专利名称：装载机械作业智能监控系统的制作方法
技术领域：
装载机械作业智能监控系统技术领域[0001]本实用新型涉及无线监控装载机械作业工况的通信管理设备，特别是装载机械作业智能监控系统。
背景技术：
[0002]目前，现有装载机电子秤智能化程度不是很高，每节(火车)载货车厢的吨位要求不能欠载，也不能超载，由于装载机却无法判断(火车)载货车厢是否即将满载的情况，导致装载机最后一次装载作业工序复杂，降低了装载作业效率，解决过载或欠载的问题需要由装载机司机自主来解决，统计管理也需要人工操作来完成，现场操作的诸多环节若由装载机司机人为控制，不仅容易出现人为违规、违章装载的现象，而且并不能实现智能化、自动化机控的功能。装载机在装载载货车厢时，若存在超载现象会出现安全隐患，若存在欠载现象，则不仅使客户的经济利润蒙受损失，而且还浪费了宝贵的运输资源。实用新型内容[0003]本实用新型的目的在于提供一种装载机械作业智能监控系统，能有效规范装载作业管理、远程实时控制检测作业速度，提高装载作业精度和效率，保证作业安全，减少作业人员劳动强度和出错装载的概率，提高运输资源有效利用率，提高运输效率。[0004]本实用新型的目的是这样实现的一种装载机械作业智能监控系统，包括计算机、 IC读写卡器、第一无线电收发装置、中央处理器、IC读卡器、第二无线电收发装置、电子秤、 报警装置、超声波收发器和至少能发送无线电信号的无线电装置；超声波收发器其信号端对应连接无线电装置的信号端，无线电装置将超声波收发器感应到的反馈超声波信号数据无线传送给第二无线电收发装置和/或第一无线电收发装置；中央处理器相应信号端分别对应连接IC读卡器、电子秤、报警装置和第二无线电收发装置各自的信号端，中央处理器接收IC读卡器从IC卡读取的信息数据、电子秤感应称取的重量数据且通过第二无线电收发装置和无线电装置接收超声波收发器感应到的反馈超声波信号数据，根据对反馈超声波信号数据的识别结果和/或对电子秤所感应称取的重量数据与IC读卡器从IC卡读取的标准数据的比较结果，以判断是否启动报警装置发出报警，第二无线电收发装置将中央处理器暂存的报警装置发出的报警信息、电子秤所感应称取的重量数据无线发送给第一无线电收发装置；计算机的相应信号端对应连接IC读写卡器和第一无线电收发装置各自的信号端，计算机接收IC读写卡器从IC卡读取的信息数据或控制IC读写卡器工作以将信息数据录入IC卡，并通过第一无线电收发装置和第二无线电收发装置接收、记录中央处理器所暂存的报警装置发出的报警信息和电子秤感应称取的重量数据。[0005]本实用新型的数据采集系统(包括计算机、IC读写卡器和第一无线电收发装置) 安装在调度室内；机控系统(中央处理器、IC读卡器、第二无线电收发装置、电子秤、报警装置)设置在装载机上，其中的中央处理器、IC读卡器和报警装置位于装载机驾驶室内，第二无线电收发装置固装在装载机驾驶室车窗上，电子秤安装在装载机铲斗底部(装载机铲斗3一般都自带感应铲斗承载重量的电子秤)；超声波收发器固定在一列(火车)每节载货车厢一侧外(竖立)箱壁上，超声波收发器首先向载货车厢内发出超声波，再将其感应到的由载货车厢反馈回的超声波信号通过无线电装置无线发送给机控系统，机控系统对该载货车厢进行认定、识别，因此，超声波收发器仅起到对载货车厢进行识别、确认的作用，只有装载到上一节载货车厢内的货物达到额定的总载重数值范围内，机控系统才通过超声波收发器会对下一节载货车厢进行认定，并(通过发声元件)提示作业人员(装载机作业司机)对下一节载货车厢进行装载作业。[0006]本实用新型的操作注意事项①作业人员(装载机作业司机)在作业开始前，刷卡将工号、日期、时间、作业序号、装载量、对应车号等信息输入CPU(中央处理器)中并通过CPU处理，在作业完毕后，再将实际作业参数等写入IC卡内，以备微机(计算机)读取数据和信息处理；②当装载机作业时，电子秤可根据铲斗的承载量输出计量数据，电子秤将承载重量数据传送给CPU，CPU可获取每次装载作业的重量及时间，并通过显示器显示单铲重量、累计重量和单次操作时间、累计用时等信息；③CPU根据工作任务和每次的装载量，可计算出该次作业的单铲重量以及累计重量，当该次作业累计装载量接近任务量时，会实时显示装载差额量并且(通过发声元件)发出语音提示；④当工作项目或单次装载量发生变化时，CPU可将装载机编号、操作人员工号、任务序号、车号、本次装载量、累计装载量等工作参数通过无线传输模块(相应的无线电收发装置)上传到位于调度室的数据采集系统(包括 计算机、IC读写卡器和第一无线电收发装置)；⑤数据采集系统实时接收各装载机控制器发来的数据，处理、汇总后发送给微机，随时向有关装载机控制器发送查询指令、控制指令。[0007]本实用新型(也称之为装载机作业吨位提示系统)采用先进、智能的软件综合管理平台，运用现代化信息技术，使得本实用新型能自动给装载机作业司机提示(火车)载货车厢剩余吨位的情况，同时其采用的无线通讯组网技术可以实时记录作业人员的操作情况，有助于提高现场作业的规范管理水平。如果某节(火车)载货车厢出现超载的情况， 本实用新型(借助发声元件的报警装置)给装载机作业司机语音提示，通过管理程序自动锁定当前任务，以避免人为出错，装载机停止行驶作业，必需有解锁人员来监督把该节(火车)载货车厢的超载部分(重量)去除并手动解锁IC卡，才能开始对下一节(火车)载货车厢进行装载工作，如果某节(火车)载货车厢出现欠载的情况，本实用新型(通过显示器)显示装载机作业司机当前一节(火车)载货车厢的装载任务未完成，不能开始下一节 (火车)载货车厢装载工作，装载机停止行驶作业。有特殊情况，装载机作业司机需要提前终止装载任务，则相关人员向控制中心(控制室)发送提前终止请求，控制中心收到请求后，向设置于装载机驾驶室内的CPU发送指令，装载机作业司机方可提前终止当前任务，这样能保证每节载货车厢装载都是在误差允许范围内完成的。[0008]本实用新型使载货车厢的满载率接近100%，杜绝超载、欠载现象，使人、机、车能有机地联系在一起。作业人员(装载机作业司机)出勤时，先持授权的身份卡(IC卡 Integrated Circuit Card),插卡到IC读卡器内且中央处理器通过IC读卡器获取IC卡内预先存储的信息之后，才能使装载机得电启动，并利用装载机自带电能强制给电子秤供电以启动电子秤工作。在开启装载机后，首先需进行校秤程序，电子秤校验合格后，方能进行装载作业；在校秤时，根据事先通过计算机上的软件综合管理平台，在IC卡上录入的校秤吨数，将电子秤校称数据校对后计入IC卡，将录入IC卡的校秤吨数与电子秤的实际称重吨数进行比较，若电子秤的实际称重吨数与IC卡的校秤吨数相减差值不在设定差值范围内， 报警装置开始语音报警，不能进行作业授权，只有电子秤的实际称重吨数与IC卡的校秤吨数相减差值在设定差值范围内，装载机作业司机才能到生产调度室获取进行装载作业的IC 卡授权，授权时将作业的信息(每车的车辆编号、装载吨数、预警吨数、作业员编号等)通过计算机录入IC卡。随后，装载机作业司机将IC卡插入装载机(驾驶室)的机控系统(中央处理器、IC读卡器、第二无线电收发装置、电子秤、报警装置)，选择授权过的车辆编号，记录装载作业的详细数据，根据机控系统提示的预警吨位，引导作业司机完成当前单节(火车)载货车厢的装载工作，直到使当前一节(火车)载货车厢承载吨位达到标准吨位，出现超载和欠载现象都不能进行对下一节(火车)载货车厢的装卸作业。装载作业全部完成后，作业人员(装载机作业司机)将IC卡拿到调度室，交给调度员，由调度员插入IC读写卡器，通过计算机从IC卡内提取数据后，才可完成该装载机作业司机的退勤工作。[0009]综上所述，本实用新型能有效规范装载作业管理、远程实时控制检测作业速度，提高装载作业精度和效率，保证作业安全，减少作业人员劳动强度和出错装载的概率，提高运输资源有效利用率，提高运输效率。
[0010]下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。[0011]图I为本实用新型总体连接结构示意图。
具体实施方式
[0012]一种装载机械作业智能监控系统，如图I所示包括计算机11、IC读写卡器9、第一无线电收发装置12、中央处理器10、IC读卡器7、第二无线电收发装置8、电子秤6、报警装置5、超声波收发器3和至少能发送无线电信号的无线电装置；超声波收发器3其信号端对应连接无线电装置的信号端，无线电装置将超声波收发器3感应到的反馈超声波信号数据无线传送给第二无线电收发装置8和/或第一无线电收发装置12 ;中央处理器10相应信号端分别对应连接IC读卡器7、电子秤6、报警装置5和第二无线电收发装置8各自的信号端，中央处理器10接收IC读卡器7从IC卡读取的信息数据、电子秤6感应称取的重量数据且通过第二无线电收发装置8和无线电装置接收超声波收发器3感应到的反馈超声波信号数据，根据对反馈超声波信号数据的识别结果和/或对电子秤6所感应称取的重量数据与IC读卡器7从IC卡读取的标准数据的比较结果，以判断是否启动报警装置5发出报警，第二无线电收发装置8将中央处理器10暂存的报警装置5发出的报警信息、电子秤6 所感应称取的重量数据无线发送给第一无线电收发装置12 ;计算机11的相应信号端对应连接IC读写卡器9和第一无线电收发装置12各自的信号端，计算机11接收IC读写卡器 9从IC卡读取的信息数据或控制IC读写卡器9工作以将信息数据录入IC卡，并通过第一无线电收发装置12和第二无线电收发装置8接收、记录中央处理器10所暂存的报警装置 5发出的报警信息和电子秤6感应称取的重量数据。[0013]所述的第二无线电收发装置8也可分为两个单独的无线电收发器，其中一个无线电收发器与第三无线电收发装置4相互发送相应的无线电信号，另一个无线电收发器与第一无线电收发装置12相互发送相应的无线电信号。[0014]如图I所示无线电装置为无线电发送装置I或第三无线电收发装置4。[0015]如图I所示在超声波收发器3的外壳壁上固定有磁铁块2，磁铁块2能将超声波收发器3吸附在载货车厢一侧外(竖立)箱壁上。[0016]本实用新型的基本功能为一、系统管理维护调度人员信息及作业人员(装载机作业司机)信息、设置电子秤基本参数及装载机基本参数、火车或其它具有载货车厢的挂车的基本类型参数及装载吨位或预警吨位等参数以方便调度管理，使日志记录有关装载机的作业情况等。二、出勤刷卡提供作业人员(装载机作业司机)的出勤记录、使用装载机的情况、使用电子秤的情况、装载(火车)的情况等信息；本实用新型具有的软件综合管理平台能提供统计、汇总功能，如作业人员(装载机作业司机)出勤率、各电子秤装载机使用率等。三、校验装载机电子秤软件综合管理平台能为装载机作业提供标准流程，控制校秤合格后，才能授权作业人员(装载机作业司机)操作装载机作业，只有授权的IC卡插入机控系统(IC读卡器)方能启动电子秤和装载机工作，以使单节载货车厢达到指定的装载总吨位才可开始对下一节载货车厢进行装载作业，所有装载作业完成后，才能进行退勤等工作；能将有关校秤承载吨位的精度范围数据通过IC读写卡器(刷卡模块)写入IC卡，若电子秤称重校验合格，机控系统则通过发声元件提醒该电子秤合格、可以进行 装载机作业授权，使用该校验合格的电子秤，若电子秤称重校验不合格，机控系统则语音提醒该电子秤不合格、不能作业授权使用该校验不合格电子秤，并记录校秤称重数据。四、维修提示本实用新型根据所记录的不合格校秤数据和装载机的数据提醒需要维修的电子秤、装载机，并提供有关电子秤、装载机使用情况的汇总分析表。五、记录总体作业任务信息软件综合管理平台能保存总体作业任务总吨位、货物类型及名称、货物供货单位等信息，统计本次总体任务的完成情况和未完成情况，以方便安排下一步装载任务。六、编制授权任务编制内容有装载机编号、(火车)载货车厢编号、作业人员(装载机作业司机)编号、(火车)载货车厢额定载重、预警吨位、货物信息等，将授权任务信息写入IC卡，以使上述所编制信息由机控系统显示。七、插入IC卡启动电子秤和装载机机控系统通过芯片(CPU)控制装载机、电子秤启动，屏蔽原来的手动开关，只有授权的IC卡才能启动装载机和电子秤工作。八、传送装载监控信息机控系统能将装入每节载货车厢的装载总重及时无线发送给控制室，将机控系统的超载情况无线发送给调度室，调度室能随时监控装载机作业任务的完成情况和超载情况，以便及时采取相应措施。九、预警装载作业的超载、欠载情况一旦出现超载情况， 机控系统及时将超载情况无线发送给调度室，并借助报警装置开对作业人员(装载机作业司机)预警提示，同时锁定当前任务，装载机停止行驶作业，即不能对下一节载货车厢进行装载作业，等待调度相关人员监督作业人员(装载机作业司机)卸载掉多余部分，再解锁 IC卡后才可对下一节载货车厢进行装载，同时，机控系统记录超载吨数和时间，再将机控系统记录的有关超载吨数和时间的信息传送给调度室，以方便统计作业人员(装载机作业司机)的超载率；一旦出现欠载情况，机控系统则会防止作业人员(装载机作业司机)选择对下一节载货车厢装载作业任务(装载机停止行驶作业)，并开始通过报警装置对作业人员 (装载机作业司机)预警提示，同时将欠载情况(有关系统记录欠载吨数和时间的信息)无线发送给调度室，以方便调度人员统计作业人员(装载机作业司机)的欠载率。十、借助超声波收发器任意识别指定当前被装载(火车)载货车厢能提供选择(火车)载货车厢的6功能，先选择先作业，但只能对本实用新型(数据采集系统)指定的一列多节载货车厢进行装在作业。十一、退勤提示使报警装置提醒作业人员(装载机作业司机)的装载任务完成情况，若装载任务没有完成，作业人员(装载机作业司机)拔卡自主退勤，机控系统提醒作业人员(装载机作业司机)应当完成的装载任务没有完成；另外，本实用新型也具有提示装载机作业任务完成情况的功能装载任务完成多少、还有多少装载任务没完成以及当前完成的任务。十二、自动实时记录、计算出装载机当前及累计的装载吨位和(火车)载货车厢剩余吨位。十三、计算装载吨位时，能够通过超声波收发器识别被正常装载的某节(火车) 载货车厢与被现场清理的某节(火车)载货车厢。十四、自动生成报表、打印报表根据时间段、装载机编号、装载机作业司机、作业票、货名等关键字查询统计数据，根据需求生成不同报表，如奖金报表、工时报表、作业量报表、满载率、欠载率等。十五、实时记录作业人员 (装载机作业司机)的操作情况，提高现场作业的规范管理水平。
权利要求1.一种装载机械作业智能监控系统，其特征在于包括计算机(11)、IC读写卡器(9)、 第一无线电收发装置(12)、中央处理器(10)、IC读卡器(7)、第二无线电收发装置(8)、电子秤(6)、报警装置(5)、超声波收发器(3)和至少能发送无线电信号的无线电装置；超声波收发器(3)其信号端对应连接无线电装置的信号端，无线电装置将超声波收发器(3)感应到的反馈超声波信号数据无线传送给第二无线电收发装置(8)和/或第一无线电收发装置(12);中央处理器(10)相应信号端分别对应连接IC读卡器(7)、电子秤(6)、报警装置(5) 和第二无线电收发装置(8)各自的信号端，中央处理器(10)接收IC读卡器(7)从IC卡读取的信息数据、电子秤(6)感应称取的重量数据且通过第二无线电收发装置(8)和无线电装置接收超声波收发器(3)感应到的反馈超声波信号数据，根据对反馈超声波信号数据的识别结果和/或对电子秤(6)所感应称取的重量数据与IC读卡器(7)从IC卡读取的标准数据的比较结果，以判断是否启动报警装置(5)发出报警，第二无线电收发装置(8)将中央处理器(10)暂存的报警装置(5)发出的报警信息、电子秤(6)所感应称取的重量数据无线发送给第一无线电收发装置(12);计算机(11)的相应信号端对应连接(IC)读写卡器(9) 和第一无线电收发装置(12)各自的信号端，计算机(11)接收IC读写卡器(9)从IC卡读取的信息数据或控制IC读写卡器(9)工作以将信息数据录入IC卡，并通过第一无线电收发装置(12)和第二无线电收发装置(8)接收、记录中央处理器(10)所暂存的报警装置(5) 发出的报警信息和电子秤(6)感应称取的重量数据。
2.根据权利要求I所述的装载机械作业智能监控系统，其特征是无线电装置为无线电发送装置(I)或第三无线电收发装置(4)。
3.根据权利要求I所述的装载机械作业智能监控系统，其特征是在超声波收发器(3) 的外壳壁上设置有磁铁块(2)。
专利摘要本实用新型公开了装载机械作业智能监控系统，包括计算机、IC读写卡器、第一无线电收发装置、中央处理器、IC读卡器、第二无线电收发装置、电子秤、报警装置、超声波收发器和至少能发送无线电信号的无线电装置；超声波收发器其信号端对应连接无线电装置的信号端；中央处理器相应信号端分别对应连接IC读卡器、电子秤和第二无线电收发装置各自的信号端；计算机的相应信号端对应连接IC读写卡器和第一无线电收发装置各自的信号端。本实用新型能有效规范装载作业管理、远程实时控制检测作业速度，提高装载作业精度和效率，保证作业安全，减少作业人员劳动强度和出错装载的概率，提高运输资源有效利用率，提高运输效率。
文档编号G07C3/00GK202748855SQ20122043577
公开日2013年2月20日 申请日期2012年8月30日 优先权日2012年8月30日
发明者李晨卉 申请人:李晨卉