专利名称：一种矿用卡车油量管理监测系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种矿用卡车油量管理监测系统和方法，尤其是指露天矿适用矿用卡车调度中卡车油表在行进中能够进行多级加油提示的监测系统，所采用的智能油表具有无线数据接口能对剩余油量数据通过无线设备外部传送，安装了该类智能油表的矿用卡车油量管理监测系统和方法。
背景技术：
目前，公知的矿山卡车油量使用情况是采用软件模拟的方法计算的，但由于卡车个体差异、行驶速度变化、雨雪天气和上下坡度等路况环境变化等原因导致加油管理困难，而原厂矿用卡车油表构造是由浮子或电容性感应器构成的，其结构非常容易被高压油枪打坏，而且不具备远程监测接口功能。采用这两种方式工作的矿用卡车油表均不能满足露天矿粉尘、震动、高低温和潮湿等严酷环境的要求，而且采用软件模拟的方法计算的油量不准，也不能满足露天矿卡车调度加油管理的实际需求，由此带来的设备使用安全性问题也一直不能排除。随着数字化矿山技术的发展，要求卡车油表具有智能加油提示和在行进移动中完成数据通信的功能，目前原厂配套的油表和油耗测量方法不能充分满足矿山严酷环境和技术发展的需要。
发明内容
为了克服现有矿用卡车油表可靠性不足和没有数字化矿山接口的弊端，本发明提供一种矿用卡车油量管理和监测方法，该方法可同时对装有矿用智能数字油表的卡车进行可靠通信，在露天矿的关键地点如台阶、主要交通路口、维修车间、加油站、破碎站和费石卸点等关键的地方安装油量识别基站，在多台车数字油表的无线数据接口同时对一台油量识别基站通信时，有效避开两辆以上卡车同时发送油量信息时，无线数据空中碰撞造成的误码信息，对无线数据采用碰撞跳频、随机延时和空中握手的通信协议，不管是单台车还是多台车经过油量识别基站时，都能将卡车油表号和油量信息传送给基站，基站与信息中心的服务器可采用有线或无线网络连接，让司机、加油站的加油工和信息中心管理人员都能在需要的时候准确了解到整个矿山卡车油量使用情况，对卡车油量进行可靠的监测和管理。具体技术方案如下
一种矿用卡车油量管理监测系统，所述系统包括数字油表、油量识别 基站、信息传输网络及信息中心服务器；其特征在于
所述数字油表安装在各卡车上；所述数字油表，包括油压传感器、数据采集器及控制显示器及无线数据接口，所述油压传感器安装在油箱的底部，并与数据采集器相连接；所述数据采集器采集油压传感器的数据并传输至控制显示器进行显示；所述无线数据接口安装在控制显示器上，并将控制显示器的数据通过无线网络进行发送；
所述数字油表与油量识别基站之间通过信息传输网络进行通讯，油量识别基站定时向数字油表发送当前油量上传命令并缓存至油量识别基站；
所述信息中心服务器定时访问油量识别缓存的油量数据，并进行显示。进一步的，所述数字油表的控制显示器显示油表号、油箱底部压力和油耗百分比，还包括一油表头，所述油表头与控制显示器连接并对控制显示器的数据进行模拟量转换和指示。进一步的，所述数字油表的油压传感器通过一传感器安装盘安装在油箱底部。一种矿用卡车油量管理监测方法，其特征在于，所述方法如下
在各卡车上安装数字油表，所述数字油表，包括油压传感器、数据采集器及控制显示器及无线数据接口，所述油压传感器安装在油箱的底部，并与数据采集器相连接；所述数据采集器采集油压传感器的数据并传输至控制显示器进行显示；所述无线数据接口安装在控制显示器上，并将控制显示器的数据通过无线网络进行发送；
建立油量识别基站，所述数字油表与油量识别基站之间通过信息传输网络进行通讯，油量识别基站定时向数字油表发送当前油量上传命令并缓存上传数据至油量识别基站；以及以信息中心服务器，所述信息中心服务器定时访问油量识别缓存的油量数据，并进行显示和信息管理。进一步的，所述数字油表及油量识别基站的数量均设置有多个。进一步的，所述油量识别基站根据设定的时间和范围向数字油表发送油量上传命令。进一步的，当多台卡车的数字油表在油量识别基站通信覆盖的有效范围内，接收到数据上传命令后，首先采用随机数延迟上传油量数据的方法与基站通信，基站可得到大部分数据，当多个油表同时发送无线数据在空中因碰撞造成误码信息时，即若卡车油表不能在给定的时间内接到基站返回的确认信息，第一次碰撞时卡车油表对无线数据采用碰撞跳频传送，第二次碰撞时再采用随机延时通信协议，直到收到基站返回的确认信息为止。进一步的，信息中心服务器访问油量识别基站的访问顺序采用按基站号递增、递减或指定，基站密度越大，访问时间间隔越小越接近实时数据。本发明的有益效果是，矿用卡车油量管理监测方法能有效避免多台卡车与油量识别基站之间同时进行无线数据通信时，由于无线数据空中碰撞引起的油量管理系统中数据混乱和数据丢失问题，提供了一种卡车油量远程数据管理方法，为露天矿卡调系统可靠运行存储了可信度高的接近于卡车实时油量的准确数据，有效避免了因卡车加油管理不准带来的出料停车的卡车大型设备使用安全问题。
图I是本发明矿用卡车油量管理监测方法的连接关系图，它表明了所述的矿用卡车油量管理监测方法各部分之间的物理连接关系。具体实施例方式本发明的工作原理是
露天矿在需要油量检测的地方所安装油量识别基站，如果基站安排的足够密则可覆盖整个矿山，基站定时向无线天线覆盖范围内区域里卡车上安装的数字油表发送当前油量上传命令，时间范围可设定，当天线复盖范围内只有单台车时卡车与基站的在其工作频段通信没有问题，基站接收到油量信息后给油表回复接收完毕，油表通过无线数据接口收到完毕信号后完成当前命令执行流程；当天线复盖范围内具有多台车同时与基站通信时就可能在其工作频段产生信号碰撞所带来的误码问题，本发明解决该问题采用的卡车油量进行可靠的监测和管理方法是当多台车油表在基站通信覆盖的有效范围内，接收到数据上传命令后，首先采用随机数延迟上传油量数据的方法与基站通信，基站可得到大部分数据，当多个油表同时发送无线数据在空中因碰撞造成误码信息时(即若卡车油表不能在给定的时间内接到基站返回的确认信息)，第一次碰撞时卡车油表对无线数据采用碰撞跳频传送，第二次碰撞时再采用随机延时通信协议，直到收到基站返回的确认信息为止；
服务器的通信程序定时通过有线/无线网络访问基站缓存的油量数据，访问顺序可按基站号递增、递减或指定，基站密度越大，访问时间间隔越小越接近实时数据，但满足实际工程需要可找到综合平衡的基站数和访问间隔数据，让司机、加油站的加油工和信息中心管理人员都能在需要的时候，准确了解到整个矿山卡车油量使用情况，对卡车油量进行可靠的监测和管理。在图I中，所述的矿用卡车油量管理监测方法中物理系统由数字油表I、信息中心服务器2、有线/无线网络3、油量识别基站I、通讯复盖范围I、数字油表2、油量识别基站η、通讯复盖范围η、数字油表3和数字油表η构成。在油量识别基站层
露天矿根据油量检测需要，在关键地方所安装油量识别基站I和油量识别基站η，在卡车上安装数字油表I和数字油表η，如果基站安排的足够密则可覆盖整个矿山，基站定时向无线通讯复盖范围I里的卡车上安装的数字油表发送当前油量上传命令，时间范围可设定，当通讯复盖范围I内只有单台车时卡车数字油表I与油量识别基站I在其工作频段通信没有问题，油量识别基站I接收到油量信息后给油表回复接收完毕确认信息，数字油表I通过无线数据接口收到完毕信号后完成当前命令执行流程；
当通讯复盖范围η内具有多台车，同时与油量识别基站η通信时就可能在其工作频段产生信号碰撞所带来的误码问题，本发明解决该问题采用的卡车油量进行可靠的监测和管理方法是当多台车数字油表η在基站通讯复盖范围η内，同时接收到数据上传命令后，首先采用随机数延迟上传油量数据的方法与油量识别基站η通信，这时油量识别基站η可得到大部分数字油表的数据，当多个油表同时发送无线数据在空中因碰撞造成误码信息时(即若卡车油表不能在给定的时间内接到基站返回的确认信息)，如数字油表3和数字油表η信息碰撞，第一次碰撞时卡车数字油表3和数字油表η采用无线数据跳频与油量识别基站η传送，若第二次碰撞时再采用随机延时通信协议，直到数字油表3和数字油表η收到油量识别基站η返回的接收确认信息为止；在信息中心服务器层
信息中心服务器2的通信程序定时通过露天矿有线/无线网络3定时访问油量识别基站I和油量识别基站η站所缓存的油量等无线数据信息，访问顺序可按基站号递增、递减或指定方式进行，基站通讯复盖范围η密度越大，访问时间间隔越小越接近实时数据，但满足 实际工程需要可找到综合平衡的基站数和访问间隔数据，从而可让司机、加油站的加油工和信息中心管理人员都能在需要的时候，准确了解到整个矿山卡车油量使用和管理情况，从而实现对卡车油量进行可靠的监测和管理，避免卡车设备因加油管理不准所带来的设备使用安全性问题。
权利要求
1.一种矿用卡车油量管理监测系统，所述系统包括数字油表、油量识别 基站、信息传输网络及信息中心服务器；其特征在于 所述数字油表安装在各卡车上；所述数字油表包括油压传感器、数据采集器及控制显示器及无线数据接ロ，所述油压传感器安装在油箱的底部，并与数据采集器相连接；所述数据采集器采集油压传感器的数据并传输至控制显示器进行显示；所述无线数据接ロ安装在控制显示器上，并将控制显示器的数据通过无线网络进行发送； 所述数字油表与油量识别基站之间通过信息传输网络进行通讯，油量识别基站定时向数字油表发送当前油量上传命令并缓存至油量识别基站； 所述信息中心服务器定时访问油量识别缓存的油量数据，并进行显示。
2.根据权利要求I所述的ー种矿用卡车油量管理监测系统，其特征在于 所述数字油表的控制显示器显示油表号、油箱底部压カ和油耗百分比，还包括一油表头，所述油表头与控制显示器连接并对控制显示器的数据进行进行模拟量转换和指示。
3.根据权利要求I所述的ー种矿用卡车油量管理监测系统，其特征在于 所述数字油表的油压传感器通过ー传感器安装盘安装在油箱底部。
4.一种矿用卡车油量管理监测方法，其特征在于，所述方法如下 在各卡车上安装数字油表，所述数字油表，包括油压传感器、数据采集器及控制显示器及无线数据接ロ，所述油压传感器安装在油箱的底部，并与数据采集器相连接；所述数据采集器采集油压传感器的数据并传输至控制显示器进行显示；所述无线数据接ロ安装在控制显示器上，并将控制显示器的数据通过无线网络进行发送； 建立油量识别基站，所述数字油表与油量识别基站之间通过信息传输网络进行通讯，油量识别基站定时向数字油表发送当前油量上传命令并缓存上传的数据至油量识别基站； 以及以信息中心服务器，所述信息中心服务器定时访问油量识别缓存的油量数据，并进行显示和信息管理。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述数字油表及油量识别基站的数量均设置有多个。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述油量识别基站根据设定的时间和范围向数字油表发送油量上传命令。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于当多台卡车的数字油表在油量识别基站通信覆盖的有效范围内，接收到数据上传命令后，首先采用随机数延迟上传油量数据的方法与基站通信，基站可得到大部分数据，当多个油表同时发送无线数据在空中因碰撞造成误码信息时，即若卡车油表不能在给定的时间内接到基站返回的确认信息，第一次碰撞时卡车油表对无线数据采用碰撞跳频传送，第二次碰撞时再采用随机延时通信协议，直到收到基站返回的确认信息为止。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于信息中心服务器访问油量识别基站的访问顺序采用按基站号递增、递减或指定，基站密度越大，访问时间间隔越小越接近实时数据。
全文摘要
本发明涉及一种矿用卡车油量管理监测系统和方法，尤其是指露天矿适用矿用卡车调度中卡车油表在行进中能够进行多级加油提示的监测系统和方法。所述系统包括数字油表、油量识别基站、信息传输网络及信息中心服务器；所述数字油表安装在各卡车上；所述数字油表将控制显示器的数据通过无线网络进行发送；所述数字油表与油量识别基站之间通过信息传输网络进行通讯，油量识别基站定时向数字油表发送当前油量上传命令并缓存至油量识别基站；所述信息中心服务器定时访问油量识别缓存的油量数据，并进行显示。本发明的有益效果是，提供了一种卡车油量远程数据管理方法，有效避免了因卡车加油管理不准带来的出料停车的卡车大型设备使用安全问题。
文档编号G01F23/14GK102636234SQ20121013447
公开日2012年8月15日 申请日期2012年5月3日 优先权日2012年5月3日
发明者东青, 吴志军, 张福如, 王志文, 王梯清, 田灵华, 简新春, 胡军华, 金建国, 黄翠松 申请人:东青, 江西铜业股份有限公司