非道路移动机械牌照及非道路移动机械的制作方法

本实用新型涉及非道路移动的工程机械领域，特别是涉及一种非道路移动机械牌照及非道路移动机械。

背景技术：

包括农业机械、工程机械和港作机械在内的各类在用非道路移动柴油机械对国民经济发展发挥了举足轻重的作用。但是由于柴油机的直喷、压燃的工作原理使以柴油机为动力的各类车辆和船舶具备强劲动力的同时也排放了大量污染物，对我国城市的空气质量和人民身体健康造成了巨大的危害。

掌握所在区域非道路移动机械的基础信息、地理位置、运行信息并对非道路移动机械进行牌照管理，是对非道路移动机械的尾气排放进行管控的基础工作。目前国内如上海、成都等很多地方都展开了对非道路移动机械摸底调查和编码登记工作。

目前发放的非道路移动机械牌照由于缺乏监管手段导致管理部门不知道牌照是否悬挂在设备上。有的非道路移动机械牌定位监控设备需要从被监控设备取电，使得设备安装复杂，且无法得知安装设备未上线的原因是由于被拆除还是设备未开机。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种非道路移动机械牌照及非道路移动机械，用于解决现有的非道路移动机械牌照无法提供机械的实时定位及工作信息，且牌照容易被私自拆卸，以及目前的实时定位终端需要从车辆的蓄电池取电，导致安装成本高及存在安全隐患等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种非道路移动机械牌照，所述非道路移动机械牌照包括牌照本体、太阳能电池板、定位终端模块及rfid感应芯片；所述牌照本体具有第一表面及与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面上印制有牌照号码，所述太阳能电池板位于所述第一表面，所述定位终端模块位于所述第二表面且与所述太阳能电池板电连接；所述定位终端模块与所述rfid感应芯片间隔设置；所述定位终端模块包括dc/dc变压器、蓄电池、控制器、加速度传感器、定位单元、通讯单元及rfid感应单元，所述控制器与所述蓄电池、加速度传感器、定位单元、通讯单元及rfid感应单元均相连接，所述dc/dc变压器连接于所述太阳能电池板和所述蓄电池之间，所述rfid感应单元用于感应所述rfid芯片的信息。

可选地，所述第一表面包括平面部和凸出于所述平面部表面的凸部，所述第二表面包括平面部和与所述第一表面的凸部相对应的凹部；所述太阳能电池板位于所述第一表面的平面部上，所述定位终端模块位于所述第二表面的凹部。

可选地，所述凸部位于所述第一表面的中间，所述牌照号码印制于所述凸部，所述太阳能电池板位于所述第一表面的平面部。

更可选地，所述太阳能电池板为2个，2个所述太阳能电池板位于所述凸部的上下两侧。

可选地，所述牌照本体上设置有定位孔和接线孔，所述接线孔用于通过供电线以将所述太阳能电池板和所述定位终端模块电连接。

可选地，所述控制器包括mcu，所述定位单元包括gps/北斗定位单元，所述通讯单元包括4g/5g通讯单元。

可选地，所述非道路移动机械牌照还包括二维码，位于所述牌照本体的第一表面，所述二维码内存储有待管理机械的基本技术信息和机械所有人的信息。

本实用新型还提供一种非道路移动机械，所述非道路移动机械包括上述任一方案中所述的非道路移动机械牌照，所述非道路移动机械牌照的rfid感应模块和rfid芯片在所述非道路移动机械上间隔设置。

相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型提供的非道路移动机械牌照可以提供所在的非道路移动机械的实时定位及工作信息，可以及时检测出牌照是否被私自拆卸，且实时定位终端可以从牌照自身取电而无需从车辆的蓄电池取电，安装及使用非常安全方便。将本实用新型的非道路移动机械牌照应用于非道路移动机械，有助于防止非道路移动机械被盗及加强其管理。

附图说明

图1及图2显示为本实用新型的非道路移动机械牌照的一例示性结构示意图，其中，图1为主视图，图2为图1的侧视图。

图3及图4显示为本实用新型的非道路移动机械牌照的另一例示性结构示意图，其中，图3为主视图，图4为图3的侧视图。

图5显示为本实用新型的非道路移动机械牌照的定位终端模块的结构示意图。

图6显示为本实用新型的非道路移动机械牌照的防拆卸原理示意图。

元件标号说明

11牌照本体

111定位孔

12太阳能电池板

13定位终端模块

131dc/dc变压器

132蓄电池

133控制器

134加速度传感器

135定位单元

136通讯单元

137rfid感应单元

14rfid感应芯片

15二维码

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图6。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、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所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，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。且为使图示尽量简洁，本说明书的图示中并未示意出所有的结构。

如图1至图6所示，本实用新型提供一种非道路移动机械牌照，所述非道路移动机械牌照包括牌照本体11、太阳能电池板12、定位终端模块13及rfid感应芯片14；所述牌照本体11具有第一表面及与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面上印制有牌照号码，所述太阳能电池板12位于所述第一表面，所述定位终端模块13位于所述第二表面且与所述太阳能电池板12电连接；所述定位终端模块13与所述rfid感应芯片14分离间隔设置(即两者属于各自独立的模块)；所述定位终端模块13包括dc/dc变压器131、蓄电池132、控制器133、加速度传感器134、定位单元135、通讯单元136及rfid感应单元137，所述控制器133与所述蓄电池132、加速度传感器134、定位单元135、通讯单元136及rfid感应单元137均相连接，所述dc/dc变压器131连接于所述太阳能电池板12和所述蓄电池132之间，所述rfid感应单元137用于感应所述rfid芯片的信息。本实用新型提供的非道路移动机械牌照可以提供所在的非道路移动机械的实时定位及工作信息，可以及时检测出牌照是否被私自拆卸，且实时定位终端可以从牌照自身取电而无需从车辆的蓄电池132取电，安装及使用非常安全方便。将本实用新型的非道路移动机械牌照应用于非道路移动机械，有助于防止非道路移动机械被盗及加强其管理。

需要特别说明的是，“所述定位终端模块13与所述rfid感应芯片14间隔设置”是指所述定位终端模块13和所述rfid感应芯片14安装在同一非道路移动机械上时，两者需具有一定间距且两者在实体上是分离的，通过所述定位终端模块13和所述rfid感应芯片14之间的相互信息感应可以实时监测所述非道路移动机械牌照是否被拆卸，对此将在后续内容继续说明。

作为示例，所述牌照本体11的材质为金属材质，比如为铝制或不锈钢材质或其他合金材质。所述第一表面包括平面部和凸出于所述平面部表面的凸部，该凸部可经冲压形成；所述第二表面包括平面部和与所述第一表面的凸部相对应的凹部；所述太阳能电池板12位于所述第一表面的平面部上，所述定位终端模块13位于所述第二表面的凹部。通过设置凹部，有利于所述定位终端模块13的安装及保护。

在一示例中，如图1及图2所示，所述太阳能电池板12为一个，位于所述牌照本体11的第一表面的平面部上，比如位于所述牌照本体11的上方或下方，所述第一牌照本体11的凸部印制有非道路移动机械的牌照号，如“工程机械沪u3-00001”。所述第二表面为与非道路移动机械相贴置的表面而第一表面为向外的表面。

在另一示例中，如图3及图4所示，所述太阳能电池板12为2个，所述凸部位于所述第一表面的中间，牌照号码印制于所述凸部，所述太阳能电池板12位于所述第一表面的平面部且位于所述凸部的上下两侧。当然，在其他示例中，所述太阳能电池板12还可以为3个或更多个，多个所述太阳能电池可以围绕所述凸部设置，本实施例中不做严格限制。所述太阳能电池板12是用来给所述定位终端模块13供电的，优选地，所述太阳能电池板12的功率在能够保证所述定位终端模块13能够正常工作的同时，还能在2小时内将所述定位终端模块13的蓄电池132充满。

所述定位终端模块13具有机械位置、行驶速度、加速幅度、工况等多个参数项的记录和实时远程发送功能的同时还具有基于rfid功能的防拆卸功能。作为示例，所述定位终端模块13的厚度不超过5mm，比如为3～5mm；所述rfid感应芯片14内存储有车牌信息，所述rfid感应芯片14需同时固定在非道路移动机械的机身上，拆下后无法再次使用，当所述定位终端模块13内的rfid感应单元137能读取到所述rfid感应芯片14内存储的内容，且读取到的内容与预设程序中的内容一致的情况下，则表明牌照没有被拆除，反之则已被拆除。

作为示例，所述牌照本体11上设置有定位孔111和接线孔(未图示)，所述接线孔用于通过供电线以将所述太阳能电池板12和所述定位终端模块13电连接，所述定位孔111可以为单个或多个，优选为多个，比如为2个，3个或更多个，所述定位孔111可以设置于所述太阳能电池板12的左右两侧。所述定位孔111用于将所述非道路移动机械牌照固定在相应的非道路移动机械上。

作为示例，所述控制器133包括但不限于mcu，所述定位单元135包括但不限于gps/北斗定位单元，所述通讯单元136包括但不限于4g/5g通讯单元。所述太阳能电池板12在白天给所述定位终端模块13供电的同时给所述定位终端模块13的蓄电池132充电；所述dc/dc变压器131将所述太阳能电池板12的电压转换成所述蓄电池132需要的电压，所述蓄电池132在夜间、阴天、室内给所述定位终端模块13供电；所述控制器133，比如mcu单片微型计算机(singlechipmicrocomputer)是所述定位终端模块13的核心，内嵌在mcu中的程序读取所述加速度传感器134产生的数据、太阳能电池板12电压、蓄电池132剩余电量、定位单元135(比如gps/北斗定位单元135)产生的数据、rfid感应单元137产生的数据，内嵌在mcu中的程序根据输入计算出非道路移动机械的工况、数据发送频率，最终通过通讯单元136(比如4g通讯模组)将数据参数和计算获得的参数发送给相应的数据库中心。作为示例，所述加速度传感器134应该能够感知非道路移动机械的x、y、z轴的加速度，mcu采集z轴的加速度，所述定位单元135获得经度、纬度和海拔信息、以及移动速度。所述定位终端模块13的结构请参考图5。

作为示例，所述非道路移动机械牌照还包括二维码15，位于所述牌照本体11的第一表面，所述二维码15内存储有待管理机械的基本技术信息和机械所有人的信息，以方便环保管理人员现场检查。

图6示意了本实用新型的非道路移动机械牌照的防终端拆卸原理，牌照的安装位置应该安装在不容易受到撞击且能够被阳光直接照射到的位置，所述rfid芯片安装在所述非道路移动机械牌照的周边平面上，所述rfid芯片与所述非道路移动机械牌照之间不应该存在任何阻挡物，所述rfid芯片与所述非道路移动机械牌照的实际距离超过一定范围时，所述非道路移动机械牌照发送牌照被拆卸信号，反之则发送未被拆卸信号。

为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面示例性说明本实用新型的非道路移动机械牌照的定位终端模块的工作过程。下表1所示为所述定位终端模块发送的内容、数据类型、数据长度和数据定义，该数据项能够满足被监控的非道路移动机械的工作情况描述，采用该数据模式有利于大规模的非道路移动机械的统一管理。

表1定位终端模块发送的数据内容

在一示例中，当非道路移动机械在过去10秒内有1秒的加速度传感器的g值的绝对值大于0.1时说明车辆启动，无论太阳能电池板的电压为多少，发送频率为每秒一次；z^-1为当前数值的前一秒的数据，进行10次z^-1就能得到前10秒的所有数据；当在过去10秒内的加速度传感器的g值的绝对值都小于0.1时说明车辆静止，如果太阳能电池板的电压低于5v时发送频率为10分钟一次，高于5v时1分钟一次，该算法如下表所示：

图2监控数据发送频率f1表

如何判断被监控非道路移动机械运行状态以精确掌握非道路移动机械的运行情况是所述定位终端模块的重要功能。加速度传感器的g值的30秒滑动平均大于实时计算的c(speed)函数计算结果时非道路移动机械处在动作模式。而滑动平均值是从一个有n项的时间序列中来计算多个连续m项序列的平均值。c(speed)＝c1*speed²+c2*speed+c3(经验公式)，speed为前30秒数据的滑动平均。小于c(speed)时，比如当行走速度speed等于小于5km/h时为怠速，高于5km/h时为行走工况，该对应关系如下表所示：

表3被监控的非道路移动机械的运行状态表

由于为使所述非道路移动机械牌照尽量轻巧，所述太阳能电池板的功率有限，这也决定了所述定位终端模块的蓄电池的容量有限，当遇到阴天、晚上和室内的工作环境，所述定位终端模块只能依靠蓄电池供电，故通过调节数据发送频率可以有效节约电能，提高所述定位终端模块的使用寿命。

本实用新型还提供一种非道路移动机械，所述非道路移动机械包括如上述任一方案中所述的非道路移动机械牌照，所述非道路移动机械牌照的rfid感应模块和rfid芯片在所述非道路移动机械上间隔设置，比如所述rfid芯片安装在所述非道路移动机械牌照的周边平面上，所述rfid芯片与所述非道路移动机械牌照之间不应该存在任何阻挡物，所述rfid芯片与所述非道路移动机械牌照的距离超过一定范围时，所述非道路移动机械牌照发送牌照被拆卸信号，反之则发送未被拆卸信号。对所述非道路移动机械牌照的介绍还请参考前述内容，出于简洁的目的不赘述。安装所述非道路移动机械牌照，便于所述非道路移动机械的监控及管理。所述非移动道路机械包括农业机械、工程机械和港作机械在内的各类在用非道路移动柴油机械，比如挖掘机、推土机、装载机、压路机、摊铺机、平地机、开槽机、桩工机械、叉车、起重机、装卸搬运机械、牵引车等。

下面示例性介绍依上述任一方案中所述的非道路移动机械牌照进行的一种非道路移动机械管理方法，该管理方法中，所述定位终端模块向所述rfid芯片发送信息，并通过所述rfid芯片反馈的信息判断所述非道路移动机械牌照是否被拆除。

作为示例，所述定位终端模块向所述rfid芯片发送的信息包括信息采集时间、rfid芯片是否被拆除、太阳能电池板电压、自身工作状态、定位数据、其所在的非道路移动机械的移动速度以及加速幅度。

作为示例，所述定位终端模块根据其所在的非道路移动机械的加速幅度和/或太阳能电池板电压调整向所述rfid芯片发送信息的频率。

作为示例，当所述非道路移动机械处于启动状态时，所述定位终端模块发送信息的频率为1～5s/次，优选地为1s/次；当所述非道路移动机械处于静止且太阳能电池板的电压低于5v时发送信息的频率为5～10min/次，优选为10min/次，高于5v时发送信息的频率为1～4min/次，优选为1min/次，由此在确保良好的监控功能的同时可以极大节约电池能量，延长所述定位终端模块的使用寿命。

在进一步的示例中，所述非道路移动机械的加速度传感器的g值的30秒滑动平均大于c(speed)＝c1*speed2+c2*speed+c3时则判断所述非道路移动机械处于启动状态，否则判断处于静止状态，其中，speed为所述非道路移动机械的前30秒数据的滑动平均值，c1、c2和c3为由所述非道路移动机械的类型决定的经验值，比如在一示例中，c1为0.0015，c2为0.0396，c3为1.0231。

如上所述，本实用新型提供一种非道路移动机械牌照及非道路移动机械。所述非道路移动机械牌照包括牌照本体、太阳能电池板、定位终端模块及rfid感应芯片；所述牌照本体具有第一表面及与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面上印制有牌照号码，所述太阳能电池板位于所述第一表面，所述定位终端模块位于所述第二表面且与所述太阳能电池板电连接；所述定位终端模块与所述rfid感应芯片间隔设置；所述定位终端模块包括dc/dc变压器、蓄电池、控制器、加速度传感器、定位单元、通讯单元及rfid感应单元，所述控制器与所述蓄电池、加速度传感器、定位单元、通讯单元及rfid感应单元均相连接，所述dc/dc变压器连接于所述太阳能电池板和所述蓄电池之间，所述rfid感应单元用于感应所述rfid芯片的信息。本实用新型提供的非道路移动机械牌照可以提供所在的非道路移动机械的实时定位及工作信息，可以及时检测出牌照是否被私自拆卸，且实时定位终端可以从牌照自身取电而无需从车辆的蓄电池取电，安装及使用非常安全方便。将本实用新型的非道路移动机械牌照应用于非道路移动机械，有助于防止非道路移动机械被盗及加强其管理。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具较高的产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。