CN111634859B - 一种智能叉车控制系统 - Google Patents

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CN111634859B CN202010521461.9A CN202010521461A CN111634859B CN 111634859 B CN111634859 B CN 111634859B CN 202010521461 A CN202010521461 A CN 202010521461A CN 111634859 B CN111634859 B CN 111634859B
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Abstract

本发明提供一种智能叉车控制系统,利用摄像头、振动传感器、图像处理模块、中央处理器、WIFI模块、控制器、信号处理电路对叉车进行智能控制,摄像头的输出端与图像处理模块的输入端连接,图像处理模块的输出端与中央处理器的输入端连接,振动传感器的输出端与信号处理电路的输入端连接,信号处理电路的输出端与中央处理器的输入端连接,使用摄像头和图像处理模块对叉车运行前方的环境进行高清监测,使用振动传感器和信号处理电路对叉车架的在作业时的振动信号进行有效监测,另外,智能叉车控制系统还包括一叉车货物重量检测装置,能够高精度获取叉车所运送货物的重量信息。

Description

一种智能叉车控制系统
技术领域
本发明涉及智能控制领域,尤其涉及一种智能叉车控制系统。
背景技术
叉车是物流搬运中的主力军,它的作用不容小视。物流作业,也就是实物的空间移动,共分为两种:垂直的移动叫做堆高物流;平行的移动叫做搬运物流。现有技术中,叉车有三种:第一种为手动的搬运车,简称CBY,其特点为自动化和智能化的程度不高。但它让搬运车从手动化转向机械化做出了非常大的贡献。它在搬运车的市场上占有一定的市场份额;第二种为是以内燃机为主的叉车,简称FT,拥有一定的自动化。内燃叉车是以发动机为主要动力的,动力很强劲。缺点就是产生的废气会污染环境,而且效能比较低。第三种为是以电力为主的叉车,代表的叉车为全电动的搬运车,简称CBD。它的自动化程度与内燃机的叉车相当,但是它更节能,更环保。但是在叉车控制上均存在缺陷,一是不能对叉车作业环境进行有效监测,二是不能在叉车作业时对叉车的作业进行有效控制。
发明内容
因此,为了克服上述问题,本发明提供一种智能叉车控制系统,其利用摄像头、振动传感器、图像处理模块、中央处理器、WIFI模块、控制器、信号处理电路对叉车进行智能控制,使用摄像头和图像处理模块对叉车运行前方的环境进行高清监测,使用振动传感器和信号处理电路对叉车架的在作业时的振动信号进行有效监测,另外,智能叉车控制系统还包括一叉车货物重量检测装置,能够高精度获取叉车所运送货物的重量信息。
本发明提供的智能叉车控制系统包括。摄像头、振动传感器、图像处理模块、中央处理器、WIFI模块、控制器、信号处理电路。
其中,摄像头的输出端与图像处理模块的输入端连接,图像处理模块的输出端与中央处理器的输入端连接,中央处理器的输出端与WIFI模块的输入端连接,中央处理器的输出端与控制器的输入端连接,振动传感器的输出端与信号处理电路的输入端连接,信号处理电路的输出端与中央处理器的输入端连接。
再者,摄像头设置于叉车前部,摄像头用于检测叉车前端的图像信息,并将采集到的图像信息传输至图像处理模块,图像处理模块对接收到的图像进行处理后传输至中央处理器,中央处理器将接收到的图像信息通过WIFI模块传输至远程监测端,远程监测端设置于叉车的操作室内,振动传感器设置在叉车杆上,振动传感器用于监测叉车杆的振动信号,并将采集到的振动信号传输至信号处理电路,信号处理电路对接收到的振动信号进行信号处理后传输至中央处理器,中央处理器内还包括一存储单元,存储单元内存储有一振动阈值信号,若中央处理器接收到的振动信号大于振动阈值信号,则中央处理器控制控制器对叉车进行制动操作。
具体地,智能叉车控制系统还包括一叉车货物重量检测装置,叉车货物重量检测装置包括一叉车架、一叉车杆和一叉车操控装置,叉车架可上下移动地设置在叉车杆上,而叉车杆则设置在叉车操控装置上,且叉车操控装置包括一对伸缩杆连接叉车杆,并控制叉车杆上下前后移动,叉车架与叉车杆之间设置有一叉车货物重量检测系统。
叉车货物重量检测系统包括壳体、加速度传感器、控制单元和两个测重传感器,加速度传感器、控制单元和两个测重传感器设置在壳体内,加速度传感器包括有一三轴感测单元设置于壳体的顶部表面,经由控制单元输出一加速度信号,壳体内部设置有两个测重传感器,两个测重传感器分别位于壳体中央两侧,控制单元位于三轴感测单元下方,控制单元用于接收三轴感测单元产生的信号转换输出一加速度信号与两个测重传感器的重量信号。
具体地,加速度传感器包括一三轴感测单元、一感测电路、一ADC模块、一滤波模块、一控制与中断逻辑器、一缓冲器、一串行输入输出模块及一电源;其中,感测电路、ADC模块、滤波模块、控制与中断逻辑器、缓冲器、串行输入输出模块及电源设置于控制单元内,感测电路内包括一电阻、一惠斯通电桥、一放大器,其中,三轴感测单元、感测电路、ADC模块、滤波模块、控制与中断逻辑器、串行输入输出模块依次连接,滤波模块与缓冲器连接,缓冲器与控制与中断逻辑器双向连接。
三轴感测单元将采集到的信号输出至控制单元,该信号经控制单元内的感测电路输出一类比信号,再经过ADC模块转换为数字信号,然后由滤波模块进行滤波处理,再经控制与中断逻辑器后存储至缓冲器,再经过串行输入输出模块输出加速度值。
具体地,测重传感器输出一重量信号至控制单元,控制单元包括放大器、ADC模块、一微控制器、一存储器、一输入单元及一显示单元,当测重传感器输出一重量信号,放大器放大该重量信号,并经由ADC模块转换为数字信号后传输至微控制器,经微控制器处理后可将重量信号存储于存储器。
叉车货物重量检测系统包括一微处理器、一运算装置以及一提示装置,运算装置包括一加速度运算单元、当加速度运算单元运算后获得加速度值位于一稳定区间后再获取重量运算单元计算的重量值,微处理器与提示装置连接。
运算装置还包括一提示运算单元与一通讯运算单元,提示运算单元经运算处理后,经微处理器处理后可由提示装置进行提示或警示,通讯运算单元经运算处理后,经微处理器处理后可由一通讯单元传输一信号至一控制装置或手持装置或个人电脑或平板电脑。
叉车货物重量检测系统还包括一监测单元与一随机存储器,监测单元用于测量叉车架的加速度值与重量值,随机存储器是与该微处理器交换信息的装置,用来载入程式与信息以供微处理器执行与运用。
监测单元随时测量重量运算单元与加速度运算单元,当加速度运算单元运算出加速度值在一定振动范围内,即稳定状态时输出信号通知重量运算单元进行运算,以得出重量值,其中,该振动范围具有一振动上限值和振动下限值,若振动在该振动范围内则认为是在稳定状态,若振动不在该振动范围内则认为在非稳定状态。
当该重量运算单元运算出重量值后,输出信号至提示运算单元,提示运算单元运算后通过通讯单元传输信号,或提示运算单元运算后通过提示单元进行提示或警示。
在具体测试时,利用监测单元测量叉车架在运动过程中的物理量,物理量为加速度值、重量值,然后根据加速度值是否处于稳定状态和重量变化信号,分析出重量稳定区间,然后依据重量稳定区间测量信号,分析数据标准差(SD),经过迭代排除极端数据偏差,最后,计算稳定区间的重量平均值并经由该通讯运算单元输出信号。
具体地,分析叉车稳定判断包括如下步骤:
步骤1、获取加速度值ACC与重量值Si;
步骤2、判断加速度值ACC是否位于加速度上限UB与加速度下限LB之间;
步骤3、如果是,则发出加速度值ACC稳定的信号,如果否,则返回步骤1;
步骤4、判断加速度值ACC稳定时间Ts,若是,则进行步骤5,若不是,则返回步骤1,即加速度值ACC持续一段时间Ts内均位于加速度上下限UB、LB内;
步骤5、获取稳定区间内重量信号序列Sn,其中,序列Sn的长度n=Ts/ts,ts是重量采样周期,如果加速度值ACC持续一段时间Ts内不是位于加速度上下限区间UB、LB内,则返回步骤1。
具体地,分析重量信号序列标准差的步骤如下:
步骤1、依据稳定区间重量信号序列Sn,计算标准差SD,其中,
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
,其中Si为测量值,n为序列长度,S为平均值;
步骤2、判断标准差SD是否小于R,R为预设测量精度值,即预设参考值,如果是,计算平均测量值S,并输出该平均测量值S,
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004
,如果不是,滤除
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE006
最大值,即每个测量值与平均值进行比较,将两个绝对值后最大的测量值滤除;
步骤3、判断序列Sn长度是否小于Ts/(2ts),其中Ts时间内均位于加速度上下限区间内,ts为重量信号采样周期,如果是,持续测量加速度值ACC,如果否,则返回步骤1。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
(1)本发明提供的智能叉车控制系统,其利用摄像头、振动传感器、图像处理模块、中央处理器、WIFI模块、控制器、信号处理电路对叉车进行智能控制,使用摄像头和图像处理模块对叉车运行前方的环境进行高清监测,使用振动传感器和信号处理电路对叉车架的在作业时的振动信号进行有效监测,另外,智能叉车控制系统还包括一叉车货物重量检测装置,能够高精度获取叉车所运送货物的重量信息。
(2)本发明提供的智能叉车控制系统,本发明的发明点还在于,通过使用加速度传感器和测重传感器对叉车运送货物的重量进行高精度监测,具体地,在本发明中,使用加速度传感器在预设时间内的变化幅度以获知叉车的稳定性能,在通过对测重传感器采集的信号进行处理以获取叉车运送货物的重量。
附图说明
图1为本发明的智能叉车控制系统的示意图;
图2为本发明的智能叉车控制系统的功能框图;
图3为本发明的叉车货物重量检测系统的叉车示意图;
图4为本发明的叉车货物重量检测系统的硬件示意图;
图5为本发明的加速度运算单元的功能框图;
图6为本发明的重量运算单元的功能框图。
附图标记:
1-叉车;2-摄像头;3-振动传感器;4-叉车杆;5-叉车架;6-叉车货物重量检测系统;7-叉车操控装置;8-伸缩杆;9-壳体;10-加速度传感器;11-控制单元;12-测重传感器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明提供的智能叉车控制系统进行详细说明。
如图1-2所示,本发明提供的智能叉车控制系统包括摄像头(2)、振动传感器(3)、图像处理模块、中央处理器、WIFI模块、控制器、信号处理电路。
其中,摄像头(2)的输出端与图像处理模块的输入端连接,图像处理模块的输出端与中央处理器的输入端连接,中央处理器的输出端与WIFI模块的输入端连接,中央处理器的输出端与控制器的输入端连接,振动传感器的输出端与信号处理电路的输入端连接,信号处理电路的输出端与中央处理器的输入端连接。
再者,摄像头(2)设置于叉车(1)前部,摄像头用于检测叉车(1)前端的图像信息,并将采集到的图像信息传输至图像处理模块,图像处理模块对接收到的图像进行处理后传输至中央处理器,中央处理器将接收到的图像信息通过WIFI模块传输至远程监测端,远程监测端设置于叉车(1)的操作室内,振动传感器(3)设置在叉车杆(4)上,振动传感器(3)用于监测叉车杆(4)的振动信号,并将采集到的振动信号传输至信号处理电路,信号处理电路对接收到的振动信号进行信号处理后传输至中央处理器,中央处理器内还包括一存储单元,存储单元内存储有一振动阈值信号,若中央处理器接收到的振动信号大于振动阈值信号,则中央处理器控制控制器对叉车(1)进行制动操作。
上述实施方式中,本发明提供的智能叉车控制系统,使用摄像头和图像处理模块对叉车运行前方的环境进行高清监测,使用振动传感器和信号处理电路对叉车架的在作业时的振动信号进行有效监测,另外,智能叉车控制系统还包括一叉车货物重量检测装置,能够高精度获取叉车所运送货物的重量信息。
更进一步地,上述信号处理电路包括信号放大电路和信号滤波电路,信号放大电路的输出端与信号滤波电路的输入端连接,具体的信号放大电路结构和信号滤波电路的结构为测试人员根据具体测试环境选用。
更进一步地,摄像头用于检测叉车(1)前端的图像信息,并将采集到的图像信息传输至图像处理模块,图像处理模块对接收到的图像进行处理后传输至中央处理器,其中,图像处理模块在此采用原图像补偿的方法进行优化,具体地,将图像定义为二维函数f(x,y),其中x、y是空间坐标,首先选取图像的目标点f(i,j),其中,i,j为x、y是空间坐标的一像素点,然后使用目标点f(i,j)附近的像素点对目标点f(i,j)进行图像亮化处理,具体算法如下:
Figure DEST_PATH_IMAGE008
Figure DEST_PATH_IMAGE010
其中,g(i,j)为亮化函数;k(i,j)为经过图像处理模块处理后的图像。
现有技术中的图像处理方法均是直接对图像进行整体滤化或整体加强,且需要使用额外的滤波函数等,而本发明直接使用原图像补偿的方法进行优化,大大减少了运算复杂程度,因此为本发明的另一发明点所在。
如图3所示,叉车货物重量检测装置包括一叉车架(5)、一叉车杆(4)和一叉车操控装置(7),叉车架(5)可上下移动地设置在叉车杆(4)上,而叉车杆(4)则设置在叉车操控装置(7)上,且叉车操控装置(7)包括一对伸缩杆(8)连接叉车杆(4),并控制叉车杆(4)上下前后移动,叉车架(5)与叉车杆(4)之间设置有一叉车货物重量检测系统(6)。
如图4所示,叉车货物重量检测系统(6)包括壳体(9)、加速度传感器(10)、控制单元(11)和两个测重传感器(12),加速度传感器(10)、控制单元(11)和两个测重传感器(12)设置在壳体(9)内,加速度传感器(10)包括有一三轴感测单元设置于壳体(9)的顶部表面,经由控制单元(11)输出一加速度信号,壳体(9)内部设置有两个测重传感器(12),两个测重传感器(12)分别位于壳体(9)中央两侧,控制单元(11)位于三轴感测单元下方,控制单元(11)用于接收三轴感测单元产生的信号转换输出一加速度信号与两个测重传感器(12)的重量信号。
如图5所示,加速度传感器(10)包括一三轴感测单元、一感测电路、一ADC模块、一滤波模块、一控制与中断逻辑器、一缓冲器、一串行输入输出模块及一电源。其中,三轴感测单元的型号为ADXL345,感测电路、ADC模块、滤波模块、控制与中断逻辑器、缓冲器、串行输入输出模块及电源设置于控制单元(11)内,感测电路内包括一电阻、一惠斯通电桥、一放大器,其中,所述三轴感测单元、感测电路、ADC模块、滤波模块、控制与中断逻辑器、串行输入输出模块依次连接,滤波模块与缓冲器连接,缓冲器与控制与中断逻辑器双向连接。
三轴感测单元将采集到的信号输出至控制单元(11),该信号经控制单元(11)内的感测电路输出一类比信号,再经过ADC模块转换为数字信号,然后由滤波模块进行滤波处理,再经控制与中断逻辑器后存储至缓冲器,再经过串行输入输出模块输出加速度值。
如图6所示,测重传感器(12)输出一重量信号至控制单元(11),控制单元包括放大器、ADC模块、一微控制器、一存储器、一输入单元及一显示单元,当测重传感器(12)输出一重量信号,放大器放大该重量信号,并经由ADC模块转换为数字信号后传输至微控制器,经微控制器处理后可将重量信号存储于存储器。
叉车货物重量检测系统包括一微处理器、一运算装置以及一提示装置,运算装置包括一加速度运算单元、当加速度运算单元运算后获得加速度值位于一稳定区间后再获取重量运算单元计算的重量值,微处理器与提示装置连接,提示装置可为扬声器、显示器、发光二极管等。其中,加速度运算单元如图5所示,重量运算单元如图6所示。
运算装置还包括一提示运算单元与一通讯运算单元,提示运算单元经运算处理后,经微处理器处理后可由提示装置进行提示或警示,通讯运算单元经运算处理后,经微处理器处理后可由一通讯单元传输一信号至一控制装置或手持装置或个人电脑或平板电脑等,该通讯单元可为无线/有线传输(WiFi)或蓝牙(bluetooth)或串行传输等。
叉车货物重量检测系统还包括一监测单元与一随机存储器,监测单元用于测量叉车架(5)的加速度值与重量值,随机存储器是与该微处理器交换信息的装置,用来载入各式各样的程式与信息以供微处理器执行与运用,例如,本发明提供的运算单元中的加速度运算单元、重量运算单元、提示运算单元与通讯运行单元等,经微处理器执行运算后而输出加速度信号、重量信号、提示信号与通讯信号。
监测单元随时测量重量运算单元与加速度运算单元,当加速度运算单元运算出加速度值在一定振动范围内,即稳定状态时输出信号通知重量运算单元进行运算,以得出重量值,其中,该振动范围具有一振动上限值和振动下限值,若振动在该振动范围内则认为是在稳定状态,若振动不在该振动范围内则认为在非稳定状态。
当该重量运算单元运算出重量值后,输出信号至提示运算单元,提示运算单元运算后通过通讯单元传输信号,或提示运算单元运算后通过提示单元进行提示或警示。
在具体测试时,利用监测单元测量叉车架(5)在运动过程中的物理量,例如加速度值、重量值等,然后根据加速度值是否处于稳定状态和重量变化信号,分析出重量稳定区间,然后依据重量稳定区间测量信号,分析数据标准差(SD),经过迭代排除极端数据偏差,最后,计算稳定区间的重量平均值并经由该通讯运算单元输出信号。
分析叉车(1)稳定判断包括如下步骤:
步骤1、获取加速度值ACC与重量值Si;
步骤2、判断加速度值ACC是否位于加速度上限UB与加速度下限LB之间;
步骤3、如果是,则发出加速度值ACC稳定的信号,如果否,则返回步骤1;
步骤4、判断加速度值ACC稳定时间Ts,若是,则进行步骤5,若不是,则返回步骤1,即加速度值ACC持续一段时间Ts内均位于加速度上下限UB、LB内;
步骤5、获取稳定区间内重量信号序列Sn,其中,序列Sn的长度n=Ts/ts,ts是重量采样周期,如果加速度值ACC持续一段时间Ts内不是位于加速度上下限区间UB、LB内,则返回步骤1。
分析重量信号序列标准差的步骤如下:
步骤1、依据稳定区间重量信号序列Sn,计算标准差SD,其中,
Figure 205532DEST_PATH_IMAGE002
,其中Si为测量值,n为序列长度,S为平均值;
步骤2、判断标准差SD是否小于R,R为预设测量精度值,即预设参考值,如果是,计算平均测量值S,并输出该平均测量值S至中央处理器,
Figure 122673DEST_PATH_IMAGE004
,如果不是,滤除
Figure 902410DEST_PATH_IMAGE006
最大值,即每个测量值与平均值进行比较,将两个绝对值后最大的测量值滤除;
步骤3、判断序列Sn长度是否小于Ts/(2ts),其中Ts时间内均位于加速度上下限区间内,ts为重量信号采样周期,如果是,持续测量加速度值ACC,如果否,则返回步骤1;
在具体测试时,参数预设为加速度值上限UB=1.2g,LB=0.8g;预设测量精度值R=5kg;稳定区间时长Ts=1s;取样周期ts=0.1s;n=Ts/ts=10。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述,但本领域的普通技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (5)

1.一种智能叉车控制系统,其特征在于,所述智能叉车控制系统包括摄像头(2)、振动传感器(3)、图像处理模块、中央处理器、WIFI模块、控制器、信号处理电路;
其中,所述摄像头(2)的输出端与所述图像处理模块的输入端连接,所述图像处理模块的输出端与所述中央处理器的输入端连接,所述中央处理器的输出端与所述WIFI模块的输入端连接,所述中央处理器的输出端与所述控制器的输入端连接,所述振动传感器的输出端与所述信号处理电路的输入端连接,所述信号处理电路的输出端与所述中央处理器的输入端连接;
再者,所述摄像头(2)设置于叉车(1)前部,所述摄像头用于检测所述叉车(1)前端的图像信息,并将采集到的图像信息传输至所述图像处理模块,所述图像处理模块对接收到的图像进行处理后传输至所述中央处理器,所述中央处理器将接收到的图像信息通过所述WIFI模块传输至远程监测端,所述远程监测端设置于所述叉车(1)的操作室内,所述振动传感器(3)设置在叉车杆(4)上,所述振动传感器(3)用于监测所述叉车杆(4)的振动信号,并将采集到的振动信号传输至所述信号处理电路,所述信号处理电路对接收到的振动信号进行信号处理后传输至所述中央处理器,所述中央处理器内还包括一存储单元,所述存储单元内存储有一振动阈值信号,若所述中央处理器接收到的振动信号大于所述振动阈值信号,则所述中央处理器控制所述控制器对叉车(1)进行制动操作;
所述智能叉车控制系统还包括一叉车货物重量检测装置,叉车货物重量检测装置包括一叉车架(5)、一叉车杆(4)和一叉车操控装置(7),叉车架(5)可上下移动地设置在叉车杆(4)上,而叉车杆(4)则设置在叉车操控装置(7)上,且叉车操控装置(7)包括一对连接叉车杆(4)的伸缩杆(8),并控制叉车杆(4)上下前后移动,叉车架(5)与叉车杆(4)之间设置有一叉车货物重量检测系统(6);叉车货物重量检测系统(6)包括壳体(9)、加速度传感器(10)、控制单元(11)和两个测重传感器(12),加速度传感器(10)、控制单元(11)和两个测重传感器(12)设置在壳体(9)内,加速度传感器(10)包括有一设置于壳体(9)的顶部表面的三轴感测单元,经由控制单元(11)输出一加速度信号,壳体(9)内部设置有两个测重传感器(12),两个测重传感器(12)分别位于壳体(9)中央两侧,控制单元(11)位于三轴感测单元下方,控制单元(11)用于接收三轴感测单元产生的信号转换输出一加速度信号与两个测重传感器(12)的重量信号。
2.根据权利要求1所述的智能叉车控制系统,其特征在于,加速度传感器(10)包括一三轴感测单元、一感测电路、一ADC模块、一滤波模块、一控制与中断逻辑器、一缓冲器、一串行输入输出模块及一电源;其中,感测电路、ADC模块、滤波模块、控制与中断逻辑器、缓冲器、串行输入输出模块及电源设置于控制单元(11)内,感测电路内包括一电阻、一惠斯通电桥、一放大器,其中,所述三轴感测单元、感测电路、ADC模块、滤波模块、控制与中断逻辑器、串行输入输出模块依次连接,滤波模块与缓冲器连接,缓冲器与控制与中断逻辑器双向连接;
三轴感测单元将采集到的信号输出至控制单元(11),该信号经控制单元(11)内的感测电路输出一类比信号,再经过ADC模块转换为数字信号,然后由滤波模块进行滤波处理,再经控制与中断逻辑器后存储至缓冲器,再经过串行输入输出模块输出加速度值。
3.根据权利要求1所述的智能叉车控制系统,其特征在于,测重传感器(12)输出一重量信号至控制单元(11),控制单元包括放大器、ADC模块、一微控制器、一存储器、一输入单元及一显示单元,当测重传感器(12)输出一重量信号,放大器放大该重量信号,并经由ADC模块转换为数字信号后传输至微控制器,经微控制器处理后可将重量信号存储于存储器;
叉车货物重量检测系统包括一微处理器、一运算装置以及一提示装置,运算装置包括一加速度运算单元、当加速度运算单元运算后获得加速度值位于一稳定区间后再获取重量运算单元计算的重量值,微处理器与提示装置连接;
运算装置还包括一提示运算单元与一通讯运算单元,提示运算单元经运算处理后,经微处理器处理后可由提示装置进行提示或警示,通讯运算单元经运算处理后,经微处理器处理后可由一通讯单元传输一信号至一控制装置或手持装置或个人电脑或平板电脑;
叉车货物重量检测系统还包括一监测单元与一随机存储器,监测单元用于测量叉车架(5)的加速度值与重量值,随机存储器是与该微处理器交换信息的装置,用来载入程式与信息以供微处理器执行与运用;
监测单元随时测量重量运算单元与加速度运算单元,当加速度运算单元运算出加速度值在一定振动范围内,即稳定状态时输出信号通知重量运算单元进行运算,以得出重量值,其中,该振动范围具有一振动上限值和振动下限值,若振动在该振动范围内则认为是在稳定状态,若振动不在该振动范围内则认为在非稳定状态;
当该重量运算单元运算出重量值后,输出信号至提示运算单元,提示运算单元运算后通过通讯单元传输信号,或提示运算单元运算后通过提示单元进行提示或警示;
在具体测试时,利用监测单元测量叉车架(5)在运动过程中的物理量,物理量为加速度值、重量值,然后根据加速度值是否处于稳定状态和重量变化信号,分析出重量稳定区间,然后依据重量稳定区间测量信号,分析数据标准差SD,经过迭代排除极端数据偏差,最后,计算稳定区间的重量平均值并经由该通讯运算单元输出信号。
4.根据权利要求3所述的智能叉车控制系统,其特征在于,分析叉车(1)稳定判断包括如下步骤:
步骤1、获取加速度值ACC与重量值Si;
步骤2、判断加速度值ACC是否位于加速度上限UB与加速度下限LB之间;
步骤3、如果是,则发出加速度值ACC稳定的信号,如果否,则返回步骤1;
步骤4、判断加速度值ACC稳定时间Ts,若是,则进行步骤5,若不是,则返回步骤1,即加速度值ACC持续一段时间Ts内均位于加速度上下限UB、LB内;
步骤5、获取稳定区间内重量信号序列Sn,其中,序列Sn的长度n=Ts/ts,ts是重量采样周期,如果加速度值ACC持续一段时间Ts内不是位于加速度上下限区间UB、LB内,则返回步骤1。
5.根据权利要求4所述的智能叉车控制系统,其特征在于,分析重量信号序列标准差的步骤如下:
步骤1、依据稳定区间重量信号序列Sn,计算标准差SD,其中,
Figure DEST_PATH_IMAGE002
,其中Si为测量值,n为序列长度,S为平均值;
步骤2、判断标准差SD是否小于R,R为预设测量精度值,即预设参考值,如果是,计算平均测量值S,并输出该平均测量值S,
Figure DEST_PATH_IMAGE004
,如果不是,滤除
Figure DEST_PATH_IMAGE006
最大值,即每个测量值与平均值进行比较,将两个绝对值后最大的测量值滤除;
步骤3、判断序列Sn长度是否小于Ts/(2ts),其中Ts时间内均位于加速度上下限区间内,ts为重量信号采样周期,如果是,持续测量加速度值ACC,如果否,则返回步骤1。
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