铁水运输载体的插电装置及充电系统的制作方法

1.本技术涉及铁水运输载体领域，具体而言，涉及一种铁水运输载体的插电装置及充电系统。


背景技术：

2.钢铁企业铁钢界面是炼铁和炼钢工序的衔接过程，是钢铁制造流程的一个重要子系统。钢铁企业亟需在现有铁钢界面铁水运输铁水上建立智慧铁水运输系统，以机车自动驾驶拉或推铁水运输载体和铁水智慧调度的方式，来提高铁水运输作业效率、降低铁水温降损失、提高铁钢界面生产匹配衔接程度及高效连续化作业程度、消除现有铁水运输系统作业方式存在的安全人因风险。
3.铁水运输载体主要用于运输高炉生产的铁水到炼钢厂，是铁钢界面物流的重要设备。为适应智慧铁水运输系统作业，铁水运输载体上需加装一些自动化车载装置和辅助自动驾驶车载系统，为满足车载装置和辅助自动驾驶系统的用电需求，则载体上一般需要配置车载蓄电池为自动化车载装置供电。电池电量是有限的，需要定期更换电池或进行充电。现有充电方式一般由人工辅助完成，效率低且不安全，不能满足智慧铁水运输系统的需求。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种铁水运输载体的插电装置及充电系统，用以现有的铁水运输载体的充电方式一般由人工辅助完成，效率低且不安全，不能满足智慧铁水运输系统的需求的问题。
5.本技术实施例提供的一种铁水运输载体的插电装置，包括插电控制器，以及与插电控制器连接的通讯单元、充电单元和执行组件；通讯单元用于与铁水运输载体建立通讯连接，充电单元用于对铁水运输载体进行充电；插电控制器用于控制执行组件，执行组件用于移动通讯单元的通讯接口、充电单元的充电接口至铁水运输载体的相应端口位置。
6.上述技术方案中，插电装置包括插电控制器、通讯单元、充电单元和执行组件，在需要对铁水运输载体进行充电时，插电控制器控制执行组件，利用执行组件将通讯单元的通讯接口、充电单元的充电接口分别与铁水运输载体的相应端口连接，使得铁水运输载体能够与插电装置进行数据交互，以实现对充电过程的控制，能够实时检测充电量、充电电流电压等充电状态，保证了充电过程的安全可靠，并且，充电过程无需人工介入，提高了充电效率，能够满足智慧铁水运输系统的需求。
7.在一些可选的实施方式中，执行组件包括：
8.安装底板，安装底板上安装有充电接口和通讯接口；
9.伸缩装置，伸缩装置用于伸出安装底板。
10.上述技术方案中，执行组件具有用于安装充电接口和通讯接口的安装底板，以及用于移动安装底板的伸缩装置。在铁水运输载体到达指定位置时，通过伸缩装置，将安装底板伸出直至安装底板上的充电接口和通讯接口分别与铁水运输载体的相应端口接触。执行
组件的结构易于实现，且充电接口和通讯接口分别与铁水运输载体的相应端口接触连接，对充电接口、通讯接口和铁水运输载体上端口的磨损较少。
11.在一些可选的实施方式中，还包括测距装置，测距装置用于测量安装底板与铁水运输载体的充电接口设备的距离；
12.插电控制器还用于根据距离，控制伸缩装置将安装底板伸出相应的距离。
13.上述技术方案中，根据测距装置测量的安装底板与铁水运输载体的充电接口设备的距离，来控制伸缩装置伸出同样的距离，使得安装底板上的充电接口、通讯接口分别与铁水运输载体的相应端口接触连接，充电接口、通讯接口与铁水运输载体的相应端口的连接自动完成，避免了人工的介入，提高了该连接动作的效率。
14.在一些可选的实施方式中，测距装置包括：
15.激光测距传感器，其安装在与安装底板初始位置相邻的位置，激光测距传感器用于测量安装底板初始位置与铁水运输载体的充电接口设备的距离；
16.行程开关，其安装在安装底板上，行程开关用于检测安装底板上的充电接口和通讯接口是否与铁水运输载体的相应端口接触，在接触时向插电控制器发送用于指示停止伸缩装置移动的信号，在未接触时向插电控制器发送用于继续伸缩装置移动的信号。
17.上述技术方案中，测距装置包括激光测距传感器和行程开关，在铁水运输载体达到指定位置时，利用激光测距传感器测量安装底板初始位置与铁水运输载体的充电接口设备的距离，根据该距离控制伸缩装置伸出同样的距离，并且，采用行程开关，根据行程开关的发送的信号来判断伸缩装置是否需要停止，避免了激光测距传感器测量精度不够的问题，提高了执行组件的安全性和可靠性。
18.在一些可选的实施方式中，执行组件还包括防护壳，安装底板的接触面用于与铁水运输载体的充电接口设备接触连接，防护壳用于包裹安装底板的非接触面。
19.在一些可选的实施方式中，还包括壳体和可调节安装支架，插电控制器、通讯单元、充电单元和执行组件设置于壳体内，壳体安装在可调节安装支架上。
20.在一些可选的实施方式中，防护壳为金属壳，在防护壳的底面还设置有绝缘底板，绝缘底板用于隔绝可调节安装支架与防护壳。
21.本技术实施例提供的一种铁水运输载体的充电系统，包括管控中心服务器和插电装置；
22.管控中心服务器，其与插电装置通讯连接，用于向插电装置下发控制指令，以及接收插电装置的上传数据；其中，上传数据包括铁水运输载体与插电装置建立通讯连接时由铁水运输载体传输的数据；
23.插电装置用于为铁水运输载体进行充电，插电装置包括插电控制器，以及与插电控制器连接的通讯单元、充电单元和执行组件；通讯单元用于与铁水运输载体建立通讯连接，充电单元用于对铁水运输载体进行充电；插电控制器用于控制执行组件，执行组件用于移动通讯单元的通讯接口、充电单元的充电接口至铁水运输载体的相应端口位置。
24.上述技术方案中，铁水运输载体的充电系统包括管控中心服务器和插电装置，插电装置可以是一个或者多个，管控中心服务器向插电装置发送与铁水运输载体的充电接口设备进行连接的控制指令，在插电装置与充电接口设备连接之后，充电接口设备传输铁水运输载体充电状态等信息至插电装置，插电装置再上传给管控中心服务器，管控中心服务
器根据这些信息，判断是否需要对该铁水运输载体进行充电。插电装置包括插电控制器、通讯单元、充电单元和执行组件，在需要对铁水运输载体进行充电时，插电控制器控制执行组件，利用执行组件将通讯单元的通讯接口和充电单元的充电接口与铁水运输载体的相应端口连接，使得铁水运输载体能够与插电装置进行数据交互，以实现对充电过程的控制，能够实时检测充电量、充电电流电压等充电状态，保证了充电过程的安全可靠，并且，充电过程无需人工介入，提高了充电效率，能够满足智慧铁水运输系统的需求。
25.在一些可选的实施方式中，执行组件包括：
26.安装底板，安装底板上安装有充电接口和通讯接口；
27.伸缩装置，伸缩装置用于伸出安装底板，使安装底板上的充电接口和通讯接口均与铁水运输载体的相应端口连接。
28.上述技术方案中，执行组件具有用于安装充电接口和通讯接口的安装底板，以及用于移动安装底板的伸缩装置。在铁水运输载体到达指定位置时，通过伸缩装置，将安装底板伸出直至安装底板上的充电接口和通讯接口与铁水运输载体的相应端口接触。执行组件的结构易于实现，且充电接口和通讯接口分别与铁水运输载体的相应端口接触连接，对充电接口、通讯接口和铁水运输载体上端口的磨损较少。
29.在一些可选的实施方式中，插电装置还包括测距装置，测距装置用于测量安装底板与铁水运输载体的充电接口设备的距离；
30.插电控制器还用于根据距离，控制伸缩装置将安装底板伸出相应的距离，使安装底板上的充电接口和通讯接口均与铁水运输载体的相应端口连接。
31.上述技术方案中，根据测距装置测量的安装底板与铁水运输载体的充电接口设备的距离，来控制伸缩装置伸出同样的距离，使得安装底板上的充电接口、通讯接口分别与铁水运输载体的相应端口接触连接，充电接口、通讯接口与铁水运输载体的相应端口的连接自动完成，避免了人工的介入，提高了该连接动作的效率。
32.在一些可选的实施方式中，测距装置包括：
33.激光测距传感器，其安装在与安装底板初始位置相邻的位置，激光测距传感器用于测量安装底板初始位置与铁水运输载体的充电接口设备的距离；
34.行程开关，其安装在安装底板上，行程开关用于检测安装底板上的充电接口和通讯接口是否与铁水运输载体的相应端口接触，在接触时向插电控制器发送用于指示停止伸缩装置移动的信号，在未接触时向插电控制器发送用于继续伸缩装置移动的信号。
35.上述技术方案中，测距装置包括激光测距传感器和行程开关，在铁水运输载体达到指定位置时，利用激光测距传感器测量安装底板初始位置与铁水运输载体的充电接口设备的距离，根据该距离控制伸缩装置伸出同样的距离，并且，采用行程开关，根据行程开关的发送的信号来判断伸缩装置是否需要停止，避免了激光测距传感器测量精度不够的问题，提高了执行组件的安全性和可靠性。
36.在一些可选的实施方式中，还包括设置于铁水运输载体上的充电接口设备；充电接口设备包括：
37.受电接口，用于与充电接口接触；
38.车载通讯接口，用于与插电装置的通讯接口接触；
39.受电底板，受电底板上安装有受电接口和车载通讯接口。
40.在一些可选的实施方式中，充电接口设备还包括绝缘组件，受电底板的接触面用于与插电装置接触连接，绝缘组件用于包裹受电底板的非接触面。
41.在一些可选的实施方式中，执行组件还包括防护壳，安装底板的接触面用于与铁水运输载体的充电接口设备接触连接，防护壳用于包裹安装底板的非接触面。
42.在一些可选的实施方式中，还包括壳体和可调节安装支架，插电控制器、通讯单元、充电单元和执行组件设置于壳体内，壳体安装在可调节安装支架上。
43.在一些可选的实施方式中，防护壳为金属壳，在防护壳的底面还设置有绝缘底板，绝缘底板用于隔绝可调节安装支架与防护壳。
附图说明
44.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
45.图1为本技术实施例提供的一种铁水运输载体的插电装置功能模块图；
46.图2为本技术实施例提供的另一种插电装置的功能模块图；
47.图3为本技术实施例提供的一种插电装置的立体图；
48.图4为本技术实施例提供的一种插电装置的俯视图；
49.图5为本技术实施例提供的一种铁水运输载体的充电系统功能模块图；
50.图6为本技术实施例提供的一种充电接口设备的结构示意图。
51.图标：1-插电装置，11-通讯单元，111-通讯接口，12-充电单元，121-充电接口，13-执行组件，131-安装底板，132-伸缩装置，133-激光测距传感器，134-行程开关，135-防护壳，14-测距装置，15-壳体，16-可调节安装支架，17-示警灯，18-插电控制器，2-管控中心服务器，3-充电接口设备，31-受电底板，311-车载通讯接口，312-受电接口，32-绝缘组件，33-安装支架。
具体实施方式
52.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
53.请参照图1，图1为本技术实施例提供的一种铁水运输载体的插电装置1功能模块图，该插电装置1包括插电控制器18，以及与插电控制器18连接的通讯单元11、充电单元12和执行组件13。其中，通讯单元11用于与铁水运输载体建立通讯连接，充电单元12用于对铁水运输载体进行充电；插电控制器18用于控制执行组件13，执行组件用于移动通讯单元的通讯接口、充电单元的充电接口至铁水运输载体的相应端口位置。
54.本技术实施例中，插电装置1包括插电控制器18、通讯单元11、充电单元12和执行组件13，在需要对铁水运输载体进行充电时，插电控制器18控制执行组件13，利用执行组件13将通讯单元11的通讯接口111和充电单元12的充电接口121与铁水运输载体的相应端口连接，使得铁水运输载体能够与插电装置1进行数据交互，以实现对充电过程的控制，能够实时检测充电量、充电电流电压等充电状态，保证了充电过程的安全可靠，并且，充电过程无需人工介入，提高了充电效率，能够满足智慧铁水运输系统的需求。
55.请参照图3和图4，图3和图4为本技术实施例提供的插电装置1的结构示意图，其中，执行组件13包括：
56.安装底板131，安装底板131上安装有充电接口121和通讯接口111；
57.伸缩装置132，伸缩装置132用于移动安装底板131，使安装底板131上的充电接口121、通讯接口111分别与铁水运输载体的相应端口连接。
58.本技术实施例中，执行组件13具有用于安装充电接口121和通讯接口111的安装底板131，以及用于移动安装底板131的伸缩装置132。在铁水运输载体到达指定位置时，通过伸缩装置132，将安装底板131伸出直至安装底板131上的充电接口121和通讯接口111与铁水运输载体的相应端口接触。执行组件13的结构易于实现，且充电接口121和通讯接口111分别与铁水运输载体的相应端口接触连接，对充电接口121、通讯接口111和铁水运输载体上端口的磨损较少。
59.在一些可选的实时方式中，插电装置1还包括示警灯17，该示警灯17与插电控制器18连接，可显示当前插电装置1的状态，例如绿色灯闪烁为正在充电，绿色灯常量为当前铁水运输载体已经充满电，红色灯闪烁为故障等。
60.请参照图2，图2为本技术实施例提供的另一种插电装置1的功能模块图，该插电装置1还包括测距装置14，测距装置14用于测量安装底板131与铁水运输载体的充电接口设备3的距离；
61.插电控制器18还用于根据距离，控制伸缩装置132将安装底板131移动相应的距离，使安装底板131上的充电接口121、通讯接口111分别与铁水运输载体的相应端口连接。
62.本技术实施例中，根据测距装置14测量的安装底板131与铁水运输载体的充电接口设备3的距离，来控制伸缩装置132伸出同样的距离，使得安装底板131上的充电接口121和通讯接口111均与铁水运输载体的相应端口接触连接，充电接口121、通讯接口111与铁水运输载体的相应端口的连接自动完成，避免了人工的介入，提高了该连接动作的效率。
63.在一些可选的实施方式中，测距装置14包括激光测距传感器133和行程开关134。
64.其中，激光测距传感器133，其安装在与安装底板131初始位置相邻的位置，激光测距传感器133用于测量安装底板131初始位置与铁水运输载体的充电接口设备3的距离。行程开关134，其安装在安装底板131上，行程开关134用于检测安装底板131上的充电接口121和通讯接口111是否与铁水运输载体的相应端口接触，在接触时向插电控制器18发送用于指示停止伸缩装置132移动的信号，在未接触时向插电控制器18发送用于继续伸缩装置132移动的信号。
65.本技术实施例中，测距装置14包括激光测距传感器133和行程开关134，在铁水运输载体达到指定位置时，利用激光测距传感器133测量安装底板131初始位置与铁水运输载体的充电接口设备3的距离，根据该距离控制伸缩装置132伸出同样的距离，并且，采用行程开关134，根据行程开关134的发送的信号来判断伸缩装置132是否需要停止，避免了激光测距传感器133测量精度不够的问题，提高了执行组件13的安全性和可靠性。
66.在一些可选的实施方式中，执行组件13还包括防护壳135，安装底板的接触面用于与铁水运输载体的充电接口设备接触连接，防护壳135用于包裹安装底板131的非接触面。
67.在一些可选的实施方式中，还包括壳体15和可调节安装支架16，插电控制器18、通讯单元11、充电单元12和执行组件13设置于壳体15内，壳体15安装在可调节安装支架16上。
68.在一些可选的实施方式中，防护壳135为金属壳，在防护壳135的底面还设置有绝缘底板，绝缘底板用于隔绝可调节安装支架16与防护壳135。
69.请参照图5，图5为本技术实施例提供的一种铁水运输载体的充电系统功能模块图，该充电系统包括管控中心服务器2和插电装置1。
70.其中，管控中心服务器2，其与插电装置1通讯连接，用于向插电装置1下发控制指令，以及接收插电装置1的上传数据；其中，上传数据包括铁水运输载体与插电装置1建立通讯连接时由铁水运输载体传输的数据。插电装置1用于为铁水运输载体进行充电，插电装置1包括插电控制器18，以及与插电控制器18连接的通讯单元11、充电单元12和执行组件13；通讯单元11用于与铁水运输载体建立通讯连接，充电单元12用于对铁水运输载体进行充电；插电控制器18用于控制执行组件13，执行组件用于移动通讯单元的通讯接口、充电单元的充电接口至铁水运输载体的相应端口位置。
71.本技术实施例中，铁水运输载体的充电系统包括管控中心服务器2和插电装置1，插电装置1可以是一个或者多个，管控中心服务器2向插电装置1发送与铁水运输载体的充电接口设备3进行连接的控制指令，在插电装置1与充电接口设备3连接之后，充电接口设备3传输铁水运输载体充电状态等信息至插电装置1，插电装置1再上传给管控中心服务器2，管控中心服务器2根据这些信息，判断是否需要对该铁水运输载体进行充电。插电装置1包括插电控制器18、通讯单元11、充电单元12和执行组件13，在需要对铁水运输载体进行充电时，插电控制器18控制执行组件13，利用执行组件13将通讯单元11的通讯接口111和充电单元12的充电接口121与铁水运输载体的相应端口连接，使得铁水运输载体能够与插电装置1进行数据交互，以实现对充电过程的控制，能够实时检测充电量、充电电流电压等充电状态，保证了充电过程的安全可靠，并且，充电过程无需人工介入，提高了充电效率，能够满足智慧铁水运输系统的需求。
72.在一些可选的实施方式中，执行组件13包括安装底板131和伸缩装置132。其中，安装底板131上安装有充电接口121和通讯接口111。伸缩装置132用于移动安装底板131，使安装底板131上的充电接口121、通讯接口111分别与铁水运输载体的相应端口连接。执行组件13具有用于安装充电接口121和通讯接口111的安装底板131，以及用于移动安装底板131的伸缩装置132。在铁水运输载体到达指定位置时，通过伸缩装置132，将安装底板131伸出直至安装底板131上的充电接口121和通讯接口111与铁水运输载体的相应端口接触。执行组件13的结构易于实现，且充电接口121和通讯接口111分别与铁水运输载体的相应端口接触连接，对充电接口121、通讯接口111和铁水运输载体上端口的磨损较少。
73.在一些可选的实施方式中，插电装置还包括测距装置14，测距装置14用于测量安装底板131与铁水运输载体的充电接口设备3的距离。插电控制器18还用于根据距离，控制伸缩装置132将安装底板131移动相应的距离，使安装底板131上的充电接口121、通讯接口111分别与铁水运输载体的相应端口连接。根据测距装置14测量的安装底板131与铁水运输载体的充电接口设备3的距离，来控制伸缩装置132伸出同样的距离，使得安装底板131上的充电接口121和通讯接口111均与铁水运输载体的相应端口接触连接，充电接口121、通讯接口111与铁水运输载体的相应端口的连接自动完成，避免了人工的介入，提高了该连接动作的效率。
74.在一些可选的实施方式中，测距装置14包括激光测距传感器133和行程开关134。
激光测距传感器133，其安装在与安装底板131初始位置相邻的位置，激光测距传感器133用于测量安装底板131初始位置与铁水运输载体的充电接口设备3的距离。行程开关134，其安装在安装底板131上，行程开关134用于检测安装底板131上的充电接口121和通讯接口111是否与铁水运输载体的相应端口接触，在接触时向插电控制器18发送用于指示停止伸缩装置132移动的信号，在未接触时向插电控制器18发送用于继续伸缩装置132移动的信号。测距装置14包括激光测距传感器133和行程开关134，在铁水运输载体达到指定位置时，利用激光测距传感器133测量安装底板131初始位置与铁水运输载体的充电接口设备3的距离，根据该距离控制伸缩装置132伸出同样的距离，并且，采用行程开关134，根据行程开关134的发送的信号来判断伸缩装置132是否需要停止，避免了激光测距传感器133测量精度不够的问题，提高了执行组件13的安全性和可靠性。
75.在一些可选的实施方式中，执行组件13还包括防护壳135，安装底板的接触面用于与铁水运输载体的充电接口设备接触连接，防护壳135用于包裹安装底板131的非接触面。
76.在一些可选的实施方式中，插电装置还包括壳体15和可调节安装支架16，插电控制器18、通讯单元11、充电单元12和执行组件13设置于壳体15内，壳体15安装在可调节安装支架16上。
77.在一些可选的实施方式中，防护壳135为金属壳，在防护壳135的底面还设置有绝缘底板，绝缘底板用于隔绝可调节安装支架16与防护壳135。
78.请参照图6，图6为充电接口设备3的结构示意图。本实施例中，充电系统还包括设置于铁水运输载体上的充电接口设备3。其中，充电接口设备3包括：受电接口312，用于与充电接口121接触；车载通讯接口311，用于与插电装置1的通讯接口111接触；受电底板31，受电底板31上安装有受电接口312和车载通讯接口311。
79.在一些可选的实施方式中，充电接口设备3还包括绝缘组件，受电底板的接触面用于与插电装置接触连接，绝缘组件用于包裹受电底板的非接触面。本技术实施例的绝缘组件32通过螺栓固定于铁水运输载体车架侧面的安装支架33上。
80.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
81.另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
82.再者，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
83.在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
84.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。