CN102495582B - 装车数据采集系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的装车数据采集系统包括：车号扫描装置、PLC控制器、数据采集模块、数据处理模块、装车数据存储装置。车号扫描装置用于扫描进站列车的车号，车号扫描装置与数据处理模块连接；PLC控制器具有用于向装车设备发出掐煤信号或补煤信号的信号输出端；数据采集模块通过数据接口与PLC控制器连接，用于从所述信号输出端中采集装车过程中的掐煤信号或补煤信号；数据处理模块与数据采集模块连接，以根据所述预定装煤量以及掐煤信号或补煤信号计算各节车皮的实际装车数据；装车数据存储装置与数据处理模块连接，用于存储所述实际装车数据及列车基本信息。本发明对装车数据的监控更加准确，而且能够对装车的全过程进行监控，能够对数据进行全程追溯。
Description
技术领域
本发明涉及列车的装车系统，尤其涉及一种装车数据采集系统和方法。
背景技术
目前工业自动化装车系统已经广泛应用，但是装车数据一直由专人手工抄写，装车量数据大多也是经验数据（例如以列车装煤节数乘以节数进行估算），因此，在手工抄写的过程中，数据的精确度受外界条件影响较大，如果抄写人员抄写有误，装车数据就不能保证真实、准确，而且工作效率低下。另外，手工抄写的数据通常只能获得的结果数据，而不能记录整个装车过程的数据，若某节车皮的装车数据出现问题，难以追溯源头。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种能够准确、实时获得装车数据采集系统。
本发明提供的装车数据采集系统包括：车号扫描装置、PLC控制器、数据采集模块、数据处理模块、装车数据存储装置，其中：车号扫描装置用于扫描进站列车的车号，车号扫描装置与数据处理模块连接，以使数据处理模块根据车号获得列车基本信息，所述列车基本信息包括各节车皮的预定装煤量；PLC控制器具有用于向装车设备发出掐煤信号或补煤信号的信号输出端；数据采集模块通过数据接口与PLC控制器连接，用于从所述信号输出端中采集掐煤信号或补煤信号；数据处理模块与数据采集模块连接，以根据所述预定装煤量以及掐煤信号或补煤信号计算各节车皮的实际装车数据，如果在装车过程中，操作人员未进行掐煤、补煤干预，则各节车皮的预定装煤量即为本节车皮的装车数据，如果在装车过程中出现了掐煤动作，用车皮预定装煤量减去掐煤的数值，用相减后的差值作为本节车皮的装车数据，当有补煤操作时，将车皮预定装煤量与实际补煤量相加，用相加后的数值作为本节车皮的装车数据；装车数据存储装置与数据处理模块连接，用于存储所述实际装车数据及列车基本信息。
优选地，所述车号扫描装置为射频信号识别装置。
优选地，所述系统还包括装车数据打印装置，所述装车数据打印装置与数据存储装置连接，用于打印装车数据存储装置中存储的实际装车数据。
优选地，数据采集模块为OPC客户端。
优选地，所述系统还包括OPC服务器端，所述OPC服务器端集成在PLC控制器中，所述OPC客户端通过数据接口与PLC控制器中的OPC服务器端连接，用于从PLC控制器的信号输出端中采集掐煤信号或补煤信号。
本发明还公开了一种装车数据采集方法，所述方法包括：a.通过车号扫描装置扫描车号；b.数据处理模块根据车号获取列车基本信息，所述列车基本信息包括各节车皮的预定装煤量；c.在装车过程中出现掐煤或补煤操作时，数据采集模块从PLC控制器的信号输出端采集相应的掐煤信号或补煤信号并由数据处理模块获取所述掐煤信号或补煤信号；d.根据所述预定装煤量和掐煤信号或补煤信号，数据处理模块计算各节车皮的实际装车数据，如果在装车过程中，操作人员未进行掐煤、补煤干预，则各节车皮的预定装煤量即为本节车皮的装车数据，如果在装车过程中出现了掐煤动作，用车皮预定装煤量减去掐煤的数值，用相减后的差值作为本节车皮的装车数据，当有补煤操作时，将车皮预定装煤量与实际补煤量相加，用相加后的数值作为本节车皮的装车数据；e.将所述实际装车数据存储到装车数据存储装置中。
优选地，打印装车数据存储装置存储中的实际装车数据。
优选地，数据采集模块为OPC客户端；PLC控制器中集成有OPC服务器端，所述OPC客户端通过数据接口与PLC控制器中的OPC服务器端连接，用于从PLC控制器的信号输出端中采集掐煤信号或补煤信号。
优选地，数据处理模块在获取列车基本信息之前，进行初始化进程。
在本发明中，装车数据采集系统启动后，采集每节车皮的实际配煤量和装车时间；若操作员在装车过程中有掐煤、补煤操作时，系统自动对实际装煤量进行校正；装车结束后，系统将列车基本信息与装车数据相关联，形成当次列车的装车数据报表。因此，对装车数据的监控更加准确，而且能够对装车的全过程进行监控，能够对数据进行全程追溯。
附图说明
图1是本发明一种具体实施方式的装车数据采集系统的结构模块示意图；
图2是本发明一种具体实施方式的装车数据采集方法的流程图。
具体实施方式
图1所示为本发明一种具体实施方式的装车数据采集系统。该系统包括：数据采集模块110、PLC控制器（Programmable Logic Controller可编程控制器）120、车号扫描装置150、数据处理模块180、装车数据存储装置160。
车号扫描装置150用于扫描进站列车的车号。优选地，车号扫描装置为射频信号识别装置，车号扫描装置向列车车辆上的芯片发射射频信号，并且通过接收所述芯片的发射信号来获取记录在芯片上的列车基本信息。
车号扫描装置150通过相应的数据接口与数据处理模块180连接，以使数据处理模块根据车号获得列车基本信息。数据处理模块180还可以与装车数据存储装置160连接，通过访问数据库等操作，实现对列车基本信息和实际装车数据的存储、读取。数据处理模块180可以由各种适合的处理器或控制逻辑元件实现。
数据采集模块110可以由操作终端实现，通过相应的软件和硬件设备实现数据的接收等操作。数据采集模块可以包括：优选地，数据采集模块110为OPC客户端。
相应地，所述系统还包括OPC服务器端130，所述OPC服务器端130可以集成在PLC控制器120中。即，PLC控制器120中的中央处理单元、存储器、I/O物理接口及通信协议符合OPC标准。
OPC全称是Object Linking and Embeding（OLE）for Process Control，它为Windows的应用设备和现场过程控制装置建立了通信的桥梁。以往，由于工业控制现场设备的种类繁多、接口及通信协议复杂，设备之间的数据交换给用户带来了巨大的困难。而OPC标准以微软公司的OLE技术为基础，通过提供一套标准的OLE/COM接口实现，在OPC技术中使用的是OLE2技术，以允许多台计算机之间交换文档、图形等对象。通过OPC标准，可以创建一个开放的、可互操作的控制系统。OPC采用客户端/服务器端模式，OPC服务器端通常支持两种类型的访问接口：自动化接口（Automation interface）；自定义接口（Custom interface）。OPC为工业监控带来了便利，用户不必再为适应各种接口和通讯协议而烦恼。
数据采集模块110与PLC控制器120之间可以设置有工控网络，因此，在本发明的装车数据采集系统中可以包括网络通信装置，例如通过ControlNet通讯卡及分支器将数据采集模块与工控网络连通，从而能够从PLC控制器的信号输出端中读取列车基本信息以及掐煤信号或补煤信号。
在本发明中，掐煤是指在预定装煤量的基础上减去一定数量的煤；而补煤则是在预定装煤量的基础上增加一定数量的煤。掐煤和补煤是对煤炭运输中运煤量的实时调节。
PLC控制器120是用于工业控制的控制部件，PLC控制器120可以包括电源、中央处理单元(CPU)、输入输出接口电路、计数、定位等功能模块以及通信模块。其工作原理为本领域技术人员所熟悉，在此不再赘述。
PLC控制器120的信号输入端、输出端由输入输出接口电路实现。PLC控制器120的信号输入端可以与操作人员的操作终端连接，以接收掐煤、补煤指令。PLC控制器的信号输出端与装车设备连接，用于向装车设备发出掐煤信号或补煤信号。
PLC控制器120的信号输出端用于与装车设备连接，以向装车设备发出掐煤信号或补煤信号。所述装车设备可以是例如料斗等装置，以料斗为例，在操作人员发出掐煤信号后，料斗会在预定卸煤时间之前提前关闭，从而减少了装载车皮的装煤量；同理，在操作人员发出补煤信号后，料斗会在预定卸煤时间之后延迟关闭，从而增加了装载车皮的装煤量。
本发明的装车数据采集系统还包括装车数据存储装置160，用于存储实际装车数据和列车基本信息，列车基本信息包括预定装煤量。装车数据存储装置160可以由安装有数据库的存储服务器实现，数据库可以采用Oracle数据库系统。
本发明的装车数据采集系统还包括装车数据打印装置170，所述装车数据打印装置170可以与装车数据存储装置160连接，以打印存储的装车数据。装车数据打印装置170可以由各种适合的打印机实现。
相应地，在本发明提供的装车数据采集方法中，可以包括以下步骤：
配煤开始后，数据采集模块需要从PLC控制器中读取列车基本信息。优选地，在步骤201，在读取列车基本信息之前，进行初始化进程。这是因为在生产过程中，可能由于各种原因导致列车基本信息的采集进程当机。在初始化进程之后，列车基本信息进程将处于有效状态。
然后，在步骤202，通过车号扫描装置扫描车号。车号扫描装置向列车车辆上的芯片发射射频信号，并且通过接收所述芯片的发射信号来获取记录在芯片上的列车基本信息。
在步骤203，与车号扫描装置连接的数据处理模块根据车号获取所述列车基本信息。所述列车基本信息可以包括：读取火车进车序号（即车号），与火车进车序号相关联的配煤车节数、各节车皮的预定装煤量。
在装车过程中出现掐煤或补煤操作时，PLC控制器的信号输出端会发出掐煤信号或补煤信号，掐煤信号或补煤信号可以是电脉冲信号。在步骤204，数据处理模块根据从PLC控制器的信号输出端读取掐煤信号或补煤信号，对各节车皮的实际装车数据进行计算。在一个具体实施例中：如果在装车过程中，操作人员未进行掐煤、补煤干预，则各节车皮的预定装煤量即为本节车皮的装车数据。如果在装车过程中出现了掐煤动作，用车皮预定装煤量减去掐煤的数值，用相减后的差值作为本节车皮的装车数据，从而对原装车数据进行了校正；类似地，当有补煤操作时，将车皮预定装煤量与实际补煤量相加，用相加后的数值作为本节车皮的装车数据，从而对原装车数据进行了校正。
在步骤205中，将所述实际装车数据存储到装车数据存储装置中。在需要获取实际装车数据的时候，可以通过访问装车数据存储装置中的数据库来实现。具体地，在访问数据库时，首先，创建应用进程；完成对数据库的连接，并获取操作数据的上下文句柄。随后通过传递数据库上下文句柄完成对数据库表的操作。这样，就避免了多次连接数据库造成系统负载及访问延时等问题。
优选地，在步骤206，可以打印装车数据存储装置存储中的实际装车数据。在一个具体实施例中：待整列火车装煤结束后，将实际装车数据，即各节车皮的装煤量数据与火车基本信息相关联，数据汇总后，形成本次火车的实际装车数据报表，通过打印机等打印装置实现直接打印。
上述实施例仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也应属于本发明的范畴。
Claims (9)
1.一种装车数据采集系统，包括车号扫描装置和数据处理模块，车号扫描装置用于扫描进站列车的车号，车号扫描装置与数据处理模块连接，以使数据处理模块根据车号获得列车基本信息，所述列车基本信息包括各节车皮的预定装煤量，其特征在于，所述系统还包括PLC控制器、数据采集模块和装车数据存储装置，其中：
PLC控制器具有用于向装车设备发出掐煤信号或补煤信号的信号输出端；
数据采集模块通过数据接口与PLC控制器连接，用于从所述信号输出端中采集掐煤信号或补煤信号；
数据处理模块与数据采集模块连接，以根据所述预定装煤量以及掐煤信号或补煤信号计算各节车皮的实际装车数据，如果在装车过程中，操作人员未进行掐煤、补煤干预，则各节车皮的预定装煤量即为本节车皮的装车数据，如果在装车过程中出现了掐煤动作，用车皮预定装煤量减去掐煤的数值，用相减后的差值作为本节车皮的装车数据，当有补煤操作时，将车皮预定装煤量与实际补煤量相加，用相加后的数值作为本节车皮的装车数据；
装车数据存储装置与数据处理模块连接，用于存储所述实际装车数据及列车基本信息。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车号扫描装置为射频信号识别装置。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括装车数据打印装置，所述装车数据打印装置与数据存储装置连接，用于打印装车数据存储装置中存储的实际装车数据。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，数据采集模块为OPC客户端。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括OPC服务器端，所述OPC服务器端集成在PLC控制器中，所述OPC客户端通过数据接口与PLC控制器中的OPC服务器端连接，用于从PLC控制器的信号输出端中采集掐煤信号或补煤信号。
6.一种装车数据采集方法，所述方法包括：
a.通过车号扫描装置扫描车号；
b.数据处理模块根据车号获取列车基本信息，所述列车基本信息包括各节车皮的预定装煤量；
其特征在于，所述方法还包括：
c.在装车过程中出现掐煤或补煤操作时，数据采集模块从PLC控制器的信号输出端采集相应的掐煤信号或补煤信号并由数据处理模块获取所述掐煤信号或补煤信号；
d.根据所述预定装煤量和掐煤信号或补煤信号，数据处理模块计算各节车皮的实际装车数据，如果在装车过程中，操作人员未进行掐煤、补煤干预，则各节车皮的预定装煤量即为本节车皮的装车数据，如果在装车过程中出现了掐煤动作，用车皮预定装煤量减去掐煤的数值，用相减后的差值作为本节车皮的装车数据，当有补煤操作时，将车皮预定装煤量与实际补煤量相加，用相加后的数值作为本节车皮的装车数据；
e.将所述实际装车数据存储到装车数据存储装置中。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，打印装车数据存储装置存储中的实际装车数据。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，数据采集模块为OPC客户端；PLC控制器中集成有OPC服务器端，所述OPC客户端通过数据接口与PLC控制器中的OPC服务器端连接，用于从PLC控制器的信号输出端中采集掐煤信号或补煤信号。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，数据处理模块在获取列车基本信息之前，进行初始化进程。
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