CN212569859U - 一种铁水运输容器位置跟踪系统及运输信息采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铁水运输容器位置跟踪系统及运输信息采集系统，属于工厂设备运输管理技术领域；本实用新型中跟踪系统识别标签设置于铁水运输容器上；摄像机设置于高炉工位处的运输铁路和转炉工位处的运输铁路；拍摄位于高炉工位和转炉工位处的铁水运输容器；摄像机通过图像处理识别器与跟踪信息服务器相连，信息采集系统包括位置跟踪单元、炼铁信息服务器、炼钢信息服务器和一体化数据交换机，位置跟踪单元、炼铁信息服务器、炼钢信息服务器分别与一体化数据交换机连接；通过图像识别结合摄像机的位置获得铁水运输容器的位置信息，实现对铁水运输容器位置的准确跟踪；信息采集系统实现炼铁、炼钢以及铁水运输容器运输信息的一致性。

Description

一种铁水运输容器位置跟踪系统及运输信息采集系统

技术领域

本实用新型涉及工厂设备运输管理技术领域，更具体地说，涉及一种铁水运输容器位置跟踪系统及运输信息采集系统。

背景技术

钢铁工业是国民经济的重要产业之一，铁水运输作为串联整个钢铁生产的核心环节，是钢铁生产企业管理的重点。在国内外许多钢铁企业，从高炉炼铁到转炉炼钢，采用高炉出铁到铁水包，然后直接通过铁路运输到转炉炼钢位，通过行车(天车)将铁水兑入转炉。这样模式直接、简单、便捷，减少了鱼雷罐操作等多个中间环节。受生产环境、生产状况及市场需求影响，不同高炉有着不同的出铁需求，同一个高炉不同时间段也不相同，所以铁水运输路径时常需要进行调整，以满足生产需要。根据钢铁生产企业炼钢“一包到底”的工艺要求，需要对铁水运输车、铁水包、高炉出铁口等对象的位置、状态做到实时监控。

现有的铁水运输需要为每一辆铁水运输车、调度室及高炉生产车间配备通讯设备，通过通讯设备来汇报生产情况和下达调度任务，这种方式存在以下几种问题：通讯设备信号不好，影响沟通效率；人工需要频繁地向调度人员汇报车辆位置及状态信息，信息传达效率低、不及时，存在误报误判的可能；并且人为下达的指令和人为汇报的位置信息不够规范，容易形成误导。综合来说，目前钢铁行业的铁水运输环节存在智能化程度低、人工成本大、标准化程度低、出错率高、及时率慢等问题，严重影响钢铁生产效率，成为了钢铁行业智能化生产的重大难题。

而现有技术中有使用GPS的方式对铁水运输车进行定位，但是钢铁厂区中建筑布局紧凑，分布较为密集，这就导致GPS很容易被遮挡，导致定位失效的情况时有发生。另外公开号为CN109919271A的专利中公开了一种铁水车调度系统及调度方法，该专利公开的方案中主要通过RFID对铁水运输车进行识别，但是一般铁水运输车周围的环境温度较高，并且金属体积较大，很容易导致RFID标签的失效，所以现有技术中缺少一种对于铁水运输设备跟踪效果好的解决方案。

另外，在铁水运输难以有效跟踪的情况下，现有技术中也未能实现结合炼铁到炼钢整流程物流信息的整合，容易导致物流分配发生紊乱。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于，针对现有技术中铁水运输容器位置难以定位以及铁水运输容器位置难以实现炼铁到炼钢的物流、信息一致的问题，提供了一种铁水运输容器位置跟踪系统及运输信息采集系统，通过铁水运输容器位置跟踪系统中识别标签以及摄像机的设置，通过图像识别的方式对铁水运输容器进行识别，实现铁水运输容器位置的有效跟踪；另外过铁水运输容器位置跟踪系统与炼铁与炼钢信息服务器的连接，实现炼铁到炼钢的物流、信息一致性。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的包括跟踪信息服务器、识别标签、图像处理识别器和摄像机；在高炉工位和转炉工位之间的运输铁路设置有铁水运输容器，识别标签设置于铁水运输容器上；所述摄像机设置于高炉工位处的运输铁路和转炉工位处的运输铁路；拍摄位于高炉工位和转炉工位处的铁水运输容器；摄像机通过图像处理识别器与跟踪信息服务器相连，摄像机拍摄的图片信号传输至图像处理识别器，图像处理识别器根据识别标签处理识别出铁水运输容器信息，所述铁水运输容器信息传输至跟踪信息服务器。

优选地，高炉工位和转炉工位之间还设置有铁水扒渣站，所述铁水扒渣站的入口和出口处的运输铁路设置有摄像机。

优选地，还包括机车调度信息服务器，机车调度信息服务器与跟踪信息服务器相连，用于将机车调度信息服务器中的机车调度信息传输至跟踪信息服务器中。

优选地，所述识别标签，用于通过摄像机所拍摄的照片，在经过图像处理识别器设别出铁水包上的包号。该设别标签是在铁水运输的正面、背面和侧面分别标出的包号，用阿拉伯数字标出，数字的高度在0.6～1.0米，宽度在0.4～0.8米，离铁水包口上沿1.2～1.5米；字体具体的规格和位置要根据生产厂的位置、环境等因素进行调整；标签材质为普碳钢Q235板材质，厚度3-5mm，通过焊接固定到铁水包罐体上；标签表面刷黄色或白色的耐高温油漆，利于肉眼观察和摄像机识别。

优选地，所述摄像机包括摄像机、安装底座、空气吹扫镜头装置、图像数据传输线路，用于拍摄经过拍摄路径的铁水包，并通过图像数据传输线路将数据上传到图像处理识别器。需要像素为200万以上，具备动态捕捉图像功能的摄像机。

优选地，所述高炉工位与铁水扒渣站之间的运输铁路设置有铁轨衡，设置有铁轨衡处的运输铁路设置有摄像机。

优选地，高炉工位与铁水扒渣站之间的运输铁路设置有取样站，设置有取样站处的运输铁路设置有摄像机。

本实用新型的一种铁水运输容器运输信息采集系统，包括位置跟踪单元、炼铁信息服务器、炼钢信息服务器和一体化数据交换机，位置跟踪单元、炼铁信息服务器、炼钢信息服务器分别与一体化数据交换机连接，位置跟踪单元为前面所述的铁水运输容器位置跟踪系统。

优选地，还包括检化验信息服务器，所述检化验信息服务器与一体化数据交换机相连。

优选地，各工位的信息服务器中数据由各工位MES系统收集并管理。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本实用新型的铁水运输容器位置跟踪系统，包括跟踪信息服务器、识别标签、图像处理识别器和摄像机；在高炉工位和转炉工位之间的运输铁路设置有铁水运输容器，识别标签设置于铁水运输容器上；所述摄像机设置于高炉工位处的运输铁路和转炉工位处的运输铁路；拍摄位于高炉工位和转炉工位处的铁水运输容器；摄像机通过图像处理识别器与跟踪信息服务器相连，摄像机拍摄的图片信号传输至图像处理识别器，图像处理识别器根据识别标签处理识别出铁水运输容器信息，所述铁水运输容器信息传输至跟踪信息服务器；上述位置跟踪系统通过图像识别对铁水运输容器进行识别，同时根据拍摄到图片信息摄像机的位置获得铁水运输容器的位置信息，实现对铁水运输容器位置的准确跟踪。

(2)本实用新型的铁水运输容器位置跟踪系统，还包括机车调度信息服务器，机车调度信息服务器与跟踪信息服务器相连，用于将机车调度信息服务器中的机车调度信息传输至跟踪信息服务器中；通过机车调度信息服务器的接入，铁水运输容器位置跟踪的过程可以将机车调度信息结合，进一步提高铁水运输容器位置跟踪的准确性以及实现下一步铁水运输容器位置变化的判断。由于能够准确跟踪铁水包的位置，从而能够实现铁水数据和实物的一致性，以达到支撑转炉生产的精准控制。

(3)本实用新型的一种铁水运输容器运输信息采集系统，包括位置跟踪单元、炼铁信息服务器、炼钢信息服务器和一体化数据交换机，位置跟踪单元、炼铁信息服务器、炼钢信息服务器分别与一体化数据交换机连接；结合炼铁和炼钢工段的进度信息，实现炼铁、炼钢以及铁水运输容器运输信息的一致性，为转炉炼钢的模型提供基础数据，为转炉炼钢生产的过程精准控制提供支撑。

附图说明

图1为本实用新型一种铁水运输容器位置跟踪系统示意图；

图2为本实用新型一种铁水运输容器运输信息采集系统组成示意图。

示意图中的标号说明：

100、一体化数据交换机；101、铁水运输容器；102、运输铁路；103、高炉工位；104、铁水扒渣站；105、转炉工位；106、铁轨衡；

110、跟踪信息服务器；111、识别标签；112、摄像机；113、机车调度信息服务器；121、炼铁信息服务器；122、炼钢信息服务器；123、检化验信息服务器。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴；除此之外，本实用新型的各个实施例之间并不是相互独立的，而是可以进行组合的；本实用新型中提到的“多个”指代的数量是2个及2个以上。

实施例1

如图1所示，本实施例的一种铁水运输容器位置跟踪系统，其包括跟踪信息服务器110、识别标签111、图像处理识别器107和摄像机112；在高炉工位103和转炉工位105之间的运输铁路102设置有铁水运输容器101，识别标签111设置于铁水运输容器101上；所述摄像机112设置于高炉工位103处的运输铁路102和转炉工位105处的运输铁路102；拍摄位于高炉工位103和转炉工位105处的铁水运输容器101；摄像机112通过图像处理识别器107与跟踪信息服务器110相连，摄像机112拍摄的图片信号传输至图像处理识别器107，图像处理识别器107根据识别标签111处理识别出铁水运输容器101信息，所述铁水运输容器101信息传输至跟踪信息服务器110。

上述的铁水运输容器101可以为鱼雷罐、铁水包或其他可通过铁路运输的铁水运输容器，本实施例中的铁水运输容器101为铁水包，所述识别标签111为设置于铁水包上的铁水包号，每个铁水包对应唯一的识别标签111。摄像机112拍摄到铁水包上的识别标签111后，由图像处理识别器107识别出识别标签111，进而识别出该识别标签111所对应的铁水包，结合该摄像机112所在的位置，将该铁水包所在的位置信息传输至跟踪信息服务器110中。

对于摄像机112的设置位置，其至少设置在高炉工位103的高炉出铁口区域以及转炉工位105的汽车运输倒罐区域；本实施例中，高炉工位103和转炉工位105之间还设置有铁水扒渣站104，所述铁水扒渣站104的入口和出口处的运输铁路102设置有摄像机112；另外所述高炉工位103与铁水扒渣站104之间的运输铁路102设置有铁轨衡106，设置有铁轨衡106处的运输铁路102也设置有摄像机112。高炉工位103与铁水扒渣站104之间的运输铁路102还设置有取样站，设置有取样站处的运输铁路102设置有摄像机112。

需要说明的是，本实施例的位置跟踪系统还包括机车调度信息服务器113，机车调度信息服务器113与跟踪信息服务器110相连，用于将机车调度信息服务器113中的机车调度信息传输至跟踪信息服务器110中。

本实施例的一种铁水运输容器运输信息采集系统，包括位置跟踪单元、炼铁信息服务器121、炼钢信息服务器122和一体化数据交换机100，位置跟踪单元、炼铁信息服务器121、炼钢信息服务器122分别与一体化数据交换机100连接，其中位置跟踪单元为上文所述的铁水运输容器位置跟踪系统。本实施例中还包括检化验信息服务器123，所述检化验信息服务器123与一体化数据交换机100相连。本实施例中各工位的信息服务器中数据由各工位MES系统收集并管理。

对于整体的铁水运输容器运输信息采集系统来说，一体化数据交换机100中的数据包括各识别标签111所对应的铁水包，以及铁水包包龄、包代、铁水包重量、盛铁时间等铁水包信息；炼铁信息服务器121连接至一体化数据交换机100中的数据包括铁水生产计划、高炉生产状态信息，编制铁水包生产计划，即为每一次出铁计划安排对应的铁水包信息；炼钢信息服务器122连接至一体化数据交换机100中的数据包括炉次的生产计划目标钢种、目标温度等；检化验信息服务器123连接至一体化数据交换机100中的数据包括铁水的信息铁水温度、重量、成分等。一体化数据交换机100对上述信息进行整合并将个流程信息交换给各工位，实现铁水运输容器运输信息的一致化利用；提升了铁水包管理系统的效率和质量。避免转炉控制系统无法准确的得到对应铁水的数据，包括铁水重量、温度、成分等，造成转炉炼钢的模型因无铁水数据而无法计算，而导致转炉炼钢的过程控制难以精准控制。

本实施例通过上述铁水运输容器运输信息采集系统的使用，具有如下优点：

1、操作简单，便捷，实现了自动化、智能化相结合的目的，减少了人工作操作，提升了生产效率，通过河北某钢厂的实际应用，许多操作工位实现了无人化、少人化操作；

2、实现了铁厂、钢厂生产信息的无缝对接，真正实现敏捷制造，同时也实现了铁水包的高炉铁次和转炉炉次的匹配，提升了生产的效率和产品质量；

3、铁钢周转效率提高。由原来的每天周转2.3次提高到2.6次，在线运行铁水罐数量减少了2个罐。

4、铁水温度损失降低。转炉受铁温度由原来的1345℃提高到1358℃，转炉相应增加了1.0％-1.3％的废钢加入量。

本系统中涉及到的相关模块均为硬件系统模块或者为现有技术中计算机软件程序或协议与硬件相结合的功能模块，该功能模块所涉及到的计算机软件程序或协议的本身均为本领域技术人员公知的技术，其不是本系统的改进之处；本系统的改进为各模块之间的相互作用关系或连接关系，即为对系统的整体的构造进行改进，以解决本系统所要解决的相应技术问题。

在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本实用新型。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本实用新型的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本实用新型的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本实用新型或本申请和本实用新型的应用领域。

更具体地，尽管在此已经描述了本实用新型的示例性实施例，但是本实用新型并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本实用新型的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。

Claims (9)

1.一种铁水运输容器位置跟踪系统，其特征在于，包括跟踪信息服务器（110）、识别标签（111）、图像处理识别器（107）和摄像机（112）；在高炉工位（103）和转炉工位（105）之间的运输铁路（102）设置有铁水运输容器（101），

识别标签（111）设置于铁水运输容器（101）上；

所述摄像机（112）设置于高炉工位（103）处的运输铁路（102）和转炉工位（105）处的运输铁路（102）；摄像机（112）用于拍摄位于高炉工位（103）和转炉工位（105）处的铁水运输容器（101）；

摄像机（112）与图像处理识别器（107）电连接，图像处理识别器（107）与跟踪信息服务器（110）电连接，摄像机（112）拍摄的图片信号传输至图像处理识别器（107），图像处理识别器（107）根据识别标签（111）处理识别出铁水运输容器（101）信息，所述铁水运输容器（101）信息传输至跟踪信息服务器（110）。

2.根据权利要求1所述的一种铁水运输容器位置跟踪系统，其特征在于，高炉工位（103）和转炉工位（105）之间还设置有铁水扒渣站（104），所述铁水扒渣站（104）的入口和出口处的运输铁路（102）设置有摄像机（112）。

3.根据权利要求1所述的一种铁水运输容器位置跟踪系统，其特征在于，还包括机车调度信息服务器（113），机车调度信息服务器（113）与跟踪信息服务器（110）相连，用于将机车调度信息服务器（113）中的机车调度信息传输至跟踪信息服务器（110）中。

4.根据权利要求1所述的一种铁水运输容器位置跟踪系统，其特征在于，所述识别标签（111）为设置于铁水运输容器（101）上的数字，数字上设置有黄色或白色的耐高温油漆层。

5.根据权利要求2所述的一种铁水运输容器位置跟踪系统，其特征在于，所述高炉工位（103）与铁水扒渣站（104）之间的运输铁路（102）设置有铁轨衡（106），设置有铁轨衡（106）处的运输铁路（102）设置有摄像机（112）。

6.根据权利要求2所述的一种铁水运输容器位置跟踪系统，其特征在于，高炉工位（103）与铁水扒渣站（104）之间的运输铁路（102）设置有取样站，设置有取样站处的运输铁路（102）设置有摄像机（112）。

7.一种铁水运输容器运输信息采集系统，其特征在于，包括位置跟踪单元、炼铁信息服务器（121）、炼钢信息服务器（122）和一体化数据交换机（100），位置跟踪单元、炼铁信息服务器（121）、炼钢信息服务器（122）分别与一体化数据交换机（100）连接，位置跟踪单元为权利要求1~6任一项所述的铁水运输容器位置跟踪系统。

8.根据权利要求7所述的一种铁水运输容器运输信息采集系统，其特征在于，还包括检化验信息服务器（123），所述检化验信息服务器（123）与一体化数据交换机（100）相连。

9.根据权利要求7或8任一项所述的一种铁水运输容器运输信息采集系统，其特征在于，各工位的信息服务器中数据由各工位MES系统收集并管理。

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