一种土石方车辆管理装置的制作方法

本实用新型涉及物联网技术领域，特别涉及一种土石方车辆管理装置。

背景技术：

一直以来，大型土方工程一般包括用于运料的运输车和用于装料的挖掘机等土方车辆，车辆运输经常面临各种作业管理问题，这些问题主要包含数据传输、土方车的调度和工作计量等等，而针对上述问题，人们往往都会配置数个管理员进行现场查看、手工记录和人工管控等等工作，其运营成本不可小觑、人员安全缺乏保障，而且无法实时、准确地传输和收集作业数据，其工作效率大大降低，本案因此产生。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种土石方车辆管理装置，能够对土石方车辆进行智能化管理，其作业数据的准确性高，明显地降低运营成本、保障人员安全和提升工作效率。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种土石方车辆管理装置，其特征在于：包括安装在运输车上、可向机载端发送装车请求信号和接收机载端发来的应答信号和完成装车信号的车载端，安装于挖掘机上、可向车载端发送应答信号和完成装车信号的机载端，设置于运输终点处、可定时向经过的车载端发射低频唤醒信号的打卡机以及连接所述车载端和机载端的管理机，所述管理机、车载端、机载端和打卡机各设备具有无线通讯的微控制器基本单元；

所述应答信号为同意或拒绝装车请求信号；

打卡机还包括发射低频唤醒信号的低频发射信号模块，车载端还包括用于接收低频唤醒信号的低频唤醒信号模块。

优选地，所述微控制器基本单元还包括微控制器、电源、存储器、SD存储卡和实时时钟，各部分说明如下：

无线通讯：2.4G/433MHz无线通讯，以实现设备之间的通讯；

微控制器：各设备控制核心，以控制设备功能；

存储器：板载存储器，用于存储工作数据；

实时时钟：保持时钟运行；

SD存储卡：外插卡存储器，用于导出数据到卡中，便于转移数据；

电源：提供所需电能。

优选地，所述机载端还包括第一GPS定位模块、第一语音播报模块、第一数码显示器、第一功能按键。

优选地，所述打卡机还包括第二GPS定位模块、外接显示器、外接照相机和工作状态灯。

优选地，所述车载端还包括第二语音播报模块、第二数码显示器和第二功能按键。

优选地，所述管理机还包括第三语音播报模块、第三数码显示器和第三功能按键。

优选地，该管理装置还包括云服务器；管理机和打卡机还分别包括第一GPRS/4G移动通讯信号模块和第二GPRS/4G移动通讯信号模块，管理机和打卡机通过上述模块与云服务器进行连接；与云服务器连接的设备还包括电脑客户端和手机客户端。

优选地，所述打卡机为手持打卡机，包括第二GPS定位模块、第四数码显示器、第四语音播报模块和第四功能按键。

采用上述方案后，本实用新型可实现对土石方车辆进行智能化管理，通过各设备之间的无线通讯，就能对车辆进行高准确性的调度，无需进行现场查看、手工记录和人工管控，减少了管理员的人员投入和工作量；同时，车载端运行状态的改变，确保一车只打一次卡，不会出现误打和漏打，整体工作效率得到提升，明显地降低运营成本；低频唤醒技术可以限定车载端距离打卡机0.5-3.5米处进行打卡拍照，给人员安全带来保障，照片更清晰。

以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型的总示意图；

图2是本实用新型的微控制器基本单元示意图；

图3是本实用新型的管理机示意图；

图4是本实用新型的车载端示意图；

图5是本实用新型的机载端示意图；

图6是本实用新型的打卡机示意图；

图7是本实用新型的手持打卡机示意图；

图8是本实用新型的装车过程示意图；

图9是本实用新型的打卡过程示意图。

标号说明

机载端1，第一GPS定位模块11，第一语音播报模块12，第一数码显示器13，第一功能按键14，车载端2，低频唤醒信号模块21，第二语音播报模块22，第二数码显示器23，第二功能按键24，打卡机3，第二GPRS/4G移动通讯信号模块31，低频发射信号模块32，第二GPS定位模块33，外接显示器34，外接照相机35，工作状态灯36，管理机4，第一GPRS/4G移动通讯信号模块41，第三语音播报模块42，第三数码显示器43，第三功能按键44，手持打卡机5，第四数码显示器51，第四语音播报模块52，第四功能按键53，云服务器6，微控制器基本单元7，无线通讯71，微控制器72，电源73，存储器74，SD存储卡75，实时时钟76，电脑客户端8，手机客户端9。

具体实施例

本实用新型揭示的一种土石方车辆管理装置，如图1-9所示，包括管理机4、车载端2、机载端1和打卡机3，所述管理机4、车载端2、机载端1和打卡机3各设备具有无线通讯71的微控制器基本单元7；如图2所示，微控制器基本单元7还包括微控制器72、电源73、存储器74、SD存储卡75和实时时钟76，各部分说明如下：

无线通讯71：2.4G/433MHz无线通讯，以实现设备之间的通讯；

微控制器72(简称CPU)：各设备控制核心，以控制设备功能；

电源73：提供所需电能；

存储器74：板载存储器，用于存储工作数据，包括记录时间、车载端2编号、机载端1编号、GPS定位模块信息、装车内容、运距、车次序号、打卡累计次数以及语音播报；

SD存储卡75：外插卡存储器，用于导出数据到卡中，便于转移数据；

实时时钟76：保持时钟运行。

如图5所示，机载端1安置于挖掘机上，机载端1通过无线通讯71向车载端2发送应答信号和完成装车信号；机载端1还包括第一GPS定位模块11、第一语音播报模块12、第一数码显示器13、第一功能按键14；第一GPS定位模块11用于获取机载端1车辆的位置信息；第一语音播报模块12能实时播报信息，包括接收到装车请求信号、应答信号、完成装车信号和车载端2编号；第一数码显示器13显示装车请求信号、应答信号、完成装车信号和车载端2编号；第一功能按键14根据应答信号或完成装车信号进行按键输入。

如图6-7所示，打卡机3设置于运输终点处，车载端2和打卡机3分别包括125kHz低频唤醒信号模块21和125kHz低频发射信号模块32，打卡机3通过125kHz低频发射信号模块32，定时向经过的车载端2发送低频唤醒信号，车载端2通过125kHz低频唤醒信号模块21接收低频唤醒信号，以完成打卡；打卡机3还包括第二GPS定位模块33、外接显示器34、外接照相机35和工作状态灯36；第二GPS定位模块33用于获取打卡机3的位置信息；外接显示器34外接大屏幕进行显示当前车载端2编号和打卡次数；外接照相机35控制照相机对运输车拍照留证，供审核装车情况；工作状态灯36显示当前工作正常、电量不足和停止工作状态。另外，当需要以人工打卡的情况出现时，还可以采用手持打卡机5，手持打卡机5包括与打卡机3相同功能的微控制器基本单元7、低频发射信号模块32和第二GPS定位模块33之外，还包括第四数码显示器51、第四语音播报模块52和第四功能按键53；第二GPS定位模块33用于获取手持打卡机5的位置信息；第四数码显示器51采用液晶显示器，用于显示打卡的操作界面；第四语音播报模块52播报打卡结果的提示音；第四功能按键53用于手动打卡的按键操作。

如图4所示，车载端2安装在运输车上，车载端2通过无线通讯71向机载端1发送装车请求信号和接收机载端1发来的应答信号、完成装车信号，所述应答信号为同意或拒绝装车请求信号；车载端2还包括第二语音播报模块22、第二数码显示器23和第二功能按键24；第二语音播报模块22能实时播报信息，包括应答信号、装车完成信号和打卡成功提示音；第二数码显示器23显示当天打卡次数；第二功能按键24输入装车请求信号。

如图3所示，管理机4还包括第三语音播报模块42、第三数码显示器43和第三功能按键44；第三语音播报模块42能实时播报信息，包括参数设置的结果提示；第三数码显示器43采用液晶显示器，用于显示参数的设置界面；第三功能按键44采用键盘，可直接输入进行参数设置，管理机4通过无线通讯71对车载端2和机载端1进行参数设置，参数设置包括时间同步设置、机载端1设置和车载端2设置，时间同步设置为管理机4通过无线通讯71对机载端1和车载端2发送同步时间信息；机载端1设置为管理机4通过无线通讯71指定要设置的机载端1编号，并按需填入装车内容、运距、计时或计量的计费方式和车载编号黑名单；车载端2设置为管理机4通过无线通讯71指定要设置的车载端2编号和打卡次数的起始值，并按需填入车载端2可呼叫的机载端1编号；

该装置还包括云服务器6，所述的云服务器6用于建立新账号和集中保存所有设备的工作数据；管理机4和打卡机3还分别包括第一GPRS/4G移动通讯信号模块41和第二GPRS/4G移动通讯信号模块31，管理机4和打卡机3通过上述模块与云服务器6进行通讯并根据用户权限获取或更新数据；与云服务器6通讯的设备还包括电脑客户端8和手机客户端9，通讯方式为无线通讯71或TCP通讯。

如图8-9所示，一种土石方车辆管理方法，包括以下步骤：

1)初始化信息：先登记用户信息，并登陆云服务器6，建立新账号，通过云服务器6，对管理机4和打卡机3进行参数设置，然后，管理机4从云服务器6获得权限和参数信息，并打开需要初始化的机载端1或车载端2，长按功能按键5秒进入配置模式，管理机4与机载端1或车载端2建立连接，接着，对机载端1或车载端2进行参数设置，设置过程制成日志，并实时上传云服务器6；

2)装车过程：车载端2处于空闲状态下，可以通过按键手动向机载端1发出装车请求信号，车载端2还可设置自动模式，在自动模式下不需按键，由车载端2自动发出装车请求信号，装车请求信号内容包括：请求的机载端1编号或组号、信息类型(装车)、本机编号、车次序号(本机累计车数+1)。机载端1在空闲状态下，且收到车载端2请求信息时，机载端1的第一语音播报模块12和第一数码显示器13以语音和显示的方式提醒机载端1内的操作员，操作员通过第一功能按键14向车载端2发送应答信号，应答信号为同意或拒绝装车请求信号，机载端1还可设置自动模式，在自动模式下则自动同意，不需按键，车载端2收到应答信号，如果是同意装车请求信号，同意装车请求信号内容包括：车载端2编号、信息类型(应答)、本机编号、本机的装车类别、运距、计费方式、GPS位置信息；车载端2收到后，则回复内容：机载端1编号、信息类型(确认)，车载端2和机载端1进入装车状态，同时语音提示车载端2司机和机载端1操作员，装车完成后，机载端1向车载端2发出装车完成信号，其内容为：车载端2编号、信息类型(装车完成)。机载端1随后进入空闲状态，车载端2收到装车完成信号，会通过第二语音播报模块22、第二数码显示器以语音和闪屏提醒司机，并将状态切换成运输状态，则装车过程结束；机载端1在装车状态下，机载端1主动取消装车，按下“取消”键，向车载端2发出装车取消信息：车载端2编号、信息类型(装车取消)，则机载端1和车载端2回到空闲状态，装车过程结束；如果是拒绝装车请求信号，则向车载端2发送内容：车载端2编号、信息类型(取消)，装车过程结束。

3)打卡过程：车载端2进入运输状态，向运输终点处靠近，设于运输终点处的打卡机3定时发射低频唤醒信号，用来唤醒经过此处的运输车辆打卡，车载端2被唤醒后，通过无线通讯71发出打卡请求，请求信息内容：本机编号,机载端1编号、机载端GPS位置信息、装车内容、运距、车次(本机车数+1)。然后打卡机3接收到打卡请求后，通过RS485发送命令给外接照相机35和外接显示器34进行拍照和显示：车载编号、累计次数；如果是手持打卡机5，则手动按键唤醒车载端2车辆，人工检查车辆运输状况，应答打卡，手持打卡机5存储打卡记录，内容包括：车载编号、机载端1编号、机载端GPS位置信息、卡机号、手持打卡机GPS位置信息、装车内容、运距、车次、时间。同时应答车载端2打卡成功，内容包括：车载端2编号，信息类型(打卡)，打卡机GPS位置信息,卡机时间。车载端2收到应答打卡信息后，存储内容：车载编号、机载编号、机载端GPS位置信息、卡机号、打卡机GPS位置信息、装车内容、运距、当前车次、卡机时间、语音播报以及闪屏提示打卡成功，打卡次数累计加一显示，打卡成功，车载端2状态切换为空闲状态，保存打卡记录，并上传打卡记录上传到服务器。

管理机4、打卡机3和手持打卡机5可以通过无线通讯71获取标准时间，车载端2打卡时可以从打卡机3同步时间，机载端1请求装车时可以从车载端2同步时间，管理机4也可以对机载端1和车载端2发送同步时间信息。

上述所有编号皆为唯一编号。

采用上述方案后，本实用新型可实现对土石方车辆进行智能化管理，工作时先对车载端2和机载端1进行编号，再通过各设备之间的无线通讯71，就能对车辆进行高准确性的调度，无需进行现场查看、手工记录和人工管控，减少了管理员的人员投入和工作量；同时，车载端2“空车—装车—运输—空车”的状态改变，确保一车只打一次卡，不会出现误打和漏打，整体工作效率得到提升，明显地降低运营成本；低频唤醒技术可以限定车载端2距离打卡机0.5-3.5米处进行打卡拍照，给人员安全带来保障，照片更清晰。

以上仅为本实用新型的具体实施例，并非对本实用新型的保护范围的限定。凡依本案的设计思路所做的等同变化，均落入本案的保护范围。