CN216081584U - 一种多传感器融合的混合料运输管控监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多传感器融合的混合料运输管控监测系统，包括：云端服务器；核心数据处理模块，与所述云端服务器相连；用于测量运输车车斗内混合料温度的温度传感器，与所述核心数据处理模块相连；用于采集运输车位置的GPS定位模块，与所述核心数据处理模块相连；用于读取运输车唯一识别码的RFID模块，与所述核心数据处理模块相连；用于测量运输车车斗倾斜角度的倾角传感器，与所述核心数据处理模块相连；用于判断运输车车斗内是否有混合料的压力变送器，与所述核心数据处理模块相连；用于当所述混合料温度低于设定阈值时进行报警处理的异常数据报警模块，与所述核心数据处理模块相连。

Description

一种多传感器融合的混合料运输管控监测系统

技术领域

本实用新型涉属于物联网技术领域，尤其涉及一种多传感器融合的混合料运输管控监测系统。

背景技术

沥青混合料在拌合站生产拌合后，通过运输车运输才能到达新建、养护工程的施工现场。因为施工地点与拌合站距离远近不同，运输过程中道路情况复杂，沥青温度受天气变化等不确定因素影响较大。传统的测温方式，是在运输车侧面设专用温度监测孔，在运输车装料后和卸料前分别测温。而在运输车运输过程中，无法做到温度的实时监控，导致在运输过程中温度或已不达标，但不能及时发现并解决。混合料在运送到摊铺现场时的温度，与拌合站出料时温度相差较大，进而影响施工质量。另外，现有技术对混合料运输过程参数监测不全面，无法远程实时监测，存在只监测，无预警，系统无反馈交互等技术问题。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种多传感器融合的混合料运输管控监测系统，以解决现有技术中混合料运输过程参数监测不全面，无法远程实时监测，只监测，无预警，系统无反馈交互的技术问题。

根据本实用新型实施例，提供一种多传感器融合的混合料运输管控监测系统，包括：

云端服务器；

核心数据处理模块，与所述云端服务器相连；

用于测量所述运输车车斗内混合料温度的温度传感器，与所述核心数据处理模块相连；

用于采集所述运输车位置的GPS定位模块，与所述核心数据处理模块相连；

人机交互模块，与所述核心数据处理模块相连；

用于读取运输车唯一识别码的RFID模块，与所述核心数据处理模块相连；

用于测量所述运输车车斗倾斜角度的倾角传感器，与所述核心数据处理模块相连；

用于判断所述运输车车斗内是否有混合料的压力变送器，与所述核心数据处理模块相连；

用于与远程服务器通讯交互的远程数据收发模块，与所述核心数据处理模块相连；

用于当所述混合料温度低于设定阈值时进行报警处理的异常数据报警模块，与所述核心数据处理模块相连。

进一步地，所述温度传感器固定在车斗内部。

进一步地，所述温度传感器与车斗的接触方向为垂直车体挡板90°。

进一步地，所述RFID模块固定在车斗后端的车体上。

进一步地，所述倾角传感器与车斗连接。

进一步地，所述压力变送器固定在所述运输车车斗内底端。

进一步地，所述压力变送器的采集端上设置有一触发片。

进一步地，还包括防水电控盒，所述核心数据处理模块、GPS定位模块、人机交互模块、远程数据收发模块和异常数据报警模块均布置在所述电控盒内。

本实用新型的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

由上述实施例可知，本实用新型通过核心数据处理模块得到温度传感器、GPS定位模块、倾角传感器以及压力变送器采集的数据，并将数据通过远程数据收发模块上传至云端服务器，解决了传统测温方式对混合料温度测温不准确，且各数据掌握不及时，人机交互性差，无法溯源，无及时告警等技术问题。倾角传感器和压力变送器可提供参数判断运输车是否正在装卸料，车内是否含有混合料。车体上装有RFID模块，另将RFID识别卡装在摊铺机和拌合站的固定位置上。RFID识别卡在拌合站装料时记录一次，摊铺机卸料时记录一次，从而完成运输车装、卸料整个过程的时间记录，可用于后期优化车辆调配。另当多辆车同时存在施工现场时，远程可以准确识别正在卸料车辆。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种多传感器融合的混合料运输管控监测系统的框图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种多传感器融合的混合料运输管控监测系统的安装示意图。

图中的附图标记有：1、云端服务器；2、核心数据处理模块；3、温度传感器；4、GPS定位模块；5、人机交互模块；6、RFID模块；7、倾角传感器；8、压力变送器；9、远程数据收发模块；10、异常数据报警模块；11、车斗；12、电控盒。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。

参照图1和图2所示，本实用新型实施案例提供一种多传感器融合的混合料运输管控监测系统，包括：云端服务器1、核心数据处理模块2、温度传感器3、GPS定位模块4、人机交互模块5、RFID模块6、倾角传感器7、压力变送器8、远程数据收发模块9、异常数据报警模块10，所述核心数据处理模块2与所述云端服务器1相连；所述温度传感器3与所述核心数据处理模块2相连，用于测量所述运输车车斗11内混合料温度；所述GPS定位模块4，与所述核心数据处理模块2相连，用于采集所述运输车位置；所述人机交互模块5与所述核心数据处理模块2相连；所述RFID模块6与所述核心数据处理模块2相连，用于读取运输车唯一识别码；所述倾角传感器7，与所述核心数据处理模块2相连，用于测量所述运输车车斗11倾斜角度；所述压力变送器8与所述核心数据处理模块2相连，用于判断所述运输车车斗11内是否有混合料；所述远程数据收发模块9与所述核心数据处理模块2相连，用于与远程服务器通讯交互；所述异常数据报警模块10与所述核心数据处理模块2相连，用于当所述混合料温度低于设定阈值时进行报警处理的异常数据报警模块10。

由上述实施例可知，本实用新型通过核心数据处理模块2得到温度传感器3、GPS定位模块4、倾角传感器7以及压力变送器8采集的数据，并将数据通过远程数据收发模块9上传至云端服务器1，解决了传统测温方式对混合料温度测温不准确，且各数据掌握不及时，人机交互性差，无法溯源，无及时告警等技术问题。倾角传感器7和压力变送器8可提供参数判断运输车是否正在装卸料，车内是否含有混合料。车体上装有RFID模块6，另将RFID识别卡装在摊铺机和拌合站的固定位置上。RFID识别卡在拌合站装料时记录一次，摊铺机卸料时记录一次，从而完成运输车装、卸料整个过程的时间记录，可用于后期优化车辆调配。另当多辆车同时存在施工现场时，远程可以准确识别正在卸料车辆。

在本实用新型一实施例中，所述温度传感器3固定在车斗11内部，具体地，通过打孔贯穿车体，将温度传感器3直接固定在车斗11内部，测量混合料温度，使测量结果等同于车斗11内混合料温度，结果更加真实。

进一步地，所述温度传感器3与车斗11的接触方向为垂直车体挡板90°，一方面可以使传感器接触到混合料更中心部分，而不是仅测量到混合料与车斗接触的表面温度；另一方面，混合料运输过程中，车辆启停时，混合料由于惯性而产生对前后的压力，垂直安装减小了传感器与混合料的受力面积，从而避免传感器受力变形甚至断裂的情况。

在本实用新型一实施例中，所述RFID模块固定在车斗11后端的车体上，方便与拌合站和摊铺机上的RFID识别卡正常感应即可。

在本实用新型一实施例中，所述倾角传感器7与车斗11连接，此时车斗11升起的角度就等于倾角传感器7倾斜的角度，读倾角传感器7的倾角，就知道车斗11升起的角度。

在本实用新型一实施例中，所述压力变送器8固定在所述运输车车斗11内底端，通过压力传感器来判断车内有没有混合料，压力超过阈值就记为有混合料，反之则认为没有。

进一步地，为了提供检测精度，所述压力变送器8的采集端上设置有一触发片，该触发片可以增大接触面积，使得检测更加精确。

在本实用新型一实施例中，还包括防水电控盒12，所述核心数据处理模块2、GPS定位模块4、人机交互模块5、远程数据收发模块9和异常数据报警模块10均布置在所述电控盒12内。

进一步地，所述GPS定位模块4的天线垂直安装在电控盒12顶部，减少遮挡物干扰，最大程度保证定位精度；

另外需要说明的是，本系统各器件的供电可以直接从运输车车载电瓶中获得，该方式只需通过两个串联的开关、电源稳压器和保险丝接到车载电瓶上。使用时不需要人为拨动开关，做到车动即有电，装料即测温，减少了人工消耗，保证运输车工作时温度及相关数据实时上传。运输车熄火时也不会借用电瓶充电，防止车载电瓶熄火跑电，从而影响车载电池寿命。假如为了减少安装过程中布线问题，可在电控箱中放置可充电电池，此方法可以减少安装难度，但需要在装、卸料时人为装、拆电池。

本实施例中，所述温度传感器3可以采用三芯PT100铂电阻，但不限于此；GPS定位模块4的芯片可以采用中科微ATGM332D芯片，但不限于此；GPS定位模块4的定位天线可以采用科信GPS+北斗导航天线，但不限于此；压力变送器8可采用HZC-T压力传感器，但不限于此；倾角传感器7可采用HVT120T，但不限于此；RFID模块6可采用物联科技R200模块，但不限于此；人机交互设备可以采用数冠 SG104-BGCM，但不限于此；远程数据收发模块9可以采用合宙Air724，但不限于此。核心数据处理模块2可以采用STM32最小系统，但不限于此。异常数据报警模块10可以采用唯创安全SF-905声光报警器，但不限于此。

上述的多传感器融合的混合料运输管控监测系统的具体工作步骤如下：

1、数据获取，核心数据处理模块2实时采样温度传感器3的数据，进一步地，为了能够获得更可靠的数据，可以对温度传感器3采集的数据经过现有的滤波算法进行处理；通过GPS定位模块4，获取车辆位置坐标信息。读取RFID模块6上的识别记录，读取压力变送器8采集的车斗11内压力，可判断车辆是否装有混合料。

2、数据收集和传输：步骤1中多个传感器测得的多项数据指标分别为混合料内部温度，车辆倾角，车内压力和车辆位置信息，进一步地，为了能够获得更可靠的数据，核心数据处理模块2可以对传入数据进行滤波处理，将采集到的突变、不连续数据去除。通过线缆、远程数据收发模块9，经4G无线网络传输至云端服务器1，并基于物联网技术进行数据交互。

3、云端服务器1数据处理：进一步地，为了能够获得更可靠的数据，云端服务器1可以第二次对传回数据通过现有的卡尔曼滤波算法进行滤波降噪处理，剔除未有效处理的干扰数据和4G传输过程中产生的不正常数据，从而具有较高可读性的实时施工数据。

4、数据展示：人机交互设备实时展现云端服务器1处理过后的实时施工数据，将温度数据和《公路沥青路面施工技术规范》中要求达到数据作对比（石油沥青拌和温度140-160摄氏度；改性沥青拌和温度160-175摄氏度）。拌料前先在服务器中录入需要拌料的类型，从而自动给出标准温度区间理论值，拌料后将测得的实际值和理论值数据进行对比。根据比对结果，对异常和超标数据进行告警，并通知施工单位、业主单位、监理单位等，来实现对混合料质量的控制。

所述的数据展示是滤波降噪处理后的实时施工数据以数据等形式，展现在人机交互设备上，用户可以随时查看，进行混合料运输的全过程监控。

本实用新型的具体应用途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应该指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种多传感器融合的混合料运输管控监测系统，其特征在于，包括：

云端服务器；

核心数据处理模块，与所述云端服务器相连；

用于测量运输车车斗内混合料温度的温度传感器，与所述核心数据处理模块相连；

用于采集运输车位置的GPS定位模块，与所述核心数据处理模块相连；

人机交互模块，与所述核心数据处理模块相连；

用于读取运输车唯一识别码的RFID模块，与所述核心数据处理模块相连；

用于测量运输车车斗倾斜角度的倾角传感器，与所述核心数据处理模块相连；

用于判断运输车车斗内是否有混合料的压力变送器，与所述核心数据处理模块相连；

用于与远程服务器通讯交互的远程数据收发模块，与所述核心数据处理模块相连；

用于当所述混合料温度低于设定阈值时进行报警处理的异常数据报警模块，与所述核心数据处理模块相连。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温度传感器固定在车斗内部。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温度传感器与车斗的接触方向为垂直车体挡板90°。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述RFID模块固定在车斗后端的车体上。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述倾角传感器与车斗连接。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述压力变送器固定在运输车车斗内底端。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述压力变送器的采集端上设置有一触发片。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括防水电控盒，所述核心数据处理模块、GPS定位模块、人机交互模块、远程数据收发模块和异常数据报警模块均布置在所述电控盒内。

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