CN105692247A - 基于装载车定位装载系统及app控制的无线装车操作方法 - Google Patents

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Abstract

发明公开了基于装载车定位装载系统及APP控制的无线装车操作方法，包括围绕汽车装载车位设置的多个边界定位传感器，定位传感器信号传递至一个系统服务器，所述系统服务器包括有一个PLC控制器，所述PLC控制器控制连接装载定量仓闸门和平车器，装载定量仓闸门和平车器设置在装载车位上方，在装载车位进车口设置有车牌识别摄像装置，在装载车位出车口上方设置显示车定位状态图像信息的显示屏，显示屏图像用于司机自行观察调整装载车，所述系统服务器还连接有一个局域网络控制器，一个随车的带有APP的无线控制器通过局域网络控制器与系统服务器连接，所述无线控制器通过PLC控制器控制定量装车和平车器。本发明实现了司机不出驾驶舱就可以操控车辆的装载。

Description

基于装载车定位装载系统及APP控制的无线装车操作方法
技术领域
本发明涉及一种基于装载车定位装载系统及APP控制的无线装车操作方法，是司机利用无线操控模式自助完成装车过程的方法。
背景技术
现有的汽车快速定量装车系统的构成框架中，包含有操作室及其配套的操作台、工控计算机以及操作人员等若干组成部分。这些部分的存在提高了快速定量装车系统的人力成本、维护成本和管理上面复杂性。因此，提出了在提高了快速定量装车的同时，如何降低装车成本，提高装车效率的问题。
发明内容
本发明的目的是提出一种基于装载车定位装载系统及APP控制的无线装车操作方法，是一种利用无线局域网络司机通过无线操控模式自助完成装车过程的方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种装载车定位装载系统，包括围绕汽车装载车位设置的多个边界定位传感器，定位传感器信号传递至一个系统服务器，所述系统服务器包括有一个PLC控制器，所述PLC控制器控制连接装载定量仓闸门和平车器，装载定量仓闸门和平车器设置在装载车位上方，其中，在装载车位进车口设置有车牌识别摄像装置，在装载车位出车口上方设置显示车定位状态图像信息的显示屏，显示屏图像用于司机自行观察调整装载车，所述系统服务器还连接有一个局域网络控制器，一个随车的带有APP的无线控制器通过局域网络控制器与系统服务器连接，所述无线控制器通过PLC控制器控制定量装车和平车器。
方案进一步是：所述边界定位传感器包括汽车装载位的前后位以及两侧位的红外对射传感器。
方案进一步是：围绕所述汽车装载位设置的多路摄像头，多路摄像头的信号通过系统服务器的选择开关通路由无线控制器控制选择性的传递至显示屏。
方案进一步是：所述平车器包括刮板机，所述刮板机连接一个升降装置可在装载车位上方上下垂直移动，在刮板机沿装载车位纵向两侧，通过至少中间一对相互平行且相对的并且与地面垂直的垂直连杆连接两根相互相对且平行的平行连杆，在垂直连杆上设置有定位车厢上帮位的车厢上帮定位传感器，在平行连杆的两侧设置有定位车厢前后帮位的车厢前后帮定位传感器。
方案进一步是：所述车厢上帮定位传感器和车厢前后帮定位传感器分别是由一排设置的红外对射传感器组成。
一种基于装载车定位装载系统及APP控制的无线装车操作方法，所述系统包括围绕汽车装载车位设置的多个边界定位传感器，定位传感器信号传递至一个系统服务器，所述系统服务器包括有一个PLC控制器，所述PLC控制器控制连接装载定量仓闸门和平车器，装载定量仓闸门和平车器设置在装载车位上方，在装载车位进车口设置有车牌识别摄像装置，在装载车位出车口上方设置显示车定位状态图像信息的显示屏，显示屏图像用于司机自行观察调整装载车，所述系统服务器还连接有一个局域网络控制器，一个随车的带有APP的无线控制器通过局域网络控制器与系统服务器连接，所述无线控制器通过PLC控制器控制定量装车和平车器，在系统服务器中存储有根据车牌设置的货物配重表和随车带有APP的无线控制器序列号表；当装载车进入装载车位时，所述方法步骤是：
第一步：系统服务器接收车牌识别摄像装置识别的车牌号，并根据车牌号从货物配重表中提取装车信息；
第二步：系统服务器读取随车带有APP的无线控制器序列号，将读取的序列号与序列号表比对，当比对通过后，根据车牌号和序列号系统与无线控制器交换信息，并赋予无线控制器与控制室通信联系的功能；
第三步：系统服务器将显示车定位状态图像信息送入显示屏，司机根据显示屏的图像信息调整装在汽车使其置于正确的位置，其中：当接收到边界定位传感器发出的越界信号时，系统会发出声响警告，并在显示器上显示越界位置；
第四步：当汽车处于正确的位置后，系统服务器赋予无线控制器控制装载定量仓闸门和平车器的功能，司机操作无线控制器完成装载。
方案进一步是：所述方法进一步包括：完成装载后系统服务器将装载的数据存入系统服务器的同时，还将装载的数据存入无线控制器，用于下次装载时与系统服务器的信息交换，以及与其他服务器的数据读取。
方案进一步是：所述平车器包括刮板机，所述刮板机连接一个升降装置可在装载车位上方上下垂直移动，在刮板机沿装载车位纵向两侧，通过至少中间一对相互平行且相对的并且与地面垂直的垂直连杆连接两根相互相对且平行的平行连杆，在垂直连杆上设置有定位车厢上帮位的车厢上帮定位传感器，在平行连杆的两侧设置有定位车厢前后帮位的车厢前后帮定位传感器；所述司机操作无线控制器的顺序是：首先将刮板机向下移动直至定位到车厢的上帮和前后两侧帮的位置，然后打开定量仓闸门装载货物，当货物高于上帮时，关闭闸门，启动刮板机刮平高出的货物，然后继续打开闸门装载，直至完成装载。
方案进一步是：所述方法进一步包括：系统服务器将操作步骤实时的显示在显示屏上指导司机控制装载。
方案进一步是：所述方法进一步包括：当刮板机向下移动未定位到车厢的上帮和前后两侧帮的位置时，系统服务器报警，锁住打开闸门的功能。
本发明实现了司机不出驾驶舱就可以操控车辆的装载，系统结构紧凑。所述的带有APP的无线控制器可以使用任何移动终端，例如手机，方便了系统的应用和灵活性；当需要增加功能或对系统的应用修改时，只需对APP进行修改然后下载就可以，不需要对硬件设备进行变动。
下面结合附图和实施例对发明作一详细描述。
附图说明
图1为本发明系统图；
图2为本发明汽车装载车位边界传感器布局示意图；
图3为本发明汽车装载车位整体结构示意图；
图4为本发明平车器车帮定位传感器结构示意图；
图5为无线控制器或在显示屏中控制显示界面。
具体实施方式
实施例1：
一种装载车定位装载系统，如图1所示，包括围绕汽车装载车位设置的多个边界定位传感器１，定位传感器信号传递至一个系统服务器２，所述系统服务器包括连接的一个PLC控制器３，所述PLC控制器控制连接装载定量仓4闸门和平车器５，装载定量仓闸门和平车器设置在装载车位上方，其中，在装载车位进车口设置有车牌识别摄像装置６，在装载车位出车口上方设置显示车定位状态图像信息的显示屏７，显示屏图像用于司机自行观察调整装载车，所述系统服务器还连接有一个局域网络控制器８，一个随车的带有APP的无线控制器９通过局域网络控制器与系统服务器连接，所述无线控制器通过系统服务器连接PLC控制器控制定量装车和平车器。
实施例中：如图2所示，所述边界定位传感器包括用立杆支撑在汽车装载位前的红外对射传感器101、汽车装载位后的红外对射传感器102以及汽车装载位两侧的红外对射传感器103，其中：边界传感器距离汽车位留有20至30厘米。
实施例中：如图3所示，围绕所述汽车装载位设置的多路摄像头10，多路摄像头的信号通过系统服务器的选择开关通路由无线控制器控制选择性的传递至显示屏，在汽车装载位进口前底面设置有启动系统工作的感应线圈11。
实施例中：如图3和图4所示，所述平车器包括刮板机12，所述刮板机连接一个升降装置13可在装载车位上方上下垂直移动，在刮板机沿装载车位纵向两侧，通过至少中间一对相互平行且相对的并且与地面垂直的垂直连杆14连接两根相互相对且平行的平行连杆15，在垂直连杆上设置有定位车厢上帮位的车厢上帮定位传感器16，在平行连杆的两侧设置有定位车厢前后帮位的车厢前后帮定位传感器17。
实施例中：所述车厢上帮定位传感器和车厢前后帮定位传感器分别是由垂直一排设置以及水平一排设置的红外对射传感器组成。
实施例2：
一种基于实施例1所述装载车定位装载系统及APP控制的无线装车操作方法，因此，实施例1中的内容也应是做本实施例内容。如同时实施例1，所述系统包括围绕汽车装载车位设置的多个边界定位传感器，定位传感器信号传递至一个系统服务器，所述系统服务器包括有一个PLC控制器，所述PLC控制器控制连接装载定量仓闸门和平车器，装载定量仓闸门和平车器设置在装载车位上方，在装载车位进车口设置有车牌识别摄像装置，在装载车位出车口上方设置显示车定位状态图像信息的显示屏，显示屏图像用于司机自行观察调整装载车，所述系统服务器还连接有一个局域网络控制器，一个随车的带有APP的无线控制器通过局域网络控制器与系统服务器连接，所述无线控制器通过PLC控制器控制定量装车和平车器，在系统服务器中存储有根据车牌设置的货物配重表和随车带有APP的无线控制器序列号表；当装载车进入装载车位时，通过在车位前底面设置的感应器启动系统工作，其中，所述方法步骤是：
第一步：系统服务器读取接收车牌识别摄像装置识别的车牌号，并根据车牌号从货物配重表中提取装车信息；
第二步：系统服务器通过局域网络控制器读取随车带有APP的无线控制器序列号，将读取的序列号与序列号表比对，当比对通过后，根据车牌号和序列号系统与无线控制器交换信息，并赋予无线控制器与控制室通信联系的功能；
第三步：系统服务器将显示车定位状态图像信息送入显示屏，司机根据显示屏的图像信息调整装在汽车使其置于正确的位置，其中：当接收到边界定位传感器发出的越界信号时，系统会发出声响警告，并在显示器上显示越界位置；
第四步：当汽车处于正确的位置后，系统服务器赋予无线控制器控制装载定量仓闸门和平车器的功能，司机操作无线控制器完成装载。
实施例中：完成装载后系统服务器将装载的数据存入系统服务器的同时，还将装载的数据存入无线控制器，用于下次装载时与系统服务器的信息交换，以及与其他服务器的数据读取。
实施例中：所述平车器包括刮板机，所述刮板机连接一个升降装置可在装载车位上方上下垂直移动，在刮板机沿装载车位纵向两侧，通过至少中间一对相互平行且相对的并且与地面垂直的垂直连杆连接两根相互相对且平行的平行连杆，在垂直连杆上设置有定位车厢上帮位的车厢上帮定位传感器，在平行连杆的两侧设置有定位车厢前后帮位的车厢前后帮定位传感器；所述司机操作无线控制器的顺序是：首先将刮板机向下移动直至定位到车厢的上帮和前后两侧帮的位置，然后打开定量仓闸门装载货物，当货物高于上帮时，关闭闸门，启动刮板机刮平高出的货物，然后继续打开闸门装载，直至完成装载。
实施例中：所述方法进一步包括：系统服务器将操作步骤实时的显示在显示屏上指导司机控制装载。
实施例中：所述方法进一步包括：当刮板机向下移动未定位到车厢的上帮和前后两侧帮的位置时，系统服务器报警，锁住打开闸门的功能。
实施例中，对于所述方法利用无线操控模式自助完成装车的进一步说明是：
装载自卸车辆需要装车的预装车信息（车牌、标载、STA的SN等）在车辆进入装车区时已经按一一对应关系存在于快速定量装车系统服务器的数据库之中；
通过局域网络控制器在快速定量装载区建立工业无线局域网，以及在装载位设置车辆定位传感器、平车器定位保护传感器、监控摄像头、显示装车系统状态的显示屏幕等设备。显示屏幕始终显示装车系统的工作状态。在自卸卡车停止装车位置驾驶室左侧挂有无线控制设备，可以控制平车器的上下动作和刮停动作；
装载用自卸卡车上配备有的随车带有APP的无线控制器可以是智能手机或者平板等无线设备，上述设备安装有可以显示装车站工作状态的APP软件，并配备无线网络接入模块；
当装车自卸卡车进入装车区后，车辆上的无线设备接入无线局域网。车辆停止后，车辆定位传感器对车辆停车位置状态开始定位，司机根据显示屏显示的状态调整车辆位置，并正确停入装车区；
车牌识别系统开始识别车牌信息，将识别后的车牌信息与装车系统中的预装车信息进行比对。预装车信息确认后，快速定量装车系统根据信息控制PLC系统，继而利用闸板完成对当前装车车辆的配煤控制；
随车带有APP的无线控制器，即司机手中无线设备（STA）中的APP在实现射频卡与设备信息匹配后，可实现对装车平车器的控制。同时司机也可利用驾驶左侧外的无线控制设备实现对装车平车器的控制。司机通过上下控制平车器将平车器降至合适高度，并开启定量仓闸门，最后利用平车器将落入车厢中的煤刮平；
整个放煤过程中，平车器定位传感器用来保护平车器不和装载车辆的车厢出现刚性碰撞；
完成装车过程后，司机将平煤平车器提升至安全位置，车辆开离装车区，完成装车，下一辆装载车辆进入。
本系统局域网络控制器建立FITAP（接入点模式）的工作模式，主要考虑PLC系统的安全性和稳定性，AP只承接转发功能，用户的接入，AP上线，认证，路由，AP管理，安全协议，QoS则由AC完成。
本部分的作用在于建立可以使用STA实现无线操作装车过程的硬件和网络环境。
AP选用标准：·兼容IEEE802.11a/b/g/n标准；
≥300Mbps；
采用双频接入，2.4G:26dBm;5G:20dBm；
用户在线数量＞20；
＞IP66防护等级；
内置防雷模块；
支持MESH和WDS工作模式；
支持AP自动上线，自动加载配置；
支持PoE；
AC选用标准：
AP与AC间组网方式支持AP与AC之间为L2层网络拓扑；支持AP与AC之间为L3层网络拓扑；支持AC直挂AP；AC可做二层网桥转发或三层路由转发。
无线组网模式：支持WDS网桥；支持无线Mesh网络。
AP获取ACIP的方式：静态配置；以DHCP方式获取；以DNSName方式获取；
支持基于MAC或SN的AP白名单功能的设置和查询；
集中动态管理：AP上线时自动选择信道和功率支持动态调优，在AP重叠区域，信号冲突时自动调整功率或信道；
定位服务：支持WI-FI设备的终端定位；
集成DHCP服务器，为无线用户分配地址；
支持WPA/WPA2认证加密；
WIDS支持非法设备的监测、识别、防范、反制，包括非法AP和STA检测、攻击检测以及动态黑名单；
AP流量控制：支持多用户流量控制，共享带宽。
移动智能设备控制界面特性如图5所示：
提供了STA控制装车站平车器的功能；
已开发完成基于智能移动设备的控制APP；
可基于智能移动设备安卓及苹果IOS操作系统使用；
开发阶段：基于研发计算机与PLC系统直接关联，完成包括动画的制作、PLC点的对接等过程，在完成系统开发之后可将程序完全打包发送至智能移动设备；
使用阶段：智能移动设备在接入与PLC同网关的无线局域网后，打开APP，可自动寻找PLC设备，并直接将程序中的控制点与PLC进行对接,无需通过中转服务器；
本系统主要完成的功能：汽车快速定量装车站的平车器的升降、平车器的前后动作，定量仓的打开关闭、定量仓中煤量的观察监视。
系统传感器作用在于为STA控制平车器提供安全保证，避免操作时出现碰撞，传感器皆接入至PLC系统，利用PLC进行判断和输出；
在车辆正确停靠位置的车头和车位分别放置红外对射传感器，如果停靠位置前后出现偏差，红外对射开关动作，报警信号出现，PLC将控制停止平车器操作，直到报警信号消失；
在车辆正确停靠位置的车辆两侧分别放置红外对射传感器，如果停靠位置前后出现偏差，红外对射开关动作，报警信号出现，PLC将控制停止平车器操作，直到报警信号消失；
平车器上安装有两对红外对射传感器，平车器下降过程到位后，红外对射开关动作，PLC将控制停止平车器的下降操作；
平车器安装有点阵车辆位置判别传感器，如图4所示，有信号传感器显示黑色，无信号穿刚起显示灰色，利用点阵中传感器的开关关系，可以由系统得到车厢与平车器的相对关系，并显示在屏幕上，以利于操作者对操作过程的判断，当车辆停靠位置超出极限值，PLC将停止平车器的控制。
系统安装的多台监视用摄像头，其内容将被显示在显示屏上，以辅助装车过程。

Claims (10)

1.一种装载车定位装载系统，包括围绕汽车装载车位设置的多个边界定位传感器，定位传感器信号传递至一个系统服务器，所述系统服务器包括有一个PLC控制器，所述PLC控制器控制连接装载定量仓闸门和平车器，装载定量仓闸门和平车器设置在装载车位上方，其特征在于，在装载车位进车口设置有车牌识别摄像装置，在装载车位出车口上方设置显示车定位状态图像信息的显示屏，显示屏图像用于司机自行观察调整装载车，所述系统服务器还连接有一个局域网络控制器，一个随车的带有APP的无线控制器通过局域网络控制器与系统服务器连接，所述无线控制器通过PLC控制器控制定量装车和平车器。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述边界定位传感器包括汽车装载位的前后位以及两侧位的红外对射传感器。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，围绕所述汽车装载位设置的多路摄像头，多路摄像头的信号通过系统服务器的选择开关通路由无线控制器控制选择性的传递至显示屏。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述平车器包括刮板机，所述刮板机连接一个升降装置可在装载车位上方上下垂直移动，在刮板机沿装载车位纵向两侧，通过至少中间一对相互平行且相对的并且与地面垂直的垂直连杆连接两根相互相对且平行的平行连杆，在垂直连杆上设置有定位车厢上帮位的车厢上帮定位传感器，在平行连杆的两侧设置有定位车厢前后帮位的车厢前后帮定位传感器。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述车厢上帮定位传感器和车厢前后帮定位传感器分别是由一排设置的红外对射传感器组成。
6.一种基于装载车定位装载系统及APP控制的无线装车操作方法，所述系统包括围绕汽车装载车位设置的多个边界定位传感器，定位传感器信号传递至一个系统服务器，所述系统服务器包括有一个PLC控制器，所述PLC控制器控制连接装载定量仓闸门和平车器，装载定量仓闸门和平车器设置在装载车位上方，在装载车位进车口设置有车牌识别摄像装置，在装载车位出车口上方设置显示车定位状态图像信息的显示屏，显示屏图像用于司机自行观察调整装载车，所述系统服务器还连接有一个局域网络控制器，一个随车的带有APP的无线控制器通过局域网络控制器与系统服务器连接，所述无线控制器通过PLC控制器控制定量装车和平车器，在系统服务器中存储有根据车牌设置的货物配重表和随车带有APP的无线控制器序列号表；当装载车进入装载车位时，其特征在于，所述方法步骤是：
第一步：系统服务器接收车牌识别摄像装置识别的车牌号，并根据车牌号从货物配重表中提取装车信息；
第二步：系统服务器读取随车带有APP的无线控制器序列号，将读取的序列号与序列号表比对，当比对通过后，根据车牌号和序列号系统与无线控制器交换信息，并赋予无线控制器与控制室通信联系的功能；
第三步：系统服务器将显示车定位状态图像信息送入显示屏，司机根据显示屏的图像信息调整装在汽车使其置于正确的位置，其中：当接收到边界定位传感器发出的越界信号时，系统会发出声响警告，并在显示器上显示越界位置；
第四步：当汽车处于正确的位置后，系统服务器赋予无线控制器控制装载定量仓闸门和平车器的功能，司机操作无线控制器完成装载。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：完成装载后系统服务器将装载的数据存入系统服务器的同时，还将装载的数据存入无线控制器，用于下次装载时与系统服务器的信息交换，以及与其他服务器的数据读取。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述平车器包括刮板机，所述刮板机连接一个升降装置可在装载车位上方上下垂直移动，在刮板机沿装载车位纵向两侧，通过至少中间一对相互平行且相对的并且与地面垂直的垂直连杆连接两根相互相对且平行的平行连杆，在垂直连杆上设置有定位车厢上帮位的车厢上帮定位传感器，在平行连杆的两侧设置有定位车厢前后帮位的车厢前后帮定位传感器；所述司机操作无线控制器的顺序是：首先将刮板机向下移动直至定位到车厢的上帮和前后两侧帮的位置，然后打开定量仓闸门装载货物，当货物高于上帮时，关闭闸门，启动刮板机刮平高出的货物，然后继续打开闸门装载，直至完成装载。
9.根据权利要求6、7、8之一所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：系统服务器将操作步骤实时的显示在显示屏上指导司机控制装载。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：当刮板机向下移动未定位到车厢的上帮和前后两侧帮的位置时，系统服务器报警，锁住打开闸门的功能。
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