本实用新型涉及采集传输领域，尤其涉及用于成品库钢卷的超声波数据采集终端及数据传输系统。
背景技术：
由于大型钢铁企业物流成品仓库范围大，钢卷多且分布不规则，同时生产环境复杂、恶劣(库区灰尘大、较强的电磁干扰等诸多因素)，现有的超声波数据采集终端，有很多设备配合使用，不能有效应对厂区内恶劣的环境的功能，不能迅速感应其上移动和静止的金属钢卷，且现有的数据传输系统很难对庞大的成品库货位进行精益化管理。
因此有必要设计一种用于成品库钢卷的超声波数据采集终端及数据传输系统。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种用于成品库钢卷的超声波数据采集终端及数据传输系统，有效应对厂区内恶劣的环境的功能，能迅速感应其上移动和静止的金属钢卷，提高库区货物管理水平，节约人力资源，真正实现信息化库区。
本实用新型是这样实现的：
本实用新型提供一种用于成品库钢卷的超声波数据采集终端，包括数据采集终端壳体，以及集成在所述数据采集终端壳体内的功能单元，所述数据采集终端壳体外设有防水罩，所述数据采集终端壳体内还设有电源模块，所述电源模块均与所述功能单元相连接，所述功能单元包括超声波发射头、超声波接收头、信号发生器、信号接收器、信号放大器、信号比较器和微处理器，所述超声波接收头、信号接收器、信号放大器、信号比较器和微处理器依次连接，所述超声波发射头和信号发生器相连接，所述超声波发射头与超声波接收头无线通讯连接，所述数据采集终端壳体上设有红外接口。
本实用新型还提供一种用于成品库钢卷的数据传输系统，包括依次连接的数据采集装置、数据分析处理装置和数据输出装置，其特征在于，所述数据采集装置包括依次连接的区域控制器、行数据采集终端、和如上任一所述的超声波数据采集终端，成品库钢卷的每个货位配置一套所述超声波数据采集终端，成品库钢卷的每行设置一台所述行数据采集终端，成品库钢卷的每个区域设置一所述区域控制器。
进一步地，所述超声波数据采集终端通过RS485总线与所述行数据采集终端相连接。
进一步地，所述行数据采集终端通过无线或有线与所述区域控制器相连接。
进一步地，所述数据分析处理装置包括库区服务器和计算机，所述计算机内设有ERP数据库，所述库区服务器通过交换机与所述ERP数据库通信连接。
进一步地，所述数据输出装置包括大屏显示器，所述大屏显示器设有报警单元，所述大屏显示器与所述数据分析处理装置相连接。
更进一步地，所述行数据采集终端设有区域电源模块，所述区域电源模块与行数据采集终端电连接。
本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型提供一种用于成品库钢卷的超声波数据采集终端，有效监测电平变化，由于采用了非接触式传感器和牢固的防水结构，使超声波数据采集终端不受任何外力的破坏或积水的环境因素破坏，确保了超声波数据采集终端的使用寿命和可靠性。
2、本实用新型还提供一种用于成品库钢卷的数据传输系统，将钢卷探测感应技术与与大型钢铁企业物流成品仓库鞍座有机的结合起来，利用钢卷探测感应技术模块来感应库区鞍座上有无钢卷货物存放的钢卷数据采集传输系统，将相应钢卷货位信息逐层传输到计算机管理端，方便库区管理人员对庞大的成品库货位进行精益化管理，提高库区货物管理水平，节约人力资源，真正实现信息化库区。能有效地解决了过去库区信息不够明确(库区空余鞍座信息情况不明)、人力资源浪费(靠人工目测统计)、工作效率低、物流货物入库慢等一系列问题。同时具有运行稳定、操作方便，成本低廉，维护方便等特点，规范了工艺操作管理，优化调度，减少空间占用、减少能源消耗、减少人力成本，大大提高了工作效率，降低了出错率，缩短货物入库时间，促使大型企业成品库管理水平跨上一个新的台阶。该系统还具有结构简单、成本低廉，安全可靠、便于维护等特点，同时该系统还可推广使用到物体位移监控、货物防盗等领域，带来巨大的经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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实用新型的一些实施例，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它的附图。
图1为本实用新型实施例提供的用于成品库钢卷的超声波数据采集终端的结构图；
图2为本实用新型实施例提供的用于成品库钢卷的数据传输系统的结构图。
1、超声波数据采集终端；11、超声波发射头；12、超声波接收头；13、信号发生器；14、信号接收器；15、信号放大器；16、信号比较器；17、微处理器；18、电源模块；19、红外接口；2、行数据采集终端；21、区域电源模块；3、区域控制器；4、库区服务器；5、ERP数据库；6、大屏显示器；7、交换机。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型实施例提供一种用于成品库钢卷的超声波数据采集终端，包括数据采集终端壳体，以及集成在所述数据采集终端壳体内的功能单元，所述数据采集终端壳体外设有防水罩，所述数据采集终端壳体内还设有电源模块18，所述电源模块18均与所述功能单元相连接，所述功能单元包括超声波发射头11、超声波接收头12、信号发生器13、信号接收器14、信号放大器15、信号比较器16和微处理器17，所述超声波接收头12、信号接收器14、信号放大器15、信号比较器16和微处理器17依次连接，所述超声波发射头11和信号发生器13相连接，所述超声波发射头11与超声波接收头12无线通讯连接，所述数据采集终端壳体上设有红外接口19。超声波数据采集终端的探头不受灰尘覆盖的影响，普通的灰尘覆盖无法阻止超声波的穿透；温度特性稳定，可以四季使用；超声波数据采集终端探头持续发射探测信号，通过微处理器检测开关量输入端的电平高低变化，当连续10秒钟维持高或低电平时，软件判断库区钢卷存在的有或无，避免外界瞬间干扰导致的误报；由于采用了非接触式传感器和牢固的防水结构，使超声波数据采集终端不受任何外力的破坏或积水的环境因素破坏，确保了超声波数据采集终端的使用寿命和可靠性。本实用新型实施例提供的一种用于成品库钢卷的超声波数据采集终端，当墩位上有钢卷时，超声波数据采集终端的超声波接收头12可以接收到超声波发射头11的信号，经过信号处理放大，无反射时信号强度为2.5V，有反射时信号强度为3.5V，信号比较器的门槛电平设置为3V，转换为0/1高低电平。根据电平高低变化及维持时间，微处理器17就可以判定超声波数据采集终端上方是否有钢卷了。
作为以上实施方式之一，通过调整信号放大器15的幅度，可以使超声波数据采集终端的有效探测距离限制在50厘米以内；合理安放超声波发射头11和超声波接收头12的距离，使反射夹角为30度以内，可以有效地避免行车移动、运输车辆或行人对超声波数据采集终端的信号干扰。
如图2所示，本实用新型还提供一种用于成品库钢卷的数据传输系统，包括依次连接的数据采集装置、数据分析处理装置和数据输出装置，所述数据采集装置包括依次连接的区域控制器3、行数据采集终端2、和上任一所述的超声波数据采集终端1，成品库钢卷的每个货位配置一套所述超声波数据采集终端1，成品库钢卷的每行设置一台所述行数据采集终端2，成品库钢卷的每个区域设置一所述区域控制器3。当超声波数据采集终端1检测到稳定的电平变化后，主动上报给行数据采集终端2，行数据采集终端2再通过无线或有线方式将相关数据上报给区域控制器3，区域控制器3把信息发送给数据分析处理装置存储并在指定的数据输出装置上显示，及时反馈现场货物存储、操作异动信息。本实用新型能有效地解决了过去库区信息不够明确(库区空余鞍座信息情况不明)、人力资源浪费(靠人工目测统计)、工作效率低、物流货物入库慢等一系列问题。同时该系统具有运行稳定、操作方便，成本低廉，维护方便等特点，规范了工艺操作管理，优化调度，减少空间占用、减少能源消耗、减少人力成本，大大提高了工作效率，降低了出错率，缩短货物入库时间，促使大型企业成品库管理水平跨上一个新的台阶。该系统还具有结构简单、成本低廉，安全可靠、便于维护等特点，同时该系统还可推广使用到物体位移监控、货物防盗等领域，带来巨大的经济效益。
优化上述实施例，如图2所示，所述超声波数据采集终端1通过RS485总线与所述行数据采集终端2相连接。整个区域中的超声波数据采集终端按照现场排列进行RS485并行连接(沿钢轨布线)，然后再与行数据采集终端2进行并行连接。
优化上述实施例，如图2所示，所述行数据采集终端2通过无线或有线与所述区域控制器3相连接。行数据采集终端2与区域控制器3之间采用微功率无线和RS485有线方式进行冗余连接，提高系统通讯的可靠性，并可随时根据库区生产管理需要，灵活划分货位管理逻辑区域。在钢铁企业成品库钢卷数据采集传输系统中，可按照仓库的现行的布局，按货位个数划分成多个逻辑区域。每个鞍座区域设置一个区域控制器3，向下控制数据采集终端2和每个超声波数据采集终端1，向上和数据分析处理装置通讯，其中所述数据分析处理装置为控制中心的控制服务器。
优化上述实施例，如图2所示，所述数据分析处理装置包括库区服务器4和计算机，所述计算机内设有ERP数据库5，所述库区服务器4通过交换机7与所述ERP数据库5通信连接。数据采集装置将数据通过编制的采集软件，采集、存储到数据库中保存，再通过库区管理软件对数据进行计算、分析并比对ERP数据生成相应的报表，从而为库区操作人员与管理人员提供必要的数据支持。库区服务器4负责和各通讯终端、LED显示屏通讯。将数据在库区服务器4上存储和展现。库区服务器4上的软件提供图形化的操作控制界面，使控制人员轻松方便的进行业务处理。库区服务器4和整体产销资讯系统之间部署数据接口。主要任务是使“三硅钢成品库管理系统”能随时接收到整体产销资讯系统(ERP)的入储、移储、配货和发货数据。控制服务器和整体产销资讯系统之间部署数据接口。主要任务是使“三硅钢成品库管理系统”能随时接收到整体产销资讯系统(ERP)的入储、移储、配货和发货数据。
优化上述实施例，如图2所示，所述数据输出装置包括大屏显示器6，所述大屏显示器6设有报警单元，所述大屏显示器6与所述数据分析处理装置相连接。所述数据输出装置中的大屏显示器6将库区鞍座钢卷信息如实显示，并对错误或故障信息发出声光报警和图标显示，提醒库区操作或管理人员对错误操作与信息进行纠正。作为以上实施方式之一，在仓库配备多个个交互式的LED显示屏，在LED显示屏上滚动显示各区域的货位概况。如有业务操作进行时，显示业务操作指导。区域控制器3、LED显示屏通过以太网交换机和库区服务器4通信。
优化上述实施例，如图2所示，所述行数据采集终端2设有区域电源模块21，所述区域电源模块21与行数据采集终端2电连接。
本实用新型提供一种用于成品库钢卷的数据传输系统，第一部分数据采集装置由超声波数据采集终端、行数据采集终端、区域控制器组成，主要作用是实时的、准确的采集传送库区鞍座有无钢卷信号；第二部分数据分析处理装置由控制服务器构成，主要作用是通过以太网TCP/IP通讯方式将采集到的区域控制器的相关鞍座钢卷数据通过编制的采集软件，采集、存储到数据库中保存，再通过库区管理软件对数据进行计算、分析并比对ERP数据生成相应的报表，从而为库区操作人员与管理人员提供必要的数据支持；第三部分数据输出装置由大屏显示及报警单元构成，其作用是将库区鞍座钢卷信息如实显示，并对错误或故障信息发出声光报警和图标显示，提醒库区操作或管理人员对错误操作与信息进行纠正。
当信号采集终端检测到稳定的电平变化后，通过RS485总线主动上报给行数据采集终端，行数据采集终端再通过无线或有线方式将相关数据上报给区域控制管理器，区域控制管理器通过RJ45接口把信息发送给控制服务器数据库存储并在指定的大屏幕上显示。控制服务器的实时数据库与ERP数据库系统接口，及时反馈现场货物存储、操作异动信息，具体如下：
按照仓库的布局，可将货位划分成多个逻辑区域。对于所有的超声波数据采集终端的检测管理，是采取逐级分层管理的方法。由下到上的顺序是：
超声波数据采集终端→行数据采集器→区域控制管理器→中心控制服务器
每个货位配置一套超声波数据采集终端，包括传感器及采集传送节点，对本货位有无货物装载进行实时监测，并与本行其他超声波数据采集终端组成子网络，将信息传到上一级行数据采集器；
每行设置一台行数据采集器，一方面，它作为由本行各个节点连成的子网络的主机，对本行各个节点进行管理和控制，包括轮流查询各个节点，对各个节点的设备进行现场编码等。另一方面，与本区域的其他行数据采集器组成一个分网络，与上一级的“区域控制管理器”通信，将本区域各行的数据传送到上一级站点或接受上一级站点的操作指令。此外，利用它的编码的功能，也可以对“行数据采集器”实施现场编码；
每个区域设置一个“区域控制管理器”，向下控制和管理本区域的10～20台行数据采集器，向上和控制中心的控制服务器通讯，此外，根据控制中心的指令，执行对LED显示屏电源的远程控制。
本实用新型提供的一种用于成品库钢卷的数据传输系统，具有结构简单、成本低廉，运行稳定、操作方便，成本低廉，维护方便等特点，规范了工艺操作管理，优化调度，减少空间占用、减少能源消耗、减少人力成本，大大提高了工作效率，降低了出错率，缩短货物入库时间，促使大型企业成品库管理水平跨上一个新的台阶。该系统还具有结构简单、成本低廉，安全可靠、便于维护等特点，同时该系统还可推广使用到物体位移监控、货物防盗等领域，带来巨大的经济效益。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。