Método de seguridad y de control para grúas.

Procedimiento de seguridad para levantar yo transportar una carga común con una pluralidad de grúas que tienelos pasos:

- determinar posibles incidentes dañinos para vectores de movimiento de las grúas,

- activar una función de alarma si los vectores de movimiento predeterminados conducen a incidentes dañinos y/o

- restringir los vectores de movimiento usados para controlar las grúas a aquellos vectores de movimiento que noconducen en ninguna de las grúas a incidentes dañinos, caracterizado porque se determinan vectores demovimiento admitidos mediante un cálculo predictivo.

Método de seguridad y de control para grúas La presente invención se refiere a un método se seguridad y de control para levantar y/o transportar una carga común usando una cantidad de grúas. Hasta ahora, una operación de levantamiento o de transporte de este tipo para cargas grandes, pesadas o complejas en la que tendrían que usarse varias grúas, usualmente ha sido realizada por parte de un supervisor. En este proceso, cada una de las grúas involucradas es controlada por un operador de grúa y el supervisor coordina todos los operadores de grúa. Esto produce de manera natural un número de factores potenciales de error no solo porque los operadores individuales de grúa no tienen una visión general de toda la situación ni porque los problemas de entendimiento y de comunicación pueden conducir a errores. Un proceso así tampoco es muy efectivo por cuanto la coordinación requerida por parte del supervisor solo permite un trabajo muy lento.

Independientemente de los problemas con los malentendidos, también se produce otro problema porque los sistemas de seguridad de las grúas individuales no son suficientes para un tal levantamiento o transporte común de una carga. Esto se debe en primer lugar al hecho que los incidentes de daño en una grúa tales como, por ejemplo, una sobrecarga o una colisión, pueden ser causados no solo por el movimiento de la grúa misma sino también por el movimiento de las otras grúas.

Los dispositivos de seguridad contra las sobrecargas de las grúas individuales que solo previenen movimientos de cada grúa individual que dañarían esa grúa, no pueden tomar en consideración los incidentes dañinos en otras grúas. La situación es la misma con los sistemas anti-colisión que, igualmente, solo toman en cuenta los movimientos de la grúa misma y, en el mejor de los casos, admiten objetos estáticos que estorban. Los procesos de movimiento en varias grúas son mucho más complejos que en una sola grúa.

De la DE 24 41 785 A1 se conocen un método y un equipo que admiten un procedimiento conjunto de grúas en el campo de interferencia, aunque verifican siempre la distancia entre sí de los brazos salientes y al alcanzar un valor mínimo bloquean los movimientos peligrosos que conducen a una colisión.

Por esto, el objetivo de la presente invención es poder realizar el levantamiento y/o el transporte de una carga común con varias grúas más seguro y más efectivo.

De acuerdo con la invención este objetivo se logra por un método de aseguramiento para levantar y/o transportar una carga común con un número múltiple de grúas según la reivindicación 1. Este método comprende la determinación de posibles incidentes dañinos para vectores de movimiento de las grúas así como la activación de una función de advertencia si los vectores de movimiento predefinidos conducen a incidentes dañinos y/o la restricción de los vectores de movimiento usados para controlar la grúa a aquellos vectores que no conducen a incidentes dañinos en ninguna de las grúas.

Mediante el método de la invención resultan esencialmente dos posibilidades de controlar las grúas. Por una parte, las grúas individuales pueden continuar operándose por un respectivo operador de grúa, aunque los vectores de movimiento predefinidos por los operadores de grúa se verifican con el método de la presente invención para saber si conducen a incidentes con daño. Si un vector de movimiento predefinido por el operador de grúa conduce a un incidente dañino en alguna de las grúas, se activa una función de advertencia que advierte a los operadores de grúa sobre el inminente evento dañino al realizar el movimiento. Pero también puede realizarse una restricción automática de los vectores de movimiento usados para controlar las grúas de tal modo que los movimientos que conducirían a incidentes dañinos no se realizarían en absoluto.

De manera alternativa, el método de seguridad de la invención también puede emplearse dentro de un proceso de control para las grúas. Determinando de acuerdo con la invención los posibles incidentes dañinos para los vectores de movimiento de las grúas se establecen automáticamente, por parte del proceso de control, cuáles vectores de movimiento se encuentran disponibles para un control seguro de las grúas. El sistema de control puede seleccionar de estos vectores de movimiento los más adecuados para lograr el movimiento deseado.

Un vector de movimiento de las grúas representa un conjunto de datos que contiene información sobre el control de todas las grúas. Por lo tanto, los movimientos de todas las grúas involucradas se verifican con respecto a posibles incidentes dañinos de todas las grúas involucradas. De esta manera, mediante el procedimiento de seguridad de la invención se asegura automáticamente que durante la corriente operación el movimiento de una grúa individual no solo no conduzca a daños en esta misma grúa, sino que tampoco a daños en las otras grúas.

Los incidentes dañinos que pueden determinarse por el procedimiento de seguridad de la invención comprenden ventajosamente al menos una sobrecarga de las grúas. De esta manera se asegura que no se realicen movimientos de las grúas que conducirían a una sobrecarga de una de las grúas. En contraste con el estado de la técnica en el

que los dispositivos individuales de limitación de pares de fuerzas de carga en las grúas solo podían determinar si un movimiento conduce a una sobrecarga en la propia grúa, mediante el sistema de seguridad de la invención se asegura que en el caso de un movimiento de una grúa tampoco se llega a sobrecargas en ninguna otra grúa.

Las posibles sobrecargas pueden determinarse en tal caso, de manera ventajosa, mediante los dispositivos de limitación de par de fuerzas de carga asignados a la grúa respectiva. Por lo tanto es absolutamente posible que con el método de la invención se haga uso de los dispositivos existentes de limitación de pares de fuerzas de carga. Sin embargo, no solo se verifica el movimiento de una grúa individual por su propio dispositivo de limitación de par de fuerzas de carga sino que se verifica el vector de movimiento de todas las grúas con los dispositivos de limitación de par de fuerzas de carga de todas las grúas. De esta manera es posible hacer uso de la tecnología ya existente, por una parte, y la seguridad del levantamiento y/o transporte comunes por parte de un número plural de grúas puede asegurarse de modo considerablemente mejor, por la otra parte. En tal caso, los dispositivos de limitación de par de fuerzas de carga existentes no necesariamente tienen que estar dispuestos en las grúas individuales. Mejor dicho, también es factible una unidad central de procesamiento en la que se implementen los dispositivos de limitación de par de fuerzas asignados a las grúas individuales.

Los vectores de movimiento admitidos se determinan ventajosamente por un cálculo predictivo en el método de seguridad según la presente invención. De esta manera no solo se verifica si un movimiento actual conduce a un incidente dañino sino también si mediante un movimiento actual podría provocarse un incidente dañino futuro. En particular, se toma en cuanta de manera ventajosa que solo se admiten aquellos vectores de movimiento en los que está disponible un proceso de movimiento que no conduce a incidentes dañinos. Tal cálculo predictivo es particularmente importante puesto que en el caso de levantamiento o transporte común por parte de varias grúas pueden surgir situaciones en las que todos los movimientos de las grúas conducirían a un incidente dañino en al menos una de las grúas involucradas. Tales situaciones, a partir de las que el sistema total ya no puede maniobrarse de manera segura, por lo contrario se evitan mediante el cálculo predictivo del procedimiento de seguridad de la invención. Incluso en otros incidentes dañinos diferentes de una sobrecarga, un tal cálculo predictivo puede ser de gran importancia puesto que de esta manera pueden evitarse colisiones, por ejemplo, tomando en cuenta que el sistema después de cada movimiento realizado todavía tiene que poder llegar a una situación de reposo sin que llegue a colisionar.

Los vectores de movimiento admitidos se determinan ventajosamente mediante un proceso iterativo. De esta manera puede determinarse de manera segura si un primer vector de movimiento admite vectores de movimiento más tardíos, los cuales están libres de incidentes dañinos. De esta manera puede asegurarse que siempre está disponible un proceso de movimiento libre de daños. En un proceso iterativo así, el control de las grúas con un primer vector de movimiento puede simularse mediante cálculo; y otro movimiento con un nuevo vector de movimiento puede simularse... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de seguridad para levantar yo transportar una carga común con una pluralidad de grúas que tiene los pasos:

- determinar posibles incidentes dañinos para vectores de movimiento de las grúas,

- activar una función de alarma si los vectores de movimiento predeterminados conducen a incidentes dañinos y/o

- restringir los vectores de movimiento usados para controlar las grúas a aquellos vectores de movimiento que no conducen en ninguna de las grúas a incidentes dañinos, caracterizado porque se determinan vectores de movimiento admitidos mediante un cálculo predictivo.

2. Procedimiento de seguridad según la reivindicación 1, donde los incidentes dañinos comprenden al menos una sobrecarga de las grúas.

3. Procedimiento de seguridad según la reivindicación 2, donde una posible sobrecarga se determina por medio de las restricciones de par de fuerzas asignadas a las grúas respectivas.

4. Procedimiento de seguridad según la reivindicación 1, donde la determinación de vectores de movimiento admitidos se basa en un proceso iterativo.

5. Procedimiento de seguridad según una de las reivindicaciones precedentes, donde los posibles incidentes dañinos comprenden una colisión de las grúas entre sí.

6. Procedimiento de seguridad según una de las reivindicaciones precedentes, donde los posibles incidentes dañinos comprenden colisiones de las grúas con la carga.

7. Procedimiento de seguridad según una de las reivindicaciones 5 o 6, en cuyo caso la determinación de las posibles colisiones se basa al menos en un modelo geométrico de las grúas y opcionalmente de la carga.

8. Procedimiento de seguridad según una de las reivindicaciones precedentes, en el cual los datos de geometría de la carga se ingresan y/o se determinan.

9. Procedimiento de seguridad según una de las reivindicaciones precedentes, en el cual se ingresan datos de geometría de los posibles objetos que estorban y se calculan posibles colisiones de las grúas y/o de la carga con los objetos que estorben.

10. Procedimiento de seguridad según una de las reivindicaciones precedentes, en el cual un cálculo de las posibles colisiones se basa en un modelo geométrico de las grúas, de la carga y/o de los objetos que estorban.

11. Procedimiento de seguridad según una de las reivindicaciones precedentes en cuyo caso los posibles incidentes dañinos comprenden sobrepasos del límite de la suma del par de fuerzas de las grúas.

12. Procedimiento de seguridad según una de las reivindicaciones precedentes en cuyo caso los posibles incidentes dañinos comprenden sobrepasos del límite en las restricciones externas como, por ejemplo, una escora máxima permitida de un barco, una presión de suelo máxima permitida o un par de fuerzas máximo permitido de una plataforma.

13. Procedimiento de seguridad según una de las reivindicaciones precedentes, en el que se reconocen posibles incidentes dañinos en un cálculo predictivo, en cuyo caso se toma en cuenta su posible prevención.

14. Procedimiento de seguridad según una de las reivindicaciones precedentes, en cuyo caso los cálculos predictivos se efectúan con base en las propiedades dinámicas de las grúas, principalmente las velocidades y/o aceleraciones máximas posibles de las tracciones de grúa.

15. Procedimiento de seguridad según una de las reivindicaciones precedentes, donde se toma en cuenta la deformación de las grúas.

16. Procedimiento de seguridad según una de las reivindicaciones precedentes, donde la función de alarma comprende una desconexión automática de las grúas.

17. Procedimiento de seguridad según una de las reivindicaciones precedentes, donde pueden seleccionarse las distancias de seguridad a los posibles incidentes dañinos.

18. Procedimiento de seguridad según una de las reivindicaciones precedentes, donde se transfieren datos a sistemas externos como, por ejemplo, el control de lastre de un barco, principalmente con el fin de controlarlo, y/o de intercambiar datos con estos sistemas externos.

19. Procedimiento de seguridad según una de las reivindicaciones precedentes, donde las grúas pueden moverse y tienen medios para determinar su posición, principalmente aparatos de GPS.

20. Sistema de control para levantar y/o transportar una carga común con una pluralidad de grúas de conformidad con el procedimiento de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 19, con medios de ingreso para predefinir un movimiento deseado de la carga o de las grúas y al menos una unidad de cálculo para determinar posibles incidentes dañinos para vectores de movimiento de las grúas, en cuyo caso los vectores de movimiento usados para controlar las grúas se restringen a aquellos vectores de movimiento que no conducen en ninguna de las grúas a incidentes dañinos.

21. Sistema de control según la reivindicación 20, donde una única fuente sirve para ingresar el movimiento deseado de la carga o de las grúas.

22. Sistema de control según la reivindicación 21, en donde se determinan posibles vectores de movimiento de las grúas o de la carga con base en las propiedades dinámicas de las grúas, principalmente las velocidades y/o aceleraciones máximas posibles de las tracciones de grúa.

23. Sistema de control según la reivindicación 20, donde la predefinición del movimiento de carga deseado comprende la predefinición de la posición de carga deseada, de la dirección de movimiento deseado y/o de la alineación de la carga.

24. Sistema de control según la reivindicación 20, donde los vectores de movimiento usados para controlar las grúas se seleccionan mediante estrategias elegibles, ponderables y/o predefinidas.

25. Sistema de control según la reivindicación 24, donde las estrategias comprenden una pequeña desviación de los valores predefinidos para el movimiento deseado.

26. Sistema de control según la reivindicación 24, donde las estrategias comprenden al menos uno de los siguientes valores predefinidos:

- aumento de las distancias de seguridad del sistema de seguridad

- bloqueo de un mecanismo

-asignación de prioridades a mecanismos individuales

27. Sistema de control según la reivindicación 20, donde puede seleccionarse entre un valor predefinido de un movimiento deseado de la carga y el valor predefinido de un movimiento deseado de las grúas individuales, principalmente de una fuente.

28. Sistema de control según la reivindicación 20, donde un medio de ingreso se proporciona, en caso de cuya actuación se determina la posición actual del medio de alojamiento, mediante la cual se determina principalmente la posición y/o la alineación de la carga.

29. Sistema de control según la reivindicación 20, donde las grúas se controlan de tal manera que una distancia una vez establecida entre los puntos de suspensión de la carga en las grúas individuales no se modifica durante el movimiento de la carga.

30. Sistema de control según la reivindicación 20, donde las grúas se controlan de tal manera que una vez establecida la alineación de la carga no se modifica durante el movimiento de la carga.

31. Sistema de control según la reivindicación 20, donde las grúas se controlan de tal manera que una alineación deseada de la carga es puesta en marcha durante el movimiento de la carga.

32. Sistema de control según la reivindicación 20, donde la predefinición del movimiento deseado tiene lugar online (en línea) mediante un dispositivo de ingreso tal como una barra de mando (joystick) .

33. Sistema de control según la reivindicación 20, donde la predefinición del movimiento deseado tiene lugar offline (desconectado) por medio de un planificador de empleo de grúa, por ejemplo asumiendo una trayectoria almacenada.

34. Sistema de control según la reivindicación 20, donde solo son admitidos aquellos valores predefinidos del movimiento deseado que son realizables mediante vectores de movimiento que no conducen en ninguna de las grúas a incidentes dañinos.