CN104860234A - 一种基于物联网的厂区内叉车监控系统 - Google Patents

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冯晓荣
袁蔚芳
陈善利
谢星
姚滢
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Nantong University
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Nantong University
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    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L65/00—Network arrangements, protocols or services for supporting real-time applications in data packet communication
    • H04L65/40—Support for services or applications
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F2700/00—Lifting apparatus

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的厂区内叉车监控系统，包括设置于叉车上的智能装置，所述智能装置包括盲节点，所述盲节点与控制器、称重传感器、速度传感器、发动机转速传感器、发动机温度传感器、RFID读卡器连接，所述控制器与语音播报器、继电器连接，所述厂区内设置至少2个以上参考节点，还包括协调器、处理器和控制终端，所述协调器分别连接盲节点、参考节点和处理器，所述处理器连接控制终端。本发明系统可以对叉车驾驶人员进行识别，同时可以针对叉车偏离轨道、超速、超重等情况进行提醒并进行相应处理。

Description

一种基于物联网的厂区内叉车监控系统
技术领域
本发明涉及一种车辆监控系统，尤其涉及一种基于物联网的车辆远程监控系统。
背景技术
叉车是一种常用的工程车辆，在大型物流、家具制造等企业会大量使用叉车。叉车数量的增多，会使其作业过程中增大安全隐患，如叉车偏离规定线路行驶、驾驶员不能及时发现叉车内部的发动机和胎压故障、叉车超速超载等违章作业不能及时发现甚至发现也不能及时制止、驾驶员无证驾驶或者未经厂部安排擅自驾驶叉车等，会对工厂内工作人员以及叉车驾驶员生命造成威胁。
现有技术中已有基于物联网对车辆进行远程监控的系统，如专利号201320630673.6的专利公开了基于物联网的车辆状态监控系统，包括用于检测车辆参数的车载传感器、用于处理信号的调理模块、用于传输信号的传输模块、用于数据接收和处理的控制模块，所述车载传感器与调理模块连接，向调理模块传输采集的车辆参数，所述调理模块与传输模块连接，向传输模块传输经过调理的信号，所述控制模块与传输模块连接，接收传输模块传输的数据进行处理和本地显示，还包括用于连接网络的无线网关，所述无线网关与控制模块连接，接收控制模块输出的信号并将信号传输到物联网上，所述传输模块为ZigBee模块，所述ZigBee模块根据ZigBee协议进行组网，将调理模块输出的信号传输到控制模块。该系统通过ZigBee网络传输车辆监控数据，并通过无线网关与物联网连接，实现车辆的远程通信和控制。虽然，该系统实现了对车辆的远程通信和控制，但对车辆的具体情况及控制方式并未提及，尤其是针对厂区内叉车的特殊情况，提供相应的技术方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于物联网的厂区内叉车监控系统，该系统可以实现对工厂叉车的实时定位及测速测重，及时发现并提醒偏离线路行驶或者超速超载行驶的叉车，在驾驶员没有及时处理的情况下对该违章叉车远程自动断电；实时采集叉车发动机参数并发送至高级工程师的电脑或手机，发现异常能及时通知维修人员完成故障排除；此外还能保障非厂部安排驾驶员不得驾驶叉车。
为了解决上述技术问题，本发明一种基于物联网的厂区内叉车监控系统，包括设置于叉车上的智能装置，所述智能装置包括盲节点，所述盲节点与控制器、称重传感器、速度传感器、发动机转速传感器、发动机温度传感器、RFID读卡器连接，所述控制器与语音播报器、继电器连接，其特征在于在所述厂区内设置至少2个以上参考节点，还包括协调器、处理器和控制终端，所述协调器分别连接盲节点、参考节点和处理器，所述处理器连接控制终端。
工厂内布置多处已知的参考节点与叉车上盲节点及协调器建立网络，实现网络定位和传感功能，盲节点将采集的所有数据包发送至协调器，协调器通过电缆连接至处理器，在处理器搭建软件平台，平台服务器与控制终端(电脑或手机)相连。
上述技术方案中所述盲节点和参考节点都可采用ZigBee节点。
上述技术方案中所述盲节点、控制器、语音报警器、速度传感器，均设置在叉车车顶位置，这些设备通过外壳组成一个整体装置设置在车顶结构紧凑、不影响整体外形；所述RFID读卡器安装在中控仪表盘旁边，便于识别RFID标签；所述称重传感器安装在叉车货叉底部，所述继电器安装在发动机电源驱动线路，用于直接控制发动机电源，进而实现对发动机开闭的控制；所述发动机转速传感器安装在发动机皮带轮边，所述发动机温度传感器安装在发动机循环水回流到水箱的位置，所述胎压传感器安装在轮胎气门嘴上。
本发明监控系统可以实现对厂内叉车位置的跟踪定位，当叉车偏离规定行使线路时立即提醒，若驾驶员在规定时间内没有及时处理的情况下对该违章叉车远程自动控制断电并记录作为驾驶员考核依据；可以实时采集叉车行驶速度和载重数据，当超速或超重时对该叉车语音播报提醒，若在规定的一分钟内没有及时处理则断电，并记录作为驾驶员考核依据；可以实时采集叉车发动机运行参数发送至高级工程师电脑或手机，及时发现故障并通知维修人员排除；可以识别驾驶人员，驾驶员每人配备一张记录自各自信息的RFID电子标签卡，将信息记入处理器，开始工作时首先通过叉车上的RFID读卡器读取RFID电子标签卡信息，与处理器中信息核对无误时接通发动机电源控制线路中的继电器，此时方可启动叉车。
附图说明
图1为本发明监控系统中叉车上智能装置各部件连接示意图；
图2为本发明监控系统中叉车上智能装置各部件安装示意图；
图3为本发明监控系统网络结构图；
图4为本发明监控系统驾驶员身份验证流程图；
图5为本发明监控系统叉车定位并远程调控流程图；
图6为本发明监控系统叉车超速超重监控流程图；
图7为本发明监控系统叉车运行参数监测流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细描述：
由图1可知，所述叉车上的智能装置包括叉车上安装的ZigBee节点即盲节点1，盲节点1与控制器2、称重传感器3、速度传感器4、发动机转速传感器5、发动机温度传感器6、胎压传感器10、RFID读卡器7通过线缆连接，控制器2与语音播报器8、继电器9通过线缆连接。
由图2可知，所述盲节点1、控制器2、语音报警器8、速度传感器4，通过外壳组成一个整体装置安装在叉车车顶位置，RFID读卡器7安装在中控仪表盘旁边，称重传感器安3装在叉车货叉底部，继电器9安装在发动机电源驱动线路，发动机转速传感器5安装在发动机皮带轮边，发动机温度传感器6安装在发动机循环水回流到水箱的位置，胎压传感器10安装在轮胎气门嘴上。
由图3可知，本系统整体网络结构为，在工厂内布置多处已知的ZigBee节点即参考节点11，协调器12将已知参考节点11和叉车盲节点1建立网络，盲节点1、参考节点11和协调器12之间均为无线连接，实现网络定位和传感功能，盲节点1将所有采集的数据包发送至协调器12，协调器12通过电缆连接至处理器13，在处理器13搭建软件平台，与电脑或手机14相连，实时监控叉车运行状态。
由图4可知，叉车驾驶员启动叉车前需身份识别：所有叉车驾驶员配备RFID电子标签卡，发卡部门将驾驶员各自信息写入标签卡，驾驶员启动叉车前将标签卡放在RFID读卡器上，RFID读卡器读取驾驶员信息并将信息通过叉车盲节点1传送到协调器12，再送至处理器13进行信息验证，验证通过则通过控制器2打开继电器9，发动机电源控制电路通电，驾驶员可用钥匙启动，否则钥匙无法启动并语音播报“验证信息不符”。
由图5可知，工厂叉车定位并远程调控流程：已知参考节点11将自身的位置信息发送至叉车盲节点1，再由叉车盲节点1将数据打包送至协调器12，通过电缆送至处理器13，处理器13根据RSSI的三边测量法计算得出叉车具体位置，当叉车没有按照规定轨道行驶时，控制器2打开语音报警器8播报“注意叉车x号偏离规定轨道”，同时开启计时器计时5分钟，5分钟后当叉车还是偏离规定轨道时则断开发动机电源控制继电器9，同时语音报警结束，并记录下报警次数作为驾驶员考核依据。
由图6可知，叉车超速监控流程：叉车安装的速度传感器4实时采集叉车速度，通过叉车盲节点1通过协调器12发送至处理器13，当速度超出规定范围时，控制器2开语音报警器8播报“注意叉车X号超速”，并开始计时1分钟，1分钟后当叉车还是超速时则断开发动机电源控制继电器9，同时语音报警结束，并记录下报警次数作为驾驶员考核依据。
由图6可知，叉车超重监控流程：叉车安装的称重传感器3实时采集叉车载重，通过叉车盲节点1通过协调器12发送至处理器13，当载重超出规定范围时，控制器2打开语音报警器8播报“注意叉车X号超载”，并开始计时1分钟，1分钟后当叉车还是超载时则断开发动机电源控制继电器9，同时语音报警结束，并记录下报警次数作为驾驶员考核依据。
由图7可知，叉车运行参数监控流程：叉车盲节点1实时采集发动机温度、转速以及轮胎胎压并通过协调器12发送至处理器13，再通过软件平台可显示在电脑或手机14上，工程师可远程登录，及时发现异常并通知维修人员清除故障。

Claims (4)

1.一种基于物联网的厂区内叉车监控系统，包括设置于叉车上的智能装置，所述智能装置包括盲节点，所述盲节点与控制器、称重传感器、速度传感器、发动机转速传感器、发动机温度传感器、RFID读卡器连接，所述控制器与语音播报器、继电器连接，其特征在于在所述厂区内设置至少2个以上参考节点，还包括协调器、处理器和控制终端，所述协调器分别连接盲节点、参考节点和处理器，所述处理器连接控制终端。
2.如权利要求1所述的一种基于物联网的厂区内叉车监控系统，其特征在于所述盲节点和参考节点均为ZigBee节点。
3.如权利要求1或2所述的一种基于物联网的厂区内叉车监控系统，其特征在于所述盲节点、控制器、语音报警器、速度传感器，均设置在叉车车顶位置，所述RFID读卡器安装在中控仪表盘旁边，所述称重传感器安装在叉车货叉底部，所述继电器安装在发动机电源驱动线路，所述发动机转速传感器安装在发动机皮带轮边，所述发动机温度传感器安装在发动机循环水回流到水箱的位置，所述胎压传感器安装在轮胎气门嘴上。
4.如权利要求3所述的一种基于物联网的厂区内叉车监控系统，其特征在于所述盲节点、参考节点和协调器之间均为无线连接。
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