專利名稱：一種礦用卡車油量管理監(jiān)測系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種礦用卡車油量管理監(jiān)測系統(tǒng)和方法，尤其是指露天礦適用礦用卡車調(diào)度中卡車油表在行進中能夠進行多級加油提示的監(jiān)測系統(tǒng)，所采用的智能油表具有無線數(shù)據(jù)接口能對剩余油量數(shù)據(jù)通過無線設(shè)備外部傳送，安裝了該類智能油表的礦用卡車油量管理監(jiān)測系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
目前，公知的礦山卡車油量使用情況是采用軟件模擬的方法計算的，但由于卡車個體差異、行駛速度變化、雨雪天氣和上下坡度等路況環(huán)境變化等原因?qū)е录佑凸芾砝щy，而原廠礦用卡車油表構(gòu)造是由浮子或電容性感應(yīng)器構(gòu)成的，其結(jié)構(gòu)非常容易被高壓油槍打壞，而且不具備遠程監(jiān)測接口功能。采用這兩種方式工作的礦用卡車油表均不能滿足露天礦粉塵、震動、高低溫和潮濕等嚴酷環(huán)境的要求，而且采用軟件模擬的方法計算的油量不準，也不能滿足露天礦卡車調(diào)度加油管理的實際需求，由此帶來的設(shè)備使用安全性問題也一直不能排除。隨著數(shù)字化礦山技術(shù)的發(fā)展，要求卡車油表具有智能加油提示和在行進移動中完成數(shù)據(jù)通信的功能，目前原廠配套的油表和油耗測量方法不能充分滿足礦山嚴酷環(huán)境和技術(shù)發(fā)展的需要。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有礦用卡車油表可靠性不足和沒有數(shù)字化礦山接口的弊端，本發(fā)明提供一種礦用卡車油量管理和監(jiān)測方法，該方法可同時對裝有礦用智能數(shù)字油表的卡車進行可靠通信，在露天礦的關(guān)鍵地點如臺階、主要交通路口、維修車間、加油站、破碎站和費石卸點等關(guān)鍵的地方安裝油量識別基站，在多臺車數(shù)字油表的無線數(shù)據(jù)接口同時對一臺油量識別基站通信時，有效避開兩輛以上卡車同時發(fā)送油量信息時，無線數(shù)據(jù)空中碰撞造成的誤碼信息，對無線數(shù)據(jù)采用碰撞跳頻、隨機延時和空中握手的通信協(xié)議，不管是單臺車還是多臺車經(jīng)過油量識別基站時，都能將卡車油表號和油量信息傳送給基站，基站與信息中心的服務(wù)器可采用有線或無線網(wǎng)絡(luò)連接，讓司機、加油站的加油工和信息中心管理人員都能在需要的時候準確了解到整個礦山卡車油量使用情況，對卡車油量進行可靠的監(jiān)測和管理。具體技術(shù)方案如下
一種礦用卡車油量管理監(jiān)測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括數(shù)字油表、油量識別 基站、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)及信息中心服務(wù)器；其特征在于
所述數(shù)字油表安裝在各卡車上；所述數(shù)字油表，包括油壓傳感器、數(shù)據(jù)采集器及控制顯示器及無線數(shù)據(jù)接口，所述油壓傳感器安裝在油箱的底部，并與數(shù)據(jù)采集器相連接；所述數(shù)據(jù)采集器采集油壓傳感器的數(shù)據(jù)并傳輸至控制顯示器進行顯示；所述無線數(shù)據(jù)接口安裝在控制顯示器上，并將控制顯示器的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)進行發(fā)送；
所述數(shù)字油表與油量識別基站之間通過信息傳輸網(wǎng)絡(luò)進行通訊，油量識別基站定時向數(shù)字油表發(fā)送當前油量上傳命令并緩存至油量識別基站；
所述信息中心服務(wù)器定時訪問油量識別緩存的油量數(shù)據(jù)，并進行顯示。進一步的，所述數(shù)字油表的控制顯示器顯示油表號、油箱底部壓力和油耗百分比，還包括一油表頭，所述油表頭與控制顯示器連接并對控制顯示器的數(shù)據(jù)進行模擬量轉(zhuǎn)換和指示。進一步的，所述數(shù)字油表的油壓傳感器通過一傳感器安裝盤安裝在油箱底部。一種礦用卡車油量管理監(jiān)測方法，其特征在于，所述方法如下
在各卡車上安裝數(shù)字油表，所述數(shù)字油表，包括油壓傳感器、數(shù)據(jù)采集器及控制顯示器及無線數(shù)據(jù)接口，所述油壓傳感器安裝在油箱的底部，并與數(shù)據(jù)采集器相連接；所述數(shù)據(jù)采集器采集油壓傳感器的數(shù)據(jù)并傳輸至控制顯示器進行顯示；所述無線數(shù)據(jù)接口安裝在控制顯示器上，并將控制顯示器的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)進行發(fā)送；
建立油量識別基站，所述數(shù)字油表與油量識別基站之間通過信息傳輸網(wǎng)絡(luò)進行通訊，油量識別基站定時向數(shù)字油表發(fā)送當前油量上傳命令并緩存上傳數(shù)據(jù)至油量識別基站；以及以信息中心服務(wù)器，所述信息中心服務(wù)器定時訪問油量識別緩存的油量數(shù)據(jù)，并進行顯示和信息管理。進一步的，所述數(shù)字油表及油量識別基站的數(shù)量均設(shè)置有多個。進一步的，所述油量識別基站根據(jù)設(shè)定的時間和范圍向數(shù)字油表發(fā)送油量上傳命令。進一步的，當多臺卡車的數(shù)字油表在油量識別基站通信覆蓋的有效范圍內(nèi)，接收到數(shù)據(jù)上傳命令后，首先采用隨機數(shù)延遲上傳油量數(shù)據(jù)的方法與基站通信，基站可得到大部分數(shù)據(jù)，當多個油表同時發(fā)送無線數(shù)據(jù)在空中因碰撞造成誤碼信息時，即若卡車油表不能在給定的時間內(nèi)接到基站返回的確認信息，第一次碰撞時卡車油表對無線數(shù)據(jù)采用碰撞跳頻傳送，第二次碰撞時再采用隨機延時通信協(xié)議，直到收到基站返回的確認信息為止。進一步的，信息中心服務(wù)器訪問油量識別基站的訪問順序采用按基站號遞增、遞減或指定，基站密度越大，訪問時間間隔越小越接近實時數(shù)據(jù)。本發(fā)明的有益效果是，礦用卡車油量管理監(jiān)測方法能有效避免多臺卡車與油量識別基站之間同時進行無線數(shù)據(jù)通信時，由于無線數(shù)據(jù)空中碰撞引起的油量管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)混亂和數(shù)據(jù)丟失問題，提供了一種卡車油量遠程數(shù)據(jù)管理方法，為露天礦卡調(diào)系統(tǒng)可靠運行存儲了可信度高的接近于卡車實時油量的準確數(shù)據(jù)，有效避免了因卡車加油管理不準帶來的出料停車的卡車大型設(shè)備使用安全問題。


圖I是本發(fā)明礦用卡車油量管理監(jiān)測方法的連接關(guān)系圖，它表明了所述的礦用卡車油量管理監(jiān)測方法各部分之間的物理連接關(guān)系。具體實施例方式本發(fā)明的工作原理是
露天礦在需要油量檢測的地方所安裝油量識別基站，如果基站安排的足夠密則可覆蓋整個礦山，基站定時向無線天線覆蓋范圍內(nèi)區(qū)域里卡車上安裝的數(shù)字油表發(fā)送當前油量上傳命令，時間范圍可設(shè)定，當天線復蓋范圍內(nèi)只有單臺車時卡車與基站的在其工作頻段通信沒有問題，基站接收到油量信息后給油表回復接收完畢，油表通過無線數(shù)據(jù)接口收到完畢信號后完成當前命令執(zhí)行流程；當天線復蓋范圍內(nèi)具有多臺車同時與基站通信時就可能在其工作頻段產(chǎn)生信號碰撞所帶來的誤碼問題，本發(fā)明解決該問題采用的卡車油量進行可靠的監(jiān)測和管理方法是當多臺車油表在基站通信覆蓋的有效范圍內(nèi)，接收到數(shù)據(jù)上傳命令后，首先采用隨機數(shù)延遲上傳油量數(shù)據(jù)的方法與基站通信，基站可得到大部分數(shù)據(jù)，當多個油表同時發(fā)送無線數(shù)據(jù)在空中因碰撞造成誤碼信息時(即若卡車油表不能在給定的時間內(nèi)接到基站返回的確認信息)，第一次碰撞時卡車油表對無線數(shù)據(jù)采用碰撞跳頻傳送，第二次碰撞時再采用隨機延時通信協(xié)議，直到收到基站返回的確認信息為止；
服務(wù)器的通信程序定時通過有線/無線網(wǎng)絡(luò)訪問基站緩存的油量數(shù)據(jù)，訪問順序可按基站號遞增、遞減或指定，基站密度越大，訪問時間間隔越小越接近實時數(shù)據(jù)，但滿足實際工程需要可找到綜合平衡的基站數(shù)和訪問間隔數(shù)據(jù)，讓司機、加油站的加油工和信息中心管理人員都能在需要的時候，準確了解到整個礦山卡車油量使用情況，對卡車油量進行可靠的監(jiān)測和管理。在圖I中，所述的礦用卡車油量管理監(jiān)測方法中物理系統(tǒng)由數(shù)字油表I、信息中心服務(wù)器2、有線/無線網(wǎng)絡(luò)3、油量識別基站I、通訊復蓋范圍I、數(shù)字油表2、油量識別基站η、通訊復蓋范圍η、數(shù)字油表3和數(shù)字油表η構(gòu)成。在油量識別基站層
露天礦根據(jù)油量檢測需要，在關(guān)鍵地方所安裝油量識別基站I和油量識別基站η，在卡車上安裝數(shù)字油表I和數(shù)字油表η，如果基站安排的足夠密則可覆蓋整個礦山，基站定時向無線通訊復蓋范圍I里的卡車上安裝的數(shù)字油表發(fā)送當前油量上傳命令，時間范圍可設(shè)定，當通訊復蓋范圍I內(nèi)只有單臺車時卡車數(shù)字油表I與油量識別基站I在其工作頻段通信沒有問題，油量識別基站I接收到油量信息后給油表回復接收完畢確認信息，數(shù)字油表I通過無線數(shù)據(jù)接口收到完畢信號后完成當前命令執(zhí)行流程；
當通訊復蓋范圍η內(nèi)具有多臺車，同時與油量識別基站η通信時就可能在其工作頻段產(chǎn)生信號碰撞所帶來的誤碼問題，本發(fā)明解決該問題采用的卡車油量進行可靠的監(jiān)測和管理方法是當多臺車數(shù)字油表η在基站通訊復蓋范圍η內(nèi)，同時接收到數(shù)據(jù)上傳命令后，首先采用隨機數(shù)延遲上傳油量數(shù)據(jù)的方法與油量識別基站η通信，這時油量識別基站η可得到大部分數(shù)字油表的數(shù)據(jù)，當多個油表同時發(fā)送無線數(shù)據(jù)在空中因碰撞造成誤碼信息時(即若卡車油表不能在給定的時間內(nèi)接到基站返回的確認信息)，如數(shù)字油表3和數(shù)字油表η信息碰撞，第一次碰撞時卡車數(shù)字油表3和數(shù)字油表η采用無線數(shù)據(jù)跳頻與油量識別基站η傳送，若第二次碰撞時再采用隨機延時通信協(xié)議，直到數(shù)字油表3和數(shù)字油表η收到油量識別基站η返回的接收確認信息為止；在信息中心服務(wù)器層
信息中心服務(wù)器2的通信程序定時通過露天礦有線/無線網(wǎng)絡(luò)3定時訪問油量識別基站I和油量識別基站η站所緩存的油量等無線數(shù)據(jù)信息，訪問順序可按基站號遞增、遞減或指定方式進行，基站通訊復蓋范圍η密度越大，訪問時間間隔越小越接近實時數(shù)據(jù)，但滿足 實際工程需要可找到綜合平衡的基站數(shù)和訪問間隔數(shù)據(jù)，從而可讓司機、加油站的加油工和信息中心管理人員都能在需要的時候，準確了解到整個礦山卡車油量使用和管理情況，從而實現(xiàn)對卡車油量進行可靠的監(jiān)測和管理，避免卡車設(shè)備因加油管理不準所帶來的設(shè)備使用安全性問題。
權(quán)利要求
1.一種礦用卡車油量管理監(jiān)測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括數(shù)字油表、油量識別 基站、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)及信息中心服務(wù)器；其特征在于 所述數(shù)字油表安裝在各卡車上；所述數(shù)字油表包括油壓傳感器、數(shù)據(jù)采集器及控制顯示器及無線數(shù)據(jù)接ロ，所述油壓傳感器安裝在油箱的底部，并與數(shù)據(jù)采集器相連接；所述數(shù)據(jù)采集器采集油壓傳感器的數(shù)據(jù)并傳輸至控制顯示器進行顯示；所述無線數(shù)據(jù)接ロ安裝在控制顯示器上，并將控制顯示器的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)進行發(fā)送； 所述數(shù)字油表與油量識別基站之間通過信息傳輸網(wǎng)絡(luò)進行通訊，油量識別基站定時向數(shù)字油表發(fā)送當前油量上傳命令并緩存至油量識別基站； 所述信息中心服務(wù)器定時訪問油量識別緩存的油量數(shù)據(jù)，并進行顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種礦用卡車油量管理監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于 所述數(shù)字油表的控制顯示器顯示油表號、油箱底部壓カ和油耗百分比，還包括一油表頭，所述油表頭與控制顯示器連接并對控制顯示器的數(shù)據(jù)進行進行模擬量轉(zhuǎn)換和指示。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種礦用卡車油量管理監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于 所述數(shù)字油表的油壓傳感器通過ー傳感器安裝盤安裝在油箱底部。
4.一種礦用卡車油量管理監(jiān)測方法，其特征在于，所述方法如下 在各卡車上安裝數(shù)字油表，所述數(shù)字油表，包括油壓傳感器、數(shù)據(jù)采集器及控制顯示器及無線數(shù)據(jù)接ロ，所述油壓傳感器安裝在油箱的底部，并與數(shù)據(jù)采集器相連接；所述數(shù)據(jù)采集器采集油壓傳感器的數(shù)據(jù)并傳輸至控制顯示器進行顯示；所述無線數(shù)據(jù)接ロ安裝在控制顯示器上，并將控制顯示器的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)進行發(fā)送； 建立油量識別基站，所述數(shù)字油表與油量識別基站之間通過信息傳輸網(wǎng)絡(luò)進行通訊，油量識別基站定時向數(shù)字油表發(fā)送當前油量上傳命令并緩存上傳的數(shù)據(jù)至油量識別基站； 以及以信息中心服務(wù)器，所述信息中心服務(wù)器定時訪問油量識別緩存的油量數(shù)據(jù)，并進行顯示和信息管理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述數(shù)字油表及油量識別基站的數(shù)量均設(shè)置有多個。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述油量識別基站根據(jù)設(shè)定的時間和范圍向數(shù)字油表發(fā)送油量上傳命令。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于當多臺卡車的數(shù)字油表在油量識別基站通信覆蓋的有效范圍內(nèi)，接收到數(shù)據(jù)上傳命令后，首先采用隨機數(shù)延遲上傳油量數(shù)據(jù)的方法與基站通信，基站可得到大部分數(shù)據(jù)，當多個油表同時發(fā)送無線數(shù)據(jù)在空中因碰撞造成誤碼信息時，即若卡車油表不能在給定的時間內(nèi)接到基站返回的確認信息，第一次碰撞時卡車油表對無線數(shù)據(jù)采用碰撞跳頻傳送，第二次碰撞時再采用隨機延時通信協(xié)議，直到收到基站返回的確認信息為止。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于信息中心服務(wù)器訪問油量識別基站的訪問順序采用按基站號遞增、遞減或指定，基站密度越大，訪問時間間隔越小越接近實時數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種礦用卡車油量管理監(jiān)測系統(tǒng)和方法，尤其是指露天礦適用礦用卡車調(diào)度中卡車油表在行進中能夠進行多級加油提示的監(jiān)測系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)包括數(shù)字油表、油量識別基站、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)及信息中心服務(wù)器；所述數(shù)字油表安裝在各卡車上；所述數(shù)字油表將控制顯示器的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)進行發(fā)送；所述數(shù)字油表與油量識別基站之間通過信息傳輸網(wǎng)絡(luò)進行通訊，油量識別基站定時向數(shù)字油表發(fā)送當前油量上傳命令并緩存至油量識別基站；所述信息中心服務(wù)器定時訪問油量識別緩存的油量數(shù)據(jù)，并進行顯示。本發(fā)明的有益效果是，提供了一種卡車油量遠程數(shù)據(jù)管理方法，有效避免了因卡車加油管理不準帶來的出料停車的卡車大型設(shè)備使用安全問題。
文檔編號G01F23/14GK102636234SQ20121013447
公開日2012年8月15日 申請日期2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月3日
發(fā)明者東青, 吳志軍, 張福如, 王志文, 王梯清, 田靈華, 簡新春, 胡軍華, 金建國, 黃翠松 申請人:東青, 江西銅業(yè)股份有限公司