CN110428607A - 基于ZigBee通讯网络的钢铁厂智能路网控制系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于ZigBee通讯网络的钢铁厂智能路网控制系统，涉及钢铁厂路网控制领域，解决了目前交通路口信号灯多采用单一相位控制模式，紧急运输作业车辆会出现堵塞或者等待的情况，难以高效作业的弊端，其技术方案要点是智能路网控制系统通过ZigBee通讯系统输出作业路线规划信息至紧急运输作业车辆，紧急运输作业车辆进行运输作业；智能路网控制系统输出信号灯控制信号至交通信号控制系统，交通信号控制系统调节紧急运输作业交通途中的交通路口的信号灯相位，为紧急运输作业车辆形成通行绿波带，本发明的基于ZigBee通讯网络的钢铁厂智能路网控制系统，能够根据智能路网车辆信息以及紧急运输作业计划规划最优运输作业路线，保证高效完成运输任务。

Description

基于ZigBee通讯网络的钢铁厂智能路网控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及钢铁厂路网控制，特别涉及一种基于ZigBee通讯网络的钢铁厂智能路网控制系统及控制方法。
背景技术
钢铁厂路网错综复杂，当所需原料或成品需要通过汽车运输且任务紧急时，受到可调用运输车辆数量以及装卸作业时间等条件限制，保证运输路线通畅，高效完成运输作业变得十分重要。
但由于钢铁厂一般占地面积较大，交通路口繁多，部分运输道路甚至兼顾社会车辆通行的功能，一次运输过程中紧急运输作业车辆沿途需穿越多个交通路口。而目前交通路口信号灯多采用单一相位控制模式，紧急运输作业车辆可能遇到交通路口车辆高峰期交通堵塞无法及时通行，车辆低峰期无效等待浪费时间，严重影响作业效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于ZigBee通讯网络的钢铁厂智能路网控制系统及控制方法，能够根据智能路网车辆信息以及紧急运输作业计划规划最优运输作业路线，保证高效完成运输任务。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种基于ZigBee通讯网络的钢铁厂智能路网控制系统，包括有ZigBee通讯系统、智能路网控制系统、交通信号控制系统及紧急运输作业车辆；
智能路网控制系统通过ZigBee通讯系统输出作业路线规划信息至紧急运输作业车辆，紧急运输作业车辆根据作业路线规划信息进行运输作业；
智能路网控制系统对应于作业路线规划信息输出信号灯控制信号至交通信号控制系统，交通信号控制系统根据信号灯控制信号调节紧急运输作业交通途中的交通路口的信号灯相位，为紧急运输作业车辆形成通行绿波带。
作为优选，所述紧急运输作业车辆配备有ZigBee通讯设备，以通过ZigBee通讯设备上传紧急运输作业车辆的运输作业信息至ZigBee通讯系统，且接收通过ZigBee通讯系统发送的运输作业路线规划信息。
作为优选，所述作业路线规划信息包括有为紧急运输作业车辆规划的最优路线及备选路线。
作为优选，所述智能路网控制系统根据获取的信息为紧急运输作业车辆规划运输路线，获取的信息包括有紧急运输作业车辆的运输作业信息、交通路口内的通行车辆信息及钢铁厂的紧急运输作业计划。
作为优选，所述运输作业信息包括有紧急运输作业车辆的行驶位置、行驶速度、行驶方向。
作为优选，所述紧急运输作业车辆根据获取的作业路线规划信息的最优路线进行运输作业，且在最优路线运输故障时切换备选路线进行运输作业并反馈至ZigBee通讯系统。
一种基于ZigBee通讯网络的钢铁厂智能路网控制方法，包括有以下步骤：
紧急运输作业车辆通过ZigBee通讯设备上传运输作业信息至ZigBee通讯系统；
智能路网控制系统获取钢厂的紧急运输作业计划、交通路口内的通行车辆信息及紧急运输作业车辆上传的运输作业信息、紧急运输作业车辆的作业路线规划信息，并且形成交通信号灯控制信号；
交通信号控制系统接收智能路网控制系统输出的信号灯控制信号调节运输作业路线途中各交通路口信号灯相位，为紧急运输作业车辆形成绿波带；
紧急运输车辆接收智能路网控制系统输出的作业路线规划信息进行运输作业，并将实际运输作业信息通过ZigBee通讯系统反馈至智能路网控制系统。
作为优选，智能路网控制系统输出的作业路线规划信息包括有规划的最优路线及备选路线，紧急运输作业车辆依据最优路线运输作业且在遇最优路线运输故障时切换备选路线进行运输作业。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
钢铁厂智能路网控制系统可自组网络，实现交通控制系统与紧急运输作业车辆的信息交互。基于ZigBee的通讯网络简单可靠，低功耗，低成本。智能路网控制系统根据紧急运输作业车辆实时作业信息规划运输作业路线，节约作业时间，减少紧急运输作业车辆，缩短装卸作业时间，降本提效。特殊情况下，智能路网控制系统及时切换备选运输作业线路，保证运输作业及时高效完成。
附图说明
图1为本发明的系统框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
目前的交通路口信号灯采用单一相位控制方式—信号灯按照固定的时长周期性显示，导致车辆量较多时，交通易堵塞，紧急运输作业车辆无法及时通行，而车流量较少时由于交通信号灯既定的显示时长，紧急运输作业车辆需要耐心等待，严重影响作业效率。目前的交通控制系统采用离线控制方式，与紧急运输作业车辆无法进行及时的信息交互，特殊情况发生时无法及时响应，应急处置能力较差。本发明根据获取的智能路网车辆信息以及紧急运输作业计划规划最优运输作业路线及备选路线，当特殊情况发生时及时切换备选规划路线，并将该运输路线通知紧急运输作业车辆，为其形成通行绿波带，保证高效完成作业任务。
根据一个或多个实施例，本实施例公开的一种基于ZigBee通讯网络的钢铁厂智能路网控制系统，如图1所示，包括有ZigBee通讯系统，智能路网控制系统，交通信号控制系统和紧急运输作业车辆。
ZigBee通讯系统建立基于ZigBee通讯协议的无线数传网络，覆盖钢铁厂智能路网，与智能路网内各ZigBee终端设备进行信息交互。ZigBee通讯系统获取紧急运输作业车辆的运输作业信息，包括但不局限于紧急运输作业车辆行驶位置、行驶速度、行驶方向，并将获取的运输作业信息上传至所述智能路网控制系统。ZigBee通讯系统获取智能路网控制系统输出的作业路线规划信息并传输至紧急运输作业车辆。
智能路网控制系统根据获取的交通路口内通行车辆信息、钢铁厂紧急运输作业计划、钢铁厂交通路网为紧急运输作业车辆规划最优运输作业路线以及备选运输作业路线，形成交通信号控制系统的各信号灯控制信号。
交通信号控制系统根据智能路网控制系统的控制信号调节运输作业路线途中各交通路口信号灯相位，在规划最优运输作业路线或特殊情况的备选运输作业路线中为紧急运输作业车辆形成通行绿波带。
紧急运输作业车辆配备ZigBee通讯设备可上传车辆信息，并获取智能路网控制系统输出的作业路线规划信息，紧急运输作业车辆根据规划的运输作业路线完成运输作业计划。
紧急运输作业车辆遇到特殊情况时及时切换备选运输作业路线并将运输作业信息反馈至所述ZigBee通讯系统。智能路网控制系统获取ZigBee通讯系统的紧急运输作业车辆的运输作业信息并输出备选运输作业路线的交通信号控制系统控制信号。
根据一个或多个实施例，公开的一种基于ZigBee通讯网络的钢铁厂智能路网控制方法，包括有以下步骤：
紧急运输作业车辆通过ZigBee通讯设备上传运输作业信息至ZigBee通讯系统；
智能路网控制系统获取钢厂的紧急运输作业计划、交通路口内的通行车辆信息及紧急运输作业车辆上传的运输作业信息、紧急运输作业车辆的作业路线规划信息，并且形成交通信号灯控制信号；
交通信号控制系统接收智能路网控制系统输出的信号灯控制信号调节运输作业路线途中各交通路口信号灯相位，为紧急运输作业车辆形成绿波带；
紧急运输车辆接收智能路网控制系统输出的作业路线规划信息进行运输作业，并将实际运输作业信息通过ZigBee通讯系统反馈至智能路网控制系统。
作业路线规划信息由钢铁厂交通路网规划，包括有规划的最优路线及若干条备选路线，紧急运输作业车辆依据最优路线运输作业且在遇最优路线运输故障时切换备选路线进行运输作业。
如图1所示，具体表现为ZigBee通讯系统获取紧急运输作业车辆实时的运输作业信息，如图中S01，包括紧急运输作业车辆的行驶位置、行驶数据、行驶方向等。ZigBee通讯系统将获取的运输作业信息上传至智能路网控制系统。
智能路网控制系统根据钢铁厂紧急运输作业计划、钢铁厂交通路网中交通路口内的通行车辆信息，以及获取的实时的运输作业信息为紧急运输作业车辆规划最优运输作业路线以及备选运输作业路线并输出作业路线规划信息，如图中S04，至ZigBee通讯系统。智能路网控制系统根据智能规划输出交通信号系统控制信号，如图中S02，,交通信号控制系统。
交通信号控制系统根据交通信号系统控制信号调节交通路口信号灯显示时长，形成信号灯显示信号，如图中S03，在规划的运输作业最优路线或者特殊情况下运输作业的备选路线中为紧急运输作业车辆形成通行绿波带。
紧急运输作业车辆从ZigBee通讯系统获取作业路线规划信息，按照规划的运输作业路线以及信号灯显示信号完成作业任务。
特殊情况下，车辆根据获取的作业规划信息及时切换备选运输作业路线，并将车辆实时的运输作业信息反馈至ZigBee通讯系统，形成钢铁厂智能路网控制系统的闭环控制。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种基于ZigBee通讯网络的钢铁厂智能路网控制系统，其特征是：包括有ZigBee通讯系统、智能路网控制系统、交通信号控制系统及紧急运输作业车辆；
智能路网控制系统通过ZigBee通讯系统输出作业路线规划信息至紧急运输作业车辆，紧急运输作业车辆根据作业路线规划信息进行运输作业；
智能路网控制系统对应于作业路线规划信息输出信号灯控制信号至交通信号控制系统，交通信号控制系统根据信号灯控制信号调节紧急运输作业交通途中的交通路口的信号灯相位，为紧急运输作业车辆形成通行绿波带。
2.根据权利要求1所述的基于ZigBee通讯网络的钢铁厂智能路网控制系统，其特征是：所述紧急运输作业车辆配备有ZigBee通讯设备，以通过ZigBee通讯设备上传紧急运输作业车辆的运输作业信息至ZigBee通讯系统，且接收通过ZigBee通讯系统发送的作业路线规划信息。
3.根据权利要求2所述的基于ZigBee通讯网络的钢铁厂智能路网控制系统，其特征是：所述作业路线规划信息包括有为紧急运输作业车辆规划的最优路线及备选路线。
4.根据权利要求3所述的基于ZigBee通讯网络的钢铁厂智能路网控制系统，其特征是：所述智能路网控制系统根据获取的信息为紧急运输作业车辆规划运输路线，获取的信息包括有紧急运输作业车辆的运输作业信息、交通路口内的通行车辆信息及钢铁厂的紧急运输作业计划。
5.根据权利要求4所述的基于ZigBee通讯网络的钢铁厂智能路网控制系统，其特征是：所述运输作业信息包括有紧急运输作业车辆的行驶位置、行驶速度、行驶方向。
6.根据权利要求5所述的基于ZigBee通讯网络的钢铁厂智能路网控制系统，其特征是：所述紧急运输作业车辆根据获取的作业路线规划信息的最优路线进行运输作业，且在最优路线运输故障时切换备选路线进行运输作业并反馈至ZigBee通讯系统。
7.一种基于ZigBee通讯网络的钢铁厂智能路网控制方法，其特征是，包括有以下步骤：
紧急运输作业车辆通过ZigBee通讯设备上传运输作业信息至ZigBee通讯系统；
智能路网控制系统获取钢厂的紧急运输作业计划、交通路口内的通行车辆信息及紧急运输作业车辆上传的运输作业信息、紧急运输作业车辆的作业路线规划信息，并且形成交通信号灯控制信号；
交通信号控制系统接收智能路网控制系统输出的信号灯控制信号调节运输作业路线途中各交通路口信号灯相位，为紧急运输作业车辆形成绿波带；
紧急运输车辆接收智能路网控制系统输出的作业路线规划信息进行运输作业，并将实际运输作业信息通过ZigBee通讯系统反馈至智能路网控制系统。
8.根据权利要求7所述的基于ZigBee通讯网络的钢铁厂智能路网控制系统，其特征是：智能路网控制系统输出的作业路线规划信息包括有规划的最优路线及备选路线，紧急运输作业车辆依据最优路线运输作业且在遇最优路线运输故障时切换备选路线进行运输作业。
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