1.1 现场工艺

料场料机控制系统需要实时检测各堆取料机走行位置、悬臂俯仰角、悬臂旋转角数据，同时把各堆取料机实时数据传送到控制系统的PLC。

为提高装卸均化作业的效率和安全问题，应保证堆取料机具备寻堆认址、定位, 自动确定各层料堆起点、终点及位置跟踪、终点记忆、料流对中心、电缆保护、整机自动堆取料，从而实现流畅和的堆取料自动作业。进一步，我们又测得点A至另一的距离，则A点一定处在前后两个圆球相交的圆环上。同时中控室能够对作业过程进行监视。所以有必要对堆取料机堆取料机位置进行连续跟踪、悬臂三维位置实时检测，解决堆取料作业过程中空间防碰撞的难题。

目前悬臂采用的检测技术

悬臂空间位置反馈通常都是采用行走、旋转、俯仰三个旋转编码器的数值计算得出的，对悬臂的空间位置计算过程非常复杂，该计算过程需要结合行走、俯仰、旋转三个编码器的数值进行空间建模，而这三个编码器都有不同程度的误差，这就容易造成累积误差，故悬臂空间坐标的准确性不高。根据用户需要，本方案给出位置（x,y,z）方位姿态（α，β）及定位状态（_type）6个参数，实时传送到控制系统的主机中。

用户需求和解决方法

本方案需要在现场安装GNSS露天移动设备实时姿态测量系统，即中控室楼顶合适位置安装基准站，在悬臂中部和前端安装GNSS天线。GNSS系统主要由三部分构成：空间部分、地面监控部分、用户接收机部分。实时检测各堆取料机位置、悬臂俯仰角、悬臂旋转角数据，同时把各堆取料机实时数据传送到控制系统的主站PLC。为料场堆取料机无人化操作提供基础数据。

实施方法

1) 堆取料机走行位置检测、悬臂俯仰角检测、悬臂旋转角检测；

2) 中控楼顶安装基准站系统，堆取料机安装移动站系统；

3) 配置联通电台；

4) 将检测到的各堆取料机数据传给机上PLC。机上的PLC再根据现场的工艺需要进行相关的控制。

第2章功能特点

采用GNSS露天移动设备实时姿态测量系统进行堆取料机相关数据采集，将计算的准确结果传给PLC，不但解决了定位行走打滑的问题，而且不需要使用其它位移传感器数据，降低了误差。且因为堆场面积较大，如果现场工人取错料，中控室的人无法实时掌握，造成劣质产品的产生。同时，计算过程相对简单、精度高，可以实现多台堆取料机同场同时作业，并且能够实时检测各个悬臂之间的距离，提高了安全性和作业效率，可以用于多种类型的堆取料机，可以实现无人操作，值得推广。

空间防碰撞控制系统

根据上述过程得出距离后，可以将距离与预定距离和第二预定距离进行比较；当距离小于预定距离，判断碰撞可能性为较高；当距离小于预定距离而大于第二预定距离时，判断碰撞可能性为中等；当距离大于第二预定距离时，判断碰撞可能性为较低。当判断可能性为较高时，进行碰撞报警，使得工作人员得知堆取料机之间即将发生碰撞，可以进行停机等处理；当判断可能性为中等时，进行减速报警，使得工作人员得知堆取料机之间可能要发生碰撞，需要减慢堆取料机运行速度；当判断可能性为较低时，不进行报警，堆取料机可以安全地进行作业。它实际上是在一个测站对两个目标的观测量、两个测站对一个目标的观测量或一个测站对一个目标的两次观测量之间进行求差。