CN105872960A - 一种基于蓝牙的车铲装载自动识别系统及方法 - Google Patents

一种基于蓝牙的车铲装载自动识别系统及方法 Download PDF

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亢建民
段喜涛
王勐
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Abstract

本发明涉及一种基于蓝牙的车铲装载自动识别系统及方法，该系统包括可移动蓝牙贴片、智能终端、车铲装载自动识别模块和车铲装载数据模块，可移动蓝牙贴片设置于各矿用汽车上，智能终端设置于各电铲上，可移动蓝牙贴片通过蓝牙信号与智能终端进行通讯，智能终端与车铲装载自动识别模块通过wifi信号进行通讯，车铲装载自动识别模块通过光纤与车铲装载数据模块连接。该系统实现了把汽车编号、电铲号、电铲装车时间和矿用汽车离开电铲时间通过wifi信号传输到车铲装载自动识别模块，车铲装载数据模块实时访问该车铲装载自动识别模块，得到矿用汽车编号和电铲号，有效提高了车铲配对识别的精度与准度，同时在实际部署时，降低了部署成本。

Description

一种基于蓝牙的车铲装载自动识别系统及方法
技术领域
本发明属于车铲装载自动识别技术领域，具体涉及一种基于蓝牙的车铲装载自动识别系统及方法。
背景技术
目前，在矿山生产系统中，调度人员根据生产计划，在交班后对矿用汽车、电铲计划下达调度指令。实际生产过程中往往发生情况变化，系统需要重新下达矿用汽车和电铲的调配计划，由于矿用汽车和电铲不能自动识别，造成调配计划与实际执行情况脱节，增加了数据管理的难度，给生产带来不便。同时如果根据对讲机人工调整后，矿用汽车和电铲计划程序不能及时更改，使数据传递不及时、不准确，造成实际车和铲计量统计误差，对生产管理造成影响，给生产组织带来不便。
根据现场情况，可以采用如下技术手段来实现车铲自动识别：
1)采用RFID技术时，RFID的距离在5米左右，同时安装的位置要求严格，必须在读卡器的天线的范围内，如果车的方向变化，就出现读不到卡，同时价格高。
2)采用GPS技术时，GPS的位置误差一般在15米左右，所以造成铲和车的位置对接定位不准，读不到真正的铲车距离，同时GPS需要专门的软件操作，造成判断不准，维修不便。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出一种基于蓝牙的车铲装载自动识别系统及方法。
一种基于蓝牙的车铲装载自动识别系统，包括可移动蓝牙贴片、智能终端、车铲装载自动识别模块和车铲装载数据模块；
所述可移动蓝牙贴片设置于各矿用汽车上，所述智能终端设置于各电铲上，所述可移动蓝牙贴片通过蓝牙信号与智能终端进行通讯，所述智能终端与车铲装载自动识别模块通过wifi信号进行通讯，所述车铲装载自动识别模块通过光纤与车铲装载数据模块连接。
所述可移动蓝牙贴片，用于发送低功耗的蓝牙信号至智能终端；
所述智能终端，用于接收该智能终端所在电铲的固定范围内的矿用汽车的蓝牙信号，自动读取该可移动蓝牙贴片的地址，获取可移动蓝牙贴片的ID号，通过wifi信号将该智能终端的识别码、接收到蓝牙信号的可移动蓝牙贴片的ID号、该ID号被识别到的起始时间和终止时间发送至车铲装载自动识别模块，其中，所述可移动蓝牙贴片的ID号被识别到的起始时间作为电铲装车时间，所述可移动蓝牙贴片的ID号被识别到的终止时间作为矿用汽车离开电铲时间；
所述车铲装载自动识别模块，通过第一服务器实现，用于存储接收到的智能终端的识别码、及其对应的可移动蓝牙贴片的ID号以及该ID号被识别到的时间，并通过存储的可移动蓝牙贴片的ID号对应的矿用汽车编号和智能终端的识别码对应的电铲号，识别出接收到的矿用汽车编号和电铲号，同时记录电铲装车时间和矿用汽车离开电铲时间，并将识别的矿用汽车编号、电铲号、电铲装车时间和矿用汽车离开电铲时间发送至车铲装载数据模块；
所述车铲装载数据模块，通过第二服务器实现，用于定时读取车铲装载的矿用汽车编号、电铲号、电铲装车时间和矿用汽车离开电铲时间，并记录统计每个电铲装车的数量，若读取的车铲装载的矿用汽车编号及其对应的电铲号与车铲装载数据模块存储的车铲装载生产计划中不一致，则更新车铲装载生产计划，其中，车铲装载生产计划中记录了各个电铲装车的矿用汽车编号。
所述可移动蓝牙贴片采用支持蓝牙4.0标准协议的蓝牙模块。
所述智能终端为具有蓝牙模块和wifi模块的基于安卓操作系统的可移动轻型智能终端。
采用基于蓝牙的车铲装载自动识别系统进行车铲装载自动识别的方法，包括一下步骤：
智能终端实时搜索蓝牙信号，接收该智能终端所在电铲的蓝牙信号区域内的矿用汽车的蓝牙信号，自动读取该可移动蓝牙贴片的地址，获取可移动蓝牙贴片的ID号；
智能终端通过wifi信号将该智能终端的识别码、接收到蓝牙信号的可移动蓝牙贴片的ID号、该ID号被识别到的起始时间和终止时间发送至车铲装载自动识别模块；
车铲装载自动识别模块存储接收到的智能终端的识别码、及其对应的可移动蓝牙贴片的ID号以及该ID号被识别到的时间；
车铲装载自动识别模块通过存储的蓝牙贴片ID号对应的矿用汽车编号和智能终端的识别码对应的电铲号，识别出接收到的矿用汽车编号和电铲号，同时记录电铲装车时间和矿用汽车离开电铲时间；
车铲装载自动识别模块将识别的矿用汽车编码、电铲号、电铲装车时间和矿用汽车离开电铲时间发送至车铲装载数据模块；
车铲装载数据模块定时读取车铲装载的矿用汽车编号、电铲号、电铲装车时间和矿用汽车离开电铲时间，并记录统计每个电铲装车的数量。
车铲装载数据模块对读取的车铲装载的矿用汽车编号及其对应的电铲号与车铲装载数据模块存储的车铲装载生产计划进行比较，若不一致，则更新车铲装载生产计划。
本发明的有益效果是：
本发明提出一种基于蓝牙的车铲装载自动识别系统及方法，本发明采用近场蓝牙技术，对矿用汽车在电铲前装载时停车位置，角度均无要求，有效的提高了车铲配对识别的精度与准度，同时在实际部署时，降低了部署成本；本发明即使在多个矿用汽车同时在电铲前排队等待的情况下，也可有效的自动识别出当前状态下正在电铲前装载的矿用汽车的信息，不需要人为纠正干预；本发明采用安卓系统软件，实现了车铲自动识别，提高生产实时系统跟踪的准确性，保证了采集数据的合理性；本发明采用安卓系统APP软件，实现把汽车编号、电铲号、电铲装车时间和矿用汽车离开电铲时间这四个数据，通过现场的无线WIFI，传输到车铲装载自动识别模块中，车铲装载数据模块实时访问该车铲装载自动识别模块，并对读取的数据与车铲装载生产计划相比较，如果不一致，将更改车铲装载生产计划，保证车铲的真正对接，提高矿石性质的跟踪的准确性，保证了入选比例的合理性。
附图说明
图1为本发明具体实施方式中基于蓝牙的车铲装载自动识别系统的结构示意图；
图2为本发明具体实施方式中基于蓝牙的车铲装载自动识别方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式加以详细的说明。
一种基于蓝牙的车铲装载自动识别系统，如图1所示，包括可移动蓝牙贴片、智能终端、车铲装载自动识别模块和车铲装载数据模块。
本实施方式中，现场共有17个电铲和26台矿用汽车，将电铲设定电铲号分别为铲1、铲2～铲17，将矿用汽车设定矿用汽车编号分别为车1、车2～车26，26个可移动蓝牙贴片分别设置于各矿用汽车上，各个蓝牙贴片的ID号对应一个矿用汽车编号，17个智能终端分别设置于各电铲上，各个智能终端的识别码对应一个电铲号，可移动蓝牙贴片通过蓝牙信号与智能终端进行通讯，智能终端与车铲装载自动识别模块通过wifi信号进行通讯，车铲装载自动识别模块通过光纤与车铲装载数据模块连接。
本实施方式中，可移动蓝牙贴片采用支持蓝牙4.0标准协议的NRF51822蓝牙模块，具有传输距离远，省电的特点，一次充电可以连续使用12个月，可移动蓝牙贴片上运行的是支持iBeacon标准协议的固件，每个可移动蓝牙贴片带有自己的唯一标识的ID号，可以把此ID号设置成相应的矿用汽车编号，用于发送的蓝牙信号至智能终端。
本实施方式中，智能终端为具有蓝牙模块和wifi模块的基于安卓操作系统的可移动轻型智能终端，通过安装基于安卓系统开发的APP软件实现，用于接收该智能终端所在电铲的蓝牙信号区域内的矿用汽车的蓝牙信号，自动读取该可移动蓝牙贴片的地址，获取可移动蓝牙贴片的ID号，通过wifi信号将该智能终端的识别码、接收到蓝牙信号的可移动蓝牙贴片的ID号、该ID号被识别到的起始时间和终止时间发送至车铲装载自动识别模块，其中，可移动蓝牙贴片的ID号被识别到的起始时间作为电铲装车时间，可移动蓝牙贴片的ID号被识别到的终止时间作为矿用汽车离开电铲时间。
智能终端的APP软件还包括：不停扫描该智能终端所在电铲扫描区域内的蓝牙信号，判断该扫描区域内是否有设置有可移动蓝牙贴片的矿用汽车，当扫描到矿用汽车后，在空白处显示扫描到的可移动蓝牙贴片的ID号、被识别到的时间，并通过wifi信号与车铲装载自动识别模块进行通讯，上传数据，同时可以设置所选用的wifi网络数据、设置是否自动上传智能终端所在电铲编号、设置扫描距离、设置扫描频率。
本实施方式中，车铲装载自动识别模块，通过第一服务器实现，第一服务器即车铲自动识别服务器，安装有车铲自动识别软件，该软件用于存储接收到的智能终端的识别码、及其对应的可移动蓝牙贴片的ID号以及该ID号被识别到的时间，并通过存储的可移动蓝牙贴片的ID号对应的矿用汽车编号和智能终端的识别码对应的电铲号，识别出接收到的矿用汽车编号和电铲号，同时记录电铲装车时间和矿用汽车离开电铲时间，并将识别的矿用汽车编号、电铲号、电铲装车时间和矿用汽车离开电铲时间发送至车铲装载数据模块。
本实施方式中，车铲装载数据模块，通过第二服务器实现，第二服务器即应用服务器，安装有设备监控软件，该软件用于定时读取车铲装载的矿用汽车编号、电铲号、电铲装车时间和矿用汽车离开电铲时间，并记录统计每个电铲装车的数量，若读取的车铲装载的矿用汽车编号及其对应的电铲号与车铲装载数据模块存储的车铲装载生产计划中不一致，则更新车铲装载生产计划，其中，车铲装载生产计划中记录了各个电铲装车的矿用汽车编号。
采用基于蓝牙的车铲装载自动识别系统进行车铲装载自动识别的方法，如图2所示，所述方法包括：
101、智能终端实时搜索蓝牙信号，接收该智能终端所在电铲的蓝牙信号区域内的矿用汽车的蓝牙信号，自动读取该可移动蓝牙贴片的地址，获取可移动蓝牙贴片的ID号。
本实施方式中，智能终端开启后，实施搜索在所在电铲的蓝牙信号区域内的矿用汽车的蓝牙信号，蓝牙信号区域为20米，扫描周期为2秒，定位该可移动蓝牙贴片所在矿用汽车的位置。
102、智能终端通过wifi信号将该智能终端的识别码、接收到蓝牙信号的可移动蓝牙贴片的ID号、该ID号被识别到的起始时间和终止时间发送至车铲装载自动识别模块。
103、车铲装载自动识别模块存储接收到的智能终端的识别码、及其对应的可移动蓝牙贴片的ID号以及该ID号被识别到的时间。
104、车铲装载自动识别模块通过存储的蓝牙贴片ID号对应的矿用汽车编号和智能终端的识别码对应的电铲号，识别出接收到的矿用汽车编号和电铲号，同时记录电铲装车时间和矿用汽车离开电铲时间。
本实施方式中，各个可移动蓝牙贴片的ID号对应一个矿用汽车编号，各个智能终端的识别码对应一个电铲号，车铲装载自动识别模块通过存储的可移动蓝牙贴片ID号对应的矿用汽车编号和智能终端的识别码对应的电铲号，识别出接收到的矿用汽车号和电铲号。
当矿用汽车经过某个电铲的蓝牙信号区域时，第一次扫描到该可移动蓝牙贴片的蓝牙信号的时间记录为电铲装车时间，智能终端每2秒扫描一次，将扫描不到该可移动蓝牙贴片的蓝牙信号的时间记录为矿用汽车离开电铲时间，如果该电铲装车时间到矿用汽车离开电铲时间的间隔小于90秒，则该时间记录自动被舍弃，因为在实际生产过程中90秒是最低的装车时间，如果该时长高于90秒，则将该电铲装车时间和矿用汽车离开电铲时间进行记录。
105、车铲装载自动识别模块将识别的矿用汽车编码、电铲号、电铲装车时间和矿用汽车离开电铲时间发送至车铲装载数据模块。
106、车铲装载数据模块定时读取车铲装载的矿用汽车编号、电铲号、电铲装车时间和矿用汽车离开电铲时间，并记录统计每个电铲装车的数量。
107、车铲装载数据模块对读取的车铲装载的矿用汽车编号及其对应的电铲号与车铲装载数据模块存储的车铲装载生产计划进行比较，若不一致，则更新车铲装载生产计划。
本实施方式中，车铲装载数据模块每隔两秒读取一次车铲装载的矿用汽车编号、电铲号、电铲装车时间和矿用汽车离开电铲时间，并记录统计每个电铲装车的数量，通过称重装置读取每台矿用车装载矿石的量(t)，可以计算出每个电铲装矿石的量(t)。车铲装载数据模块中记录有车铲装载生产计划记录，在实际生产工作中，由于矿用车或电铲发生故障，工作人员会根据实际情况口头更改装车计划，当车铲装载数据模块对读取的车铲装载的矿用汽车编号及对应的电铲号与车铲装载数据模块存储的车铲装载生产计划进行比较后出现不一致时，则更新车铲装载生产计划，实现车铲装载的自动识别。
本实施方式中，根据生产计划以及现场电铲所在的位置，在实施过程中可知电铲装的是岩石还是矿石，以及矿石性质，通过本发明装置和现场称重装置以及铁路自动识别装置即可得知现场车铲装载过程中所装载的赤铁矿、亚铁和碳酸铁等矿石的性质、数量、去向等信息，保证了数据传递的及时性、准确性，减轻管理人员的劳动强度。

Claims (5)

1.一种基于蓝牙的车铲装载自动识别系统，其特征在于，包括可移动蓝牙贴片、智能终端、车铲装载自动识别模块和车铲装载数据模块；
所述可移动蓝牙贴片设置于各矿用汽车上，所述智能终端设置于各电铲上，所述可移动蓝牙贴片通过蓝牙信号与智能终端进行通讯，所述智能终端与车铲装载自动识别模块通过wifi信号进行通讯，所述车铲装载自动识别模块通过光纤与车铲装载数据模块连接。
2.根据权利要求1所述的基于蓝牙的车铲装载自动识别系统，其特征在于，所述可移动蓝牙贴片，用于发送低功耗的蓝牙信号至智能终端；
所述智能终端，用于接收该智能终端所在电铲的固定范围内的矿用汽车的蓝牙信号，自动读取该可移动蓝牙贴片的地址，获取可移动蓝牙贴片的ID号，通过wifi信号将该智能终端的识别码、接收到蓝牙信号的可移动蓝牙贴片的ID号、该ID号被识别到的起始时间和终止时间发送至车铲装载自动识别模块，其中，所述可移动蓝牙贴片的ID号被识别到的起始时间作为电铲装车时间，所述可移动蓝牙贴片的ID号被识别到的终止时间作为矿用汽车离开电铲时间；
所述车铲装载自动识别模块，通过第一服务器实现，用于存储接收到的智能终端的识别码、及其对应的可移动蓝牙贴片的ID号以及该ID号被识别到的时间，并通过存储的可移动蓝牙贴片的ID号对应的矿用汽车编号和智能终端的识别码对应的电铲号，识别出接收到的矿用汽车编号和电铲号，同时记录电铲装车时间和矿用汽车离开电铲时间，并将识别的矿用汽车编号、电铲号、电铲装车时间和矿用汽车离开电铲时间发送至车铲装载数据模块；
所述车铲装载数据模块，通过第二服务器实现，用于定时读取车铲装载的矿用汽车编号、电铲号、电铲装车时间和矿用汽车离开电铲时间，并记录统计每个电铲装车的数量，若读取的车铲装载的矿用汽车编号及其对应的电铲号与车铲装载数据模块存储的车铲装载生产计划中不一致，则更新车铲装载生产计划，其中，车铲装载生产计划中记录了各个电铲装车的矿用汽车编号。
3.根据权利要求1所述的基于蓝牙的车铲装载自动识别系统，其特征在于，所述可移动蓝牙贴片采用支持蓝牙4.0标准协议的蓝牙模块。
4.根据权利要求1所述的基于蓝牙的车铲装载自动识别系统，其特征在于，所述智能终端为具有蓝牙模块和wifi模块的基于安卓操作系统的可移动轻型智能终端。
5.采用权利要求1所述的基于蓝牙的车铲装载自动识别系统进行车铲装载自动识别的方法，其特征在于，包括：
智能终端实时搜索蓝牙信号，接收该智能终端所在电铲的蓝牙信号区域内的矿用汽车的蓝牙信号，自动读取该可移动蓝牙贴片的地址，获取可移动蓝牙贴片的ID号；
智能终端通过wifi信号将该智能终端的识别码、接收到蓝牙信号的可移动蓝牙贴片的ID号、该ID号被识别到的起始时间和终止时间发送至车铲装载自动识别模块；
车铲装载自动识别模块存储接收到的智能终端的识别码、及其对应的可移动蓝牙贴片的ID号以及该ID号被识别到的时间；
车铲装载自动识别模块通过存储的蓝牙贴片ID号对应的矿用汽车编号和智能终端的识别码对应的电铲号，识别出接收到的矿用汽车编号和电铲号，同时记录电铲装车时间和矿用汽车离开电铲时间；
车铲装载自动识别模块将识别的矿用汽车编码、电铲号、电铲装车时间和矿用汽车离开电铲时间发送至车铲装载数据模块；
车铲装载数据模块定时读取车铲装载的矿用汽车编号、电铲号、电铲装车时间和矿用汽车离开电铲时间，并记录统计每个电铲装车的数量。
车铲装载数据模块对读取的车铲装载的矿用汽车编号及其对应的电铲号与车铲装载数据模块存储的车铲装载生产计划进行比较，若不一致，则更新车铲装载生产计划。
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