CN112995294A - 一种带计提功能的叉车数字化智能终端 - Google Patents

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陶关平
王严严
邹维日
林大汉
赵党斌
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Abstract

本发明涉及叉车技术领域，具体涉及一种带计提功能的叉车数字化智能终端，包括ARM主控和ARM协处理器，ARM主控与ARM协处理器相连接，ARM协处理器连接有第一红外距离传感器和第二红外距离传感器，ARM协处理器将叉车的实时信息传递给ARM主控；ARM主控连接有信号转换器、声光报警器、4G通信模块和刷卡模块，ARM主控通过信号转换器获得叉车的速度传感器脉冲，4G通信模块保持与服务器通信，共步服务器实时时间，获取服务器对叉车的控制状态，并通过ARM协处理器进行数据交互；本发明在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，通过采集每次叉车数据，并上传至云平台，避免人工参与，并提升准确率。而为了保障数据的正确性和及时性。

Description

一种带计提功能的叉车数字化智能终端
技术领域
本发明涉及叉车技术领域，具体涉及一种带计提功能的叉车数字化智能终端。
背景技术
叉车是工业搬运车辆，是指对成件托盘货物进行装卸、堆垛和短距离运输作业的各种轮式搬运车辆。国际标准化组织ISO/TC110称为工业车辆。常用于仓储大型物件的运输，通常使用燃油机或者电池驱动。叉车的技术参数是用来表明叉车的结构特征和工作性能的。主要技术参数有：额定起重量、载荷中心距、最大起升高度、门架倾角、最大行驶速度、最小转弯半径、最小离地间隙以及轴距、轮距等。
但是，现在的叉车无法有效地统计每位叉车操作员的作业数量，无法实现叉车ID与人员身份信息的匹配，造成无法监控到每一台叉车和人员的工作情况，损坏时无法追究到损坏叉车的人员。
基于此，本发明设计了一种带计提功能的叉车数字化智能终端，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带计提功能的叉车数字化智能终端，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带计提功能的叉车数字化智能终端，包括ARM主控和ARM协处理器，ARM主控与ARM协处理器相连接，ARM协处理器连接有第一红外距离传感器和第二红外距离传感器，ARM协处理器对第一红外距离传感器和第二红外距离传感器传来的数据进行滤波处理，根据数据判断距离，根据距离判断是否有货物存在，ARM协处理器记录每次叉货的工作时间、叉货所用时长以及叉货距离，判断叉货是否满足统计叉货的条件，ARM协处理器将叉车的实时信息传递给ARM主控；
ARM主控连接有信号转换器、声光报警器、4G通信模块和刷卡模块，ARM主控通过信号转换器获得叉车的速度传感器脉冲，并对数据进行速度转换，计算出实时公里/时数，4G通信模块保持与服务器通信，共步服务器实时时间，获取服务器对叉车的控制状态，并通过ARM协处理器进行数据交互，刷卡模块可以通过客户刷机，获取RFID客户主要参数，在服务器平台绑定客户名称。
第一红外距离传感器和第二红外距离传感器满足一定条件时计算一次叉货，一定条件包括：有货物接近两个红外距离传感器的其中一个；当红外距离传感器获取到货物并停留时间超过12秒时，叉车速度超过0.5公里；当进行第二板货时，两个距离传感器空载检测不到货物。
ARM主控能在开机自动检测到信号转换器、声光报警器、4G模块、ARM协处理器的工作状态，并且向服务器报告其工作状态，达到实时监控状态。
ARM协处理器通过MQTT协议传输主要数据至云平台，并通过HTTPS协议获取服务器的升级随时更新ARM主控与ARM协处理器。
ARM主控在断网或服务器宕机时，可自动保存叉车数据，实时监控服务器的网务状态，并在网络通畅时按每5S一次发送保存的叉货数据。保证叉车数据不丢失。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在叉车部署光耦类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同，传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，能够不断的更新数据；本发明通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去；在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，通过采集每次叉车数据，并上传至云平台，避免人工参与，并提升准确率。而为了保障数据的正确性和及时性；通过叉车安装智能终端不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制；物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域；从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同叉车的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明工作流程示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、ARM主控；2、ARM协处理器；3、第一红外距离传感器；4、第二红外距离传感器；5、信号转换器；6、声光报警器；7、4G通信模块；8、刷卡模块。
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种带计提功能的叉车数字化智能终端，包括ARM主控1和ARM协处理器2，ARM主控1与ARM协处理器2相连接，ARM协处理器2连接有第一红外距离传感器3和第二红外距离传感器4，ARM协处理器2对第一红外距离传感器3和第二红外距离传感器4传来的数据进行滤波处理，根据数据判断距离，根据距离判断是否有货物存在，ARM协处理器2记录每次叉货的工作时间、叉货所用时长以及叉货距离，判断叉货是否满足统计叉货的条件，ARM协处理器2将叉车的实时信息传递给ARM主控1，ARM协处理器2可以获取ARM主控时间以及对ARM进行实时叉车汇报，并且通过服务器的可设置叉货的满足条件；
ARM主控1连接有信号转换器5、声光报警器6、4G通信模块7和刷卡模块8，ARM主控1通过信号转换器5获得叉车的速度传感器脉冲，并对数据进行速度转换，计算出实时公里/时数，4G通信模块7保持与服务器通信，共步服务器实时时间，获取服务器对叉车的控制状态，并通过ARM协处理器2进行数据交互，刷卡模块8可以通过客户刷机，获取RFID客户主要参数，在服务器平台绑定客户名称。
第一红外距离传感器3和第二红外距离传感器4满足一定条件时计算一次叉货，一定条件包括：有货物接近两个红外距离传感器的其中一个；当红外距离传感器获取到货物并停留时间超过12秒时，叉车速度超过0.5公里就计算一次叉货；当进行第二板货时，两个距离传感器空载检测不到货物，两个红外传感器获取到货物的距离不得大于0.5米，即当货物超过0.5米，不做货物统计计算，可以从叉车获取速度信号通过信号转换器判断叉车是在工作状态。
ARM主控1能在开机自动检测到信号转换器、声光报警器、4G模块、ARM协处理器的工作状态，并且向服务器报告其工作状态，达到实时监控状态。
ARM协处理器2通过MQTT协议传输主要数据至云平台，并通过HTTPS协议获取服务器的升级随时更新ARM主控与ARM协处理器。
ARM主控1在断网或服务器宕机时，可自动保存叉车数据，实时监控服务器的网务状态，并在网络通畅时按每5S一次发送保存的叉货数据。保证叉车数据不丢失。
本发明选用工业级抗干扰激光雷达系统，系统功能特点如下：
1、工业电源设计，宽电压输入。
2、信号滤波算法设计，强抗干扰。
3、看门狗设计，强稳定性。
系统组成包括激光雷达传感器、激光雷达保护壳、激光雷达通信控制器、系统连接总线、电源和通信线。
本发明的工作过程为：司机通过车辆管理系统司机卡，刷卡已经授权车辆，车辆上电启动，进入工作状态。管理系统终端实时检测叉车的工作状态，通过数据端口和叉车控制器通信，检测叉车是否有叉货状态。当检测到叉车有叉货状态时，打开测距传感器，系统开始检测托盘货物，通过测量托盘和传感器的距离，判断叉车是否有叉取货物，如检测到叉取货物，计数传感器累加1次。到达数据上传周期后，管理系统智能终端根据本周期叉车叉货次数，将数据通过无线4G/3G/2G等网络传输到服务器，服务器对数据累加统计。管理人员通过手机APP及Web端都可以查询到具体时刻的叉车叉货数据。
本实施例的一个具体应用为：以快递中转作业场地为例，要求电叉车作业搬运托盘或者货物时，每一次能准确的识别叉取作业，以及统计每一次搬运时所花费的时长。作业前需要刷卡的方式，使得作业数据能够对应关联到叉车操作人员。考虑到不同厂家以及相同厂家不同型号之间电叉车的差异，设备的固定安装能够兼容大多数叉车型号并保证功能正常。
在卸车口，人工将货物细分至托盘，码放整齐。电叉车作业人员驾驶电叉车，将货物
连同托盘一起(大件货物直接叉取无托盘)，搬运至装车区或囤货区。搬运至目的地后，托盘与电叉车分离，一次作业完成。由于有的货物无法使用两个叉臂进行叉取，只能使用单侧叉臂叉取，要求设计时充分考虑到并确保单侧叉取都被有效识别。另外对叉取空托盘的情况，要求识别为有效叉取。由于叉车计提对准确率及防作弊有较高要求，因此要求除了以叉取时间为判断标准外，还需更多维度数据进行联合判断。一次有效的叉取作业的条件为：持续时间要求大于15s&&(叉取过程中需要存在持续3s以上速度大于3km/h的连续运动||行进路程大于5m)。两次作业时间间隔大于4s，否则算作一次叉货。(以上参数调整接口可开放给用户)有效作业识别准确率大于99％,数据上传至嗒上车大数据平台，不会出现丢失和乱码。以下进行两种特殊情况说明：
1.只有单侧叉臂有货物时，算做有效作业；
2.货物没有叉好，退出重新叉取的算一次作业。
本发明所提供的产品型号只是为本技术方案依据产品的结构特征进行的使用，其产品会在购买后进行调整与改造，使之更加匹配和符合本发明所属技术方案，其为本技术方案一个最佳应用的技术方案，其产品的型号可以依据其需要的技术参数进行替换和改造，其为本领域所属技术人员所熟知的，因此，本领域所属技术人员可以清楚的通过本发明所提供的技术方案得到对应的使用效果。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种带计提功能的叉车数字化智能终端，包括ARM主控(1)和ARM协处理器(2)，其特征在于：所述ARM主控(1)与ARM协处理器(2)相连接，所述ARM协处理器(2)连接有第一红外距离传感器(3)和第二红外距离传感器(4)，所述ARM协处理器(2)对第一红外距离传感器(3)和第二红外距离传感器(4)传来的数据进行滤波处理，根据数据判断距离，根据距离判断是否有货物存在，所述ARM协处理器(2)记录每次叉货的工作时间、叉货所用时长以及叉货距离，判断叉货是否满足统计叉货的条件，所述ARM协处理器(2)将叉车的实时信息传递给ARM主控(1)；
所述ARM主控(1)连接有信号转换器(5)、声光报警器(6)、4G通信模块(7)和刷卡模块(8)，所述ARM主控(1)通过所述信号转换器(5)获得叉车的速度传感器脉冲，并对数据进行速度转换，计算出实时公里/时数，所述4G通信模块(7)保持与服务器通信，共步服务器实时时间，获取服务器对叉车的控制状态，并通过ARM协处理器(2)进行数据交互，所述刷卡模块(8)可以通过客户刷机，获取RFID客户主要参数，在服务器平台绑定客户名称。
2.如权利要求1所述的一种带计提功能的叉车数字化智能终端，其特征在于：所述第一红外距离传感器(3)和第二红外距离传感器(4)满足一定条件时计算一次叉货，所述一定条件包括：有货物接近两个红外距离传感器的其中一个；当红外距离传感器获取到货物并停留时间超过12秒时，叉车速度超过0.5公里；当进行第二板货时，两个距离传感器空载检测不到货物。
3.如权利要求1所述的一种带计提功能的叉车数字化智能终端，其特征在于：所述ARM主控(1)能在开机自动检测到信号转换器、声光报警器、4G模块、ARM协处理器的工作状态，并且向服务器报告其工作状态，达到实时监控状态。
4.如权利要求1所述的一种带计提功能的叉车数字化智能终端，其特征在于：所述ARM协处理器(2)通过MQTT协议传输主要数据至云平台，并通过HTTPS协议获取服务器的升级随时更新ARM主控与ARM协处理器。
5.如权利要求1所述的一种带计提功能的叉车数字化智能终端，其特征在于：所述ARM主控(1)在断网或服务器宕机时，可自动保存叉车数据，实时监控服务器的网务状态，并在网络通畅时按每5S一次发送保存的叉货数据。保证叉车数据不丢失。
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