CN112647385A - 一种摊铺机智能收料系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种摊铺机智能收料系统，包括存有收料信息的识别标签、标签读写器、低功耗广域网传输模块和云平台终端，所述识别标签设置在沥青运输车的侧面，所述标签读写器设有2个，对称分布在摊铺机进料斗两侧，用于识别识别标签的位置以及读取识别标签的收料信息，所述低功耗广域网传输模块设置在摊铺机上，用于将标签读写器读取的收料信息以及摊铺机的收料数据发送到云平台终端，所述云平台终端用于存储收料信息和摊铺机的收料数据。本发明通过定向有源识别，解决沥青运输车辆身份识别问题，摆脱对人工记录的依赖，能够有效降低出错概率。

Description

一种摊铺机智能收料系统及方法
技术领域
本发明涉及摊铺机技术领域，尤其是一种摊铺机智能收料系统及方法。
背景技术
随着当今社会科学技术的不断发展，信息化手段、移动技术、智能穿戴及工具在工程施工阶段的应用不断提升，智慧工地应运而生。在智能工地的摊铺收料过程中，如何精准识别卸料车辆和收料摊铺机是核心问题。参与运送沥青混合料的运输车存在以下特点：车辆是社会车辆，存在临时招募的特点，故存在无法提前记录运输车辆信息这一缺点；同时沥青运料车的后端车牌因为运料，现场环境等并不清楚，故无法靠车牌识别对应的运料车；其次摊铺现场，各类车辆都比较多，如果使用无线侦测的方式，存在信号干扰导致误识别的问题。
沥青路面施工现场收料目前存在以下问题：
(1)现场收料员不确定，很多时候是临时工在担任收料员角色，降低了摊铺数据记录的效率和准确度；(2)即使在使用收料终端的情况下，料员仍然需要手动记录收料车辆牌号、对应摊铺机、收料点桩号，工程量大，十分耗费时间；(3)沥青运输车达到现场后，存在排队卸料的情况，但在等待过程中，可提前收料，而此时无法采集到该车料准确的摊铺时间、摊铺时长、摊铺速度、摊铺距离等重要信息。综上所述，能够精确、及时智能收料并且记录重要的摊铺信息，是目前摊铺现场急需解决的问题。
发明内容
本发明解决了沥青路面施工现场收料依赖收料员登记，存在人为因素影响导致数据记录出错的问题，提出一种摊铺机智能收料系统及方法，通过定向有源识别，解决沥青运输车辆身份识别问题，摆脱对人工记录的依赖，能够有效降低出错概率。
为实现上述目的，提出以下技术方案：
一种摊铺机智能收料系统，包括存有收料信息的识别标签、标签读写器、低功耗广域网传输模块和云平台终端，所述识别标签设置在沥青运输车的侧面，所述标签读写器设有2个，对称分布在摊铺机进料斗两侧，用于识别识别标签的位置以及读取识别标签的收料信息，所述低功耗广域网传输模块设置在摊铺机上，用于将标签读写器读取的收料信息以及摊铺机的收料数据发送到云平台终端，所述云平台终端用于存储收料信息和摊铺机的收料数据。
通过识别标签，可解决车辆身份识别问题，并通过特定的发射方向与功率调整，可实现现场车辆与摊铺机身份信号对接、不窜号；本发明摆脱对收料员的依赖，降低出错概率；同时又能精准记录和存储摊铺机摊铺数据，为以后的沥青路面施工质量追溯提供精准的追溯信息；本发明的总体积比较小，设备安装和拆卸方便。
作为优选，所述识别标签包括外壳、设置在外壳内的RFID抗金属标签和设置在外壳侧面的粘胶层。本发明利用粘胶层将识别标签固定在沥青运输车的侧面，安装方便。
作为优选，所述外壳靠粘胶层的一侧设有磁铁槽，所述磁铁槽内设有磁铁，所述磁铁与磁铁槽之间设有固定胶。本发明设置磁铁增加识别标签的安装强度，防止识别标签在恶劣环境下从沥青运输车的侧面脱落。
作为优选，所述磁铁槽的底部设有若干胶槽。本发明设置若干胶槽的作用是增加固定胶的接触面积，使得固定胶更加稳固的将磁铁固定在磁铁槽内。
作为优选，所述外壳设有壳盖，所述RFID抗金属标签固定在外壳和壳盖形成的空腔内，所述壳盖为弹性体。本发明设置盖壳分离的安装方式，便于RFID抗金属标签的更换，壳盖设置在外壳对应得到盖槽内，壳盖为弹性体，且体积大于盖槽，利用弹性力固定在盖槽内。
作为优选，所述标签读写器为MODBUS RTU读写器。
作为优选，所述低功耗广域网传输模块的型号为工业级NB-IOT DTU N560。
本发明支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，超低功耗，设备续航时间长、数据传输稳定性高、维护成本低，复用率高、能覆盖到3G/4G无法覆盖的领域。
一种摊铺机智能收料方法，采用上述的一种摊铺机智能收料系统，包括以下步骤：
S1，当沥青运输车接近摊铺机时，标签读写器开始识别识别标签的位置；
S2，当识别标签的位置达到预设的工作位置时，标签读写器读取识别标签的收料信息；
所述工作位置的设定过程如下：
设定2个标签读写器的识别角度A和识别半径R，2个标签读写器的识别角度A和识别半径R相同；
根据设定的识别半径R和识别角度A，利用余弦定理计算出最小识别长度l和最大识别长度L，
Figure BDA0002817444580000031
Figure BDA0002817444580000032
其中D是2个标签读写器之间的距离，工作位置为最小识别长度l和最大识别长度L之间。
本发明通过设定标签读写器的识别角度A和识别半径R即可实现预设工作位置，解决车辆身份识别问题，实现现场车辆与摊铺机身份信号对接、不窜号；本发明摆脱对收料员的依赖，降低出错概率。
作为优选，所述步骤S2具体包括以下步骤：
S201，获取识别标签和标签读写器之间的距离；
S202，判断是否有只有1个标签读写器与识别标签的距离小于识别半径R，若是，进行步骤S203，若否返回步骤S201；
S203，判断另一个标签读写器与识别标签的距离是否大于或等于最小识别长度l及小于或等于最大识别长度L，若是，则读取识别标签的收料信息，若否，不读取识别标签的收料信息。
本发明的有益效果是：通过识别标签，可解决车辆身份识别问题，并通过特定的发射方向与功率调整，可实现现场车辆与摊铺机身份信号对接、不窜号；本发明摆脱对收料员的依赖，降低出错概率；同时又能精准记录和存储摊铺机摊铺数据，为以后的沥青路面施工质量追溯提供精准的追溯信息；本发明的总体积比较小，设备安装和拆卸方便。
附图说明
图1是实施例的系统构成简图；
图2是实施例的识别标横截面图；
图3是实施例的识别标纵截面图；
图4是实施例的方法计算几何简图；
其中：1、识别标签 2、标签读写器 3、低功耗广域网传输模块 4、外壳 5、RFID抗金属标签 6、粘胶层 7、磁铁 8、壳盖。
具体实施方式
实施例：
本实施例提出一种摊铺机智能收料系统，参考图1，包括存有收料信息的识别标签1、标签读写器2、低功耗广域网传输模块3和云平台终端，识别标签1设置在沥青运输车的侧面，标签读写器2设有2个，对称分布在摊铺机进料斗两侧，用于识别识别标签1的位置以及读取识别标签1的收料信息，低功耗广域网传输模块3设置在摊铺机上，用于将标签读写器2读取的收料信息以及摊铺机的收料数据发送到云平台终端，云平台终端用于存储收料信息和摊铺机的收料数据。
参考图2和图3，识别标签1包括外壳4、设置在外壳4内的RFID抗金属标签5和设置在外壳4侧面的粘胶层6。外壳4靠粘胶层6的一侧设有磁铁槽，磁铁槽内设有磁铁7，磁铁7与磁铁槽之间设有固定胶。磁铁槽的底部设有若干胶槽。外壳4设有壳盖8，RFID抗金属标签5固定在外壳4和壳盖8形成的空腔内，壳盖8为弹性体。标签读写器2为MODBUS RTU读写器。低功耗广域网传输模块3的型号为工业级NB-IOT DTU N560。
通过识别标签，可解决车辆身份识别问题，并通过特定的发射方向与功率调整，可实现现场车辆与摊铺机身份信号对接、不窜号；本发明摆脱对收料员的依赖，降低出错概率；同时又能精准记录和存储摊铺机摊铺数据，为以后的沥青路面施工质量追溯提供精准的追溯信息；本发明的总体积比较小，设备安装和拆卸方便。
本发明利用粘胶层将识别标签固定在沥青运输车的侧面，安装方便。
本发明设置磁铁增加识别标签的安装强度，防止识别标签在恶劣环境下从沥青运输车的侧面脱落。
本发明设置若干胶槽的作用是增加固定胶的接触面积，使得固定胶更加稳固的将磁铁固定在磁铁槽内。
本发明设置盖壳分离的安装方式，便于RFID抗金属标签的更换，壳盖设置在外壳对应得到盖槽内，壳盖为弹性体，且体积大于盖槽，利用弹性力固定在盖槽内。
本发明支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，超低功耗，设备续航时间长、数据传输稳定性高、维护成本低，复用率高、能覆盖到3G/4G无法覆盖的领域。
一种摊铺机智能收料方法，采用上述的一种摊铺机智能收料系统，包括以下步骤：
S1，当沥青运输车接近摊铺机时，标签读写器开始识别识别标签的位置；
S2，当识别标签的位置达到预设的工作位置时，标签读写器读取识别标签的收料信息；
工作位置的设定过程如下：
设定2个标签读写器的识别角度A和识别半径R，2个标签读写器的识别角度A和识别半径R相同；
参考图4，根据设定的识别半径R和识别角度A，利用余弦定理计算出最小识别长度l和最大识别长度L，
Figure BDA0002817444580000061
Figure BDA0002817444580000062
其中D是2个标签读写器之间的距离，工作位置为最小识别长度l和最大识别长度L之间。步骤S2具体包括以下步骤：
S201，获取识别标签和标签读写器之间的距离；
S202，判断是否有只有1个标签读写器与识别标签的距离小于识别半径R，若是，进行步骤S203，若否返回步骤S201；
S203，判断另一个标签读写器与识别标签的距离是否大于或等于最小识别长度l及小于或等于最大识别长度L，若是，则读取识别标签的收料信息，若否，不读取识别标签的收料信息。
本发明通过设定标签读写器的识别角度A和识别半径R即可实现预设工作位置，解决车辆身份识别问题，实现现场车辆与摊铺机身份信号对接、不窜号；本发明摆脱对收料员的依赖，降低出错概率。

Claims (9)

1.一种摊铺机智能收料系统，其特征是，包括存有收料信息的识别标签(1)、标签读写器(2)、低功耗广域网传输模块(3)和云平台终端，所述识别标签(1)设置在沥青运输车的侧面，所述标签读写器(2)设有2个，对称分布在摊铺机进料斗两侧，用于识别识别标签(1)的位置以及读取识别标签(1)的收料信息，所述低功耗广域网传输模块(3)设置在摊铺机上，用于将标签读写器(2)读取的收料信息以及摊铺机的收料数据发送到云平台终端，所述云平台终端用于存储收料信息和摊铺机的收料数据。
2.根据权利要求1所述的一种摊铺机智能收料系统，其特征是，所述识别标签(1)包括外壳(4)、设置在外壳(4)内的RFID抗金属标签(5)和设置在外壳(4)侧面的粘胶层(6)。
3.根据权利要求2所述的一种摊铺机智能收料系统，其特征是，所述外壳(4)靠粘胶层(6)的一侧设有磁铁槽，所述磁铁槽内设有磁铁(7)，所述磁铁(7)与磁铁槽之间设有固定胶。
4.根据权利要求3所述的一种摊铺机智能收料系统，其特征是，所述磁铁槽的底部设有若干胶槽。
5.根据权利要求2或3所述的一种摊铺机智能收料系统，其特征是，所述外壳(4)设有壳盖(8)，所述RFID抗金属标签(5)固定在外壳(4)和壳盖(8)形成的空腔内，所述壳盖(8)为弹性体。
6.根据权利要求1所述的一种摊铺机智能收料系统，其特征是，所述标签读写器(2)为MODBUS RTU读写器。
7.根据权利要求1所述的一种摊铺机智能收料系统，其特征是，所述低功耗广域网传输模块(3)的型号为工业级NB-IOT DTU N560。
8.一种摊铺机智能收料方法，采用权利要求1所述的一种摊铺机智能收料系统，其特征是，包括以下步骤：
S1，当沥青运输车接近摊铺机时，标签读写器开始识别识别标签的位置；
S2，当识别标签的位置达到预设的工作位置时，标签读写器读取识别标签的收料信息；
所述工作位置的设定过程如下：
设定2个标签读写器的识别角度A和识别半径R，2个标签读写器的识别角度A和识别半径R相同；
根据设定的识别半径R和识别角度A，利用余弦定理计算出最小识别长度l和最大识别长度L，
Figure FDA0002817444570000021
Figure FDA0002817444570000022
其中D是2个标签读写器之间的距离，工作位置为最小识别长度l和最大识别长度L之间。
9.根据权利要求8所述的一种摊铺机智能收料方法，其特征是，所述步骤S2具体包括以下步骤：
S201，获取识别标签和标签读写器之间的距离；
S202，判断是否有只有1个标签读写器与识别标签的距离小于识别半径R，若是，进行步骤S203，若否返回步骤S201；
S203，判断另一个标签读写器与识别标签的距离是否大于或等于最小识别长度l及小于或等于最大识别长度L，若是，则读取识别标签的收料信息，若否，不读取识别标签的收料信息。
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