CN113933720A - 一种agv小车电池动力的在线监测系统 - Google Patents

一种agv小车电池动力的在线监测系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种AGV小车电池动力的在线监测系统，包括：电池电压采集装置、车载无线路由器、ZigBee无线路由器、ZigBee协调器和上位机。在每一个AGV小车上设置电池电压采集装置和车载无线路由器，所述电池电压采集装置与所述车载无线路由器通过串口连接，电池电压采集装置用于采集AGV小车的电池电压。多个ZigBee无线路由器在AGV小车运行区域按设定位置设置，并与车载无线路由器无线连接。ZigBee协调器分别与ZigBee无线路由器和车载无线路由器无线连接，并构成ZigBee通讯网络。上位机与ZigBee协调器通过串口连接，并通过ZigBee通讯网络与电池电压采集装置进行信息交互，以对AGV小车的电池电压进行实时监测。本发明能提高AGV小车的智能监控水平，降低烟厂管理的生产成本。

Description

一种AGV小车电池动力的在线监测系统
技术领域
本发明涉及AGV小车的监测技术领域，尤其涉及一种AGV小车电池动力的在线监测系统。
背景技术
AGV小车担负着每天为卷包车间生产往返运送所需原材辅料的重要任务，是物流业务工作中的重要搬运工具，提高它的运行效率是企业降低成本的关键，电池作为AGV小车的核心部分，其寿命与维护效果将直接决定AGV的运行效率。国内外现在对AGV的电池检测主要是采用常规手持万用表及人工观察电量等方法进行维护，费时又费力，没有网络化的无线在线检测方法，不可能提前对电池在线监测，以提早发现缺陷并及时处理。因此，随着AGV小车应用的深入需要，如何针对AGV智能小车动力装置进行在线监测、以监控AGV小车电池动力状态，具有重要的研究意义。
发明内容
本发明提供一种AGV小车电池动力的在线监测系统，解决现有AGV小车电池动力状态监测采用人工检测，缺少实时在线监控的问题，能提高AGV小车的智能监控水平，降低烟厂管理的生产成本。
为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：
一种AGV小车电池动力的在线监测系统，包括：电池电压采集装置、车载无线路由器、ZigBee无线路由器、ZigBee协调器和上位机；
在每一个AGV小车上设置所述电池电压采集装置和所述车载无线路由器，所述电池电压采集装置与所述车载无线路由器通过串口连接，所述电池电压采集装置用于采集AGV小车的电池电压；
多个所述ZigBee无线路由器在AGV小车运行区域按设定位置设置，并与所述车载无线路由器无线连接；
所述ZigBee协调器分别与所述ZigBee无线路由器和所述车载无线路由器无线连接，并构成ZigBee通讯网络；
所述上位机与所述ZigBee协调器通过串口连接，并通过所述ZigBee通讯网络与所述电池电压采集装置进行信息交互，以对AGV小车的电池电压进行实时监测。
优选的，还包括：报警装置；
所述报警装置与所述上位机信号连接，所述上位机根据所述电池电压控制所述报警装置进行报警或关停。
优选的，所述电池电压采集装置包括：采集电路板、模数转换器和微处理器；
所述采集电路板与AGV小车电池组的各个单体电池电连接，用于采集电池组内各个单体电池的单体电压；
所述模数转换器的输入端与所述采集电路板的输出端相连接，所述模数转换器的输出端与所述微处理器的输入端相连接；
所述微处理器根据所述单体电压计算得到相应的AGV小车电池的总电压。
优选的，所述电池电压采集装置还包括：网络接口模块；
所述微处理器还与所述网络接口模块信号连接，所述微处理器通过所述网络接口模块与所述车载无线路由器网络连接。
优选的，所述电池电压采集装置还包括：Modbus通讯模块；
所述微处理器还与所述Modbus通讯模块信号连接，所述微处理器通过所述Modbus通讯模块与所述上位机之间设置Modbus协议，以形成主-从设备的指令与数据通讯模式。
优选的，所述模数转换器采用ADC0809芯片。
优选的，所述网络接口模块为RS485网络接口。
优选的，所述报警装置至少包括以下任意一种：指示灯、蜂鸣器和光电报警器。
优选的，所述上位机设置在中控室内，所述ZigBee协调器设置在中控室外；
所述ZigBee协调器分别与在车间的入库区和出库区设置的所述ZigBee无线路由器及所述车载无线路由器构成ZigBee通讯网络的主节点与从节点的通讯架构，使各个AGV小车通过所述ZigBee通讯网络与中控室内的所述上位机信息交互；
所述上位机对所述车载无线路由器和所述ZigBee无线路由器进行设备地址编码，并对各个AGV小车按设备编码进行电池电压的显示及报警。
本发明提供一种AGV小车电池动力的在线监测系统，在AGV小车上设置电池电压采集装置和车载无线路由器，并在AGV小车运行区域中设置ZigBee无线路由器，车载无线路由器和ZigBee无线路由器均与ZigBee协调器无线连接，并形成ZigBee通讯网络，上位机通过ZigBee通讯网络对AGV小车的电池在线监测。解决现有AGV小车电池动力状态监测采用人工检测，缺少实时在线监控的问题，能提高AGV小车的智能监控水平，降低烟厂管理的生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本发明提供的一种AGV小车电池动力的在线监测系统的示意图。
图2是本发明提供的电池电压采集装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
针对当前AGV小车的电池动力缺少实时在线监控的问题。本发明提供一种AGV小车电池动力的在线监测系统，解决现有AGV小车电池动力状态监测采用人工检测，缺少实时在线监控的问题，能提高AGV小车的智能监控水平，降低烟厂管理的生产成本。
如图1所示，一种AGV小车电池动力的在线监测系统，包括：电池电压采集装置、车载无线路由器、ZigBee无线路由器、ZigBee协调器和上位机。在每一个AGV小车上设置所述电池电压采集装置和所述车载无线路由器，所述电池电压采集装置与所述车载无线路由器通过串口连接，所述电池电压采集装置用于采集AGV小车的电池电压。多个所述ZigBee无线路由器在AGV小车运行区域按设定位置设置，并与所述车载无线路由器无线连接。所述ZigBee协调器分别与所述ZigBee无线路由器和所述车载无线路由器无线连接，并构成ZigBee通讯网络。所述上位机与所述ZigBee协调器通过串口连接，并通过所述ZigBee通讯网络与所述电池电压采集装置进行信息交互，以对AGV小车的电池电压进行实时监测。
具体地，Zigbee通讯网络的架构具有种形式，但每个Zigbee网络由一个主节点及N个从节点构成，同一个Zigbee网络内，所有的节点都具有相同的频道及网络ID。将ZigBee协调器作为主节点，车载无线路由器和ZigBee无线路由器作为从节点。在各台AGV小车上加装电池电压采集装置和所述车载无线路由器，对AGV小车电池组进行电池电压采集并将采集数据通过车载无线路由器上传。在ZigBee通讯网络中对各个车载无线路由器和ZigBee无线路由器按网络号、地址方式进行主、从站点编址，做到在上位机设立一个主站，下面在各中途地点节点、各AGV小车车身上分别设置不同地址的网络从站点进行联网部署，实现指令、数据的传输。当各AGV小车收到指令信息后，经验证与自己呼叫地址相同，随即采集回传数据，并通过ZigBee通讯网络回传至上位机，上位监控软件处于被触发监听状态，一旦收到监控数据，立马转入数据运算处理与显示报警说明。本系统中起到的具体桥接作用是：在上位监控软件与各AGV小车采集装置之间传递移动指令与数据；由于AGV小车在现场是移动送货的，不能布置有线网络，故可选择无线传输网络ZigBee无线网络进行实现。本系统能解决现有AGV小车电池动力状态监测采用人工检测，缺少实时在线监控的问题，能提高AGV小车的智能监控水平，降低烟厂管理的生产成本。
该系统还包括：报警装置；所述报警装置与所述上位机信号连接，所述上位机根据所述电池电压控制所述报警装置进行报警或关停。
如图2所示，所述电池电压采集装置包括：采集电路板、模数转换器和微处理器。所述采集电路板与AGV小车电池组的各个单体电池电连接，用于采集电池组内各个单体电池的单体电压。所述模数转换器的输入端与所述采集电路板的输出端相连接，所述模数转换器的输出端与所述微处理器的输入端相连接。所述微处理器根据所述单体电压计算得到相应的AGV小车电池的总电压。
进一步，所述电池电压采集装置还包括：网络接口模块；所述微处理器还与所述网络接口模块信号连接，所述微处理器通过所述网络接口模块与所述车载无线路由器网络连接。
更进一步，所述电池电压采集装置还包括：Modbus通讯模块；所述微处理器还与所述Modbus通讯模块信号连接，所述微处理器通过所述Modbus通讯模块与所述上位机之间设置Modbus协议，以形成主-从设备的指令与数据通讯模式。
由于AGV小车是在车间现场不断移动送货的，因此安装在各小车上的采集装置也是随小车不断地变化地点的，为一一对应地提取各AGV小车上的采集数据，上位机通过Modbus协议与现场各小车建立车辆识别信息，才能做到车辆定位，准确响应，并形成主-从设备的指令与数据通讯模式。Modbus协议的主设备可单独和从设备通信，也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信，从设备返回一消息作为回应，如果是以广播方式查询的，则不作任何回应。
进一步，所述模数转换器采用ADC0809芯片。
在实际应用中，当每台小车的电池电压A/D转换完成后，依据Modbus协议按小车地址编号形成的报文格式来进行定位数据指令的发送与采集返回数据的接收。
进一步，所述网络接口模块为RS485网络接口。
进一步，所述报警装置至少包括以下任意一种：指示灯、蜂鸣器和光电报警器。
进一步，所述上位机设置在中控室内，所述ZigBee协调器设置在中控室外。所述ZigBee协调器分别与在车间的入库区和出库区设置的所述ZigBee无线路由器及所述车载无线路由器构成ZigBee通讯网络的主节点与从节点的通讯架构，使各个AGV小车通过所述ZigBee通讯网络与中控室内的所述上位机信息交互。所述上位机对所述车载无线路由器和所述ZigBee无线路由器进行设备地址编码，并对各个AGV小车按设备编码进行电池电压的显示及报警。
在实际应用中，系统主要由三个部分组成：中控的上位机、无线路由器以及车载的电池电压采集装置。上位机监控软件是系统运行的中枢大脑，监控软件把包含监控地址的指令数据通过RS232转换成RS485网络接口信号；RS485网络接口信号随即传送给主站无线物联网络主节点，由主站无线物联网络路由模块发送出去，经中继从站无线物联网络路由模块进行转发，再由每台AGV小车上的从站无线物联网络模块接收后，再把指令传给本台小车RS485通信模块；RS485通信模块再把包含地址的指令传递给采集模块装置，采集模块装置随即进行电池组各单元格A/D电压数据采集，采集完成后通过RS485网络输出接口发送给本从站无线物联网络路由节点，本无线物联网络路由节点及后续中间节点自动计算选择最近的线路，最后把所采集到数据信号传送回中控监控软件换算处理并显示结果。
可见，本发明提供一种AGV小车电池动力的在线监测系统，在AGV小车上设置电池电压采集装置和车载无线路由器，并在AGV小车运行区域中设置ZigBee无线路由器，车载无线路由器和ZigBee无线路由器均与ZigBee协调器无线连接，并形成ZigBee通讯网络，上位机通过ZigBee通讯网络对AGV小车的电池在线监测。解决现有AGV小车电池动力状态监测采用人工检测，缺少实时在线监控的问题，能提高AGV小车的智能监控水平，降低烟厂管理的生产成本。
以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种AGV小车电池动力的在线监测系统，其特征在于，包括：电池电压采集装置、车载无线路由器、ZigBee无线路由器、ZigBee协调器和上位机；
在每一个AGV小车上设置所述电池电压采集装置和所述车载无线路由器，所述电池电压采集装置与所述车载无线路由器通过串口连接，所述电池电压采集装置用于采集AGV小车的电池电压；
多个所述ZigBee无线路由器在AGV小车运行区域按设定位置设置，并与所述车载无线路由器无线连接；
所述ZigBee协调器分别与所述ZigBee无线路由器和所述车载无线路由器无线连接，并构成ZigBee通讯网络；
所述上位机与所述ZigBee协调器通过串口连接，并通过所述ZigBee通讯网络与所述电池电压采集装置进行信息交互，以对AGV小车的电池电压进行实时监测。
2.根据权利要求1所述的AGV小车电池动力的在线监测系统，其特征在于，还包括：报警装置；
所述报警装置与所述上位机信号连接，所述上位机根据所述电池电压控制所述报警装置进行报警或关停。
3.根据权利要求2所述的AGV小车电池动力的在线监测系统，其特征在于，所述电池电压采集装置包括：采集电路板、模数转换器和微处理器；
所述采集电路板与AGV小车电池组的各个单体电池电连接，用于采集电池组内各个单体电池的单体电压；
所述模数转换器的输入端与所述采集电路板的输出端相连接，所述模数转换器的输出端与所述微处理器的输入端相连接；
所述微处理器根据所述单体电压计算得到相应的AGV小车电池的总电压。
4.根据权利要求3所述的AGV小车电池动力的在线监测系统，其特征在于，所述电池电压采集装置还包括：网络接口模块；
所述微处理器还与所述网络接口模块信号连接，所述微处理器通过所述网络接口模块与所述车载无线路由器网络连接。
5.根据权利要求4所述的AGV小车电池动力的在线监测系统，其特征在于，所述电池电压采集装置还包括：Modbus通讯模块；
所述微处理器还与所述Modbus通讯模块信号连接，所述微处理器通过所述Modbus通讯模块与所述上位机之间设置Modbus协议，以形成主-从设备的指令与数据通讯模式。
6.根据权利要求5所述的AGV小车电池动力的在线监测系统，其特征在于，所述模数转换器采用ADC0809芯片。
7.根据权利要求6所述的AGV小车电池动力的在线监测系统，其特征在于，所述网络接口模块为RS485网络接口。
8.根据权利要求7所述的AGV小车电池动力的在线监测系统，其特征在于，所述报警装置至少包括以下任意一种：指示灯、蜂鸣器和光电报警器。
9.根据权利要求1至8任一项所述的AGV小车电池动力的在线监测系统，其特征在于，所述上位机设置在中控室内，所述ZigBee协调器设置在中控室外；
所述ZigBee协调器分别与在车间的入库区和出库区设置的所述ZigBee无线路由器及所述车载无线路由器构成ZigBee通讯网络的主节点与从节点的通讯架构，使各个AGV小车通过所述ZigBee通讯网络与中控室内的所述上位机信息交互；
所述上位机对所述车载无线路由器和所述ZigBee无线路由器进行设备地址编码，并对各个AGV小车按设备编码进行电池电压的显示及报警。
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