冷铣刨机材料运输管理系统的制作方法

文档序号:14204077阅读:268来源:国知局
冷铣刨机材料运输管理系统的制作方法

本发明通常涉及一种管理系统,且更具体地,涉及一种用于冷铣刨机的材料运输管理系统。



背景技术:

建造沥青表面道路来方便车辆行驶。依赖于使用密度、基础状况、温度变化、水分水平和/或物理年龄,道路的表面逐渐变得畸形且不能够用于支撑车轮负载。为了修复道路以便车辆继续使用,在重新铺设路面的准备中除去失效的沥青。

冷铣刨机,有时还称作道路磨机或松土机,被用于破碎并除去沥青道路的层。冷铣刨机典型地包括由履带式或轮式驱动单元推进的框架。该框架支撑发动机、操作员工作站、铣削滚筒和传送机。配有切削工具的铣削滚筒通过与发动机合适的接口而旋转,以破碎道路的表面。破碎后的道路材料通过铣削滚筒沉积在传送机上,该传送机将破碎后的材料传送至拖运卡车中,以从工地移除(已破碎的材料)。当拖运卡车被填满之后,由空的拖运卡车来替换它们。填满后的卡车将破碎后的材料输送至不同的位置,以被再次使用为新的沥青中的集料或以其它方式再循环。该输送过程一直重复,直至铣削过程完成。

操作员可能希望协调空的拖运卡车及时到达铣削地点以与铣削过程的速度相一致,以便该善操作的整体销量。在一方面,当操作员必须停止冷铣刨机以等待空的卡车到达时,在铣削地点具有太少的空的卡车可能导致增加的停机时间。在另一方面,在铣削地点太多的空的卡车可能导致浪费的资源利用不足。冷铣刨机操作员典型地与在材料处理车间的卡车调度员进行通信,试图协调卡车到达工作地点或离开工作地点的移动。然而,工作地点人员给调度员的呼叫并不能总是提供给调度员足够的信息或足够的时间来有效地协调卡车进入工作地点和远离工作地点的移动。

在于2008年9月4日公开的berning等人的美国专利号2008/0216021a1(“'021公开”)公开了一种用于监控铣削机器生产的尝试。具体地,‘021公开(专利)公开了一种用于监控铣削机器的操作参数、拖运卡车的负载以及该铣削机器的铣削转子之前或之后的表面的系统。该系统包括配置成用于测量以下操作参数的若干传感器,包括:环境状况、发动机参数、和配置成操作工具和铣削机器的实施的若干致动器的位置。该系统还包括若干相机,该相机被配置成用于观察经由传送机系统装载到拖运卡车的铣削后的材料,铣削转子之前的未铣削的表面,和铣削转子之后铣削后的表面。处理单元将数据从传感器传输至用于数据储存的存储器,并且传输至铣削机器的操作员工作站中的显示器。与该显示器相关联的若干开关允许操作员在操作铣削机器的同时选择显示器上所观察的参数和相机。处理单元能够确定远程数据传输连接,以便将数据从传感器和相机与控制中心或另一机器进行通信。

尽管‘021公开的系统可能允许某些铣削参数的观察,但它可能不是最佳的。具体的,通过‘021公开的系统传输的信息可能被限制成由传感器和相机产生的数据。另外,该相机可能只允许对定性信息的观察,场外实体出于其它目的并不能快速和/或容易地分析(该定性信息)。

本发明的管理系统解决了以上所阐述的问题中的一个或多个和/或领域中的其它问题。



技术实现要素:

在一个方面,本发明涉及一种用于冷铣刨机的管理系统,以及配置成用于将铣削后的材料从该冷铣刨机输送至车间的多个拖运车辆。管理系统可包括一个或多个传感器,该传感器位于冷铣刨机之外并被配置成用于产生有关冷铣刨机操作参数和从冷铣刨机传送至多个拖运车辆的铣削后的材料中的至少一个的数据。该管理系统还可包括:定位装置,该定位装置配置成用于产生指示冷铣刨机位置的信号;通信装置,该通信装置配置成用于将信息从冷铣刨机传输至车间;以及控制器,该控制器与一个或多个以及定位装置进行电通信。该控制器可被配置成用于基于数据来确定从冷铣刨机到多个拖运车辆传送材料的速率,以及经由通信装置将材料传送速率(和)冷铣刨机位置传输至车间。

在另一方面,本发明涉及一种用于管理从冷铣刨机运输至车间的材料的方法。该方法可包括:铣削工作面,将铣削后的材料从工作面传送至运输车辆中,产生有关冷铣刨机操作参数和从冷铣刨机传送至多个拖运车辆的铣削后的材料中的至少一个的数据,以及基于该数据来确定从冷铣刨机到运输车辆的材料传送速率。该方法还可包括确定冷铣刨机的位置,以及将冷铣刨机的材料传送速率和位置传输至车间。

在又一方面,本发明涉及一种冷铣刨机。该冷铣刨机可包括:框架;连接至该框架的铣削滚筒;传送机,该传送机枢转地连接至该框架并配置成用于将铣削后的材料装载至运输车辆中;以及一个或多个传感器,该传感器位于冷铣刨机之外且被配置成用于产生有关冷铣刨机操作参数和从冷铣刨机传送至多个拖运车辆的铣削后的材料中的至少一个的数据。该冷铣刨机还可包括:定位装置,该定位装置配置成用于产生指示冷铣刨机位置的信号;通信装置,该通信装置配置成用于将信息从冷铣刨机传输至车间;以及控制器,该控制器与一个或多个传感器以及定位装置进行电通信。该控制器可被配置成用于基于数据来确定从冷铣刨机到多个拖运车辆传送材料的速率,基于冷铣刨机位置来确定与材料传送速率有关联的材料id,以及经由通信装置将材料传送速率、材料id和冷铣刨机位置中的一个或多个传输至车间。

附图说明

图1是示意性公开的工地和车间的示意图;

图2是可在图1的工地上使用的示意性公开的冷铣刨机的剖视图;以及

图3是可以与图2的冷铣刨机以及图1的车间一起使用的示意性公开的材料运输管理系统的示意图。

具体实施方式

出于本发明的目的,术语“沥青”限制为集料和沥青膏的混合物。沥青膏是作为石油蒸馏的副产物的黑褐色固体或半固体沥青混合物。在铺设道路表面中,使用的沥青膏可被加热并与集料相混合,其中,一旦冷却该混合物会硬化。“冷铣刨机”先定位用于从现存道路上除去硬化沥青层的机器。可预期的是,所公开的冷铣刨机还可或可选择地用于除去水泥和其它道路面,或者用于除去例如在开采操作中的非道路面材料。

图1示出了在工地12上采用的冷铣刨机10,例如,例如道路铣削操作。作为铣削操作的一部分,冷铣刨机10可对道路的表面14进行铣削,并将铣削后的材料传送至多个拖运车辆(“拖运车辆”)16中的第一个中。在某些情形下,第二拖运车辆18可处于冷铣刨机10附近的待用位置处,以及第三拖运车辆19可位于车间20处或其附近,例如在相关联的调度设施21处。可理解的是,任何数目的拖运车辆可定位在冷铣刨机10附近(例如,在待用位置)和/或在车间20(例如,等待调度)处。还可理解的是,调度设施可位于车间20处或者位于不同的位置。车间20可位于任何位置,在该位置处,铣削后的材料被配送用于储存、处理、再循环、处置等。当满载的拖运车辆16可从冷铣刨机10出发以将铣削后的材料配送至车间20,且拖运车辆18冷铣刨机10可接近以代替拖运车辆16时,因此,铣削操作可继续。拖运车辆19可被调度至冷铣刨机10,以代替处于待用位置处的运输车辆18。

拖运车辆16-19可以为移动式机器(例如,自卸卡车、铰接式自卸卡车、牵引式挂车等),其被配置成用于将材料从第一位置运输到第二位置。拖运车辆16-19还可被配置成用于在铣削操作过程中与车间20和/或冷铣刨机10进行通信。例如,拖运车辆16-19可包括:通信装置22,其被配置成用于与车间20和/或冷铣刨机10交换信息;定位装置24,其被配置成用于产生指示拖运车辆位置的信号;以及控制器26,其与装置22-24(在图3中仅示出为22-26)进行电通信。可理解的是,根据需要,拖运车辆16-19还可包括输入装置(按钮、键盘、开关、把手、控制杆、踏板等)和输出装置(例如,显示器、灯、扬声器等),用于操作拖运车辆16-19以及与车间20和/或冷铣刨机10进行通信。

车间20可包括配置成用于从拖运车辆16-19接收铣削后的材料的一个或多个设施。例如,车间20可包括位于每个设施中一个或多个材料储存点,用于储存由拖运车辆16-19配送的不同类型的铣削后的材料(例如,铣削后的沥青,铣削后的混凝土等)。在某些情形中,车间20还可包括一个或多个铺设材料生产点,在该生产点铣削后的材料可被再合并成新的铺设材料混合物(例如,沥青、混凝土等)。

与车间20相关联的调度设施21可容纳用于组织拖运车辆16-19在冷铣刨机10与车间20之间的移动的设备。例如,车间20可包括用于若干拖运车辆的储存设施,且包括用于从冷铣刨机10接收信息并给拖运车辆16-19发送调度信号的通信设备。参考图3,调度设,21可包括:通信装置27,其被配置成用于遇见冷铣刨机10和拖运车辆16-19交换信息;定位装置28,其被配置成用于产生指示车间和/调度设施位置的信号;接口装置30,其用于控制车间20和/或调度操作;以及控制器32,其与装置27-30(在图3中仅示出为27-32)进行电通信。接口装置30可包括,尤其是,显示器34和输入装置36(在图3中仅示出为34-36)。在其它实施例中,接口装置30可实施为远程控制,例如手持控制器,其可在工地12上或工地之外的任何位置处使用。接口装置30可以可选地实施为用于计算机的软件程序和用户界面,且可包括硬件和软件的组合。

图2示出了示意性冷铣刨机10,具有:由一个或多个牵引装置40支撑的框架38,在框架38的腹部之下旋转支撑的铣削滚筒42,以及安装至框架38并配置成用于驱动铣削滚筒42和牵引装置40的发动机44。牵引装置40可包括连接至致动器46的轮子或履带,其适合于相对于地面可控地提升和下降框架38。应当注意的是,在公开的实施例中,框架38的提升和下降还可用于该变铣削滚筒42进入表面14的铣削深度。在某些实施例中,根据需要,相同或不同的致动器46还可用于转向冷铣刨机10,和或用于调节牵引装置40的行驶速度(例如,加速或制动牵引装置40)。传送机系统48可在前端处枢转地连接至框架38,且被配置成用于将材料从铣削滚筒42运输出并进入容器中,例如拖运车辆16(参考图1)。

框架38还可支撑操作员工作站50。操作员工作站50可容纳用于控制冷铣刨机10的任何数目的接口装置52。在公开的实例中,接口装置52可包括,尤其是,显示器54和输入装置56(在图3中仅示出为54-56)。在其它实施例中,操作员工作站50可能位于冷铣刨机10之外。例如,操作员工作站50可采用远程控制,例如手持控制器,操作员可使用该远程控制来从工地12的任何位置处控制冷铣刨机10。操作员工作站50可以可选地实施为用于计算机的软件程序和用户界面,且可包括硬件和软件的组合。在其它实施例中,冷铣刨机10可为自主的,且可不包括操作员工作站50。

显示器54可被配置成用于表达冷铣刨机10(例如,铣削滚筒42)相对于工作地点的特征(例如,表面14的铣削后的和/或未铣削的部分)的位置,以及给操作员显示数据和/或其它信息。输入装置56可被配置成用于从冷铣刨机10的操作员接收数据和/或控制指令。根据需要,其它接口装置(例如,控制装置)也是可能的,且以上描述的接口装置中的一个或多个可被组合成单个接口装置。

例如,输入装置56可以为模拟输入装置,其经由一个或多个按钮、开关、拨盘、控制杆等接收控制指令。输入装置56还可或可选地包括数字部件,例如一个或多个软键、触摸屏、和/或可视化显示器。输入装置56可被配置成用于基于从操作员接收的输入来产生指示与冷铣刨机10和/或它的周围环境相关联的各种参数的一个或多个信号。例如,输入装置56可被配置成用于接收指示铣削后的材料密度ρ、材料id(即,待铣削的材料类型)、和拖运车辆16的参数(例如,尺寸、体积容量、载重量、法定重量限制等)的输入。例如,输入装置56还可被配置成用于允许操作员通过按压与输入装置56相关联的按钮来指示容器何时是空的或满的。经由输入装置56接收到的信息可被发送至和/或储存在控制器57(参考图3)中并用于进一步处理。

传送机系统48可包括邻近铣削滚筒42的第一传送机58,该第一传送机被配置成用于将铣削后的材料传送至第二传送机60。传送机58和60可每个包括传送带62,该传送带支撑在多个滚筒组件64上并由马达66驱动。例如,马达66可采用由液压系统(未示出)提供动力的液压马达66。在其它实施例中,马达66可为电马达或另一类型的马达。马达66可由发动机44或另一动力源提供动力。

如在图3中所示,材料运输管理系统68(“管理系统”)可与冷铣刨机10相关联并包括元件,该元件相协作以监控和分析传送至拖运车辆16的材料并促进冷铣刨机10与车间20之间的通信。管理系统68可促进有关冷铣刨机10的操作参数和/或传送至拖运车辆16-19的铣削后的材料的数据从冷铣刨机10到车间20的通信。基于该数据,调度信号可产生并从车间20通信至拖运车辆16-19,以便促进拖运车辆16-19及时地到达工地12,以及提供用于将铣削后的材料从工地12运输出的指令。

管理系统68的元件可协作以产生有关冷铣刨机10和材料至拖运车辆16-19的传送的数据,并将该数据通信至车间20。例如,管理系统68可确定冷铣刨机10的位置、材料传送速率δ(例如,质量流率和/或体积流率每单位时间的重量、每单位时间的拖运车辆的数目等)、已经被传送的铣削后的材料的总重量wm(“重量”)、拖运车辆16的填充水平σ、直到拖运车辆16填满的剩余时间量tf、和/或可由车间20使用来确定何时调度拖运车辆16-19的其它统计信息。管理系统68的元件可包括:接口装置52、一个或多个传感器70、定位装置72、通信装置74、和与其它元件中的每个相电连接的控制器57。信息,包括材料传送速率δ、重量wm、填充水平σ、剩余时间量tf、和冷铣刨机10的位置经由显示器54可示给冷铣刨机10的操作员和/或经由通信装置74传输至车间20用于进一步处理。

传感器70可包括一个或多个传感器和/或传感器系统,其被配置成用于产生指示冷铣刨机操作参数和/或经由传送机系统48至拖运车辆16的材料传送速率的信号。在一个实施例中,例如,传感器70可包括传送带标尺和传送带速度传感器,其被配置成用于产生信号,该信号可被用于确定在传送机系统48上有多少材料以及材料以怎样的速率δ被传送至拖运车辆16中。在另一实施例中,传感器70可产生指示马达66的动力和速度的信号,例如液压压力传感器和马达速度传感器。传感器70可以可选地包括电压传感器和配置成用于测量马达66的动力输出的另一类型的传感器。可通过控制器57利用由传感器70产生的信号并结合其它感测到的或抑制的参数(例如,传送带速度、传送机倾斜度、液压流体流率、马达速度、马达位移、电阻、电流等)来确定至拖运车辆16的材料传送速率δ。

传感器70可以可选地实施为其它类型的传感器,其被配置成用于确定由传送机系统48待传送的材料量,而无需接触传送机系统48的任何移动部分。例如,传感器70可包括放射性检测系统、激光扫描系统、光扫描仪、相机、和/或超声传感器,其被配置成用于产生指示已经铣削后的并随后经由传送机系统48传送的材料的量(例如,面积或体积)的信号。来自传感器70的信号可结合附加参数(例如,地面速度、传送带速度、铣削时间等)被用来确定传送进拖运车辆16中的材料的量。

在某些实施例中,管理系统68可包括与控制器57进行电通信的一个或多个附加的传感器。例如,管理系统68可包括铣削滚筒速度传感器76、铣削滚筒深度传感器78和地面速度传感器80。铣削滚筒速度传感器76可为磁性拾音器或者配置成用于产生指示铣削滚筒42的旋转速度的信号的其它类型的传感器。铣削滚筒深度传感器78可与致动器46相关联,并被配置成用于产生指示框架38在表面14之上的高度的信号,其可被用于基于铣削滚筒42与框架38之间的偏置来确定铣削滚筒42在表面14之下的深度。地面速度传感器80可为磁性拾音器或与牵引装置40或冷铣刨机10的另一驱动部件(例如,发动机44,变速器等)相关联的其它类型的传感器。地面速度传感器80可被配置成用于产生指示冷铣刨机10的地面速度的信号。通过控制器57可采用由传感器76-80产生的信号并结合由传感器70产生的信号来确定至拖运车辆16的材料传送速率δ。

定位装置72可被配置成用于产生指示冷铣刨机10相对于当地参考点(与工作区域相关联的坐标系统,与地面相关联的坐标系统,或任何其它类型的2-d或3-d坐标系统)的地理位置的信号。例如,定位装置72可实施为配置成用于与一个或多个卫星进行通信的电子应答器,或者用于确定其自己的相对地理位置的局部无线或激光传输系统。定位装置72可接收并分析来自多个位置的高频、低功率无线或激光信号,以对相对的3-d地理位置进行三角测量。指示该地理位置的信号可从定位装置72通信至控制器57,用于进一步处理。

通信装置74可包括能够在控制器57与车间20之间发送和接收数据消息的硬件和/或软件。根据需要,可经由直接的数据链接和/或无限通信链接来发送和接收数据消息。该直接的数据链接可包括以太网连接、连接的区域网络(can)、或本领域中已知的另一数据链接。无限通信可包括卫星、移动电话、蓝牙、wifi、红外和能够使得通信装置74来交换信息的任何其它类型的无限通信中的一个或多个。

控制器57可实施为单个微处理器或多个微处理器,其包括用于监控操作员和传感器输入以及基于该数据响应地调节冷铣刨机10的操作特征的装置。例如,控制器57可包括存储器、二级储存装置、时钟和处理器,例如中央处理单元或用于完成与本发明相一致的任务的任何其它装置。许多从市场可获得的微处理器可被配置成用于执行控制器57的功能。应当理解的是,控制器57可容易地实施为能够控制许多其它机器功能的常用机器控制器。各种其它已知的电路可与控制器57相关联,包括信号调节电路、通信电路和其它适当的电路。根据需要,控制器57还可与外部计算机系统进行通信地耦接,代替或除了包括计算机系统之外。

控制器57可被配置成用于基于由传感器70和76-80产生的数据中的一个或多个以及冷铣刨机10的位置来确定至拖运车辆16的材料传送速率δ、仍待铣削的材料量、和待传送至拖运车辆16中的材料id。例如,控制器57可接收来自传感器70的信号,并基于该信号来确定位于传送带62之上的材料的质量m。使用质量m并结合从传感器70和/或传感器76-80接收到的其它信息(例如,传送带速度、地面速度等),控制器57可被配置成用于确定通过传送机系统48传送至拖运车辆16的材料的质量流率控制器57可继续地确定质量流率并通过将质量流率乘以经历的铣削时间段并将传送时间段内的总数进行求和来确定传送材料的总重量wm。

在传感器70被配置成用于产生指示铣削后的材料的面积或体积v(即,代替质量m)的信号的实施例中,控制器57可被配置成用于基于传送的材料的面积或体积v来确定至拖运车辆16中的材料传送速率δ。例如,控制器57可被配置成用于基于来自传感器70的信号来确定传送的材料的面积或体积v,并分别地将该面积乘以线性速度(例如,传送带速度、地面速度等),或者将体积v除以铣削时间,以确定体积流率控制器57可通过将体积流率乘以铣削时间段和铣削后的材料的密度ρ,并将传送时间段内的总体求和来确定铣削后的材料的总重量。通过控制器57可从输入装置56接收密度ρ,且该密度可储存在它的存储器中。

控制器57可被配置成用于基于质量流率体积流率和/或铣削后的材料的总重量wm以及拖运车辆16的已知特征(例如,尺寸、体积容量、形状、承载重量等)来确定拖运车辆16的填充水平σ,该拖运车辆的已知特征经由输入装置56接收或从它的存储器检索到。在其它的实施例中,拖运车辆的特征和/或其它信息(例如,铣削后的材料的密度ρ)可经由通信装置74从拖运车辆16-19自动地接收。利用该信息,控制器57可被配置成用于确定直至拖运车辆16填满的剩余时间tf(即,达到阈值填充水平、期望的填充水平、最大填充水平等)。例如,控制器57可将质量流率体积流率总重量wm、和/或填充水平σ与传送时间段内的目标值进行比较,并确定直至将填满拖运车辆16还剩余多长时间。

基于材料传送速率δ、总重量wm、和从定位装置72接收到的信息中的一个或多个,控制器57可被配置成用于确定仍需被铣削的材料的量。例如,控制器57可追踪在铣削操作过程中冷铣刨机10的位置数据,并基于给位置数据来确定已经被铣削的工地12的区域以及基于工地12的已知地理信息来确定仍待铣削的区域。利用该信息以及来自传感器76-80的信息,控制器57可确定仍待铣削的材料的体积和/或重量。可选地,控制器57可基于已知的铣削操作计划(例如,已知的待铣削的区域体积、重量等。)与总重量wm和/或其它信息之间的差异来确定仍待铣削的材料的量。

控制器57可被配置成用于经由通信装置74将填充水平σ、直至拖运车辆16填满的剩余时间tf、材料传送速率(例如,体积流率或质量流率)、总重量wm、和/或其它信息中的一个或多个通信至车间20。控制器57可被配置成用于经由与车间20相关联的显示器34将该信息显示给车间20的操作员,和/或将它通信至控制器32,用于进一步处理。通过这种方式,车间20的操作员和/或控制器32可以能够利用实时接收到的准确数据来监控并控制调度拖运车辆16-19。

管理系统68还可包括定位装置28、接口装置30和与车间20相关联的控制器32。例如,控制器32可被配置成用于经由通信装置27从控制器57接收数据,用于进一步处理。控制器32可经由显示器34将数据显示给车间20的操作员,因而,允许操作员基于实时接收到的数据来产生用于拖运车辆16-19的调度信号。控制器32基于从控制器57接收到的数据还可以或可选地自动地产生调度信号,因而,允许车间20的操作员来集中于其它任务。

例如,控制器32可经由通信装置27来接收冷铣刨机10的位置和数据,并结合从定位装置28接收到的信息来确定车间20与冷铣刨机10之间的距离。来自冷铣刨机10的数据可包括冷铣刨机10的地面速度、冷铣刨机10的前进方向(例如,罗盘方向)、和/或多个位置和时间数据点(可用于确定冷铣刨机10的前进方向)。基于该信息,控制器32可被配置成用于确定冷铣刨机10与车间20之间的距离,以及基于该距离和冷铣刨机10的前进方向来确定拖运车辆从车间20到冷铣刨机10的行驶时间。在其它实施例中,冷铣刨机10与车间20之间的距离和行驶时间可由控制器57来确定并经由通信装置74和27接收为控制器32的输入。

控制器32还可被配置成用于基于从定位装置28接收到的信息并结合从冷铣刨机10接收到的数据、从车间20到冷铣刨机10的距离和行驶时间中的一个或多个来选择从车间20到冷铣刨机10的行驶路径。例如,控制器32可选择一路线,该路线确保行驶时间处于期望的限制或阈值之内,例如直至拖运车辆16填满的剩余时间tf。根据需要,可使用其它的时间阈值。控制器32还基于已知的在它的存储器内储存的、与定位装置28相关联的(例如,在定位装置28的存储器之内储存)或经由通信装置27接收到的地理、地形和道路信息来确定期望的行驶路径。

控制器32还可被配置成用于追踪当前位于工地12处的若干拖运车辆16-19,并确定待定位于工地12处的期望数目的拖运车辆16-19,以便确保连续的工作流。例如,控制器32可基于由与每个拖运车辆16-19相关联的定位装置24产生的信号来追踪每个拖运车辆16-19的位置,并基于该信号以及已知的工地12的位置来确定当前位于工地12处的车辆的数目。基于从冷铣刨机10接收到的材料传送速率δ,控制器32可确定铣削后的材料被拖运离开工地12的速率,并确定空卡车(例如,具有已知的重量和/或体积容量)应分配至工地12的速率,以便适应材料传送速率δ。基于拖运车辆16-19从车间20到冷铣刨机10的行驶时间和材料传送速率δ,控制器32可确定在任何给定时间待位于工地12处的待用位置处的期望的拖运车辆16-19的数目。当当前位于工地12处的拖运车辆16-19的数目小于拖运车辆16-19的期望的数目时,控制器32可确定:附加的拖运车辆16-19应当被送至工地12并调度附加的拖运车辆16-19。通过这种方式,在移位过程中,冷铣刨机10的操作可以是连续的,且可能不必暂停以等待空的拖运车辆16-19。

当控制器32确定出附加的拖运车辆16-19应当被送至工地12时,控制器32可产生指示请求一个或多个空的拖运车辆16-19应当行驶至位于工地12的冷铣刨机10的第一调度信号。控制器32经由通信装置27可将第一调度信号引导至拖运车辆16-19中的特定的一个或多个,且该调度信号可包括冷铣刨机10的位置、期望的行驶路径、到冷铣刨机10的距离和行驶时间中的一个或多个。根据需要,该调度信号可包括其它数据和/或指令。

例如,当拖运车辆16是满的,且离开冷铣刨机10以返回至车间20时,控制器32可被配置成用于基于从冷铣刨机10接收到的数据和/或其它信息来产生第二调度信号。例如,控制器32可接收与从冷铣刨机10装载进拖运车辆16中的铣削后的材料相关联的材料id,并基于该材料id来确定配送该铣削后的材料的位置。当车间20具有用于接收具有与拖运车辆16中的铣削的材料相关联的id的材料的可用空间时,控制器32可经由第二调度信号来引导拖运车辆16以返回至车间20。在某些实施例中,控制器32可基于相关联的材料id来引导拖运车辆16至车间20之内的特定位置。

然而,在其它情形下,控制器32可确定:车间20不能够接收具有相关联id的附加材料,并经由第二调度信号引导拖运车辆16至替换位置。例如,控制器32可基于已知的存货量、具有相关联id的铣削后的材料的总重量wm、途中填满的拖运车辆16-19的数目、材料传送速率δ等来确定车间20不能够接收附加的材料。在这些情形下,第二调度信号可包括有关替换位置(例如,网格位置、行驶路径、行驶时间等)的细节。应当注意的是,可通过车间20的操作员手动地产生第一和第二调度信号。

工业实用性

所公开的管理系统可与任何冷铣刨机一起使用,其中重要的是,通过减少用于运输车辆的等待时间来实现连续的铣削操作。该公开的管理系统可确定至拖运车辆的材料传送速率以及冷铣刨机的位置,并将该信息通信至与车间相关联的调度设施,其中,用于拖运车辆的调度信号可手动地或自动地产生。与车间相关联的控制器可基于从冷铣刨机冷铣刨机接收到的数据来产生调度信号,以便确保期望数目的拖运车辆的及时到达,以支撑冷铣刨机的连续铣削操作。与车间相关联的控制器可确定车间与冷铣刨机之间的距离和行驶时间以及期望的拖运车辆的数目,并基于该信息来产生调度信号。与冷铣刨机相关联的控制器可确定与传送至拖运车辆中的材料相关联的材料id,并将该材料id通信至车间。该车间可产生指示用于拖运车辆的位置的调度信号,以基于材料id来配送铣削后的材料。现在将解释管理系统68的操作。

在冷铣刨机10的操作过程中,当冷铣刨机10通过牵引装置40被推进通过表面14时,通过铣削滚筒42可从表面14除去材料。通过传送机系统48可将铣削后的材料装载至拖运车辆16中,同时空的拖运车辆18在待用位置处等待。拖运车辆19最初可位于车间20处或等待来自调度设施21的调度信号的另一位置处。

当铣削的材料装载至拖运车辆16中时,冷铣刨机10的控制器57可产生有关冷铣刨机操作参数和从冷铣刨机10传送至拖运车辆16的材料中的至少一个的数据。例如,控制器可从传感器70接收指示传送机系统48上和/或被传送至拖运车辆16中的铣削后的材料的量的信号。控制器57还可以或可选地从传感器76-80中的一个或多个接收指示铣削滚筒42的速度、铣削滚筒42的深度和冷铣刨机10的地面速度的信号。基于来自传感器70和76-80中的一个或多个的信号,控制器57可确定至拖运车辆16的材料传送速率δ(例如,质量流率体积流率等)。基于材料传送速率,然后控制器57可以确定附加的数据,例如,铣削后的材料的总重量wm、拖运车辆16的填充水平σ、和直至填满拖运车辆16的剩余时间tf。

控制器57基于从定位装置72接收到的信号还可产生在铣削操作过程中的冷铣刨机位置数据。位置数据可包括冷铣刨机10的地理位置和/或冷铣刨机10的前进方向,其可被用于产生另外的数据。例如,控制器57可基于冷铣刨机10的位置来确定待传送至拖运车辆16中的铣削后的材料的材料id。已知的不同材料类型的位置可储存在控制器57的存储器之内或者通过控制器57经由定位装置72和/或通信装置74接收。控制器57可基于该信息来将材料id与铣削后的材料相关联。

控制器57还可基于位置数据和/或从传感器70和76-80接收到的信息来确定仍待铣削的材料的量。例如,控制器57可基于来自定位装置72的信号来追踪铣削操作过程中冷铣刨机10的位置,并确定已经铣削的工地12的区域。基于已知的工地12的地理信息,控制器57然后可比较工地12的铣削的区域和已知的信息,以确定它们之间的差异作为仍待铣削的区域。可选地,控制器57可继续地确定并追踪已经铣削多少材料,例如铣削的材料的总重量wm,并将该量与已知的铣削操作参数(例如,目标重量、体积、质量等)比较。

然后控制器57可经由通信装置74和27将产生的数据通信至车间20。一旦经由通信装置27接收到数据,车间20的操作员和/或车间20的控制器32可分析该数据并产生至拖运车辆16-19的调度信号(例如,第一和第二调度信号)。在一个实例中,车间20的操作员可经由显示器34实时查看数据,并确定合适将附加的拖运车辆送至工地12。操作员还可查看数据并确定例如何时发送调度信号至拖运车辆16,当它从冷铣刨机10返回值车间20时。

在另一实例中,控制器32可经由通信装置27从冷铣刨机10接收数据,并基于该数据来自动地产生至拖运车辆16-19的调度信号。例如,控制器32可从冷铣刨机10接收材料传送速率δ,并确定材料被拖运离开工地12的速率(例如,每单位时间内的拖运车辆的数目、每单位时间内的材料的量等)。控制器32还可基于从冷铣刨机10接收到的位置数据来确定车间20与冷铣刨机10之间的距离和行驶时间。基于该信息,控制器32可以能够确定材料被拖运离开工地12有多快以及应当送至工地12的代替拖运车辆得多快,以允许实现连续的铣削操作。

例如,控制器32可确定合适将附加的拖运车辆送至工地12,以便适应铣削后的材料被拖运离开工地12的速率。也就是,当一定量的材料被拖运离开工地或当每个或若干拖运车辆离开工地12时,控制器32可送出空的拖运车辆以代替填满的拖运车辆,因此,工地12处拖运车辆的总数目保持在常量或期望的范围之内。在某些情况下,控制器32可确定从车间20到冷铣刨机10的行驶时间,以便确保,例如,拖运车辆19在直至拖运车辆16填满的剩余时间将终止之前可到达工地12。当冷铣刨机10通过表面14或者移动至工地12的不同位置时,冷铣刨机10与车间20之间的距离可连续地变化。因而,控制器32可连续地确定距离和行驶时间,以确保拖运车辆16-19的及时到达,并使得冷铣刨机10等待空的拖运车辆到达所必须的时间量最小化。

基于该距离和行驶时间,控制器32然后可选择车间20与冷铣刨机10之间的行驶路径,这将允许拖运车辆在期望的时间限制之内到达冷铣刨机10。基于从冷铣刨机10接收到的位置信息以及经由定位装置28和/或通信装置27接收到的信息,控制器可选择行驶路径。从定位装置28和/或通信装置接收到的信息可包括已知的地理和道路信息,以及当前的交通细节(例如,拥挤区域、关闭道路、公开的弯路、限制区域等)。当确定期望的行驶路径时,这种信息还可以或可选地储存在控制器32的存储器之内并被访问。通过这种方式,可避免由于交通延迟引起的铣削操作中的暂停。

在铣削操作过程中,控制器32可从拖运车辆16-19中的每个接收位置信号并追踪它们的位置。基于该位置信号,控制器32可确定在任何指定时间有多少处于工地12和车间20处(在途中)的拖运车辆。基于来自冷铣刨机10的数据(例如,材料传送速率δ、直至填满拖运车辆16的剩余时间tf、车间20与冷铣刨机10之间的距离和行驶时间、和/或冷铣刨机10的前进方向中的一个或多个),控制器32可确定待位于工地12的期望数目的拖运车辆,以便允许实现连续的铣削操作,并将该期望的数目与当前位于工地12处的拖运车辆的数目进行比较。当期望的数目大于当前的数目时,控制器32可增加将空的拖运车辆调度至工地12的速率。当期望的数目小于当前的数目时,控制器32可减小拖运车辆调度至工地12的速率,以及有时,可能将一个或多个拖运车辆召回至车间20。

基于从冷铣刨机10接收到的数据(例如,材料传送速率、仍待铣削的材料量、和冷铣刨机位置)以及由控制器32确定的其它信息(例如,车间20与冷铣刨机10之间的行驶距离和时间、期望的行驶路径、期望数目的拖运车辆、调度更多拖运车辆的速率等),控制器32可自动地产生指示请求拖运车辆16-19中的一个或多个行驶至冷铣刨机10的第一调度信号。通过这种方式,车间20的操作员可被允许聚焦附加的或其它任务,同时基于从冷铣刨机10接收到的实时数据产生第一调度信号。

当拖运车辆16-19中的一个或多个变满并返回至车间20时,控制器32然后可以产生指示拖运车辆16-19将从冷铣刨机10接收到的铣削的材料配送的位置的第二调度信号。例如,控制器32可基于与通过冷铣刨机10除去的铣削的材料相关联的材料id来产生第二调度信号。该材料id可指示从表面14除去的材料的类型,且还可相应于车间20处的指定储存位置。通过这种方式,车间20的操作员和控制器32在决定在哪里储存铣削后的材料之前不必等待拖运车辆16-19返回至车间20。确定将返回拖运车辆送至哪里,同时他仍在途中,可允许拖运车辆直接地行驶至该位置,代替需要检查或以其它方式核查该材料。这可以减少操作员在确定每个拖运车辆16-19的内容以及决定在哪里储存该材料所花费的时间和精力。而且,根据需要,当车间20不再能够储存具有特定id的附加的材料时,第二调度信号可被发送,同时拖运车辆16-19仍在途中,这允许它们前进至替换位置。

一些优点可与公开的管理系统相关联。例如,由于控制器57可产生有关冷铣刨机10的操作以及铣削的材料的数据,该信息可实时地通信至车间20,用于让操作员和控制器32来使用,以产生至拖运车辆16-19的调度信号。由于该数据可包括材料传送速率和位置信息,控制器32可以能够产生调度信号,以确保期望数目的拖运车辆呈现在工地12上的冷铣刨机10的附近,且可以避免铣削操作中的暂停或使该暂停最小化。而且,由于控制器57可以确定并将材料id通信至车间20,可产生至返回至车间20的拖运车辆的调度信号,指示它们接收铣削的材料的可获得位置,因而,减少了困惑以及浪费的行驶时间。另外,由于控制器32可以自动地产生调度信号,车间20的操作员可以能够有效地聚焦于更多或其它任务。

本领域技术人员将理解的是,在不脱离本发明的范围的情况下,对所公开的管理系统可制作各种修该和变型。考虑到在此公开的管理系统的说明和实践,该管理系统的其它实施例对于本领域技术人员将变得显而易见。本说明书及实例仅用于举例说明,本发明的真实范围由后面的权利要求及其等价物限定。

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