跨天车大车左行控制60、高跨防撞桥接蜂鸣器61、高跨防撞桥接继电器62。

具体实施方式

为了使发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例中的附图，对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述，显然，所表述的实施案例是本发明一小部分实施案例，而不是全部的实施案例，基于本发明中的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施案例，都属于本发明保护范围。

一种防撞装置，包含无线接收电路3、左垂直激光检测开关5、左斜向激光检测开关6、右垂直激光检测开关11、右斜向激光检测开关12和无线发射电路10，所述左斜向激光检测开关6和左垂直激光检测开关5安装在低跨天车7的端梁左端上方，右斜向激光检测开关12和右垂直激光检测开关11安装在低跨天车7的端梁右端上方，无线发射电路10安装在低跨天车司机室，无线接收电路3安装在高跨天车司机室。

所述无线发射电路10中，包含四个输入电路：左斜向激光检测开关常开触点17和左斜向检测继电器26线圈串联连接，左垂直激光检测开关常开触点16和左垂直检测继电器25线圈串联连接，右垂直激光检测开关常开触点15和右垂直检测继电器24线圈串联连接，右斜向激光检测开关常开触点14和右斜向检测继电器23线圈串联连接；无线发射器22分别与右斜向检测继电器常开触点18、右垂直检测继电器常开触点19、左垂直检测继电器常开触点20和左斜向检测继电器常开触点21连接，采集上述四个输入电路开关量输入信号；

低跨防撞桥接按钮13常开触点和低跨防撞桥接继电器39线圈串联连接；

低跨防撞桥接继电器常开触点一27和低跨防撞桥接蜂鸣器38串联连接；

左斜向检测继电器常闭触点29、左垂直检测继电器常闭触点一30、右垂直检测继电器常闭触点一31和低跨天车大车左行控制32串联连接；

低跨防撞桥接继电器常开触点二28和低跨天车大车左行控制32串联连接；

左垂直检测继电器常闭触点二34、右垂直检测继电器常闭触点二35、右斜向检测继电器常闭触点36和低跨天车大车右行控制37串联连接；

低跨防撞桥接继电器常开触点三33和低跨天车大车右行控制37串联连接。

所述无线接收电路3中，包含四个输出电路：左斜向常开触点46和左斜向继电器50线圈连接，左垂直常开触点45和左垂直继电器49线圈连接，右垂直常开触点44和右垂直继电器48线圈连接，右斜向常开触点43和右斜向继电器47线圈连接；无线接收器42分别与左斜向常开触点46、左垂直常开触点45、右垂直常开触点44和右斜向常开触点43连接，采集上述四个输出电路开关量输出信号；

高跨防撞桥接按钮41常开触点和高跨防撞桥接继电器62线圈串联连接；

高跨防撞桥接继电器常开触点一40和高跨防撞桥接蜂鸣器61串联连接；

左斜向继电器常闭触点52、左垂直继电器常闭触点一53、右垂直继电器常闭触点一54和高跨天车大车右行控制55串联连接；

高跨防撞桥接继电器常开触点二51和高跨天车大车右行控制55串联连接；

左垂直继电器常闭触点二57、右垂直继电器常闭触点二58、右斜向继电器常闭触点59和高跨天车大车左行控制60串联连接；

高跨防撞桥接继电器常开触点三56和高跨天车大车左行控制60串联连接。

一种防撞方法，包含以下步骤：

（1）左斜向激光检测开关和低跨天车端梁呈90+arctan(L/H)角度安装，其中L为高跨天车端梁长度，H为高跨天车与低跨天车垂直高度差，检测距离设定为SQRT(POWER(H,2)+POWER(L,2))；左垂直激光检测开关和低跨天车端梁呈垂直安装，检测距离设定为H；右斜向激光检测开关和低跨天车端梁呈90-arctan(L/H)角度安装，其中L为高跨天车端梁长度，H为高跨天车与低跨天车垂直高度差，检测距离设定为SQRT(POWER(H,2)+POWER(L,2))；右垂直激光检测开关和低跨天车端梁呈垂直安装，检测距离设定为H；

（2）左斜向激光检测开关和左垂直激光检测开关一起实现大车运行方向上2L长度范围的检测，右斜向激光检测开关和右垂直激光检测开关一起实现大车运行方向上2L长度范围的检测，从而实现在3L范围内，两车不能相向运动，保证了不会发生碰撞；

（3）左斜向激光检测开关负责检测低跨天车左侧向左L范围内有无高跨天车作业，左垂直激光检测开关负责检测低跨天车上方有无高跨天车作业，右斜向激光检测开关负责检测低跨天车右侧向右L范围内有无高跨天车作业，右垂直激光检测开关负责检测低跨天车上方有无高跨天车作业，从而实现低跨车中心点3L范围的防撞检测；

（4）当高跨天车在低跨天车左侧，高跨天车向右移动或是低跨天车向左移动或是同时高跨天车向右低跨天车向左移动，当两车水平方向距离为L时，左斜向激光检测开关检测到高跨天车，发出信号到无线发射电路停止低跨天车向左移动，同时无线发射电路发送信号给无线接收电路，停止高跨天车向右移动；当高跨天车在低跨天车右侧，高跨天车向左移动或是低跨天车向右移动或是同时高跨天车向左低跨天车向右移动，当两车水平方向距离为L时，右斜向激光检测开关检测到高跨天车，发出信号到无线发射电路停止低跨天车向右移动，同时无线发射电路发送信号给无线接收电路，停止高跨天车向左移动；如果因为工作需要，确实需要在3L范围内移动或作业，则需要一直按着司机室的防撞桥接按钮，这时防撞桥接蜂鸣器会一直讯响，提醒天车工注意，过程中，一旦松开防撞桥接按钮，由于防撞检测的作用则不能移动。

在实际应用中，本发明的工作过程如下：

这里以高跨天车大车右行为例进行说明。

当高跨天车从高跨天车位置四4向右移动，开始进入高跨天车位置二2时，安装于低跨天车7端梁左端的左斜向激光检测开关6检测到有物体进入设定的检测距离，左斜向激光检测开关常开触点17闭合，左斜向检测继电器26得电动作，左斜向检测继电器常闭触点29断开，切断低跨天车大车左行控制32，低跨天车7不能向左移动。左斜向检测继电器常开触点21闭合，无线发射器22发送信号给安装于高跨天车上的无线接收器42，左斜向常开触点46闭合，左斜向继电器50得电，左斜向继电器常闭触点52断开，切断高跨天车大车右行控制55，高跨天车不能向右移动。

当高跨天车从高跨天车位置二2向右移动进入高跨天车位置一1，安装于低跨天车7端梁左端的左垂直激光检测开关5动作，左垂直激光检测开关常开触点16闭合，左垂直检测继电器25得电，

左垂直检测继电器常闭触点一30断开，切断低跨天车大车左行控制32，低跨天车不能向左移动；

左垂直检测继电器常闭触点二34断开，切断低跨天车大车右行控制37，低跨天车也不能向右移动。

同时，左垂直检测继电器常开触点20闭合，无线发射器22发送信号给安装于高跨天车上的无线接收器42，左垂直常开触点45闭合，左垂直继电器49得电动作，

左垂直继电器常闭触点一53断开，切断高跨天车大车右行控制55，高跨天车不能向右移动；

左垂直继电器常闭触点二57断开，切断高跨天车大车左行控制60，高跨天车也不能向左移动。

当高跨天车由高跨天车位置一1向右移动进入高跨天车位置三8，安装于低跨天车7端梁左端的右垂直激光检测开关11动作，右垂直激光检测开关常开触点15闭合，右垂直检测继电器24得电动作，

右垂直检测继电器常闭触点一31断开，切断低跨天车大车左行控制32，低跨天车不能向左移动；

右垂直检测继电器常闭触点二35断开，切断低跨天车大车右行控制37，低跨天车也不能向右移动。

同时，右垂直检测继电器常开触点19闭合，无线发射器22发送信号给安装于高跨天车上的无线接收器42，右垂直常开触点44闭合，右垂直继电器48得电动作，

右垂直继电器常闭触点一54断开，切断高跨天车大车右行控制55，高跨天车不能向右移动；

右垂直继电器常闭触点二58断开，切断高跨天车大车左行控制60，高跨天车也不能向左移动。

当高跨天车由高跨天车位置三8向右移动进入高跨天车位置五9，安装于低跨天车7端梁左端的右斜向激光检测开关12动作，右斜向激光检测开关常开触点14闭合，右斜向检测继电器23得电动作，

左斜向检测继电器常闭触点29、左垂直检测继电器常闭触点一30和右垂直检测继电器常闭触点一31都处于闭合状态，低跨天车大车左行控制32接通，低跨天车大车可以左行；

右斜向检测继电器常闭触点36断开，切断低跨天车大车右行控制37，低跨天车大车不能右行；

同时，右斜向检测继电器常开触点18闭合，无线发射器22发送信号给安装于高跨天车上的无线接收器42，右斜向常开触点43闭合，右斜向继电器47得电动作。

左斜向继电器常闭触点52、左垂直继电器常闭触点一53和右垂直继电器常闭触点一54闭合，高跨天车大车右行控制55接通，高跨天车大车可以右行；

右斜向继电器常闭触点59断开，切断高跨天车大车左行控制60，高跨天车不能左行。

当需要两部天车交叉作业时，由操作人员确认高跨天车起升机构在高位，不会发生两车碰撞，高跨天车操作人员按下高跨天车的高跨防撞桥接按钮41，高跨防撞桥接继电器62得电动作，高跨防撞桥接继电器常开触点一40闭合，高跨防撞桥接蜂鸣器61发生锋鸣提醒操作人员注意操作安全。同时，高跨防撞桥接继电器常开触点二51闭合，接通高跨天车大车右行控制55，这时，高跨天车可以向右移动。

高跨天车左行过程、低跨天车左行过程、低跨天车右行过程、高低跨天车同向运行，工作过程和高跨天车右行过程类似。