基于5G传输的清舱装载机、远程控制装置及方法与流程

本发明属于清舱装载机，具体涉及基于5g传输的清舱装载机、远程控制装置及方法。

背景技术：

1、装载机在散杂货码头的应用十分普遍：如散货的装车、归堆，杂货的堆垛整理等。近年来随着港口发展“大船深水”化战略，装载机在散货船舶舱内清舱作业使用率也越来越高。由于船舱内相对密闭、空气流动性差、粉尘浓度大、作业环境相对恶劣等特性，导致驾驶员在狭小空间作业中容易疲劳而产生不安全因素。目前，随着物联网、5g等技术的飞速发展，特别是5g网络的大范围覆盖，为基于5g技术的推广应用提供了基础。将5g技术应用于装载机的远程控制中的条件也相对成熟。因此，通过对装载机进行远程控制改造，基于5g网络通信，实现装载机端和远程控制端的低延时数据交互，实现装载机的远程清舱作业。基于清舱装载机作业人员的操作方式、观察视野，结合作业货种特点，采用5g无线通信、远程控制、状态监测等技术，实现远程操控舱内清舱装载机，满足作业人员在远程控制端启动和控制清舱装载机动力系统、传动系统、转向系统、工作系统、制动系统、电气系统等，从而实现了装载机的远程清舱作业。

2、远程控制清舱装载机时需要确保5g信号的正常传输，通常远程控制端回设置在地面，远程控制端和装载机端之间的数据交互时，由于港口条件的限制使得5g信号的范围覆盖率较低，并且船舱为金属材质，对信号又较强的屏蔽作用，5g信号的传输是基于微波进行传输，具有波段短和衍射能力弱的特点，因此使得远程控制端和装载机端之间的数据交互存在不能及时接收甚至无法接收的问题，使得装载机的使用存在安全隐患；同时现有的清舱装载机使用时只能对船舱内的货物进行基本的清理，无法彻底进行清舱，因此需要人员进入对装载机无法清理的位置进行清理，存在安全隐患。

3、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于5g传输的清舱装载机、远程控制装置及方法，其能够解决远程控制端和装载机端之间数据交互时接收不稳定和装载机无法对床藏进行彻底清理的问题。

2、为了实现上述目的，本发明一具体实施例提供的技术方案如下：

3、基于5g传输的清舱装载机，包括：

4、装载机，包括装载机本体，所述装载机本体的一端安装有一对活动壁，一对所述活动壁远离装载机本体的一端安装有铲料斗，通过活动壁驱动铲料斗活动，使得铲料斗进行清舱作业。

5、清舱组件，所述清舱组件以可活动的方式安装于一对活动壁之间，使得清舱组件可以在一对活动壁之间移动。所述清舱组件包括滚轮本体，所述滚轮本体的外侧设置有缓释层，所述缓释层的外侧设置有刷扫清理件，通过滚轮本体、缓释层和刷扫清理件组成清舱滚轮，可以对船舱内未被铲料斗清理干净的剩余货物进行清理，确保将船舱清理干净。所述滚轮本体设置为中空结构，所述滚轮本体的侧壁上以贯穿的方式安装有多个雾化喷嘴，多个所述雾化喷嘴的出口端均置于缓释层内，所述滚轮本体内安装有清舱介质输送管，所述清舱介质输送管用于向雾化喷嘴提供清洗介质，通过清舱介质输送管将清洗介质输送至雾化喷嘴内，雾化喷嘴便可以将清洗介质喷出，喷出的介质通过缓释层缓释后输送至刷扫清理件，便可以使得刷扫清理件携带清洗介质对船舱进行清洁处理。

6、信号中继组件，包括无人机，所述无人机上安装有信号中继器，为了使得远程控制端和装载机端之间数据交互时，g信号的传输不会受到信号覆盖率低以及船体的影响，通过设置信号中继器对远程控制端和装载机端之间交互的数据进行中继，从而提高g信号的覆盖范围和通信质量，确保远程控制端和装载机端之间数据交互时低延时，同时避免了数据无法接收的问题。为了使得信号中继器使用时灵活，通过无人机携带信号中继器，为了提高信号中继器中继的效果，将无人机携带信号中继器停留在船舱口，以便于信号中继器接收和传输来自远程控制端和装载机端的数据。同时无人机可以设置有多个，一个停留在船舱口用于远程控制端和装载机端之间数据的中继，其余可以在船舱内，实现对数据中继的同时对清舱装载机运行情况进行辅助监视，为远程控制端提供辅助视野，以便确保清舱装载机在清舱时的安全。

7、在本发明的一个或多个实施例中，所述缓释层包括第一缓释层和第二缓释层，所述缓释层靠近装载机本体的侧壁上开设有多个安装槽，多个所述雾化喷嘴的出口端分别至于多个安装槽内，所述缓释层靠近刷扫清理件的侧壁与雾化喷嘴之间开设有多个释放孔，雾化喷嘴将清洗液喷射至安装槽内，然后通过释放孔输送至刷扫清理件上，刷扫清理件便可以携带清洗介质对船舱进行清洁。同时通过第一缓释层和第二缓释层以拼接的方式组成缓释层，使得缓释层便于安装于滚轮本体上，安装时便于将雾化喷嘴的出口端套接于安装槽内。多个所述释放孔以向靠近刷扫清理件的方向向外侧倾斜的方式设置，所述倾斜的角度从雾化喷嘴的中轴线向两侧逐渐变大的方式设置，为了使得清洗液被均匀的输送至刷扫清理件上，释放孔以倾斜的方式设置，以便使得清洗液通过释放孔被均化输送至刷扫清理件上，使得清洗液在刷扫清理件上分布均匀。

8、在本发明的一个或多个实施例中，所述刷扫清理件由刷扫层和毛刷体组成，所述刷扫层上设置有多个通孔，使得通过释放孔输送至刷扫清理件上的清洗介质通过通孔喷出，清洗介质便可以与毛刷体和船舱地面接触，以便通过刷扫清理件和清洗介质的配合，完成对船舱的彻底清理，使得船舱被清理干净。同时雾化喷嘴喷射出的清洗介质通过释放孔和刷扫清理件后，依然具有一定的压力，以便于提高对船舱的清理效果。所述刷扫体为尼龙、铜丝、pp、化纤和钢丝中的一种或多种组成，所述毛刷体为尼龙刷丝、铜丝刷丝、pp刷丝、化纤刷丝和钢丝刷丝中的一种或多种组成，由于刷扫体和毛刷体均会与船舱接触，会受到固体货物的磨损，因此刷扫体和毛刷体需要具有较好的耐磨性能，以便于提高其对船舱进行清洁时的寿命。

9、优选的，缓释层采用硅胶材质制成，将雾化喷嘴置于缓释层内，并且在缓释层的外侧设置有刷扫清理件，刷扫清理件对船舱进行清理的同时还可以对雾化喷嘴进行防护，避免使用时雾化喷嘴与地面直接接触造成损坏，影响对船舱的清洁效果。

10、在本发明的一个或多个实施例中，所述滚轮本体的一端设置为开口，所述滚轮本体的另一端设置为闭口，所述清舱介质输送管的一端安装于滚轮本体闭口处的侧壁上，所述滚轮本体的开口处安装有侧盖，所述侧盖和滚轮本体之间安装有多个固定螺栓，通过固定螺栓使得侧盖安装于滚轮本体的开口处时便于拆装，以便于对滚轮本体内的部件进行维护和更换。所述侧盖上以贯穿的方式固定连接有清舱介质输入管，使得清舱介质输入管安装于侧盖上稳定，并且两端便于和侧盖内外侧的部件之间进行连接。所述清舱介质输入管置于侧盖内侧的一端安装于清舱介质输送管靠近滚轮本体开口端一侧的侧壁上，且所述清舱介质输入管与清舱介质输送管内部相连通，使得清舱介质输入管向清舱介质输送管内提供清洗介质，所述清舱介质输入管和清舱介质输送管之间采用可以拆卸的方式安装，使得侧盖可以进行拆装，且所述清舱介质输入管和清舱介质输送管之间密封严实，同时清舱介质输入管和清舱介质输送管之间可拆卸，因此清舱介质输入管和清舱介质输送管之间连接时彼此之间需要密封严实，避免清洗介质泄漏。

11、在本发明的一个或多个实施例中，所述清舱介质输送管的外侧壁上固定连接有多个安装管，多个安装管均与清舱介质输送管的内部相连通，且多个所述安装管的位置与多个所述雾化喷嘴的位置相对应，所述雾化喷嘴和安装管之间安装有连接管，通过安装管将清舱介质输送管内的清洗介质输送至连接管内，然后通过连接管输送至雾化喷嘴内。所述清舱介质输入管置于侧盖外侧一端的侧壁上开设有多个第一输送口，所述第一输送口上安装有介质输送转盘，所述介质输送转盘包括内圈和外圈，所述内圈和外圈彼此之间可以进行转动，所述内圈的侧壁上开设有多个与第一输送口相匹配的第二输送口，所述外圈的侧壁上固定连接有清洗液输送口和气体输送口，所述外圈的侧壁上开设有一对输送孔，所述清洗液输送口和气体输送口分别固定连接于一对输送孔上。通过清洗液输送口和气体输送口输送的清洗介质会通过输送孔进入到外圈内，然后输送介质便会依次穿过内圈上的第二输送口和清舱介质输入管上的第一输送口进入到清舱介质输入管内，使得清舱介质输入管向清舱介质输送管内输送清洗介质。同时由于滚轮本体在使用时需要进行转动，因此会带动清舱介质输入管进行转动，为了使得清舱介质输入管的转动不会影响清洗液输送口和气体输送口对清洗介质的输送，通过外圈和内圈之间的相互转动，使得滚轮本体转动时清洗介质可以进行正常输送。

12、在本发明的一个或多个实施例中，所述装载机本体上安装有水箱和水泵，所述水箱向水泵提供清洗液，所述水泵的出口处安装有清洗液输送管，所述清洗液输送管远离水泵的一端安装于清洗液输送口上，使得通过水泵将水箱内的清洗液加压后通过清洗液输送管输送至清洗液输送口内。所述装载机本体的侧壁上安装有空气压缩机，所述空气压缩机的出气口安装有空气输送管，所述空气输送管远离空气压缩机的一端安装于气体输送口上，使得空气压缩机产生的压缩空气通过空气输送管输送至气体输送口内。清洗液输送口和气体输送口分别向清舱介质输送管内提供清洗液和压缩空气，使得清洗介质为气体和清洗液的双流体介质，以便于雾化喷嘴喷射出的为双流体介质，从而可以提高清洗介质对船舱的清洗效果。同时清洗时可以依据清洗时的需求分别向雾化喷嘴提供清洗液、气体或气体和清洗液的双流体介质，实现刷扫清理件对船舱的刷扫、冲洗和风干等作业，以便将船舱清理干净。

13、在本发明的一个或多个实施例中，所述滚轮本体闭口处的外侧壁上固定连接有安装轴，所述清舱介质输入管和安装轴上均安装有轴承，一对所述活动壁的侧壁上安装有一对第一驱动壁，一对所述第一驱动壁远离活动壁的一端安装有一对第二驱动壁，一对所述第二驱动壁远离第一驱动壁的一端分别安装于清舱介质输入管和安装轴的轴承上。通过轴承的作用使得清舱介质输入管和安装轴使用时可以转动，从而使得滚轮本体使用时可以转动。通过第一驱动壁和第二驱动壁的协同作业，便可以驱动滚轮本体移动，当船舱内的货物无法用铲料斗清理时，将滚轮本体移动至铲料斗的前端，通过驱动转动驱动滚轮本体转动，滚轮本体转动时便可以通过刷扫清理件将未清理干净的货物刷扫至铲料斗内，因此滚轮本体转动的方向应为将货物刷扫至铲料斗内的方向转动。同时清舱组件作业用于对船舱货物清理的后期，因此在使用前需要将清舱组件通过第一驱动壁和第二驱动壁的驱动收纳，避免其影响铲料斗的正常使用，由于清舱时粉尘含量较大，因为为了避免灰尘等落在清舱组件上，可以设置防护组件，对清舱组件进行遮挡防护。

14、在本发明的一个或多个实施例中，所述无人机上设置有安装槽，所述信号中继器安装于安装槽内，使得信号中继器安装于无人机内时稳定。所述信号中继器上盖接有防护壳，所述防护壳的底部安装于无人机的上侧壁上，为了避免灰尘等进入到信号中继器内，通过设置防护壳对信号中继器进行防护。所述防护壳的侧壁上开设有多个安装孔，所述信号中继器上安装有多个信号收发杆，多个所述信号收发杆穿过多个安装孔置于防护壳的外侧，为了使得防护壳不会影响信号中继器对远程控制端和装载机端数据的接收和传输，需要将信号收发杆置于防护壳的外侧。所述防护壳的侧壁上设置有防尘散热网，为了使得防护壳在对信号中继器防尘的同时不会影响信号中继器的散热，设置有防尘散热网对信号中继器进行散热的同时阻挡外界粉尘的进入。

15、基于g传输的清舱装载机的远程控制装置，所述远程控制装置包括：

16、清舱组件控制单元，所述清舱组件控制单元用于对清舱组件的远程控制；清舱装载机使用时通过远程控制装置进行远程控制，因此在远程控制装置中设置清舱组件控制单元，便可以通过远程对清舱组件进行控制，使得清舱组件对船舱进行彻底清理。

17、信号中继组件控制单元，所述信号中继组件控制单元用于对信号中继组件的远程控制，为了使得信号中继器可以对远程控制端和装载机端的数据进行中继传输，通过信号中继组件控制单元对无人机进行控制，使得信号中继器处于数据中继出传输的最佳位置。

18、基于5g传输的清舱装载机和远程控制装置的使用方法，所述使用方法包括：

19、s1、通过信号中继组件控制单元远程控制信号中继组件，使得无人机携带信号中继器停留在船舱进出口处，从而实现对远程控制端和装载机端之间数据交互时的中继传输；同时可以向船舱内指派无人机，以便对远程控制装置提供辅助视野，确保对装载机运行时过程的监控，从而确保清舱的安全。

20、s2、清舱装载机清舱后期时，通过清舱组件控制单元远程控制信号中继组件，使得信号中继组件对船舱进行清扫、冲洗和风干等作业，以便完成对船舱的清理。通过清舱组件控制单元控制第一驱动壁和第二驱动壁带动滚轮本体动作，使得滚轮本体位于铲料斗的前端，并且使得刷扫清理件与舱底接触，通过驱动装置驱动滚轮本体转动，便可以带动刷扫清理件转动，刷扫清理件将未清理干净的货物清扫至铲料斗内；刷扫清理件对船舱清扫后，通过启动水泵和空气压缩机，便可以向清舱介质输送管内输送清洗液和压缩空气，使得雾化喷嘴将清洗液和压缩空气喷出，最终刷扫清理件携带带压的清洗液和压缩空气对船舱进行清洗，同时清洗后的混合物通过刷扫清理件清扫至铲料斗内处理；完成对船舱的清洗作业后，停止水泵，通过空气压缩机向刷扫清理件提供压缩空气，使得刷扫清理件携带压缩空气对船舱进行风干，从而便完成对船舱的彻底清理。

21、与现有技术相比，本发明通过设置信号中继组件，对远程控制端和装载机端之间通过5g信号传输的交互数据进行中继，从而延长5g信号传输的距离，确保远程控制端和装载机端在低延时状态下实现数据的交互，从而确保装载机清舱的安全；同时通过设置可远程控制的清舱组件，对装载机无法清理的货物进行清理，并且还可以对船舱进行清扫、清洗和风干，使得船舱被彻底清理，避免了人进入到船舱进行清理，使得清舱安全。