CN102314155B - 搅拌车卸料监控系统及具有该系统的混凝土搅拌车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种搅拌车卸料监控系统及具有该系统的混凝土搅拌车，该卸料监控系统包括监测中心单元、设置于所述搅拌车的搅拌筒上的触发部，以及搅拌筒转动信号发生装置，设置于触发部的运动轨迹上，基于触发部转动到第一位置而产生的第一转动信号和转动到第二位置而产生的第二转动信号，生成搅拌筒的转向与转速信号，搅拌筒转动信号发生装置与监测中心单元信号连接。本发明可以实时监测搅拌车的工作情况，准确地判断出搅拌筒的正传、反转以及停止的状态，能让用户无论身处何地，都能清楚了解搅拌车的运行现状，而且，本发明结构简单紧凑、安装维护简单、可靠性高。

Description

搅拌车卸料监控系统及具有该系统的混凝土搅拌车

技术领域

本发明涉及路面铺设机械工程领域，更具体地，涉及一种搅拌车卸料监控系统及具有该系统的混凝土搅拌车。 

背景技术

目前，越来越多的混凝土运输搅拌车用户需要对搅拌车进行监控和管理，尤其是搅拌车卸料过程中的实时监控。但是，在搅拌车的卸料过程中，没有很好的实时监测解决方案，这就造成非正常卸料得不到很好的控制。 

目前市场上出现了一种卸料监测方式，通过在驾驶室软轴操纵器上加一个机械式行程开关监测搅拌筒旋转方向，此种方式结构简单紧凑，成本低廉。但其缺点是安装不方便，机械式行程开关的使用寿命有限，而且无法对搅拌车的进料、出料及停止状态进行判断，卸料的可靠性与搅拌筒的转速计算精度都不高，卸料量无法得到准确控制。 

因此，急需开发出一种简单实用、可靠性高的卸料监测方式，实时监测卸料过程中搅拌筒的旋转方向与速度，使成本低廉，同时满足对搅拌筒转速精度的要求。 

发明内容

本发明旨在提供一种搅拌车卸料监控系统，能够解决现有技术中搅拌车的卸料监控系统中可靠性差、转速计算精度低，以及无法对进料、卸料以及停止状态进行判断的技术问题。 

为此，根据本发明的一个方面，提供了一种搅拌车卸料监控系统，包括监测中心单元，还包括：触发部，设置于搅拌车的搅拌筒上；搅拌筒转动信号发生装置，设置于触发部的运动轨迹上，基于该触发部转动到第一位置而产生的第一转动信号和转动到第二位置而产生的第二转动信号，生成搅拌筒的转向与转速信号，搅拌筒转动信号发生装置与监测中心单元信号连接。 

进一步地，搅拌筒转动信号发生装置可以包括：生成第一转动信号的第一转动信号发生部；生成第二转动信号的第二转动信号发生部，第一转动信号发生部与第二转动信号发生部顺次设置于所述触发部的运动轨迹上；根据第一转动信号和第二转动信号的发生顺序、发生时间间隔及发生频率生成所述搅拌筒的转向与转速信号的转动信号处理器，其输入端与第一转动信号发生部和第二转动信号发生部信号连接，其输出端与监测中心单元信号连接。 

进一步地，转动信号处理器可以包括：通过叠加第一转动信号和第二转动信号而获得一级转向与转速信号的一级转动信号生成器，其输入端为转动信号处理器的输入端；根据一级转向与转速信号的不同转向生成不同频率的周期性的二级转向与转速信号的二级转动信号生成器，其输入端连接于一级转动信号生成器的输出端，其输出端为转动信号处理器的输出端。 

进一步地，一级转速与转向信号为第一脉冲信号；二级转速与转向信号为第二脉冲信号。 

进一步地，转动信号处理器可以根据第一转动信号和第二转动信号的发生顺序、发生时间间隔及发生频率获得搅拌筒的转向与转速信息。 

进一步地，触发部可以为磁钢螺栓，设置于搅拌筒的尾部端面上；第一转动信号发生部和第二转动信号发生部可以均为与磁钢螺栓感应的接近开关。 

进一步地，监测中心单元可以根据搅拌筒转动信号发生装置生成的搅拌筒的转向与转速信号判断搅拌筒的工作状态信息。 

进一步地，本发明所述的搅拌车卸料监控系统还可以包括：报警装置，接收监测中心单元发出的报警信号；人机显示界面，显示监测中心单元判断得出的搅拌筒的实时工作状态信息，所述工作状态信息可以包括卸料状态提示、搅拌状态提示、停止状态提示以及所述搅拌筒分别处于卸料状态和搅拌状态时的转速信息。 

根据本发明的另一个方面，还提供了一种混凝土搅拌车，其具有上述搅拌车卸料监控系统。 

进一步地，该混凝土搅拌车可以包括搅拌筒和与所述搅拌筒相对的减速机，触发部可以设置于搅拌筒上与减速机相对的端面上，搅拌筒转动信号发生装置可以设置于减速机上与搅拌筒相对的端面上。 

本发明具有以下技术效果： 

通过在搅拌筒的端面上设置磁钢螺栓等触发部，在触发部的运动轨迹上设置能够生成所述搅拌筒的转向与转速信号的搅拌筒转动信号发生装置，可以实时监测搅拌车的工作情况，准确地判断出 搅拌筒的正传、反转以及停止的状态，能让用户无论身处何地，都能清楚了解搅拌车的运行现状，而且，本发明结构简单紧凑、安装维护简单、可靠性高。 

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。 

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中： 

图1是本发明优选实施例的安装结构示意图； 

图2是本发明优选实施例的搅拌筒转动信号发生装置结构示意图；以及 

图3是本发明优选实施例的卸料监控系统流程图。 

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。 

图1是本发明优选实施例的安装结构示意图，图2是本发明优选实施例的搅拌筒转动信号发生装置结构示意图，如图1和图2所示。本发明的一个方面提供了一种搅拌车卸料监控系统，包括监测中心单元，该监测中心单元可以是一个GPS控制系统，本发明的卸料监控系统还可以包括：一个触发部1和一个转动信号发生装置2，其中，触发部1可以设置在搅拌车的搅拌筒3上，并且，触发 部1随着搅拌筒3的旋转沿着一定的运动轨迹运动；转动信号发生装置2设置在触发部1的运动轨迹上，随着触发部1在其自己的运动轨迹上的运动，转动信号发生装置2可以不断地受到触发部1的触发产生关于搅拌筒的转向与转速的信号，再将监测到的搅拌筒的转向于转速信号发送给GPS控制系统，由该GPS控制系统形成相应的报警或者显示信息，以便于搅拌车的操作人员能够随时了解搅拌筒的工作状态。 

为了便于实现，在实际安装的过程中，可以对搅拌车的原有搅拌筒3进行较小的改进，就是将搅拌筒3上原有螺栓中的任意一个加长为磁钢螺栓，采用此磁钢螺栓作为上述触发部1。 

为了实现对搅拌筒3的正转和反转两个方向，以及转速的监测，搅拌筒转动信号发生装置2中可以包括：生成第一转动信号的第一转动信号发生部21和生成第二转动信号的第二转动信号发生部22，第一转动信号发生部21和第二转动信号发生部22顺次地设置于触发部1的运动轨迹上，当触发部1在其自己的运动轨迹上旋转，经过第一转动信号发生部21时，会产生第一转动信号，经过第二转动信号发生部22时，会产生第二转动信号，由于两者顺次排列，第一转动信号和第二转动信号的产生会具有一个先后的顺序。在本实施例中，可以设定触发部1沿方向①旋转时为正转，首先经过第一转动信号发生部21，产生第一转动信号，然后经过第二转动信号发生部22，产生第二转动信号，其中，第一转动信号可以是一个高电平信号，第二转动信号可以是一个低电平信号。相应地，触发部1沿方向②旋转时为反转，首先经过第二转动信号发生部22，产生一个低电平信号，然后经过第一转动信号发生部21，再产生一个高电平信号。搅拌筒转动信号发生装置2中还可以包括转动信号处理器23，该转动信号处理器23的输入端与第一转动信号发生部21和第二转动信号发生部22的输出端相连接，接收两个信号发生部发 送的高、低电平信号，触发部1随搅拌筒3每旋转一圈，输出一个脉冲，转动信号处理器23每检测到一组高、低电平就生成一个脉冲信号，并且可以根据高、低电平信号的发生的先后顺序生成与搅拌筒3的转向相对应的转向信号，同时根据高、低电平信号的发生频率得到搅拌筒3的转速信号，然后将得到的转向和转速信号传递给GPS控制系统。 

优选地，上述第一转动信号发生部21和第二转动信号发生部22可以采用能够与磁钢螺栓产生感应的接近开关。 

在实际工作的过程中，触发部1随搅拌筒3的旋转可能是周期性的匀速旋转，也可能非周期性的旋转，为了产生周期性的便于GPS控制系统识别的转向于转速信号，同时也为了对搅拌筒3的正传和反转加以区分，上述转动信号处理器23可以包括两级信号生成器，其中，一级转动信号生成器231可以是一个非周期转动信号生成器，该生成器可以根据两个接近开关分别发送的高、低电平信号判断得出搅拌筒3的转向和转速，并可以通过脉冲信号的形式发送到二级转动信号生成器232，该二级转动信号生成器232可以是一个周期转动信号生成器，其可以将一级转动信号生成器231生成的脉冲信号转换成周期性脉冲信号，并且可以将正转信号和反转信号的频率进行区分，分别生成不同频率的脉冲信号，以便于GPS控制系统根据不同频率的脉冲信号识别搅拌筒3的转向，从而对搅拌车的工作状态进行实时的监控。当搅拌筒3停止旋转，即触发部1没有动作时，转动信号发生装置2无法生成旋转信号，GPS系统可以判定搅拌筒3处于停止状态。 

本发明的另一个方面，还提供了一种混凝土搅拌车，该搅拌车具有上述搅拌车卸料监控系统。 

通常，在搅拌车的搅拌筒的后部端面附近设置有减速机，在本实施例中，可以将触发部1设置于搅拌筒上与减速机相对的端面上，相应地，可以将转动信号发生装置2设置在于该减速机上与搅拌筒相对的端面上，这样既可以节约成本，有易于实现，具有较高的实用价值。 

为了使本发明所述的卸料监控系统的工作过程更加清晰，下面结合附图2对其工作原理进行更进一步的说明： 

实际上，转动信号发生装置2可以是一个卸料传感器，该卸料传感器可以由电源电路F、转动信号处理器23、第一转动信号发生部21与第二转动信号发生部22等组成；第一转动信号发生部21，也就是第一接近开关，其连接于转动信号处理器23的PA端口，第二转动信号发生部22，也就是第二接近开关连接于转动信号处理器23的PB端口，其工作过程如下： 

1、搅拌筒3正转时，转动信号处理器23从PA端口向PB端口检测，在PA端口与PB端口时间内，输出都为正脉冲，经过二级转动信号生成器232整形处理后输出一个周期性PWM波； 

2、搅拌筒3反转时：转动信号处理器23从PB端口向PA端口检测，在PB端口与PA端口时间内，输出都为正脉冲，经过二级转动信号生成器232整形处理后输出一个周期性PWM波； 

3、停止：转动信号处理器23不检测，即卸料传感器没有信号输出，其中转动信号处理器23的输入脉冲与输出脉冲可以是成线性比例的函数关系，只要保证正转和反转时的输出脉冲频率不同，分为两个频率段即可，例如，正转时，输出的PWM波的频率可以设置为100～500Hz；反转时，输出的PWM波的频率可以设置为500～1KHz。 

图3是本发明优选实施例的卸料监控系统流程图，如图3所示。卸料传感器(图1所示的搅拌筒转动信号发生装置2)，输出的PWM波经过线束送至GPS控制系统，GPS控制系统可以通过测得PWM波的频率判断搅拌筒旋转方向和转速，即工作状态，并可以将实时的搅拌筒的工作状态信息输送的可视化的人机界面上，通过显示装置进行实时显示，搅拌车的操作人员可以随机直观地掌握搅拌筒的卸料、搅拌、停止及工作时的转速信息；另一方面，一旦经过GPS控制系统的判断，断定出现非正常卸料等情况，则会通过报警装置进行报警，例如进行异常提示或在驾驶室内的蜂鸣器进行鸣叫报警。 

本发明可实现对搅拌车卸料状态的监控，只需对搅拌筒端面的螺栓进行简单的改进，配合一个卸料传感器，即可达到用户的期望，并且成本低廉、计算精度高。能够实现搅拌筒正、反、停止三种状态的监测。 

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (8)

1.一种搅拌车卸料监控系统，包括监测中心单元，其特征在于，还包括：

触发部(1)，设置于所述搅拌车的搅拌筒(3)上；

搅拌筒转动信号发生装置(2)，设置于所述触发部(1)的运动轨迹上，基于所述触发部转动到第一位置而产生的第一转动信号和转动到第二位置而产生的第二转动信号，生成所述搅拌筒的转向与转速信号，所述搅拌筒转动信号发生装置(2)与所述监测中心单元信号连接；

所述搅拌筒转动信号发生装置(2)包括：

生成所述第一转动信号的第一转动信号发生部(21)；

生成所述第二转动信号的第二转动信号发生部(22)，所述第一转动信号发生部(21)与所述第二转动信号发生部(22)顺次设置于所述触发部(1)的运动轨迹上；

根据所述第一转动信号和所述第二转动信号的发生顺序、发生时间间隔及发生频率生成所述搅拌筒的转向与转速信号的转动信号处理器(23)，其输入端与所述第一转动信号发生部(21)和所述第二转动信号发生部(22)信号连接，其输出端与所述监测中心单元信号连接；

所述转动信号处理器(23)包括：

通过叠加所述第一转动信号和所述第二转动信号而获得一级转向与转速信号的一级转动信号生成器(231)，其输入端为所述转动信号处理器的输入端；

根据所述一级转向与转速信号的不同转向生成不同频率的周期性的二级转向与转速信号的二级转动信号生成器(232)，其输入端连接于所述一级转动信号生成器(231)的输出端，其输出端为所述转动信号处理器(23)的输出端。

2.根据权利要求1所述的搅拌车卸料监控系统，其特征在于，

所述一级转速与转向信号为第一脉冲信号；

所述二级转速与转向信号为第二脉冲信号。

3.根据权利要求2所述的搅拌车卸料监控系统，其特征在于，所述转动信号处理器(23)根据所述第一转动信号和所述第二转动信号的发生顺序、发生时间间隔及发生频率获得所述搅拌筒的转向与转速信息。

4.根据权利要求3所述的搅拌车卸料监控系统，其特征在于，

所述触发部(1)为磁钢螺栓，设置于所述搅拌筒的尾部端面上；

所述第一转动信号发生部(21)和所述第二转动信号发生部(22)均为与所述磁钢螺栓感应的接近开关。

5.根据权利要求4所述的搅拌车卸料监控系统，其特征在于，所述监测中心单元根据所述搅拌筒转动信号发生装置(2)生成的所述搅拌筒的转向与转速信号判断所述搅拌筒(3)的工作状态信息。

6.根据权利要求5所述的搅拌车卸料监控系统，其特征在于，还包括：

报警装置，接收所述监测中心单元发出的报警信号；

人机显示界面，显示所述监测中心单元判断得出的所述搅拌筒(3)的实时工作状态信息，所述工作状态信息包括卸料状态提示、搅拌状态提示、停止状态提示以及所述搅拌筒(3)分别处于所述卸料状态和所述搅拌状态时的转速信息。

7.一种混凝土搅拌车，其特征在于，具有权利要求1至6中任一项所述的搅拌车卸料监控系统。

8.根据权利要求7所述的混凝土搅拌车，其特征在于，所述搅拌车包括搅拌筒和与所述搅拌筒相对的减速机，所述触发部设置于所述搅拌筒上与所述减速机相对的端面上，所述搅拌筒转动信号发生装置设置于所述减速机上与所述搅拌筒相对的端面上。