CN108152840A - 基于北斗rn差分定位的高精度自动压路控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于北斗RN差分定位的高精度自动压路控制系统，包括设置在压路机上的移动定位端，所述移动定位端包括CPU、无线电台、北斗RN、GPRS通信模组和CAN接口，所述无线电台通过433M天线连接有差分基站，所述北斗RN通过卫星天线连接有北斗卫星，所述GPRS通信模组通过移动通信网络连接有监控中心，所述CPU通过CAN接口连接有压路机控制系统。本发明通过差分基站，实现了北斗RN的厘米级高精度定位，从而压路机可以实现自动压路，并远程监控压路重复次数和覆盖率，保证了压路质量。

Description

基于北斗RN差分定位的高精度自动压路控制系统和方法
技术领域
本发明涉及压路机运行的自动控制技术领域，具体是一种基于北斗RN差分定位的高精度自动压路控制系统和方法。
背景技术
当前，我国道路建设工程量非常大，而道路质量事故时有出现，造成道路质量出问题的一个主要原因就在道路施工过程中的压路环节，其一是施工方为了节省成本，减少碾压重复次数，其二是操作人员记录的重复次数错误或碾压的覆盖率没有达到100%。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种结构简单、效果良好的基于北斗RN差分定位的高精度自动压路控制系统和方法。
本发明是以如下技术方案实现的：一种基于北斗RN差分定位的高精度自动压路控制系统，包括设置在压路机上的移动定位端，所述移动定位端包括CPU、无线电台、北斗RN、GPRS通信模组和CAN接口，所述无线电台通过433M天线连接有差分基站，所述北斗RN通过卫星天线连接有北斗卫星，所述GPRS通信模组通过移动通信网络连接有监控中心，所述CPU通过CAN接口连接有压路机控制系统。
所述无线电台与CPU以及GPRS通信模组与CPU之间为双向信号连接。
所述北斗RN与CPU之间为由北斗RN向CPU的单向信号连接。
一种基于北斗RN差分定位的高精度自动压路控制系统的控制方法，包括以下步骤:
a、监控中心通过移动通信网络下发施工轨迹和重复次数给移动定位端的GPRS通信模组，GPRS通信模组将施工轨迹和重复次数传送给CPU进行记录并保存；
b、北斗RN通过卫星天线与北斗卫星连接确定监测位置并将位置信息发送给CPU；
c、无线电台通过433M天线与差分基站连接获得校正信息，CPU通过校正信息对监测位置进行修正并得到实时位置信息，并将实时位置信息传送到监控中心；
d、移动定位端将实时位置与施工轨迹进行对比，如有偏差则向压路机控制系统发出方向调整命令；
e、重复步骤b-d，直到实时位置与施工轨迹没有偏差；
f、当压路机运行到施工轨迹的终端时记录次数，并将记录值传送到监控中心；
g、检测记录的重复次数是否达到设定的重复次数，如果没有CPU通过CAN接口向压路机控制系统发送换向倒退命令，如果到达重复次数，则CPU通过CAN接口向压路机控制系统发送停机命令。
本发明具有以下优点：本系统使用北斗RN系统，通过一个差分基站，实现了移动定位端的厘米级高精度定位，在此高精度定位的基础上，根据设定的施工轨迹，就可以控制压路机自动按照预设的轨迹行进施工，既解除了人工枯燥乏味的操作，也减少了操作人员手工操作带来的误差。另外，移动定位端自动记录碾压重复次数，并通过移动通信网络上传实时施工轨迹到监控中心，这样可以远程监控重复次数和覆盖率，保证了施工质量。
附图说明
图1是本发明的结构示原理示意图。
具体实施方式
如图1所示的一种基于北斗RN差分定位的高精度自动压路控制系统，包括设置在压路机上的移动定位端，所述移动定位端包括CPU、无线电台、北斗RN、GPRS通信模组和CAN接口，所述无线电台通过433M天线连接有差分基站，所述北斗RN通过卫星天线连接有北斗卫星，所述GPRS通信模组通过移动通信网络连接有监控中心，所述CPU通过CAN接口连接有压路机控制系统。所述无线电台与CPU以及GPRS通信模组与CPU之间为双向信号连接。所述北斗RN与CPU之间为由北斗RN向CPU的单向信号连接。
本发明的一种基于北斗RN差分定位的高精度自动压路控制系统由五部分组成：北斗卫星、差分基站、移动定位端、压路机控制系统和远程监控中心。北斗卫星、差分基站、移动定位端组成差分定位系统，基本原理为：位置固定不变的差分基站，利用已知坐标和卫星星历计算出观测值的校正值，并通过433M无线电台将校正值发送给运动中的移动定位端，移动定位端根据接收到的校正值对自己的位置观测值进行修正，以消除卫星钟差、接收机钟差、大气电离层和对流层折射误差的影响，这样移动定位端获取到的经过校正的位置信息的精度就能达到厘米级。移动定位端还通过移动通信网络与监控中心服务器建立链接，用户可以通过提供的操作网页界面，在地图上绘制出设定的压路轨迹，并输入碾压重复次数，当用户确认了这些施工信息后，监控中心将这些信息下载到移动定位端，这样移动定位端就可以根据实时采集到的高精度位置信息与监控中心设定的轨迹数据的差异，决定是前进、后退，以及控制方向机调整当前的行进轨迹，当移动定位端检测到已经运行到设定的轨迹的尽头后，自动折返，并记录碾压次数；移动定位端对压路机进行的前进/后退、方向调整等控制是通过压路机控制系统实现的，即移动定位端将控制命令通过CAN接口发送给压路机控制系统。另外，移动定位端还将实时行进轨迹和重复次数上传到监控中心，这样监控中心就可以远程监控压路重复次数和覆盖率。
一种基于北斗RN差分定位的高精度自动压路控制系统的控制方法，包括以下步骤:
a、监控中心通过移动通信网络下发施工轨迹和重复次数给移动定位端的GPRS通信模组，GPRS通信模组将施工轨迹和重复次数传送给CPU进行记录并保存；
b、北斗RN通过卫星天线与北斗卫星连接确定监测位置并将位置信息发送给CPU；
c、无线电台通过433M天线与差分基站连接获得校正信息，CPU通过校正信息对监测位置进行修正并得到实时位置信息，并将实时位置信息传送到监控中心；
d、移动定位端将实时位置与施工轨迹进行对比，如有偏差则向压路机控制系统发出方向调整命令；
e、重复步骤b-d，直到实时位置与施工轨迹没有偏差；
f、当压路机运行到施工轨迹的终端时记录次数，并将记录值传送到监控中心；
g、检测记录的重复次数是否达到设定的重复次数，如果没有CPU通过CAN接口向压路机控制系统发送换向倒退命令，如果到达重复次数，则CPU通过CAN接口向压路机控制系统发送停机命令。

Claims (4)

1.一种基于北斗RN差分定位的高精度自动压路控制系统，其特征在于：包括设置在压路机上的移动定位端，所述移动定位端包括CPU、无线电台、北斗RN、GPRS通信模组和CAN接口，所述无线电台通过433M天线连接有差分基站，所述北斗RN通过卫星天线连接有北斗卫星，所述GPRS通信模组通过移动通信网络连接有监控中心，所述CPU通过CAN接口连接有压路机控制系统。
2.如权利要求1所述的基于北斗RN差分定位的高精度自动压路控制系统，其特征在于：所述无线电台与CPU以及GPRS通信模组与CPU之间为双向信号连接。
3.如权利要求1所述的基于北斗RN差分定位的高精度自动压路控制系统，其特征在于：所述北斗RN与CPU之间为由北斗RN向CPU的单向信号连接。
4.一种基于北斗RN差分定位的高精度自动压路控制系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤:
a、监控中心通过移动通信网络下发施工轨迹和重复次数给移动定位端的GPRS通信模组，GPRS通信模组将施工轨迹和重复次数传送给CPU进行记录并保存；
b、北斗RN通过卫星天线与北斗卫星连接确定监测位置并将位置信息发送给CPU；
c、无线电台通过433M天线与差分基站连接获得校正信息，CPU通过校正信息对监测位置进行修正并得到实时位置信息，并将实时位置信息传送到监控中心；
d、移动定位端将实时位置与施工轨迹进行对比，如有偏差则向压路机控制系统发出方向调整命令；
e、重复步骤b-d，直到实时位置与施工轨迹没有偏差；
f、当压路机运行到施工轨迹的终端时记录次数，并将记录值传送到监控中心；
g、检测记录的重复次数是否达到设定的重复次数，如果没有CPU通过CAN接口向压路机控制系统发送换向倒退命令，如果到达重复次数，则CPU通过CAN接口向压路机控制系统发送停机命令。
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