CN105404322B - 一种基于gps平台的搅拌车调配系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于GPS平台的搅拌车调配系统，包括监控中心以及配置于搅拌车上的控制器，所述监控中心与所述控制器通过远程通讯以监控搅拌车的工作状态或下达命令，所述控制器还包括一制动模块，当控制器接收到由远程监控中心发送的制动命令时，控制所述搅拌车制动，所述制动模块还包括一延时单元和告警单元，所述告警单元接收到制动命令时，提醒使用者，所述延时单元延时接收到制动命令时，延时第一预设时间后发送制动信号以控制搅拌车制动。通过对原有的GPS控制的监控管理平台的制动功能进行优化，保证罐车收到制动信号时，给予使用者一缓冲时间，以避开交通纠纷。

Description

一种基于GPS平台的搅拌车调配系统

技术领域

本发明涉及一种运输车辆技术领域，更具体地说，它涉及一种基于GPS平台的搅拌车调配系统。

背景技术

随着我国国民经济的发展，工程建筑行业对混凝土的需求量持续增加，采用商品化的与搅拌成为混凝土成为一种必然趋势，基于这些优势，混凝土搅拌车就有了坚实的发展基础，同时也因为它是目前预拌混凝土唯一合理的运输工具，其市场需求也自然大幅度上涨，所以，实现对混您图搅拌车以及运送水泥过程的有效监督、管理和调度便成为一种迫切的需要。而由于混凝土搅拌车通常未配备远程通讯、监控和GPS定位等信息化设备，因此容易引发一下问题：

1、由于难以获知车辆状态而引起的的安排不合理导致油耗和产品质量受到影响；2、由于对混凝土搅拌车没有监控机制，所以因人为因素导致运输成本的增加；3、由于路况复杂而导致运输过程中的时间损耗。

为了解决上述问题，申请号为201420468727.8的中国专利公开了一种混凝土搅拌车监管装置，通过搅拌中心获取每一车辆的位置信息、行驶速度和实时时间的GPS定位模块，用于记录车辆行驶的路况视频以及油箱、水箱和搅拌装置传感器加视频监控装置和传感器监控模块，用于接收搅拌站监控中心下发的报文数据和采集反馈车辆当前操作及行驶报文数据、并在判断需要报警时通过通讯模块和采集反馈车辆当前操作及行驶报文书，并可通过数据搅拌站监控中心发送控制信号用于远程控制车辆的运行状态。

上述方案虽然一定程度上解决了状态监管、远程控制等问题，但是除了集中调配等功能，一般还设置有可以通过搅拌站控制平台提供的远程锁车功能，但是这一远程锁车功能，具有两个不足之处，由于其远程锁车会将搅拌车立即制动，所以一来容易影响交通，二来由于搅拌车车后的搅拌罐体内部的混凝土需要持续搅拌以防止其产生“初凝”的现象而报废，所以一旦停车制动，此时，即使通过蓄电池让搅拌罐持续工作，由于该负载较大，持续时间也非常之短。

记载在2014年10月30日发布的《海南特区报》中，也记载了因该问题导致的搅拌车在行驶中遭到锁停，导致巨大的经济损失，而且影响交通秩序的情况发生。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种可以满足远程制动的功能的前提下，提供司机一定的制动预留时间，方便司机将搅拌车开至不影响交通的位置。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种基于GPS平台的搅拌车调配系统，包括监控中心以及配置于搅拌车上的控制器，所述监控中心与所述控制器通过远程通讯以监控搅拌车的工作状态或下达命令，所述控制器还包括一制动模块，当控制器接收到由远程监控中心发送的制动命令时，控制所述搅拌车制动，所述制动模块还包括一延时单元和告警单元，所述告警单元接收到制动命令时，提醒使用者，所述延时单元延时接收到制动命令时，延时第一预设时间后发送制动信号以控制搅拌车制动。

当监控中心发送制动信号时，设置至少一预设时间，当制动命令下发后，对应搅拌车上的控制器接收到制动命令，但是此时不会马上制动，该命令会直接触发一个报警单元，报警单元提醒使用者制动命令已经被接收，但是这个报警单元的制动命令被接收后，司机获知该情况，就可以就近找到适合的制动地点，保证了管控更加人性，且不会对公共设备造成影响。

进一步地：所述第一预设时间可调。第一预设时间可以调节，这样一来，就可以根据实际需求调节第一预设时间，不会因为时间设置过短造成司机难以找到所需位置，同样的也不会因为时间设置的过短而导致难以达到需要的制动需求。

进一步地：所述搅拌车设置有蓄电池模块，所述蓄电池模块提供搅拌车的搅拌电机的工作电流。通过蓄电池模块的设置，保证了搅拌车在接收到制动信号时，仍然能搅拌一定时间，即使搅拌车制动后，也可以控制罐体持续搅拌一定时间，防止初凝现象的发生。

进一步地：所述告警单元配置为语音输出单元。通过语音输出单元的设置，保证了使用者能够直观准确的了解到目前搅拌车所处的状态，更加有助于判断。

进一步地：所述蓄电池模块包括蓄电池、升压电路和逆变电路；所升压电路用于为蓄电池输出的电压升压，所述逆变电路将经升压后的直流电压转化成交流电压以驱动搅拌车的搅拌电机。通过蓄电池、升压电路和逆变电路的设置，保证了蓄电池能够提供搅拌电机工作所需的额定工作电压和额定工作频率。

进一步地：所述搅拌车上设置有备用插座，所述备用插座耦接有供电电路，当外部电源接入备用插座时，所述供电电路提供搅拌车的搅拌电机的工作电流。通过备用插座的设置，使得搅拌车在制动时，可以通过备用插座供电，保证了供电的合理可靠，同时，通过备用插座，结合预留的第一预设时间，使用者就有足够的时间寻找到外部交流电源，就可以保证搅拌车的罐体内部混凝土不会发生初凝的现象。

进一步地：所述搅拌车还设置有加湿驱动模块，所述加湿驱动模块包括一雾化片单元，所述加湿驱动模块接收到制动信号时，所述雾化片单元工作以对罐体内部加湿。通过加湿驱动模块的设置，保证了正常情况下，可以对罐体内部进行加湿，保证了罐体内部不会因为湿度过低，而发生初凝现象。

进一步地：所述供电电路包括整流模块以及充电模块，当备用插座被接入时，所述整流模块对外部电源整流，所述充电模块用于对蓄电池模块充电。通过供电电路的充电模块和整流模块的设置，当使用者接入外部电源时，蓄电池就会被充电，使用者停车制动去获寻外部交流电源的时间内蓄电池消耗的电量可以被补充，以保证下次使用的便利。

通过采用上述技术方案，通过对原有的GPS控制的监控管理平台的制动功能进行优化，保证罐车收到制动信号时，给予使用者一缓冲时间，以避开交通纠纷，在该时间内，使用者可以就近将车辆停至合理的区域，可以方便找寻外部电源对搅拌车进行供电，在使用者制动搅拌车并去获取外部电源时，蓄电池提供为搅拌车的罐体搅拌的工作能量，同时加湿驱动模块保证罐体内部湿度上升，且在使用者找到并接入外部电源时，由外部电源为罐车供电，同时给蓄电池充电，保证了充电的时间处于正常情况。

附图说明

图1为本方案架构图；

图2为制动模块原理图；

图3为蓄电池模块原理图；

图4为供电电路原理图；

图5为加湿驱动电路原理图；

图6为加湿驱动单元原理图；

图7为雾化片驱动电路原理图；

图8为风机驱动电路原理图。

附图标记：1a、搅拌站；2a、搅拌车；100、监控中心；200、控制器；300、蓄电池模块；310、蓄电池；320、升压电路；330、逆变电路；400、制动模块；410、延时单元；420、告警单元；500、供电电路；510、整流模块；520、充电模块；600、加湿驱动模块；620、加湿驱动单元；621、多谐震荡单元；622、变比单元；630、雾化片驱动单元；640、风机驱动单元；700、制动机构。

具体实施方式

参照图1所示，对本方案的功能模块进行进一步说明，首先搅拌站1a可通过监控中心100与搅拌车2a上的控制器200进行远程通讯，可以或许搅拌车2a的状态信号、发送所需的命令，对搅拌车2a进行集中调配，然后通过控制器200对制动模块400进行控制，响应制动命令以制动汽车，而控制器200接收到制动命令时，会进行一个延时，然后再制动汽车，汽车制动后，供电电路500和蓄电池310模块300都被使能，如果没有外部电源接入，那么蓄电池310模块300蓄电池310提供搅拌电机的工作电流，以保证制动后搅拌电机还能继续工作，同时加湿驱动模块600自动检测罐体内部湿度，防止在制动时内部干燥，导致搅拌电机无法防止初凝现象且会因为混凝土干燥出现过载情况，如果外部电源接入，那么蓄电池310模块300与供电电路500进行切换，保证了驱动正常。

以下分别对每个模块的实施原理进行阐述，需要说明的是，每个模块之间虽然存在连接关系，但是出于单一功能的原则下，每个可以实现对应功能的电路与装置都较多，所以可以组合出的方式也多种多样。

首先参照图2所示，以控制器200接收到一个制动命令进行阐述，控制器200接收到该命令时，假定其会再一对应引脚输出一个脉冲信号，该脉冲信号控制告警单元420提醒使用者目前控制器200收到制动命令，告警单元420可以设置为蜂鸣器、告警灯、显示器或语音提示，在此不作局限，而延时单元410也相应接收该命令，延时一定时间输出一制动信号S1至制动机构700制动，在一个实施例中，延时单元410可以配置有延时电容和放电电阻，通过延时电容和放电电阻组成的回路进行延时，当接收到制动信号所代表的脉冲时，延时电容充电至满，然后脉冲失去，延时电容放电，通过调节放电电阻的阻值可以调节其延时时间，同样的，延时单元410也可用时间继电器、计数器等进行代替，接收到制动信号时，开始计数，计数溢出时，控制搅拌车2a的制动机构700进行制动，通过调节溢出数，同样可以调节延时时间，在此不作局限。

参照图3所示，蓄电池310模块300设置有触点S2，当搅拌车2a被制动时，触点闭合，对应的原有供电电路500被切断，蓄电池310投入工作，升压电路320可以用较为常见的自举电路，也可以直接配置为升压芯片完成该功能，然后再通过一逆变电路330将升压后的直流电压转化成交流电输出。以驱动电机带动罐体内的桨叶转动。

参照图4所示，供电电路500配置如下，供电电路500保留原有的电机驱动电路，其供电端耦接于备用插座，通过备用插座的设置，可以使外部电源接入时直接提供搅拌机供电，同时，图3中触点S2应该被断开而图4中的S4闭合，避免构成反冲回路，保证运行稳定，同时通过整流模块510的设置，将外部电源整流降压，为蓄电池310提供充电电流，充电模块520和整流模块510的较为常见，在此不做赘述。

参照图5所示，湿度驱动模块包括有湿度检测单元，加湿驱动单元620、雾化片驱动单元630以及风机驱动单元640，通过湿度检测单元检测搅拌车2a内部湿度，且加湿驱动单元620响应于湿度检测单元，湿度检测单元可以被配置为湿度传感器、湿敏电阻组成的检测电路，当湿度大于预设值时，输出一个驱动信号，驱动加湿驱动单元620工作，保证设备运行正常。

参照图6所示，加湿驱动单元620包括第一自保持继电器常开触点km1，其一端接于电源电平；

多谐震荡单元621，包括一555定时器，所述555定时器的输出端接于雾化片驱动单元630，用于为雾化片提供驱动信号；所述555定时器的第一引脚接地，第二引脚与第六引脚耦接，并与第一继电器常开触点之间串连有第八可调电阻R8和第七电阻R7，第七引脚接于第八可调电阻R8和第七电阻R7连接形成的结点，所述第二引脚与地端之间还串连有第一电容C1，第五引脚与地端之间串连有第二电容C2。通过控制第八可调电阻R8可以控制其输出PWM波的占空比，通过设置第二电容C2的容量可以控制其输出的占空比。第七电阻R7阻值优选为10千欧，第八可调电阻R8阻值优选为1M欧姆，第一电容C1容量优选为100 uF，第二电容C2容量选为0.01uF，其最大输出频率约为100000HZ。对雾化片功能控制所需要的信号源有：1、需要24V供电；2、需要一个可调的高频PWM信号，其输出频率最低要求为1.7MHZ。

变比单元622，接于555定时器的输出端和风机FAN1驱动单元之间，将555定时器输出的电信号转换为风机FAN1适用的驱动电信号。包括一光耦隔离器，其输入端接于555定时器的第三引脚Uout1，其输出端为高电平输出，输出端与地端之间还耦接有一第三电容C3和与之并联的第九电阻R9，所述第三电容C3和第九电阻R9组成一个小型的RC震荡回路，其输出端接于第三比较器的正极，通过设置第三电容C3和第九电阻R9的参数可以改变其输出PWM波的占空比，将其变为可驱动风机FAN1的电信号使用。所述光耦隔离器选用6N137，第三电容C3容量选为10uF，第九可调电阻最大阻值选为100欧姆，第三比较器选用LM355比较器。通过555定时器连接而成的多谐震荡单元621作为风机和雾化片的驱动单元，结构简单，大大节约了单元成本以及设计空间。参照图7，U0为555定时器的第三引脚Uout1的输出PWM信号，Uout为变比单元62222对其占空比的控制原理，在此不做赘述。雾化片驱动单元6303，其包括一输入引脚，如图7所示的是常见的驱动单元，555定时器的第三引脚Uout1用于给雾化片提供驱动PWM波，控制雾化片震动。

参照图8所示，风机驱动单元640，第三比较器的输出端Uout2控制风机FAN1使能，通过调节第九电阻R9可控制风机风速。所述的雾化片驱动单元630和风机驱动单元640，其控制开关管（M1和M2）均选为MOS管，其相对于三极管更适合做风机FAN1及雾化片的驱动单元开关管使用。通过这样设置，罐车内部检测到湿度过低时，加湿驱动单元620工作，保证其内部均匀加湿防止混凝土初结。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于GPS平台的搅拌车调配系统，包括监控中心以及配置于搅拌车上的控制器，所述监控中心与所述控制器通过远程通讯以监控搅拌车的工作状态或下达命令，所述控制器还包括一制动模块，当控制器接收到由远程监控中心发送的制动命令时，控制所述搅拌车制动，其特征在于：所述制动模块还包括一延时单元和告警单元，所述告警单元接收到制动命令时，提醒使用者，所述延时单元延时接收到制动命令时，延时第一预设时间后发送制动信号以控制搅拌车制动；

所述搅拌车设置有蓄电池模块，所述蓄电池模块提供搅拌车的搅拌电机的工作电流；

所述蓄电池模块包括蓄电池、升压电路和逆变电路；所升压电路用于为蓄电池输出的电压升压，所述逆变电路将经升压后的直流电压转化成交流电压以驱动搅拌车的搅拌电机；

所述搅拌车上设置有备用插座，所述备用插座耦接有供电电路，当外部电源接入备用插座时，所述供电电路提供搅拌车的搅拌电机的工作电流。

2.如权利要求1所述的一种基于GPS平台的搅拌车调配系统，其特征在于：所述第一预设时间可调。

3.如权利要求1所述的一种基于GPS平台的搅拌车调配系统，其特征在于：所述告警单元配置为语音输出单元。

4.如权利要求1或2或3所述的一种基于GPS平台的搅拌车调配系统，其特征在于：所述搅拌车还设置有加湿驱动模块，所述加湿驱动模块包括一雾化片单元，所述加湿驱动模块接收到制动信号时，所述雾化片单元工作以对罐体内部加湿。

5.如权利要求4所述的一种基于GPS平台的搅拌车调配系统，其特征在于：所述供电电路包括整流模块以及充电模块，当备用插座被接入时，所述整流模块对外部电源整流，所述充电模块用于对蓄电池模块充电。