專利名稱：工位點(diǎn)車號(hào)采集裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軌道車輛的車號(hào)采集、讀取裝置及方法，特別是冶金企業(yè)的混鐵車車號(hào)采集裝置及方法。
鋼鐵廠鐵路線上的工位點(diǎn)(作業(yè)點(diǎn))有上百個(gè)，當(dāng)有混鐵車進(jìn)出相應(yīng)的工位點(diǎn)時(shí)，需要準(zhǔn)確地了解混鐵車的運(yùn)行狀態(tài)，例如高爐平臺(tái)下的鐵路線上受鐵的混鐵車是否準(zhǔn)時(shí)精確到達(dá)受鐵的作業(yè)點(diǎn)位置，以及裝滿鐵水的混鐵車是否準(zhǔn)時(shí)精確的到達(dá)鐵水預(yù)處理(如脫磷、脫硫、脫硅等)的工作點(diǎn)位置?，F(xiàn)有技術(shù)中，鋼鐵企業(yè)的混鐵車車號(hào)到達(dá)工作位置時(shí)的車號(hào)讀取方式是采用各種傳感器(條形碼、電磁感應(yīng)、微波感應(yīng)等)，這些傳感器安裝在鐵路兩鐵軌之間和靠近鐵路沿線的露天地方，實(shí)踐表明在高溫、高塵、高腐蝕、風(fēng)吹雨打、水浸泡的工作條件下設(shè)備很容易損壞，施工費(fèi)用大，維修費(fèi)用也高。隨著全球定位系統(tǒng)GPS(GPS:Global Positioning System)的發(fā)展應(yīng)用，GPS在實(shí)時(shí)定位中發(fā)揮了越來(lái)越大的作用，例如與電子地圖結(jié)合用于各種車輛、航船和飛行器的調(diào)度和監(jiān)控。GPS主要由二大部分組成GPS衛(wèi)星、地面監(jiān)控系統(tǒng)和用戶設(shè)備，其中用戶設(shè)備是根據(jù)用戶不同導(dǎo)航、定位的需要進(jìn)行不同設(shè)計(jì)。目前，移動(dòng)數(shù)據(jù)通信技術(shù)得到非常廣泛的應(yīng)用，如無(wú)線尋呼及GMS(全球數(shù)字移動(dòng)通訊)，其中DS(直接序列)和FH(跳頻)擴(kuò)頻通信技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用尤為迅猛，目前幾乎所有較大的移動(dòng)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)均采用上述擴(kuò)頻通信技術(shù)，與此相應(yīng)的DS和FH擴(kuò)頻通信收發(fā)設(shè)備也已非常成熟，但是，將該技術(shù)應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)的混鐵車的技術(shù)內(nèi)容還未見(jiàn)報(bào)道。
本發(fā)明的目的是得到一種工位點(diǎn)車號(hào)采集裝置和方法，是與GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行配合，采用無(wú)線移動(dòng)數(shù)據(jù)采集技術(shù)讀取混鐵車號(hào)、工位點(diǎn)號(hào)，不必在工位點(diǎn)安裝任何設(shè)備，并提高混鐵車工位點(diǎn)車號(hào)采集的準(zhǔn)確性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)解決方案為一種工位點(diǎn)車號(hào)采集裝置，它包括安裝混鐵車或機(jī)車上的混鐵車車載發(fā)送裝置1和安裝在控制室的工位點(diǎn)車號(hào)采集裝置2，其中所述的混鐵車車載發(fā)送裝置1包括全球接收衛(wèi)星定位信號(hào)的差分定位系統(tǒng)接收機(jī)接收的信號(hào)輸入導(dǎo)航計(jì)算機(jī)，導(dǎo)航計(jì)算機(jī)內(nèi)預(yù)先存儲(chǔ)有車號(hào)、各工位點(diǎn)地理坐標(biāo)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)導(dǎo)航計(jì)算機(jī)的控制由通信機(jī)將車號(hào)、工位點(diǎn)信息發(fā)送出去；所述的工位點(diǎn)車號(hào)采集裝置2包括接收從混鐵車發(fā)出的混鐵車進(jìn)出工位點(diǎn)的無(wú)線信號(hào)的通信機(jī)，存儲(chǔ)有工位點(diǎn)信息的工控機(jī)經(jīng)接口電路與儀表或過(guò)程機(jī)相接。
混鐵車車載發(fā)送裝置1還包括在廠房?jī)?nèi)推算定位用的計(jì)程儀。
一種工位點(diǎn)車號(hào)采集方法，是由工位點(diǎn)車號(hào)采集裝置2完成如下控制過(guò)程(1)設(shè)備啟動(dòng)，(2)初始化，(3)工控機(jī)設(shè)置接收存儲(chǔ)區(qū)，(4)設(shè)定頭指針=尾指針，(5)判斷頭指針是否等于尾指針，如果相等則重置尾指針，如果不相等則(6)取出頭指針數(shù)據(jù)，然后(7)頭指針+1，(8)判斷是否為混鐵車數(shù)據(jù)，如不是則重置尾指針；如是則(9)調(diào)出工位點(diǎn)數(shù)據(jù)與混鐵車數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，(10)判斷是含來(lái)自工位點(diǎn)，如不是則重置尾指針；如果是屬于離開(kāi)工位點(diǎn)的混鐵車的數(shù)據(jù)或來(lái)自工位點(diǎn)的數(shù)據(jù)，則(11)判斷是否處理過(guò)，如處理過(guò)則重置尾指針；如未處理過(guò)則(12)取出數(shù)據(jù)中的方向信息，(13)取出數(shù)據(jù)中的位置信息判斷此位置的工位點(diǎn)號(hào)，(14)取出數(shù)據(jù)中的車號(hào)信息，(15)形成的輸出數(shù)據(jù)格式(16)送到接口電路，并重置尾指針。
工位點(diǎn)車號(hào)采集方法中包括的工位點(diǎn)車號(hào)采集裝置2的中斷服務(wù)程序?yàn)?1)開(kāi)始并保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，(2)關(guān)中斷，(3)讀通信機(jī)數(shù)據(jù)放入隊(duì)列，(4)隊(duì)尾指針增量，(5)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，(6)開(kāi)中斷然后返回。
工位點(diǎn)車號(hào)采集方法中包括的混鐵車車載發(fā)送裝置1的向工位點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的程序?yàn)?1)設(shè)備啟動(dòng)并初始化，(2)判斷是否到達(dá)工位點(diǎn)區(qū)域，如不是則重新判斷，如是則(3)發(fā)送車號(hào)、混鐵車位置坐標(biāo)、方向信息，(4)置標(biāo)志位并返回。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)敘述。


圖1為本發(fā)明工位點(diǎn)車號(hào)采集裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明工位點(diǎn)車號(hào)采集方法流程框圖。
圖3為工位點(diǎn)車號(hào)采集裝置2的中斷服務(wù)流程框圖。
圖4為混鐵車車載發(fā)射設(shè)備1的發(fā)送數(shù)據(jù)流程框圖。
如圖1所示，本發(fā)明為一種無(wú)線移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，它由2部分裝置組成，其中的混鐵車車載發(fā)送裝置1與DGPS系統(tǒng)相結(jié)合，包括DGPS接收機(jī)、導(dǎo)航工控機(jī)、通信機(jī)、計(jì)程儀和電源，是安裝在混鐵車或機(jī)車上，當(dāng)混鐵車或機(jī)車通過(guò)或停止在工位點(diǎn)時(shí)(大地特征點(diǎn))時(shí)，DGPS接收機(jī)給出定位信息，在導(dǎo)航計(jì)算機(jī)中預(yù)制的工位點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如相符合則立即通過(guò)通訊機(jī)以無(wú)線方式發(fā)射出去，將車號(hào)、工位點(diǎn)、運(yùn)行方向發(fā)送給位于工位點(diǎn)的工位點(diǎn)車號(hào)采集裝置2。
導(dǎo)航計(jì)算機(jī)中預(yù)制的工位點(diǎn)的地理經(jīng)緯數(shù)據(jù)，是事先把混鐵車運(yùn)行區(qū)域的坐標(biāo)精確測(cè)量(誤差為厘米級(jí))，并分為若干區(qū)域、區(qū)段、大地坐標(biāo)點(diǎn)，形成數(shù)據(jù)庫(kù)，將實(shí)時(shí)測(cè)得的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)的已知精確數(shù)據(jù)對(duì)比，由區(qū)→段→點(diǎn)進(jìn)行判斷，這樣可把龐大的數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)到可以用工控機(jī)完成，大大提高精度和運(yùn)算速度。
本發(fā)明的車載設(shè)備還包括計(jì)程儀，GPS傳感器和計(jì)程儀同時(shí)都將定位信息和里程信息送給工控計(jì)算機(jī)緩存。平時(shí)當(dāng)機(jī)車運(yùn)行在廠房外時(shí)，差分GPS接收機(jī)根據(jù)衛(wèi)星定位系統(tǒng)以及差分修正數(shù)據(jù)輸出機(jī)車目前的準(zhǔn)確經(jīng)緯度位置信息。當(dāng)機(jī)車進(jìn)入廠房衛(wèi)星信號(hào)被遮擋住時(shí)，差分GPS接收機(jī)無(wú)法定位出機(jī)車準(zhǔn)確的經(jīng)緯度，工控計(jì)算機(jī)則根據(jù)計(jì)程儀的信息以及GPS值的可用時(shí)的數(shù)值，推算出機(jī)車的運(yùn)行位置數(shù)據(jù)。
工位點(diǎn)車號(hào)采集裝置2包括工位點(diǎn)工控機(jī)、擴(kuò)頻通信機(jī)、顯示電路、接口電路和電源，其中工位點(diǎn)工控機(jī)預(yù)先置入工位點(diǎn)數(shù)據(jù)，工位點(diǎn)數(shù)據(jù)用數(shù)字代碼表示，一個(gè)工位點(diǎn)代碼存儲(chǔ)該工位點(diǎn)所在區(qū)域、區(qū)段及大地坐標(biāo)點(diǎn)的范圍，這些數(shù)據(jù)是事先精確測(cè)量好預(yù)先置入車號(hào)采集裝置2的工位點(diǎn)工控機(jī)。
由通信機(jī)接收的混鐵車進(jìn)、出各個(gè)工位點(diǎn)信息的無(wú)線信號(hào)輸入工位點(diǎn)工控機(jī)，經(jīng)顯示電路顯示該混鐵車的車號(hào)，并被處理成相應(yīng)信號(hào)經(jīng)接口電路送入下一步的工位點(diǎn)，如出鐵稱量盤或煉鋼過(guò)程機(jī)。
本發(fā)明的工位點(diǎn)車號(hào)采集方法，是由工位點(diǎn)車號(hào)采集裝置2完成如下控制過(guò)程參見(jiàn)圖2，(步驟1～4)由于混鐵車循環(huán)不斷地向企業(yè)的控制中心發(fā)送位置報(bào)告，由控制中心決定在同一頻段、同一時(shí)刻、同一空間里，只有一輛混鐵車或機(jī)車發(fā)送位置報(bào)告，保證無(wú)線信號(hào)不會(huì)在空間發(fā)生碰撞。
步驟5～8，安裝在中央控制操作室的工位點(diǎn)車號(hào)采集裝置2實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每輛混鐵車或機(jī)車發(fā)送的位置報(bào)告，不斷接收到移動(dòng)的混鐵車上發(fā)出工位點(diǎn)區(qū)域位置信息及車號(hào)，用逐次逼近的方法逐漸的由區(qū)域判斷縮小到區(qū)段的判斷，在逐漸由區(qū)段的判斷縮小到工位點(diǎn)的坐標(biāo)點(diǎn)上。即首先判斷頭指針是否等于(第一個(gè)數(shù)據(jù))尾指針，即與工控機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)的工位點(diǎn)經(jīng)緯度數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，然后每隔一定時(shí)間采集一個(gè)數(shù)據(jù)，判斷是否為混鐵車數(shù)據(jù)，當(dāng)工位點(diǎn)工控機(jī)判斷由通訊機(jī)接收的數(shù)據(jù)為機(jī)車的位置報(bào)告時(shí)，不做處理。(步驟8～11)，判斷接收的數(shù)據(jù)為混鐵車的位置報(bào)告時(shí)，如不是混鐵車數(shù)據(jù)，則返回重置尾指針；如是混鐵車數(shù)據(jù)，每個(gè)工位點(diǎn)車號(hào)采集裝置首先對(duì)其位置進(jìn)行判斷，看是否本采集裝置所管理的工位點(diǎn)位置，若不是，不做處理，即不執(zhí)行逐漸逼近進(jìn)行判斷。(步驟11～16)，若是則對(duì)其車號(hào)進(jìn)行讀入，先確定混鐵車是離開(kāi)工位點(diǎn)還是逼近工位點(diǎn)，若混鐵車離開(kāi)工位點(diǎn)車號(hào)采集裝置就要將工位點(diǎn)上作業(yè)的車號(hào)清理掉；如確定是進(jìn)入工位點(diǎn)，則取出數(shù)據(jù)中的位置信息判斷此位置的工位點(diǎn)號(hào)，然后取出數(shù)據(jù)中的車號(hào)信息，經(jīng)接口電路轉(zhuǎn)換后送給出鐵稱量盤或過(guò)程機(jī)并同時(shí)將車號(hào)送顯示電路顯示車號(hào)，然后一直監(jiān)測(cè)此混鐵車直到其離開(kāi)工位點(diǎn)時(shí)，做相同處理，并通知出鐵稱量盤或過(guò)程機(jī)同時(shí)消除車號(hào)顯示。
本發(fā)明的工位點(diǎn)車號(hào)采集方法還包括開(kāi)辟一接收數(shù)據(jù)隊(duì)列存儲(chǔ)區(qū)(圖2中步驟3)，然后工位點(diǎn)車號(hào)采集裝置2采用中斷服務(wù)方法獲取通信機(jī)輸出的數(shù)據(jù)，當(dāng)通訊機(jī)有數(shù)據(jù)輸入時(shí)，進(jìn)入中斷服務(wù)程序(參見(jiàn)圖3)，程序開(kāi)始，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，關(guān)中斷，即關(guān)掉工位點(diǎn)車號(hào)的終端接口，使它專門處理混鐵車發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)；接受到通訊機(jī)輸出的數(shù)據(jù)送到當(dāng)前接受隊(duì)列尾指向的單元，并使尾指針增量，數(shù)據(jù)處理完后，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)并關(guān)中斷，即向所需要到達(dá)工位點(diǎn)混鐵車號(hào)的終端發(fā)車號(hào)(例如發(fā)向過(guò)程計(jì)算機(jī)、DCS、PLC)，返回主程序。
主程序處理時(shí)，按接收隊(duì)列頭指針讀出數(shù)據(jù)，判斷是否混鐵車、是否到達(dá)或離開(kāi)工位點(diǎn)等，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，同時(shí)使頭指針增量。
本發(fā)明的工位點(diǎn)車號(hào)采集方法還包括混鐵車車載發(fā)送裝置的向工位點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)方法，(參見(jiàn)圖4)設(shè)備初始化后判斷是否到達(dá)工位點(diǎn)區(qū)域，如不是則重新判斷；如是則發(fā)送車號(hào)、混鐵車坐標(biāo)位置和發(fā)送方向信息，然后置標(biāo)志并返回。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明是將全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)應(yīng)用于讀取、采集在鋼鐵廠鐵路線上的工位點(diǎn)作業(yè)的混鐵車車號(hào)，即采用安裝在混鐵車上的導(dǎo)航設(shè)備和遠(yuǎn)離鐵路的操作室安裝的工位點(diǎn)車號(hào)采集設(shè)備兩部分設(shè)備，當(dāng)有混鐵車進(jìn)出相應(yīng)的工位點(diǎn)時(shí)，混鐵車的車載發(fā)射裝置發(fā)出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，由安裝在附近的控制操作室內(nèi)的車號(hào)采集裝置接收并處理成相應(yīng)的信號(hào)送給下一步工位點(diǎn)有關(guān)儀表，同時(shí)在本工位點(diǎn)顯示該車號(hào)，可使調(diào)度人員及時(shí)掌握混鐵車在各個(gè)工位點(diǎn)的分布，提高調(diào)度和生產(chǎn)管理的安全性、準(zhǔn)確率和生產(chǎn)效率。
權(quán)利要求
1．一種工位點(diǎn)車號(hào)采集裝置，其特征在于它包括安裝混鐵車或機(jī)車上的混鐵車車載發(fā)送裝置1和安裝在控制室的工位點(diǎn)車號(hào)采集裝置2，其中所述的混鐵車車載發(fā)送裝置1包括全球接收衛(wèi)星定位信號(hào)的差分定位系統(tǒng)接收機(jī)接收的信號(hào)輸入導(dǎo)航計(jì)算機(jī)，導(dǎo)航計(jì)算機(jī)內(nèi)預(yù)先存儲(chǔ)有車號(hào)、各工位點(diǎn)地理坐標(biāo)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)導(dǎo)航計(jì)算機(jī)的控制由通信機(jī)將車號(hào)、工位點(diǎn)信息發(fā)送出去；所述的工位點(diǎn)車號(hào)采集裝置2包括接收從混鐵車發(fā)出的混鐵車進(jìn)出工位點(diǎn)的無(wú)線信號(hào)的通信機(jī)，存儲(chǔ)有工位點(diǎn)信息的工控機(jī)經(jīng)接口電路與儀表或過(guò)程機(jī)相接。
2．根據(jù)權(quán)利要求1中所述的工位點(diǎn)車號(hào)采集裝置，其特征在于所述的混鐵車車載發(fā)送裝置1還包括在廠房?jī)?nèi)推算定位用的計(jì)程儀。
3．一種工位點(diǎn)車號(hào)采集方法，其特征在于是由工位點(diǎn)車號(hào)采集裝置2完成如下控制過(guò)程(1)設(shè)備啟動(dòng)，(2)初始化，(3)工控機(jī)設(shè)置接收存儲(chǔ)區(qū)，(4)設(shè)定頭指針=尾指針，(5)判斷頭指針是否等于尾指針，如果相等則重置尾指針，如果不相等則(6)取出頭指針數(shù)據(jù)，然后(7)頭指針+1，(8)判斷是否為混鐵車數(shù)據(jù)，如不是則重置尾指針；如是則(9)調(diào)出工位點(diǎn)數(shù)據(jù)與混鐵車數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，(10)判斷是否來(lái)自工位點(diǎn)，如不是則重置尾指針；如果是屬于離開(kāi)工位點(diǎn)的混鐵車的數(shù)據(jù)或來(lái)自工位點(diǎn)的數(shù)據(jù)，則(11)判斷是否處理過(guò)，如處理過(guò)則重置尾指針；如未處理過(guò)則(12)取出數(shù)據(jù)中的方向信息，(13)取出數(shù)據(jù)中的位置信息判斷此位置的工位點(diǎn)號(hào)，(14)取出數(shù)據(jù)中的車號(hào)信息，(15)形成的輸出數(shù)據(jù)格式(16)送到接口電路，并重置尾指針。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的工位點(diǎn)車號(hào)采集方法，其特征在于所述的工位點(diǎn)車號(hào)采集裝置2的中斷服務(wù)程序?yàn)?1)開(kāi)始并保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，(2)關(guān)中斷，(3)讀通信機(jī)數(shù)據(jù)放入隊(duì)列，(4)隊(duì)尾指針增量，(5)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，(6)開(kāi)中斷然后返回。
5．根據(jù)權(quán)利要求3所述的工位點(diǎn)車號(hào)采集方法，其特征在于所述的混鐵車車載發(fā)送裝置1的向工位點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的程序?yàn)?1)設(shè)備啟動(dòng)并初始化，(2)判斷是否到達(dá)工位點(diǎn)區(qū)域，如不是則重新判斷，如是則(3)發(fā)送車號(hào)、混鐵車位置坐標(biāo)、方向信息，(4)置標(biāo)志位并返回。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種混鐵車車號(hào)采集裝置及方法,它包括安裝混鐵車或機(jī)車上的混鐵車車載發(fā)送裝置1和安裝在控制室的工位點(diǎn)車號(hào)采集裝置2,其中:混鐵車車載發(fā)送裝置1包括:DGPS接收機(jī)接收的信號(hào)輸入導(dǎo)航計(jì)算機(jī),導(dǎo)航計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)有車號(hào)、各工位點(diǎn)地理坐標(biāo)的數(shù)據(jù),由通信機(jī)將車號(hào)、工位點(diǎn)信息發(fā)送出去。工位點(diǎn)車號(hào)采集裝置2包括:接收從混鐵車發(fā)出的混鐵車進(jìn)出工位點(diǎn)的無(wú)線信號(hào)的通信機(jī),存儲(chǔ)有工位點(diǎn)信息的工位點(diǎn)計(jì)算機(jī)經(jīng)接口電路與儀表或過(guò)程機(jī)相接。
文檔編號(hào)B61L25/00GK1235915SQ9910340
公開(kāi)日1999年11月24日 申請(qǐng)日期1999年3月26日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月26日
發(fā)明者王晉豫, 周仁義, 龔國(guó)維 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵(集團(tuán))公司