CN108303946A - 一种应用于钢包的天车定位管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业自动化技术领域，公开了一种应用于钢包的天车定位管理系统，包括车载站和地面站；车载站包括行车动作采集单元、行车称重单元、车载无线通讯单元和车载主控单元；地面站包括地面无线通讯单元、地面中控单元、钢包跟踪单元、钢包调度单元和行车定位单元。该系统高精度、高效率地实现了炼钢‑连铸过程中的天车定位、钢包跟踪及生产管理的综合管理需求。该系统降低了炼钢厂生产过程中人工管理的成本，减少了维护工作量，安全性能较好。

Description

一种应用于钢包的天车定位管理系统

技术领域

本发明涉及工业自动化技术领域，特别是涉及一种应用于钢包的天车定位管理系统。

背景技术

目前在天车定位方面，除了传统的人工方式外，还出现了激光定位、信标定位、光电开关定位、摄像设备定位等多种定位方法。

激光定位是利用激光测距原理实现的，激光测距传感器向反射板射出激光后，接收反射的激光束，进而通过光束的发出与接收之间的时间差计算出天车距离，最终达到定位的目的。激光定位时，激光与被测面必须垂直，否则光路倾斜，接收反射光耗费的时间变长，直接导致距离计算出错，从而造成定位不准。同时为了保证精度，不仅激光设备需要一直保持整洁干净，对环境的整洁程度、空气能见度也有很高的要求。除此之外，设备造价高、防抖抗震性差也是其缺点。

信标定位是基于无线射频识别技术，利用安装在天车上的电子标签作为天车位置监测点，标签进入磁场后有两种工作方式：1、标签接收RFID(RADIO FREQUENCYIDENTIFICATION，射频识别)解读器发出的射频信号，并利用感应电流发出标签信息；2、标签主动发送某一频率信号，RFID解读器接收。RFID解读器接收信息并解码后，(一般地)通过无线网络将该信息传送至工控计算机或控制终端。其无法进行连续不间断的定位，定位结果是一个一个的坐标点。另外，由于超高频RFID电子标签具有反向反射性特点，使得含有金属和水分的物体或环境会对RFID产生影响。

光电开关定位主要使用漫反射式光电开关和按照一定规律(一般是8421编码)排列的定位单元，通过接收不同数量的定位单元反射回的光电信号来确定天车位置。有些方案使用光电编码器与光电开关进行组合定位，先利用光电编码器测定天车运动距离，再与校对光电开关共同确定天车位置。其无法进行连续定位，且由于其通过反射回来的光信号来进行检测，受环境因素影响程度较大，强光、粉尘、油污等因素都会影响光电开关的正常工作。同时，当检测物体为黑色等吸收光能大、反射率不强的颜色时，由于反射的光线不足，光电开关难以检测到。

摄像设备定位是先将标准参考物设置在天车导轨旁的固定位置上(如墙面)，然后将若干摄像头安装在天车上，摄像头的安装位置和角度要根据实际场地情况进行精密计算后确定。天车运行过程中，计算机将摄像头拍摄到的标准参考物图像进行灰度处理、幅度分割、边缘检测、特征点选定后，将对这些图像进行特征匹配，进而经过预置计算程序的一系列计算得到天车的位置。多部天车之间可以互为位置参考。其准确性较差。并且使用环境一旦改变，这套方案就无法继续使用，摄像头的数量、安装位置、角度、标准参考物的数量、位置等都必须重新计算。这种方案基本不具备可移植性和适配性。

目前在生产调度方面，国内大部分传统炼钢厂的行车调度基本上还是依靠人工完成的，所谓的天车物流系统仅仅能够提供铁水、废钢、钢水数据，供调度人员参考。生产过程中由调度员进行生产巡视和现场处理，通过对讲机与相关工作人员进行通讯。这样不仅无法达到生产计划最优化，也不利于生产过程中对计划进行调整，容易造成物流堵塞或设备闲置，严重时还会造成钢水冻结、连铸断浇，严重影响生产。而且人工现场调度易受环境因素干扰，工人安全没有保障，调度效率也十分低下。

发明内容

本发明针对现有技术中的缺点，提供了一种应用于钢包的天车定位管理系统。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。

一种应用于钢包的天车定位管理系统，包括车载站和地面站；

车载站包括行车动作采集单元、行车称重单元、车载无线通讯单元和车载主控单元；行车动作采集单元包括车载PLC，车载PLC用于对行车动作进行采集记录并上传到车载主控单元；行车称重单元包括称重传感器和电信号转换器，称重传感器连接电信号转换器进行数据转换，电信号转换器传输数据上传至车载主控单元；车载无线通讯单元通过无线扩频与地面站进行通讯；车载主控单元包括指令PLC、以太网通讯模块和显示器，用于接收中控上位机的数据和指令，并进行显示；

地面站包括地面无线通讯单元、地面中控单元、钢包跟踪单元、钢包调度单元和行车定位单元；地面无线通讯单元用于与车载无线通讯单元进数据交互；地面中控单元包括工控机和上位机，用于接收各个行车、钢包的数据，并进行数据分析；钢包跟踪单元包括台车，台车上放置钢包，用于对钢包的位置状态信息进行判断；钢包调度单元包括钢包调度系统和动画仿真系统，钢包调度系统连接车载主控单元获取行车数据，用于在动画仿真系统中进行模拟实施场景；行车定位单元包括编码电缆，编码电缆连接中控上位机，编码电缆包括电缆芯线、模芯和电缆护套，编码电缆分别安装于行车的X轴轨道和Y轴轨道上。

作为优选，车载站还包括车载显示及语音单元，包括电子显示屏和语音提示器，用于下达行车指令与操作提醒。

作为优选，上位机设有触摸屏，通过触摸屏对上位机进行操作。

作为优选，芯线由超高温导线制成。

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

1、本发明由于通过安装在移动机车上的天线箱与敷设在地上的编码电缆之间的电磁耦合来检测移动机车的位置，所以无机械性接触磨损，因而可高速准确地检测和传送位置信息。

2、由于编码电缆为多对以一定规律交叉扭绞结构，能有效地抑制外部散杂电平的干扰。

3、由于是利用各对地址线接收到的信号的相位和基准线接收到的信号的相位相比较，以同相为“0”，反相为“l”进行组合而得到的地址信息，所以地址稳定，不受电平波动的影响。

4、能在移动机车行走范围内连续地、高精度地检测绝对地址。

5、地址连续性及定位精度：编码电缆属于连续检测，能准确反应行车当前位置，有利于调度人员及时掌握行车动态，定位精度在mm级别；射频识别属于间歇式定位，车辆开始行走时，在监控画面下不能及时反应出来，使调度人员对车辆状况的掌握存在滞后，而且射频识别定位精度低，根据安装间距，在几十厘米以上，实际上，射频识别定位技术根本没有定位精度这样的参数。

6、抗干扰性及可靠性：编码电缆基于线圈环路电磁感应原理，编码电缆内部线圈和天线箱线圈尺寸都较大，即使在安装时用金属扁钢进行固定，也能实现正常可靠检测，因此能完全适应现场多粉尘及铁屑的环境；而电子标签设置在金属物质上时，金属物质经常会对标签的信息产生干扰现象，产生识别错误。炼钢厂多粉尘铁屑的环境对电子标签会有很大影响。

7、可维护性：编码电缆护套采用军用氯丁胶，具有极佳的抗氧化及腐蚀性能。在焦化厂的恶劣环境中的实际应用证明，除了红焦落地导致的编码电缆烧毁外，编码电缆基本免维护。而电子标签由于铁屑铁粉的影响，需要经常进行维护，工作量较大。

附图说明

图1是本发明一种应用于钢包的天车定位管理系统的结构连接示意图；

图2是本发明一种应用于钢包的天车定位管理系统中钢包位置判定条件及结果示意图；

图3是本发明一种应用于钢包的天车定位管理系统中钢包跟踪调度系统的示意图；

图4是本发明一种应用于钢包的天车定位管理系统中编码点浪平面展开示意图；

图5是本发明一种应用于钢包的天车定位管理系统中编码电缆位置检测原理图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图5所示，一种应用于钢包的天车定位管理系统，包括车载站和地面站；

车载站包括行车动作采集单元、行车称重单元、车载无线通讯单元和车载主控单元；行车动作采集单元包括车载PLC，车载PLC用于对行车动作进行采集记录并上传到车载主控单元；行车称重单元包括称重传感器和电信号转换器，称重传感器连接电信号转换器进行数据转换，电信号转换器传输数据上传至车载主控单元；车载无线通讯单元通过无线扩频与地面站进行通讯；车载主控单元包括指令PLC、以太网通讯模块和显示器，用于接收中控上位机的数据和指令，并进行显示；

地面站包括地面无线通讯单元、地面中控单元、钢包跟踪单元、钢包调度单元和行车定位单元；地面无线通讯单元用于与车载无线通讯单元进数据交互；地面中控单元包括工控机和上位机，用于接收各个行车、钢包的数据，并进行数据分析；钢包跟踪单元包括台车，台车上放置钢包，用于对钢包的位置状态信息进行判断；钢包调度单元包括钢包调度系统和动画仿真系统，钢包调度系统连接车载主控单元获取行车数据，用于在动画仿真系统中进行模拟实施场景；行车定位单元包括编码电缆，编码电缆连接中控上位机，编码电缆包括电缆芯线、模芯和电缆护套，编码电缆分别安装于行车的X轴轨道和Y轴轨道上。

车载站还包括车载显示及语音单元，包括电子显示屏和语音提示器，用于下达行车指令与操作提醒。

上位机设有触摸屏，通过触摸屏对上位机进行操作。

芯线由超高温导线制成。

下面对单元进行介绍：

1.行车定位单元

本系统的行车定位单元采用耐高温、耐腐蚀、编码定位阻抗匹配电缆技术来实现天车(大车及小车)的地址检测及定位。所用编码电缆由电缆芯线、模芯和电缆护套构成，其电缆护套采用军用氯丁胶，具有良好的抗腐蚀及氧化功能。在本方案中，在行车X轴轨道上和小车的Y轴轨道上，各安装一套编码电缆定位设备。行车X轴方向的地址直接从地面站检测得出，送到中控上位机。小车Y轴方向地址从车载站检测得出后，送到车载主控单元。中控上位机和车载主控单元之间通过无线双向通讯单元进行数据传输。

2.行车动作采集单元

利用车载PLC(可编程逻辑控制器)对行车的各种动作(如加紧、放松、下降等)进行采集记录，并上传到中控计算机。本系统可对信号进行滤波处理，防止系统误判。

3.行车称重单元

本系统利用安装在行车上的称重传感器采集重量信息，并转换为电信号，经称重仪表把信号传送给数据处理单元、车载触摸屏及中控上位机等。该设备优选宁波银河自控设备公司的称重传感器。

4.车载无线通讯单元

本系统采用无线扩频通讯技术，实现行车与地面站中控室的数据通讯。车载站与地面站采用一对多(Point To Multipoint)的方式进行通讯。该通讯技术稳定可靠，通讯速率可达300Mbps，误码率低于10^-7。

5.车载主控单元

车载主控系统连接车载站各个子系统，综合每个单元的数据，统一发送到中控上位机。同时接收中控上位机的数据和指令，进行处理分析，并送显示及语音提示等。在本系统中，采用PLC S7-1200CPU单元，并在机架上添加以太网通讯模块，实现数据的采集与交换。在程序功能实现上，通过添加FC块(一种组织块)，在主程序OB1(自由循环组织块)中调用来实现。这样，即可以保持与原有车载控制系统的兼容性，也为以后的功能扩展预留了最佳的接口方式。

6.地面无线通讯单元

地面无线通讯系统与车载无线通讯单元进行双向数据交换，在渣跨、加料跨和受钢跨各设一套地面无线通讯系统，每一套地面站对应该跨的多辆车载站。

7.地面中控单元

地面中控系统是本系统的核心控制中心，由工控机和上位机软件组成，用于汇集各个行车、钢包的数据，以直观的动画方式显示各车位置及状态，对数据进行分析处理，用以高效指导生产，并及时做出合理调整。

8.钢包跟踪单元

由于车间内的钢包必须通过行车进行移动，因此所有钢包的移动过程都可以在行车轨迹以及称重变化中体现出来。当钢包处于台车上时，可通过跟踪台车的位置和工位来判断钢包的位置状态信息。车间内的每一个钢包都通过钢包编号、位置坐标进行管理，其关联的参数还包括：包内是铁水还是钢水，钢包重量，相应的成份，包放在该位置的起始时间，钢包坐标允许误差、钢包是否在车间、进出车间时间等参数。正在操作的钢包号由包号识别系统输入，提包与放包的坐标位置由行车工发出的提放包信号，结合重量变化信号确定。根据现场实际生产情况，以钢包移动的一般特点，钢包发生位置变化时的状态大概有4种，分别为：钢包从处理工位被行车吊离、钢包从行车被吊放到处理工位、钢包从台车位被吊到行车、钢包从行车吊放到台车位。

钢包移动的判断正确与否，对行车的操作是关键。如果行车停在一个工位上，并进行移包操作，此时对这个过程进行判断的话，由于行车的多次上下移动，很容易引起多次判断移动钢包，但当这个过程结束的时候，再进行判断就不会出现这种情况。现场的移动包过程中，行车在放好包或把包提起来之后，往往会保持X坐标不变而移动Y，可能持续4到5秒的时间，这类情况也可做为钢包移动的判别前提条件之一。

1)钢包放置不规范问题。如果钢包不在固定的工位上被行车放下，系统自动生成一个临时的工位对象以记录此钢包，当包被移走时，动态删除此工位；

2)某些工位可放多个钢包问题。如果在一个可以容纳多个钢包的工位内放下一个钢包，系统以该时刻的行车坐标动态生成一个普通工位，当行车把这个普通工位的包移走时，动态删除此工位；

3)旋转工位的钢包号辨别问题。当工位满足钢包离开条件时，如果此时工位上含有两个包，由于一般两个包是以队列的顺序进入工位的，依据先进先出原则辨别钢包号。当工位满足钢包达到条件时，新包以队列的顺序进入。

4)钢包不直接放到某些工位上的情况。依据行车或台车的位置确定钢包位置及状态信息。

5)某些工位有单独附属台车的问题。将附属台车看成是一个工位，若钢包满足离开条件时，此工位的钢包直接移至上一工位或上一工位钢包移走；若满足钢包到达的条件时，此工位钢包直接移开或者钢包被放至上一工位。

钢包位置特殊问题的判定：图2为钢包位置判定条件及结果示意图。

9.钢包调度单元

钢包调度单元是本系统智能调度功能的体现。钢包管理部分，由MSCC系统下发生产计划，天车物流系统负责具体执行计划以及现场钢包状态采集并发送到MSCC系统。

钢包作为炼钢-连铸生产工艺流程中钢水的载体，为生产质量和生产计划的执行服务，而台车、行车是钢包的载运工具，为钢包转运服务。通过对钢包转运过程的分析，可将钢包的转运过程分为重包转运阶段和空包转运阶段。

由出钢顺计划、钢包工艺标准(连铸工艺卡)、钢包的状况以及钢包跟踪系统传入的位置等信息建立钢包计划管理系统，并生成钢包运行计划，通过人机界面可修改由系统识别的钢包号，并根据修改后的钢包号产生新的钢包运行计划、台车及行车运行计划。

根据出钢顺计划和钢包运行计划，确定行车、台车时刻表，产生相应运行指令，并将这些指令发送给跟踪系统，由跟踪系统执行，并接受跟踪系统作业的反馈信息以产生下一条行车、台车指令。

钢包调度系统对计划编制采用先匹配钢包，再进行钢包路径编制，最后进行动画仿真模拟的方法。所以钢包系统具有钢包调度子系统，行车、台车子系统和动画仿真子系统三部分。钢包调度子系统是针对匹配钢包阶段的钢包信息维护和静态计划编制，包括对钢包静态计划的编制、钢包计划跟踪、钢包系统维护、钢包履历管理和空白计划编制五部分。行车、台车子系统是对计划运行时的运行辅助设备进行编制。动画仿真子系统是对编制好的钢包和辅助设备计划进行动画仿真模拟，以方便现场调度人员对计划进行修改确认。

钢包跟踪调度系统结构如图3所示，钢包跟踪调度系统处理共有三个步骤：静态钢包计划编制，行车、台车计划编制和动画系统仿真。静态钢包计划编制是根据编制好的静态出钢顺序计划对钢包的要求和钢包当前情况的属性给静态出钢顺计划匹配钢包并且计算空包下线运行去向。行车、台车计划编制是根据编制好的钢包计划和空包去向编制钢包运输工具行车、台车的运行计划。动画仿真系统根据编制好的静态钢包计划和行车、台车计划动态模拟仿真系统的运行情况，给现场的调度人员以直观具体的计划运行状况显示，现场调度人员可以根据其经验对编制好的静态钢包计划和行车、台车计划进行修改。

10.车载显示及语音单元

在行车驾驶室上安装一套电子显示屏，对下达行车的指令进行显示与提醒，也包含了行车动作的相应指示。

电子显示屏：

显示颜色：双色；

信号接口：以太网RJ45。

编码电缆的结构：

见图4、图5，编码电缆由电缆芯线、模芯和电缆护套构成。安装在室外的编码电缆、天线箱、始端箱、终端箱采用非金属材料制作而且采用密封工艺，能防尘、防水、防腐、防火、耐高温。电缆芯线采用的是超高温导线，芯线用途有两种，即基准线(R线)和地址线(G0线-G9线)。基准线R在整个电缆段中不交叉，地址线是按格雷码的编码规律来编制的，G0每隔20CM交叉一次，G1每隔40CM交叉一次，G2每隔80CM交叉一次，……G9在整个电缆段中只交叉一次。

编码电缆定位技术的基本原理：

图5为编码电缆位置检测原理示意图。移动天车上安装一个天线箱(发射天线)，天线箱距离扁平电缆8-12CM，天线箱发射的高频信号通过电磁感应被地面的编码电缆接收，R线为平行敷设的一对线，接收到的信号作为基准信号，G0-G9在不同的位置有不同的交叉点，其接收到的信号在经过偶数个交叉后，相位与基准信号相同，在经过奇数个交叉点后，相位与基准信号的相位相反，若规定同相位时地址为“0”，反相位时地址为“1”，则在编码电缆的某一位置得到唯一10位的地址编码，此对应与机车的一个地址。例如图中G0-G9的地址码为：001...1。

地址检测单元将地址码转换成十进制的米数，即可检测出天车离编码电缆始端的距离，从而得到天车的位置。编码电缆结构及工作流程大致如下：

1)地面站的地址编码发生器在TR0时刻接通标准信号线R0，首先发送一个同步头，紧接着发送R0信号；

2)TG0时刻接通地址线G0，发送G0信号；

3)依次接通井向G1、G2---G8、G9、L0发送信号。

4)车上的接收天线接收到同步头信号后，下一个时间的信号便是R0，紧接着是G0、G1、G2---G8、G9、L0。

5)车上地址检测单元根据接收到的R0信号产生一个标准信号，紧接着将接收到的各路地址线信号放大整形后送入鉴相器/计数器中，G0、G1、G2---G8、G9信号相位与R0信号相同，若规定地址为“0”，反相位时地址为“1”，即可得到一组格雷码。

6)CPU将格雷码转换成十进制数即可得到移动机车的位置。

编码电缆位置检测方式的特点：

1)由于通过安装在移动机车上的天线箱与敷设在地上的编码电缆之间的电磁耦合来检测移动机车的位置，所以无机械性接触磨损，因而可高速准确地检测和传送位置信息。

2)由于编码电缆为多对以一定规律交叉扭绞结构，能有效地抑制外部散杂电平的干扰。

3)由于是利用各对地址线接收到的信号的相位和基准线接收到的信号的相位相比较，以同相为“0”，反相为“l”进行组合而得到的地址信息，所以地址稳定，不受电平波动的影响。

4)能在移动机车行走范围内连续地、高精度地检测绝对地址。

编码电缆定位技术与射频识别技术的比较：

1)地址连续性及定位精度：

编码电缆属于连续检测，能准确反应行车当前位置，有利于调度人员及时掌握行车动态，定位精度在mm级别；射频识别属于间歇式定位，车辆开始行走时，在监控画面下不能及时反应出来，使调度人员对车辆状况的掌握存在滞后，而且射频识别定位精度低，根据安装间距，在几十厘米以上，实际上，射频识别定位技术根本没有定位精度这样的参数。

2)抗干扰性及可靠性：

编码电缆基于线圈环路电磁感应原理，编码电缆内部线圈和天线箱线圈尺寸都较大，即使在安装时用金属扁钢进行固定，也能实现正常可靠检测，因此能完全适应现场多粉尘及铁屑的环境；而电子标签设置在金属物质上时，金属物质经常会对标签的信息产生干扰现象，产生识别错误。炼钢厂多粉尘铁屑的环境对电子标签会有很大影响。

3)可维护性：

编码电缆护套采用军用氯丁胶，具有极佳的抗氧化及腐蚀性能。在焦化厂的恶劣环境中的实际应用证明，除了红焦落地导致的编码电缆烧毁外，编码电缆基本免维护。而电子标签由于铁屑铁粉的影响，需要经常进行维护，工作量较大。

根据现场使用经验并结合实际技术性能可以知道，射频识别技术虽然也是成熟技术，但该类技术仅适合应用于简单场合，类似民用范围，因为工业应用场合条件比较复杂，干扰源比较多、多粉尘、多金属铁屑、高温、有雨水或者潮湿等场合一般无法长期稳定、可靠运行使用。

无线扩频通讯技术基本原理：

无线扩频通信的组成与原理：

扩频通信利用扩频码序列，采用各种调制方式在发送端扩展信号的频谱，而在接收端用相同的扩频码序列去进行解码，把扩展了带宽的信号还原成原始的信息。它是一种数字调制方法。例如说在发射端将“1”用11000100110去代替，而将“0”用00110010110去代替，这个过程就实现了扩频，而在接收机处只要把收到的序列是11000100110就恢复成“1”，是001100101 10就恢复成“0”，这就是解扩。扩展频谱换取信噪比要求的降低，正是扩频通信的重要特点。我们用信息带宽的100倍，甚至1000倍以上的宽带信号来传输信息，就是为了提高通信的抗干扰能力，即在强干扰条件下保证可靠安全地通信。

无线扩频通讯的特点：

1)抗干扰性强

抗干扰是扩频通信主要特性之一，比如信号扩频宽度为100倍，窄带干扰基本上不起作用，而宽带干扰的强度降低了100倍。

2)隐蔽性好

信号在很宽的频带上被扩展，单位带宽上的功率很小，即信号功率谱密度很低，信号淹没在白噪声之中，别人难以发现信号的存在，加之不知扩频编码，很难拾取有用信号；而极低的功率谱密度，也很少对其他电讯设备构成干扰。

3)易于实现码分多址(CDMA)

充分利用不同扩频码序列之间的相关特性，分配给不同用户不同的扩频码序列，就可以互不干扰地同时使用同一频率通信，从而实现码分多址。

4)抗多径干扰

无线通信中抗多径干扰一直是难以解决的问题，利用扩频编码之间的相关特性，在接收端可以用相关技术从多径信号中提取分离出最强的有用信号，也可把多个路径来的同一码序列的波形相加使之得到加强，从而有效的抗多径干扰。

系统功能：

1.系统主要功能

1)采集行车的位置信息，重量数据，铁包钢包号，采集废钢槽、铁包、钢包进出工位的时间等信息发送到中控计算机。

2)获取生产计划数据，优化生成吊运作业指令序列，并在车载显示屏进行显示发布等。

3)将吊运作业实绩无线数传至地面并写入炼钢调度数据库。

4)用模拟动态画面实时显示行车的准确位置和正进行的操作，辅助调度实现可视化管理。

5)行车操作数据实时采集记录。

6)生产过程数据的统计分析功能。

7)系统自动采集天车、台车的位置和状态信息，自动采集地面各生产工艺设备状态信息并通过动画形式展现出来，实现炼钢生产过程的可视化监控。

8)可在不同的客户端显示，动画回放功能，支持加速浏览。

9)联网功能。系统接入局域网，并按功能划分网段。

2.标准化系统客户端软件功能

1)动态连续显示所有行车所处的位置、运行轨迹，实时全面反映物流状态辅助调度指挥生产；

2)实现按炉号班次的自动标注和跟踪，进厂铁水自动计量和统计；

3)实现铁水加入量、废钢加入量的实时采集；

4)实现钢水产量实时采集，对钢包上下线和所有周转过程进行跟踪，自动统计包龄；

5)实现网络上对炉前、铸机实时数据发布，建立车间与车间、工序与工序、班组与班组间严格的钢水买卖关系；

6)实现按炉号、按炉座、按连铸机、按班别、按钢种、按日、月、时、分等查询和统计钢产量、浇铸量、钢铁料消耗、钢水消耗等功能；

7)根据要求可生成：生产台帐明细表、转炉加入量及消耗明细表、转炉加入量及消耗日报表、转炉加入量及消耗汇总表、铸机产量及消耗明细表、铸机产量及消耗日报表、铸机产量及消耗汇总表等；

8)实现按炉号采集吹氧量；钢水温度、成份、氧含量；铁水成份；氩后温度；中包温度；停、开浇时间；拉速等过程参数；

9)统计功能：

a.按班、日、月、年统计出炉数、炉号、出炉时间；

b.各炉号出钢量统计，及按班、日、月、年累计统计；

c.各连铸机接收钢水量，按炉号、班、日、月、年统计，记录钢包上连铸机时间。

10)查询功能：

a.按炉号查询；

b.按钢种查询；

c.按班、日、月、年进行查询；

d.按转炉、连铸机查询。

11)优化调度指挥功能。

要求客户端软件在界面上能实时显示所有行车的位置、重量以及动作状态，所有工位的示意图，所有钢包、铁包的当前位置，以及当前作业计划。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种应用于钢包的天车定位管理系统，其特征在于：包括车载站和地面站；车载站包括行车动作采集单元、行车称重单元、车载无线通讯单元和车载主控单元；行车动作采集单元包括车载PLC，车载PLC用于对行车动作进行采集记录并上传到车载主控单元；行车称重单元包括称重传感器和电信号转换器，称重传感器连接电信号转换器进行数据转换，电信号转换器传输数据上传至车载主控单元；车载无线通讯单元通过无线扩频与地面站进行通讯；车载主控单元包括指令PLC、以太网通讯模块和显示器，用于接收中控上位机的数据和指令，并进行显示；

地面站包括地面无线通讯单元、地面中控单元、钢包跟踪单元、钢包调度单元和行车定位单元；地面无线通讯单元用于与车载无线通讯单元进数据交互；地面中控单元包括工控机和上位机，用于接收各个行车、钢包的位置数据，并进行数据分析；钢包跟踪单元包括台车，台车上放置钢包，用于对钢包的位置状态信息进行判断；钢包调度单元包括钢包调度系统和动画仿真系统，钢包调度系统连接车载主控单元获取行车数据，用于在动画仿真系统中进行模拟实施场景；行车定位单元包括编码电缆，编码电缆连接中控上位机，编码电缆包括电缆芯线、模芯和电缆护套，编码电缆分别安装于行车的X轴轨道和Y轴轨道上。

2.根据权利要求1所述的一种应用于钢包的天车定位管理系统，其特征在于：车载站还包括车载显示及语音单元，包括电子显示屏和语音提示器，用于下达行车指令与操作提醒。

3.根据权利要求1所述的一种应用于钢包的天车定位管理系统，其特征在于：上位机设有触摸屏，通过触摸屏对上位机进行操作。

4.根据权利要求1所述的一种应用于钢包的天车定位管理系统，其特征在于：芯线由超高温导线制成。