CN111769868B - 一种基于大型结构件转运设备的控制调度系统 - Google Patents

一种基于大型结构件转运设备的控制调度系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于大型结构件转运设备的控制调度系统，包括：卫星定位系统、MES系统和移动终端；卫星定位系统包括卫星定位终端、LORa网关、LTE公网基站、LTE网关和数据服务器；卫星定位终端安装在转运设备上，卫星定位终端用于获取转运设备的实时位置信息和实时速度数据并传输至数据服务器进行储存；MES系统用于获取储存在数据服务器中的实时位置信息和实时速度数据，根据实时位置信息和实时速度数据对转运设备的运行情况进行显示；MES系统还用于生成任务配送计划并将任务配送计划发送至移动终端；移动终端用于对身份信息进行验证并将接收到的任务配送计划进行显示，以使驾驶员根据任务配送计划控制转运设备执行任务。

Description

一种基于大型结构件转运设备的控制调度系统
技术领域
本发明涉及大型结构件转运设备领域，尤其涉及一种基于大型结构件转运设备的控制调度系统。
背景技术
随着我国的国民经济和国防力量的持续发展，船舶建造技术正往高效化、智能化方向转型。目前，国内船舶总装厂的智能制造发展仍处于探索阶段，与国外先进水平差距较大。船舶总装厂在生产物流方面，仍然采取传统的行吊，叉车、平板车、模块车等进行大型结构件的运输，属于人工调动和运输，缺乏有效的智能化改造和集成技术研究，导致运输过程中出现现场堵车、结构件配送情况无法掌握、现场生产进度不清楚等问题。大型结构件转运调度主要依靠人工，无效转运次数多，容易出现人找转运设备的情况，效率较低，由于转运设备缺乏可视化监控工具，无法对转运设备的负荷进行均衡，同时也无法准确掌握每一辆分段转运设备的行驶状态，并无法合理根据空闲情况进行派工。另一方面，承担夹板组件、分段、总段等大型结构件的运输和转运设备主要有叉车、平板车、模块车等，由于厂区较大、生产场地多且转运设备数量有限，大型结构件配送缺乏系统和智能化工具支撑，对转运设备的调度和安排主要依靠现场去看，人工的编排，调度和分段缺乏系统性、全面地综合自主分析，造成分段无效转运次数多，浪费人力物力。
因此，目前市面上亟需一种基于大型结构件转运设备的控制调度策略，实现对大型结构件转运设备的智能化合理调度，以提高转运设备的工作效率。
发明内容
本发明提供了一种基于大型结构件转运设备的控制调度系统，实现对大型结构件转运设备的智能化合理调度，以提高转运设备的工作效率。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于大型结构件转运设备的控制调度系统，包括：卫星定位系统、MES系统和移动终端；
所述卫星定位系统包括卫星定位终端、LORa网关、LTE公网基站、LTE网关和数据服务器；所述卫星定位终端安装在转运设备上，所述卫星定位终端用于获取所述转运设备的实时位置信息和实时速度数据，并将所述实时位置信息和实时速度数据依次通过所述LORa网关、所述LTE公网基站和所述LTE网关，传输至所述数据服务器进行储存；
所述MES系统与所述数据服务器进行数据连接，所述MES系统用于获取储存在所述数据服务器中的所述实时位置信息和实时速度数据，根据所述实时位置信息和实时速度数据对所述转运设备的运行情况进行显示；以及，所述MES系统还用于根据所述转运设备的运行情况、所述转运设备的驾驶员在岗情况和接收到的任务信息，生成任务配送计划，并将所述任务配送计划发送至所述移动终端；
所述移动终端设置在所述转运设备的驾驶室内，所述移动终端用于对驾驶员的身份信息进行验证，并在验证通过后将接收到的所述任务配送计划进行显示，以使所述驾驶员根据所述任务配送计划控制所述转运设备执行任务。
作为优选方案，所述卫星定位终端包括北斗芯片、LORa通信模块、嵌入式处理器、故障自检装置、北斗卫星天线和对外通信天线；
所述嵌入式处理器分别与所述北斗芯片、LORa通信模块和故障自检装置相连接；所述北斗芯片通过所述北斗卫星天线与北斗卫星进行数据交互，以获取实时位置信息；所述嵌入式处理器根据所述实时位置信息和实时记录的转运设备的运行时间，计算得到实时速度数据；所述LORa通信模块通过所述对外通信天线与所述LORa网关、LTE公网基站依次相连接，以将所述实时位置信息和所述实时速度数据通过所述LTE网关传输至所述数据服务器进行储存；所述故障自检装置用于当所述转运设备启动时，对所述北斗卫星天线和所述卫星定位终端的电源是否断路，当确定断路时发出警报信号。
作为优选方案，所述北斗芯片为UM-220-IIIN模块。
作为优选方案，所述嵌入式处理器为STM32嵌入式处理器。
作为优选方案，所述移动终端包括驾驶员身份验证模块、领取任务模块、完成配送模块和日志管理模块；
所述驾驶员身份验证模块用于对驾驶员的身份信息进行验证；所述领取任务模块用于在验证通过后将接收到的所述任务配送计划进行显示，并接收并识别驾驶员领取任务动作指令；所述完成配送模块用于接收驾驶员发出的完成任务配送的动作指令；所述日志管理模块用于记录所述移动终端的所有动作数据。
作为优选方案，所述卫星定位终端还用于根据所述实时位置信息和预设的行驶区域范围，判断所述转运设备的行驶位置是否超出所述预设的行驶区域范围，若是，则发出语音警报提示。
作为优选方案，所述基于大型结构件转运设备的控制调度系统还包括：速度监控模块；所述速度监控模块用于根据所述实时速度数据和预设的速度标准范围，判断所述转运设备是否超速行驶，当确定所述转运设备超速行驶时，发出语音提醒信息。
作为优选方案，所述基于大型结构件转运设备的控制调度系统还包括：电子看板；所述电子看板与所述MES系统进行数据连接，用于显示转运设备的位置和运行路线。
作为优选方案，所述基于大型结构件转运设备的控制调度系统还包括：摄像设备；所述摄像设备设置在所述转运设备的驾驶室内，用于采集转运设备内驾驶室的实时图像或视频流。
作为优选方案，所述基于大型结构件转运设备的控制调度系统还包括：手持终端；所述手持终端用于向所述移动终端发送更改配送计划，以使所述驾驶员根据所述更改配送计划控制所述转运设备执行任务。
相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：
1、本发明技术方案通过在转运设备上安装卫星定位终端实现获取转运设备的实时位置信息和实时速度数据，并将实时位置信息和实时速度数据储存在数据服务器中，以使工作人员通过MES系统获取服务器中的数据信息，实现工作人员实时准确地获取转运设备的运行情况，并通过向驾驶室内的移动终端发送任务计划，以实现对大型结构件转运设备的智能化合理调度，以提高转运设备的工作效率。
2、卫星定位终端采用了北斗卫星技术，可以实时对转运设备进行定位和合理调度，解决“人找转运设备”的问题，减少人工编排的压力，提高转运设备的利用率和转运效率。
3、增加超速报警和超出运输范围报警，可以避免出现驾驶员为了赶时间而超速驾驶的行为，保证了转运设备的安全行驶，也避免了驾驶员的疏忽导致的运输地点错误，实现结构件的准确配送。
4、增加摄像装置，管理人员可通过视频对配送现场进行监控，有效监督驾驶员偷懒怠工、违规操作等行为，达到及时纠正的效果。
附图说明
图1：为本发明实施例提供的一种基于大型结构件转运设备的控制调度系统的结构示意图；
图2：为本发明实施例提供的一种基于大型结构件转运设备的控制调度系统的技术原理示意图；
图3：为本发明实施例提供的MES系统与移动终端的任务配送流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参照图1，为本发明实施例提供的一种基于大型结构件转运设备的控制调度系统的结构示意图，包括：卫星定位系统、MES系统和移动终端；
其中，所述卫星定位系统包括卫星定位终端、LORa网关、LTE公网基站、LTE网关和数据服务器；所述卫星定位终端安装在转运设备上，所述卫星定位终端用于获取所述转运设备的实时位置信息和实时速度数据，并将所述实时位置信息和实时速度数据依次通过所述LORa网关、所述LTE公网基站和所述LTE网关，传输至所述数据服务器进行储存；其中，转运设备可以为每一辆传统的叉车、平板车和模块车等转运设备。
具体地，请参照图2，数据服务器用于存储转运需求和配送情况信息、驾驶员和转运设备相关信息、转运设备过程中实时上传的数据。其中驾驶员信息包括驾龄、在岗情况等信息；转运设备信息包括牌号、类型、使用状态等信息；转运设备转运过程实时上传的数据包括将行驶过程的位置信息、路行驶线等实时数据。为管理人员查询转运历史信息、任务派送和转运设备调度等操作提供数据支撑。
其中，请参照图3，所述MES系统与所述数据服务器进行数据连接，所述MES系统用于获取储存在所述数据服务器中的所述实时位置信息和实时速度数据，根据所述实时位置信息和实时速度数据对所述转运设备的运行情况进行显示；以及，所述MES系统还用于根据所述转运设备的运行情况、所述转运设备的驾驶员在岗情况和接收到的任务信息，生成任务配送计划，并将所述任务配送计划发送至所述移动终端；
所述移动终端设置在所述转运设备的驾驶室内，所述移动终端用于对驾驶员的身份信息进行验证，并在验证通过后将接收到的所述任务配送计划进行显示，以使所述驾驶员根据所述任务配送计划控制所述转运设备执行任务。
具体地，MES系统根据转运设备的负荷情况和闲置状态以及驾驶员的在岗情况，生成任务配送计划，并将任务配送信息通过无线网络发送至转运设备和驾驶员，驾驶员通过转运设备中的移动终端，完成身份验证、任务领取操作，当配送至目的地时，驾驶员点击完成配送，完成本次的转运任务。
本发明技术方案通过在转运设备上安装卫星定位终端实现获取转运设备的实时位置信息和实时速度数据，并将实时位置信息和实时速度数据储存在数据服务器中，以使工作人员通过MES系统获取服务器中的数据信息，实现工作人员实时准确地获取转运设备的运行情况，并通过向驾驶室内的移动终端发送任务计划，以实现对大型结构件转运设备的智能化合理调度，以提高转运设备的工作效率。
在本实施例中，所述卫星定位终端包括北斗芯片、LORa通信模块、嵌入式处理器、故障自检装置、北斗卫星天线和对外通信天线；所述嵌入式处理器分别与所述北斗芯片、LORa通信模块和故障自检装置相连接；所述北斗芯片通过所述北斗卫星天线与北斗卫星进行数据交互，以获取实时位置信息；所述嵌入式处理器根据所述实时位置信息和实时记录的转运设备的运行时间，计算得到实时速度数据；所述LORa通信模块通过所述对外通信天线与所述LORa网关、LTE公网基站依次相连接，以将所述实时位置信息和所述实时速度数据通过所述LTE网关传输至所述数据服务器进行储存；所述故障自检装置用于当所述转运设备启动时，对所述北斗卫星天线和所述卫星定位终端的电源是否断路，当确定断路时发出警报信号。在本实施例中，所述北斗芯片为UM-220-IIIN模块。在本实施例中，所述嵌入式处理器为STM32嵌入式处理器。
具体地，故障自检装置是在转运设备启动时，检测卫星天线和电源是否断路，如果断路，定位终端立即向管理中心报警，并把报警转运设备的位置和行驶情况显示在MES系统的电子地图上；所述电子地图是将转运设备的位置和行驶路径可视化，供相关部门查询转运情况和位置。
具体地，定位终端选用UM-220-IIIN模块，进行北斗卫星的信号接收，以1575.42MHz为中心频率，接收和解调卫星的C/A码信号，将解算出的用户机的具体坐标信息通过串口发送出去，选用STM32嵌入式处理器，进行数据解析和组包，提取出经纬度和速度信息，选用LTE数据传输模式，将重新组包的数据发送到LTE公网基站，通过LTE网关传输至数据服务器。按照该方式，对转运设备进行位置定位并将实时定位信息传送至转运设备管理部门数据服务器进行储存和分析，web端MES系统根据数据服务器存储的信息对转运设备转运过程进行实时监控。
卫星定位终端采用了北斗卫星技术，可以实时对转运设备进行定位和合理调度，解决“人找转运设备”的问题，减少人工编排的压力，提高转运设备的利用率和转运效率。
在本实施例中，所述移动终端包括驾驶员身份验证模块、领取任务模块、完成配送模块和日志管理模块；所述驾驶员身份验证模块用于对驾驶员的身份信息进行验证；所述领取任务模块用于在验证通过后将接收到的所述任务配送计划进行显示，并接收并识别驾驶员领取任务动作指令；所述完成配送模块用于接收驾驶员发出的完成任务配送的动作指令；所述日志管理模块用于记录所述移动终端的所有动作数据。
具体地，移动终端包括驾驶员身份验证模块、领取任务模块、完成配送模块和日志管理等模块，身份验证模块用于验证驾驶员信息，确定责任人；领取任务和完成配送模块用于反映配送情况；日志管理模块用于保存操作记录、报警记录和离线等信息，以备后期查询。
实施例2，对上述实施例一进行改进，在本实施例中，所述卫星定位终端还用于根据所述实时位置信息和预设的行驶区域范围，判断所述转运设备的行驶位置是否超出所述预设的行驶区域范围，若是，则发出语音警报提示。
在另一实施例中，所述基于大型结构件转运设备的控制调度系统还包括：速度监控模块；所述速度监控模块用于监控不同类型的转运设备的行驶速度，根据所述实时速度数据和预设的速度标准范围，判断所述转运设备是否超速行驶，当确定所述转运设备超速行驶时，发出语音提醒信息。
增加超速报警和超出运输范围报警，可以避免出现驾驶员为了赶时间而超速驾驶的行为，保证了转运设备的安全行驶，也避免了驾驶员的疏忽导致的运输地点错误，实现结构件的准确配送。
实施例3，对上述实施例一或实施例二进行改进，在本实施例中，所述基于大型结构件转运设备的控制调度系统还包括：电子看板；所述电子看板与所述MES系统进行数据连接，用于显示转运设备的位置和运行路线。
在另一实施例中，所述基于大型结构件转运设备的控制调度系统还包括：摄像设备；所述摄像设备设置在所述转运设备的驾驶室内，用于采集转运设备内驾驶室的实时图像或视频流。增加摄像装置，管理人员可通过视频对配送现场进行监控，有效监督驾驶员偷懒怠工、违规操作等行为，达到及时纠正的效果。
在另一实施例中，所述基于大型结构件转运设备的控制调度系统还包括：手持终端；所述手持终端用于向所述移动终端发送更改配送计划，以使所述驾驶员根据所述更改配送计划控制所述转运设备执行任务。
具体地，电子看板用于转运需求部门和转运设备管理部门查看转运设备的位置和显示路线，所述摄像设备用于监控驾驶员是否存在偷懒、违规操作等行为，便于监管部门在线监督。
本技术方案的优点还在于：1、支持转运设备行驶路线的调取，转运设备每天的行驶路径实时上传至管理部门服务器数据服务器，在管理部门可以随时查询转运过程的历史路线；2、转运设备管理部门对转运设备的牌号、类型和使用情况等信息进行统一管理，便于管理人员了解对应类型的转运设备负荷参数和任务执行动态；3、通过增加移动终端，支持日志管理功能，包括系统日志、报警日志、操作人员登录、离线等信息，以备后期查询；驾驶员通过身份认证，完成领工，配送至目的地时，驾驶员点击结束，完成本次的转运任务，实现配送任务的有序进行，转运设备管理部门及时了解结构件从领工到完成配送的动态；4、通过与现有的MES系统结合，可以根据转运设备的负荷情况和驾驶员的状态，生成的派送计划并派工至转运设备和驾驶员，实现配送任务的合理分配。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于大型结构件转运设备的控制调度系统，其特征在于，包括：卫星定位系统、MES系统和移动终端；
所述卫星定位系统包括卫星定位终端、LORa网关、LTE公网基站、LTE网关和数据服务器；所述卫星定位终端安装在转运设备上，所述卫星定位终端用于获取所述转运设备的实时位置信息和实时速度数据，并将所述实时位置信息和实时速度数据依次通过所述LORa网关、所述LTE公网基站和所述LTE网关，传输至所述数据服务器进行储存；所述卫星定位终端还用于根据所述实时位置信息和预设的行驶区域范围，判断所述转运设备的行驶位置是否超出所述预设的行驶区域范围，若是，则发出语音警报提示；
所述MES系统与所述数据服务器进行数据连接，所述MES系统用于获取储存在所述数据服务器中的所述实时位置信息和实时速度数据，根据所述实时位置信息和实时速度数据对所述转运设备的运行情况进行显示；以及，所述MES系统还用于根据所述转运设备的运行情况、所述转运设备的驾驶员在岗情况和接收到的任务信息，生成任务配送计划，并将所述任务配送计划发送至所述移动终端；
所述移动终端设置在所述转运设备的驾驶室内，所述移动终端用于对驾驶员的身份信息进行验证，并在验证通过后将接收到的所述任务配送计划进行显示，以使所述驾驶员根据所述任务配送计划控制所述转运设备执行任务；
所述卫星定位终端包括北斗芯片、LORa通信模块、嵌入式处理器、故障自检装置、北斗卫星天线和对外通信天线；
所述嵌入式处理器根据所述实时位置信息和实时记录的转运设备的运行时间，计算得到实时速度数据；所述故障自检装置用于当所述转运设备启动时，对所述北斗卫星天线和所述卫星定位终端的电源是否断路，当确定断路时发出警报信号。
2.如权利要求1所述的基于大型结构件转运设备的控制调度系统，其特征在于，
所述嵌入式处理器分别与所述北斗芯片、LORa通信模块和故障自检装置相连接；所述北斗芯片通过所述北斗卫星天线与北斗卫星进行数据交互，以获取实时位置信息；所述LORa通信模块通过所述对外通信天线与所述LORa网关、LTE公网基站依次相连接，以将所述实时位置信息和所述实时速度数据通过所述LTE网关传输至所述数据服务器进行储存。
3.如权利要求2所述的基于大型结构件转运设备的控制调度系统，其特征在于，所述北斗芯片为UM-220-IIIN模块。
4.如权利要求2所述的基于大型结构件转运设备的控制调度系统，其特征在于，所述嵌入式处理器为STM32嵌入式处理器。
5.如权利要求1所述的基于大型结构件转运设备的控制调度系统，其特征在于，所述移动终端包括驾驶员身份验证模块、领取任务模块、完成配送模块和日志管理模块；
所述驾驶员身份验证模块用于对驾驶员的身份信息进行验证；所述领取任务模块用于在验证通过后将接收到的所述任务配送计划进行显示，并接收并识别驾驶员领取任务动作指令；所述完成配送模块用于接收驾驶员发出的完成任务配送的动作指令；所述日志管理模块用于记录所述移动终端的所有动作数据。
6.如权利要求1所述的基于大型结构件转运设备的控制调度系统，其特征在于，所述基于大型结构件转运设备的控制调度系统还包括：速度监控模块；所述速度监控模块用于根据所述实时速度数据和预设的速度标准范围，判断所述转运设备是否超速行驶，当确定所述转运设备超速行驶时，发出语音提醒信息。
7.如权利要求1所述的基于大型结构件转运设备的控制调度系统，其特征在于，所述基于大型结构件转运设备的控制调度系统还包括：电子看板；所述电子看板与所述MES系统进行数据连接，用于显示转运设备的位置和运行路线。
8.如权利要求1所述的基于大型结构件转运设备的控制调度系统，其特征在于，所述基于大型结构件转运设备的控制调度系统还包括：摄像设备；所述摄像设备设置在所述转运设备的驾驶室内，用于采集转运设备内驾驶室的实时图像或视频流。
9.如权利要求1所述的基于大型结构件转运设备的控制调度系统，其特征在于，所述基于大型结构件转运设备的控制调度系统还包括：手持终端；所述手持终端用于向所述移动终端发送更改配送计划，以使所述驾驶员根据所述更改配送计划控制所述转运设备执行任务。
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Assignee: GUANGZHOU WENCHONG SHIPYARD Co.,Ltd.

Assignor: CSSC HUANGPU WENCHONG SHIPBUILDING Co.,Ltd.

Contract record no.: X2023980037695

Denomination of invention: A Control and Scheduling System Based on Large Structural Component Transfer Equipment

Granted publication date: 20220510

License type: Common License

Record date: 20230706

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