专利名称：煤矿及储煤场车辆进出厂控制系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种煤矿及储煤场车辆进出厂控制系统和方法，尤其涉及一种通 过对进出煤矿及储煤场的车辆进行核对、皮重和毛重称重以及锁定，实现对进 出煤矿及储煤场的车辆进行精确的效率监控以及自动控制的系统和方法。
背景技术：
随着我国经济的进一步发展，煤已经成为各行各业中主要的能源来源之一， 例如火力发电厂、锅炉厂等等，而现有的煤矿及储煤场自动化程度较低，主要 依靠工作人员对进出煤矿及储煤场的车辆进行记录、监控和指挥，这种情况会 产生许多问题首先是人员劳动强度过大、会对工作人员的身体健康产生危害， 自动化程度低；为了满足需求量只有依靠24小时全天候作业方式弥补其时间上 的不足，而24小时作业人员增量较多、强度较大、夜间安全作业系数较低，而 且煤矿污染会对人的身体健康产生一定的危害；现场管理困难由于进出煤矿 及储煤场的车辆数量较多，拉煤车辆流量大，严重影响后期统计工作的及时性 与准确性；车辆进出厂时间控制比较混乱，会产生许多漏洞，许多驾驶员会利 用这些漏洞进行作弊，对煤矿及储煤场的成本控制产生不利的影响；而且现场 数据传输不及时、准确性差，影响了统计结算工作。
发明内容
针对以上问题本发明提供一种煤矿及储煤场车辆进出厂控制系统和方法， 该系统对进出煤矿及储煤场的车辆进行自动扫描、称重、装车和锁车报警，该 系统中应用了定位技术、自动扫描技术、语音提示、红绿灯提示等技术，提高了工作效率，杜绝了管理上的漏洞，提高了煤矿及储煤场车辆进出厂控制系统 和方法的运行经济性和安全性。
本发明提供一种煤矿及储煤场车辆进出厂控制系统，该系统包括系统控制 模块、车号识别器、称重装置、装车装置和视频监控装置，其中系统控制模块 包括服务器、客户端计算机和网络办公设备，它们通过计算机局域网相互连接， 所述服务器包括数据库服务器、应用程序服务器，其中数据库服务器存储与车 辆相关的各种数据信息，应用程序服务器从数据库服务器和客户端计算机中调 入各种数据信息并进行逻辑数据应用处理，将处理后的数据信息写入数据库服 务器或传给客户端计算机，客户端计算机则可对数据信息进行显示、统计、査 询和打印，客户端计算机包括锁车报警模块，当锁车报警模块判断车辆满足锁 车条件时，客户端计算机发出锁车警报，车辆被锁定并等待处理；
车号识别器扫描车辆的车号识别卡，以获得车号信息；
称重装置包括称量衡器、定位器、挡车器和红绿灯指示器，其中定位器对 称重车辆的位置进行定位，红绿灯指示器提示是否允许称重；
装车装置对在装车位置上的车辆由系统控制模块控制进行自动装载；
视频监控装置包括摄像机，该摄像机对车辆进厂后各个位置进行照相和连 续数字录像，这样有助于口后查询和统计。
称重装置还包括显示屏和语音提示器，显示屏用于对车辆称重状态进行显 示，语音提示器用于对车辆驾驶员进行语音提示；
所述锁车条件包括a.根据入厂顺序号判断车辆在称重过程中是否插队；b. 判断入厂到称皮重点的时间段是否符合预设条件；c.从装车位置到重车称量点的 时间是否符合预设条件；d.判断衡器的称重重量是否大于重车车辆的核定最大 载重量；e.从重车称量点到出厂的时间是否符合预设条件；f.根据衡器的称重 重量与核定的空车重量比较，确定称重重量是否符合核定的空车回皮标重；g. 判断衡器的称重重量是否大于重车车辆的核定最大载重量。
该系统包括多套称重装置，在车辆称重过程中，多个车辆可同时进行称重 操作。皮重称重和装车以及毛重称重可设置在同一磅室；如此，在皮重称量之后， 车辆不需要移动就可以进行装车以及毛重称重，有效地节约了成本。
装车装置还包括压平装置，该压平装置将首次装车的煤压平，以便随后的 二次装煤，如此，在首次装车时未达到规定吨数就已经装满的车辆可实现二次 装煤，以使得车辆装车到其规定的最大吨数。
本发明还提供一种对进入煤矿及储煤场的车辆进行控制的方法，该方法包 括如下步骤(1)车辆进厂时，发车卡，录入相关信息，产生入厂顺序号，对 车辆是否存在违规行为进行判定，如果存在违规记录，则锁车并等待处理，否 则，车辆进入煤矿；(2)当车辆到达磅室时，由车辆定位器对车辆在称量衡器 上的停靠位置是否正确判断，定位后，车号识别器识别车卡并更新称重序号，称
重时间信息等入r记录，然后判断车辆是否插队，判断从入场到皮重称量的时
间段是否符合预设条件，如果不符合，则系统则发出锁车报警信号，通知车辆 下道并等待处理；(3)车辆进行空车称重时，系统记录皮重及称重时间，根据 衡器的称重重量与核定的空车回皮标重量比较，确定空车标重量是否符合核定 空车回皮标重量，如果不符合，则系统则发出锁车报警信号并等待处理；(4) 称重完成后，语音提示器提示称重成功，红绿灯指示器为绿灯，挡车器打开， 车辆下道；(5)车辆开到装车位置，车号识别器识别车卡，进行装车，装车在 系统控制模块控制下进行，达到规定的吨位，装车系统自动停止；(6)装煤完 成之后，重车车辆到达重车称重点，车辆驶上重车称重衡器，挡车器则放下挡 杆，红绿灯指示器变成红灯，由定位器对车辆在衡器上的停靠位置是否正确判 断；(7)车辆定位后，车号识别器读取车号，根据读取信息判断从皮重称重点 到重车称重点的时间是否符合预设条件，若不符合，在系统则发出锁车报警信 号，锁车下道并等待处理，如果符合预设条件，则进行重车称重过程，称重完 成后，判断衡器的称重重量是否大于重车车辆的核定最大载重量，若超出，则 系统发出锁车报警信号并等待处理，若满足，则打印票据；(8)重车出厂时， 首先对出厂的车辆使用车号识别器扫描车号识别卡，然后对该车从重车称重点 到出厂的时间是否符合核定时间，若不符合，则系统发出锁车报警信号并等待
7处理，并将数据传送给数据库服务器，否则，交还车卡，允许该车出厂。
在皮重称量后，装车之前，系统控制模块提示车辆装载煤种类，以确定车辆 进入相应的装车位置。
本发明的煤矿及储煤场车辆进出厂控制系统和方法产生了如下效果称重， 卸煤，空车称重全部实现自动化，有效地节约了人员成本，极大提高了生产效 率；利用扫描车辆的车号识别卡的车号识别器取代手工录入，生成车辆入厂顺 序号，防止车辆随意插队，而且对入厂车辆的各个过程之间的时间段进行有效
监控，有效解决了进r秩序混乱，极大提高了煤矿及储煤场进出厂车辆的效率；
定位器、挡车器、信号灯、语音提示器和称重显示屏等设备合理分工，实现了 进出厂车辆的自动称重，减少了人为因素，保证了计量数据的准确。
图1是煤矿及储煤场车辆进出厂控制系统和方法的系统控制模块示意图2示出了车辆进出磅室进行称重的示意图3是煤矿及储煤场车辆进出厂的控制方法的流程图。
具体实施例方式
参见图1所示，示出了煤矿及储煤场车辆进出厂的控制模块，如图所示， 该系统控制模块包括数据库服务器l、应用程序服务器2、客户端计算机3和网 络办公设备4，它们局域网相互连接，其中数据库服务器1存储与车辆相关的各 种数据信息，应用程序服务器2从数据库服务器1和客户端计算机3中调入各 种数据信息并进行逻辑数据应用处理，将处理后的数据信息写入数据库服务器1 或传给客户端计算机3，客户端计算机3则可对数据信息进行显示、统计、査询 和打印。而且，客户端计算机包括锁车报警模块，当锁车报警模块判断车辆满 足锁车条件时，客户端计算机发出锁车警报，车辆被锁定并等待处理，其中在 车辆进出厂的各个位置都设置车号识别器，其对车卡扫描，对车辆进出厂各个 时间点进行记录，以用于进出厂锁定报警的判断。图3是煤矿及储煤场车辆进出厂的控制方法的流程图，具体的步骤包括苜 先，汽车入厂在厂门口由车号识别器扫描车卡，读取车号信息，记录入厂时 间；根据车辆到达电厂的先后顺序，自动生成该车的顺序号；对车辆是否存在 违规行为进行判定，如果存在违规记录，则锁车并等待处理，如果入厂的车号 扫描不到，就发出语咅提示，需要注意的是在本发明中的锁车含义就是由于 车辆在进出厂过程中发生违规现象，车辆的一些数据信息不满足预设条件，停 止车辆进行下一步的流程操作直到解锁，本发明中的所有预设条件根据经验、 理论公式或者双方协议预先确定，并且已经预先写入在系统的数据库服务器和 客户端的配置文件中。
然后，到达皮重称重点后，车号识别器扫描车卡，读取车号信息，记录时 间数据，并且根据入厂顺序号判断该车辆是否插队，插队会造成煤矿及储煤场 的车辆秩序混乱，从而影响整个煤矿及储煤场的装煤的效率；如果插队，系统
则发出锁车报警信号并且等待处理；如果没有插队，则进行皮重称重处理。
下面对插队判断进行详细描述，对于是否插队判断，设置一个范围，若到 达皮重称重点的车辆入厂顺序号，大于设置的范围，就系统发出报警信号，并 等待处理，否则为正常车辆，例如设置的插队范围为3，当入厂顺序号为3号 的车，入厂采样后，若有4号车未到皮重称重点，则5号车或6号车到达了皮 重称重点，5号车或6号车也允许称重，而8号车如果到达皮重称重点则认为是 插队违规，若n号车已经进行了采样，则入厂顺序号小于等于n+3号的运输车 辆进行称重，认为是符合条件(既按照顺序号进行称重的，没有插队违规)，若 顺序号大于n+3的车到达皮重称重点称重，则认为插队违规，则锁定该车并等 待处理。插队范围可根据现场状况进行调节，例如车流量，现场气候环境等， 需要说明的是，插队判断可以设置在车辆入厂的各个位置点，例如还可设置在 毛重称重点，装煤点等等。
如图2所示，示出了车辆进出磅室后进行称重的示意图。重车车辆5驶入 皮重称量磅室6，也称为第一磅室6，在皮重称量步骤中，车辆到达皮重称量衡 器，首先运煤车辆上衡后，由定位器8确定该车在衡上的位置是否正确，如果不正确则通过语音提示器9提示该车在衡上的位置错误，要求该车重新上衡， 同时出口挡车器10抬起横杆11允许该车下道，位置正确时车号识别器7通过
天线12扫描车号识别卡得到车号，当车辆上衡之后，红绿灯指示器13为红灯， 表示有车辆已经上衡，后面车辆请等待，如果红绿灯指示器13为绿灯，则表示
车辆可以上衡，如果正确称量之后，车辆下衡，进行下一步歩骤，其中，摄像 机14对整个称重过程进行全程拍照和录像，以用于日后査询，优选的，摄像机
设置在车辆进入煤矿及储煤场的采样、称重等各个位置，对车辆进入煤矿及储 煤场后全程监控。
根据车号判定该车从判断入厂到称皮重点的时间段是否符合预设条件，如 果不符合预设条件(例如，超时)则语音提示该车时间不符合预设条件，要求 其卜道，报警锁车，因为车辆从采样点到毛重称量点的时间段如果过长，超出 预设条件则会对整个进出厂车辆的秩序和效率产生影响，同时挡车器抬起横杆 允许该车下道，并等待处理；如果符合预设条件则称量该车的毛重；
如果皮重不符合预设条件(例如小于最小标重)则语音提示器9提示该车 称重不符合预设条件，报警锁车，要求其下道，挡车器10抬起横杆11允许该 车下道，并等待处理；如果以上判定都符合预设条件，则记录该车的毛重和称 量时间，语音提不器提示该车称重完成请其卜』道，挡车器抬起横杆允许该车下 道；车辆开到装车位置，车辆进入装煤位置进行装煤，车号识别器识别车卡， 根据计划，进行装车，装车在系统控制模块控制下进行，达到规定的吨位，装 车系统自动停止。皮重称量后，装车之前，如果煤矿和储煤场存在不同类型的 煤，则需要进行选择，例如末煤和块煤，系统控制模块会提示车辆装载末煤还 是块煤，以确定车辆装车进入末煤装车位置还是块煤装车位置。
优选的，在装车之后，系统还可进行二次装煤，如果首次装车后，系统发 现车辆装车未达到一定重量，也就是首次装车后车辆未达到预定吨数，则压平 装置，例如自动控制的滚筒等，将车辆中的煤压平，并且在装车地点进行二次 装煤。
还可参见图2，装煤后车辆到达重车称量磅室15，也称为第二磅室15，车
10辆停车到位判断运煤车辆上衡后，第二磅室15的挡车器18放下横杆19，由
定位器16确定该车在衡上的位置是否正确，如果不正确则通过语音提示器17 提示该车在衡上的位置错误，要求该车重新上衡，同时第二磅室15的挡车器118 抬起横杆19允许该车下道，该车重新上衡，正确时车号识别器20通过天线21 扫描车号识别卡得到车号，其中当车辆上衡之后，第二磅室15的红绿灯指示器 22为红灯，表示有车辆己经上衡，后面车辆请等待，如果红绿灯指示器22为绿 灯，则表示车辆可以上衡。
从皮重称量到毛重称量时间段符合预设条件性判定根据车号判定该车从 皮重称量到毛重称量的时间段是否符合预设条件，如果不符合预设条件(例如， 超时)，则语音提示该车时间不符合预设条件要求其下道，报警锁车，同时挡车 器抬起横杆允许该车下道，并等待处理；如果符合预设条件则称量该车的毛重；
如果毛重不符合预设条件(例如超出最大载重量)则语音提示器提示该车 称重不符合预设条件，要求其下道，报警锁车，挡车器抬起横杆允许该车下道， 并等待处理；
如果以上判定都符合预设条件，则记录该车的毛重和称量时间，语音提示 器提示该车称重完成请其下道，挡车器抬起横杆允许该车下道，该车出厂；
运煤车辆到达出厂门口时，读取车号并记录出厂时间，从毛重称量到出厂 时间段符合预设条件性判定根据车号判定该车毛重称量到出厂的时间段是否 符合预设条件(例如，超时)，如果不符合预设条件则发出警报并等待处理；
根据该车是否满足预设条件，判断是否可以出厂；如果以上判定符合预设 条件打印票据给车主，并且粘贴条形码，通过扫描该条形码可以获得煤矿及储 煤场的具体数据信息，如煤矿名字，煤矿品质等等，允许该车出厂。
在进出厂的各个位置处设置视频监控器，例如磅室6的摄像机14，对进出 厂的车辆进行视频监控，并且在系统中还增加集中控制室，通过视频监控接卸 过程，还可通过网络实时监控原始数据、及时查询异常和故障报警信息。
权利要求
1.一种煤矿及储煤场车辆进出厂控制系统，该系统包括系统控制模块、车号识别器、称重装置、装车装置和视频监控装置，其特征在于所述系统控制模块包括服务器、客户端计算机和网络办公设备，它们通过计算机局域网相互连接，所述服务器包括数据库服务器、应用程序服务器，其中数据库服务器存储与车辆相关的各种数据信息，应用程序服务器从数据库服务器和客户端计算机中调入各种数据信息并进行逻辑数据应用处理，将处理后的数据信息写入数据库服务器或传给客户端计算机，客户端计算机则可对数据信息进行显示、统计、查询和打印，所述客户端计算机包括锁车报警模块，当锁车报警模块判断车辆满足锁车条件时，客户端计算机发出锁车警报，车辆被锁定并等待处理；车号识别器扫描车辆的车号识别卡，以获得车号信息；称重装置包括称量衡器、定位器、挡车器和红绿灯指示器，其中定位器对称重车辆的位置进行定位，红绿灯指示器提示是否允许称重；装车装置对在装车位置上的车辆由系统控制模块控制进行自动装载；视频监控装置包括摄像机，该摄像机对车辆进厂后各个位置进行照相和连续数字录像。
2. 如权利要求1所述的煤矿及储煤场车辆进出厂控制系统，其特征在于， 所述称重装置还包括显示屏和语音提示器，显示屏用于对车辆称重状态进行显 示，语音提示器用于对车辆驾驶员进行语音提示。
3. 如权利要求1所述的煤矿及储煤场车辆进出厂控制系统，其特征在于， 所述锁车条件包括a.根据入厂顺序号判断车辆在称重过程中是否插队；b.判断 入厂到称皮重点的时间段是否符合预设条件；c.从装车位置到重车称量点的时间 是否符合预设条件；d.判断衡器的称重重量是否大于重车车辆的核定最大载重 量；e.从重车称量点到出厂的时间是否符合预设条件；g.根据衡器的称重重量 与核定的空车空车回皮重量比较，确定称重重量是否符合核定的空车回皮标重 量；h.判断衡器的称重重量是否大于重车车辆的核定最大载重量。
4. 如权利要求1所述的煤矿及储煤场车辆进出厂控制系统，其特征在于， 该系统包括多套称重装置，在车辆称重过程中，多个车辆同时进行称重操作。
5. 如权利要求1所述的煤矿及储煤场车辆进出厂控制系统，其特征在于， 皮重称重、装车以及毛重称重可设置在同一磅室。
6. —种采用权利要求1所述的煤矿及储煤场车辆进出厂控制系统对进入煤矿及储煤场的车辆进行控制的方法，该方法包括如下步骤G)车辆进厂时，发车卡，录入相关信息，产生入厂顺序号，对车辆是否存在违规行为进行判定，如果存在违规记录，则锁车并等待处理，否则，车辆进入煤矿；(2) 当车辆到达磅室时，由车辆定位器对车辆在称量衡器上的停靠位置是 否正确判断，定位后，车号识别器识别车卡并更新称重序号，称重时间信息等入 厂记录，然后判断车辆是否插队，判断从入场到皮重称量的时间段是否符合预 设条件，如果不符合，则系统则发出锁车报警信号，通知车辆下道并等待处理；(3) 车辆进行空车称重时，系统记录皮重及称重时间，根据衡器的称重重 量与核定的空车回皮标重量比较，确定空车重量是否符合核定空车回皮标重量， 如果不符合，则系统则发出锁车报警信号并等待处理；(4) 称重完成后，语音提示器提示称重成功，红绿灯指不器为绿灯，挡车 器打开，车辆下道；(5) 车辆开到装车位置，车号识别器识别车卡，进行装车，装车在系统控 制模块控制下进行，达到规定的吨位，装车系统自动停止；(6) 装煤完成之后，重车车辆到达重车称重点，车辆驶上重车称重衡器， 挡车器则放下挡杆，红绿灯指示器变成红灯，由定位器对车辆在衡器上的停靠 位置是否正确判断；(7) 车辆定位后，车号识别器读取车号，根据读取信息判断从皮重称重点 到重车称重点的时间是否符合预设条件，若不符合，在系统则发出锁车报警信 号，锁车下道并等待处理，如果符合预设条件，则进行重车称重过程，称重完 成后，判断衡器的称重重量是否大于重车车辆的核定最大载重量，若超出，则系统发出锁车报警信号并等待处理，若满足，则打印票据；(8)重车出厂时，首先对出厂的车辆使用车号识别器扫描车号识别卡，然 后对该车从重车称重点到出厂的时间是否符合核定时间，若不符合，则系统发 出锁车报警信号并等待处理，并将数据传送给数据库服务器，否则，交还车卡， 允许该车出厂。
7.如权利要求6所述的方法，其中在皮重称量后，装车之前，系统控制模 块提示车辆装载煤种类，以确定车辆进入相应的装车位置。
全文摘要
一种煤矿及储煤场车辆进出厂控制系统和方法，该控制系统包括系统控制模块、车号识别器和称重装置，所述系统控制模块包括服务器、客户端计算机和网络办公设备，它们通过计算机局域网相互连接，通过采用本发明的控制系统及方法，入厂，称重，装煤全部实现自动化，有效地节约了人员成本，极大提高了生产效率；对入厂车辆的各个过程之间的时间段进行有效监控，有效解决了进厂秩序混乱，极大提高了采煤厂车辆进出厂的效率。
文档编号G06K7/00GK101581934SQ20091013563
公开日2009年11月18日 申请日期2009年4月23日 优先权日2009年4月23日
发明者梁晓津, 辉 王, 郝敬亚 申请人:王 辉;郝敬亚;北京纵横兴业科技发展有限公司