專利名稱：裝車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及列車的裝車系統(tǒng)，尤其涉及一種裝車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
目前工業(yè)自動化裝車系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用，但是裝車數(shù)據(jù)一直由專人手工抄寫，裝車量數(shù)據(jù)大多也是經(jīng)驗數(shù)據(jù)(例如以列車裝煤節(jié)數(shù)乘以節(jié)數(shù)進行估算)，因此，在手工抄寫的過程中，數(shù)據(jù)的精確度受外界條件影響較大，如果抄寫人員抄寫有誤，裝車數(shù)據(jù)就不能保證真實、準(zhǔn)確，而且工作效率低下。另外，手工抄寫的數(shù)據(jù)通常只能獲得的結(jié)果數(shù)據(jù)，而不能記錄整個裝車過程的數(shù)據(jù)，若某節(jié)車皮的裝車數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題，難以追溯源頭。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種能夠準(zhǔn)確、實時獲得裝車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。本發(fā)明提供的裝車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括車號掃描裝置、PLC控制器、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、裝車數(shù)據(jù)存儲裝置，其中車號掃描裝置用于掃描進站列車的車號，車號掃描裝置與數(shù)據(jù)處理模塊連接，以使數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)車號獲得列車基本信息，所述列車基本信息包括各節(jié)車皮的預(yù)定裝煤量；PLC控制器具有用于向裝車設(shè)備發(fā)出掐煤信號或補煤信號的信號輸出端；數(shù)據(jù)采集模塊通過數(shù)據(jù)接口與PLC控制器連接，用于從所述信號輸出端中采集掐煤信號或補煤信號；數(shù)據(jù)處理模塊與數(shù)據(jù)采集模塊連接，以根據(jù)所述預(yù)定裝煤量以及掐煤信號或補煤信號計算各節(jié)車皮的實際裝車數(shù)據(jù)；裝車數(shù)據(jù)存儲裝置與數(shù)據(jù)處理模塊連接，用于存儲所述實際裝車數(shù)據(jù)及列車基本信息。優(yōu)選地，所述車號掃描裝置為射頻信號識別裝置。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括裝車數(shù)據(jù)打印裝置，所述裝車數(shù)據(jù)打印裝置與數(shù)據(jù)存儲裝置連接，用于打印裝車數(shù)據(jù)存儲裝置中存儲的實際裝車數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，數(shù)據(jù)采集模塊為OPC客戶端。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括OPC服務(wù)器端，所述OPC服務(wù)器端集成在PLC控制器中， 所述OPC客戶端通過數(shù)據(jù)接口與PLC控制器中的OPC服務(wù)器端連接，用于從PLC控制器的信號輸出端中采集掐煤信號或補煤信號。本發(fā)明還公開了一種裝車數(shù)據(jù)采集方法，所述方法包括a.通過車號掃描裝置掃描車號；b.數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)車號獲取列車基本信息，所述列車基本信息包括各節(jié)車皮的預(yù)定裝煤量；c.在裝車過程中出現(xiàn)掐煤或補煤操作時，數(shù)據(jù)采集模塊從PLC控制器的信號輸出端采集相應(yīng)的掐煤信號或補煤信號并由數(shù)據(jù)處理模塊獲取所述掐煤信號或補煤信號； d.根據(jù)所述預(yù)定裝煤量和掐煤信號或補煤信號，數(shù)據(jù)處理模塊計算各節(jié)車皮的實際裝車數(shù)據(jù)；e.將所述實際裝車數(shù)據(jù)存儲到裝車數(shù)據(jù)存儲裝置中。優(yōu)選地，打印裝車數(shù)據(jù)存儲裝置存儲中的實際裝車數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，數(shù)據(jù)采集模塊為OPC客戶端；所述系統(tǒng)還包括OPC服務(wù)器端，所述OPC服務(wù)器端集成在PLC控制器中，所述OPC客戶端通過數(shù)據(jù)接口與PLC控制器中的OPC服務(wù)器端連接，用于從PLC控制器的信號輸出端中采集掐煤信號或補煤信號。優(yōu)選地，數(shù)據(jù)處理模塊在獲取列車基本信息之前，進行初始化進程。在本發(fā)明中，裝車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)啟動后，采集每節(jié)車皮的實際配煤量和裝車時間； 若操作員在裝車過程中有掐煤、補煤操作時，系統(tǒng)自動對實際裝煤量進行校正；裝車結(jié)束后，系統(tǒng)將列車基本信息與裝車數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，形成當(dāng)次列車的裝車數(shù)據(jù)報表。因此，對裝車數(shù)據(jù)的監(jiān)控更加準(zhǔn)確，而且能夠?qū)ρb車的全過程進行監(jiān)控，能夠?qū)?shù)據(jù)進行全程追溯。


圖1是本發(fā)明一種具體實施方式
的裝車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模塊示意圖；圖2是本發(fā)明一種具體實施方式
的裝車數(shù)據(jù)采集方法的流程圖。
具體實施例方式圖1所示為本發(fā)明一種具體實施方式
的裝車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊110、PLC控制器(Programmable Logic Controller可編程控制器)120、車號掃描裝置150、數(shù)據(jù)處理模塊180、裝車數(shù)據(jù)存儲裝置160。車號掃描裝置150用于掃描進站列車的車號。優(yōu)選地，車號掃描裝置為射頻信號識別裝置，車號掃描裝置向列車車輛上的芯片發(fā)射射頻信號，并且通過接收所述芯片的發(fā)射信號來獲取記錄在芯片上的列車基本信息。車號掃描裝置150通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口與數(shù)據(jù)處理模塊180連接，以使數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)車號獲得列車基本信息。數(shù)據(jù)處理模塊180還可以與裝車數(shù)據(jù)存儲裝置160連接， 通過訪問數(shù)據(jù)庫等操作，實現(xiàn)對列車基本信息和實際裝車數(shù)據(jù)的存儲、讀取。數(shù)據(jù)處理模塊 180可以由各種適合的處理器或控制邏輯元件實現(xiàn)。數(shù)據(jù)采集模塊110可以由操作終端實現(xiàn)，通過相應(yīng)的軟件和硬件設(shè)備實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收等操作。數(shù)據(jù)采集模塊可以包括優(yōu)選地，數(shù)據(jù)采集模塊110為OPC客戶端。相應(yīng)地，所述系統(tǒng)還包括OPC服務(wù)器端130，所述OPC服務(wù)器端130可以集成在PLC 控制器120中。即，PLC控制器120中的中央處理單元、存儲器、I/O物理接口及通信協(xié)議符合OPC標(biāo)準(zhǔn)。OPC 全稱是 Object Linking and Embeding (OLE) for Process Control，它為 Windows的應(yīng)用設(shè)備和現(xiàn)場過程控制裝置建立了通信的橋梁。以往，由于工業(yè)控制現(xiàn)場設(shè)備的種類繁多、接口及通信協(xié)議復(fù)雜，設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換給用戶帶來了巨大的困難。而OPC 標(biāo)準(zhǔn)以微軟公司的OLE技術(shù)為基礎(chǔ)，通過提供一套標(biāo)準(zhǔn)的0LE/C0M接口實現(xiàn)，在OPC技術(shù)中使用的是OLE 2技術(shù)，以允許多臺計算機之間交換文檔、圖形等對象。通過OPC標(biāo)準(zhǔn)，可以創(chuàng)建一個開放的、可互操作的控制系統(tǒng)。OPC采用客戶端/服務(wù)器端模式，OPC服務(wù)器端通常支持兩種類型的訪問接口 自動化接口(Automation interface)；自定義接口(Custom interface)。OPC為工業(yè)監(jiān)控帶來了便利，用戶不必再為適應(yīng)各種接口和通訊協(xié)議而煩惱。數(shù)據(jù)采集模塊110與PLC控制器120之間可以設(shè)置有工控網(wǎng)絡(luò)，因此，在本發(fā)明的裝車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中可以包括網(wǎng)絡(luò)通信裝置，例如通過ControlNet通訊卡及分支器將數(shù)據(jù)采集模塊與工控網(wǎng)絡(luò)連通，從而能夠從PLC控制器的信號輸出端中讀取列車基本信息以及掐煤信號或補煤信號。在本發(fā)明中，掐煤是指在預(yù)定裝煤量的基礎(chǔ)上減去一定數(shù)量的煤；而補煤則是在預(yù)定裝煤量的基礎(chǔ)上增加一定數(shù)量的煤。掐煤和補煤是對煤炭運輸中運煤量的實時調(diào)節(jié)。PLC控制器120是用于工業(yè)控制的控制部件，PLC控制器120可以包括電源、中央處理單元(CPU)、輸入輸出接口電路、計數(shù)、定位等功能模塊以及通信模塊。其工作原理為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉，在此不再贅述。PLC控制器120的信號輸入端、輸出端由輸入輸出接口電路實現(xiàn)。PLC控制器120 的信號輸入端可以與操作人員的操作終端連接，以接收掐煤、補煤指令。PLC控制器的信號輸出端與裝車設(shè)備連接，用于向裝車設(shè)備發(fā)出掐煤信號或補煤信號。PLC控制器120的信號輸出端用于與裝車設(shè)備連接，以向裝車設(shè)備發(fā)出掐煤信號或補煤信號。所述裝車設(shè)備可以是例如料斗等裝置，以料斗為例，在操作人員發(fā)出掐煤信號后，料斗會在預(yù)定卸煤時間之前提前關(guān)閉，從而減少了裝載車皮的裝煤量；同理，在操作人員發(fā)出補煤信號后，料斗會在預(yù)定卸煤時間之后延遲關(guān)閉，從而增加了裝載車皮的裝煤量。本發(fā)明的裝車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還包括裝車數(shù)據(jù)存儲裝置160，用于存儲實際裝車數(shù)據(jù)和列車基本信息，列車基本信息包括預(yù)定裝煤量。裝車數(shù)據(jù)存儲裝置160可以由安裝有數(shù)據(jù)庫的存儲服務(wù)器實現(xiàn)，數(shù)據(jù)庫可以采用Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。本發(fā)明的裝車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)還包括裝車數(shù)據(jù)打印裝置170，所述裝車數(shù)據(jù)打印裝置170可以與裝車數(shù)據(jù)存儲裝置160連接，以打印存儲的裝車數(shù)據(jù)。裝車數(shù)據(jù)打印裝置170 可以由各種適合的打印機實現(xiàn)。相應(yīng)地，在本發(fā)明提供的裝車數(shù)據(jù)采集方法中，可以包括以下步驟配煤開始后，數(shù)據(jù)采集模塊需要從PLC控制器中讀取列車基本信息。優(yōu)選地，在步驟201，在讀取列車基本信息之前，進行初始化進程。這是因為在生產(chǎn)過程中，可能由于各種原因?qū)е铝熊嚮拘畔⒌牟杉M程當(dāng)機。在初始化進程之后，列車基本信息進程將處于有效狀態(tài)。然后，在步驟202，通過車號掃描裝置掃描車號。車號掃描裝置向列車車輛上的芯片發(fā)射射頻信號，并且通過接收所述芯片的發(fā)射信號來獲取記錄在芯片上的列車基本信肩、ο在步驟203，與車號掃描裝置連接的數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)車號獲取所述列車基本信息。所述列車基本信息可以包括讀取火車進車序號(即車號)，與火車進車序號相關(guān)聯(lián)的配煤車節(jié)數(shù)、各節(jié)車皮的預(yù)定裝煤量。在裝車過程中出現(xiàn)掐煤或補煤操作時，PLC控制器的信號輸出端會發(fā)出掐煤信號或補煤信號，掐煤信號或補煤信號可以是電脈沖信號。在步驟204，數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)從 PLC控制器的信號輸出端讀取掐煤信號或補煤信號，對各節(jié)車皮的實際裝車數(shù)據(jù)進行計算。 在一個具體實施例中如果在裝車過程中，操作人員未進行掐煤、補煤干預(yù)，則各節(jié)車皮的預(yù)定裝煤量即為本節(jié)車皮的裝車數(shù)據(jù)。如果在裝車過程中出現(xiàn)了掐煤動作，用車皮預(yù)定裝煤量減去掐煤的數(shù)值，用相減后的差值作為本節(jié)車皮的裝車數(shù)據(jù)，從而對原裝車數(shù)據(jù)進行了校正；類似地，當(dāng)有補煤操作時，將車皮預(yù)定裝煤量與實際補煤量相加，用相加后的數(shù)值作為本節(jié)車皮的裝車數(shù)據(jù)，從而對原裝車數(shù)據(jù)進行了校正。在步驟205中，將所述實際裝車數(shù)據(jù)存儲到裝車數(shù)據(jù)存儲裝置中。在需要獲取實際裝車數(shù)據(jù)的時候，可以通過訪問裝車數(shù)據(jù)存儲裝置中的數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)。具體地，在訪問數(shù)據(jù)庫時，首先，創(chuàng)建應(yīng)用進程；完成對數(shù)據(jù)庫的連接，并獲取操作數(shù)據(jù)的上下文句柄。隨后通過傳遞數(shù)據(jù)庫上下文句柄完成對數(shù)據(jù)庫表的操作。這樣，就避免了多次連接數(shù)據(jù)庫造成系統(tǒng)負(fù)載及訪問延時等問題。優(yōu)選地，在步驟206，可以打印裝車數(shù)據(jù)存儲裝置存儲中的實際裝車數(shù)據(jù)。在一個具體實施例中待整列火車裝煤結(jié)束后，將實際裝車數(shù)據(jù)，即各節(jié)車皮的裝煤量數(shù)據(jù)與火車基本信息相關(guān)聯(lián)，數(shù)據(jù)匯總后，形成本次火車的實際裝車數(shù)據(jù)報表，通過打印機等打印裝置實現(xiàn)直接打印。上述實施例僅供說明本發(fā)明之用，而并非是對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)屬于本發(fā)明的范疇。
權(quán)利要求
1.一種裝車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括車號掃描裝置、PLC控制器、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、裝車數(shù)據(jù)存儲裝置，其中車號掃描裝置用于掃描進站列車的車號，車號掃描裝置與數(shù)據(jù)處理模塊連接，以使數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)車號獲得列車基本信息，所述列車基本信息包括各節(jié)車皮的預(yù)定裝煤量； PLC控制器具有用于向裝車設(shè)備發(fā)出掐煤信號或補煤信號的信號輸出端； 數(shù)據(jù)采集模塊通過數(shù)據(jù)接口與PLC控制器連接，用于從所述信號輸出端中采集掐煤信號或補煤信號；數(shù)據(jù)處理模塊與數(shù)據(jù)采集模塊連接，以根據(jù)所述預(yù)定裝煤量以及掐煤信號或補煤信號計算各節(jié)車皮的實際裝車數(shù)據(jù)；裝車數(shù)據(jù)存儲裝置與數(shù)據(jù)處理模塊連接，用于存儲所述實際裝車數(shù)據(jù)及列車基本信肩、ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述車號掃描裝置為射頻信號識別裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括裝車數(shù)據(jù)打印裝置，所述裝車數(shù)據(jù)打印裝置與數(shù)據(jù)存儲裝置連接，用于打印裝車數(shù)據(jù)存儲裝置中存儲的實際裝車數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)采集模塊為OPC客戶端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括OPC服務(wù)器端，所述OPC 服務(wù)器端集成在PLC控制器中，所述OPC客戶端通過數(shù)據(jù)接口與PLC控制器中的OPC服務(wù)器端連接，用于從PLC控制器的信號輸出端中采集掐煤信號或補煤信號。
6.一種裝車數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述方法包括a.通過車號掃描裝置掃描車號；b.數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)車號獲取列車基本信息，所述列車基本信息包括各節(jié)車皮的預(yù)定裝煤量；c.在裝車過程中出現(xiàn)掐煤或補煤操作時，數(shù)據(jù)采集模塊從PLC控制器的信號輸出端采集相應(yīng)的掐煤信號或補煤信號并由數(shù)據(jù)處理模塊獲取所述掐煤信號或補煤信號；d.根據(jù)所述預(yù)定裝煤量和掐煤信號或補煤信號，數(shù)據(jù)處理模塊計算各節(jié)車皮的實際裝車數(shù)據(jù)；e.將所述實際裝車數(shù)據(jù)存儲到裝車數(shù)據(jù)存儲裝置中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，打印裝車數(shù)據(jù)存儲裝置存儲中的實際裝車數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，數(shù)據(jù)采集模塊為OPC客戶端；所述系統(tǒng)還包括OPC服務(wù)器端，所述OPC服務(wù)器端集成在PLC控制器中，所述OPC客戶端通過數(shù)據(jù)接口與PLC控制器中的OPC服務(wù)器端連接，用于從PLC控制器的信號輸出端中采集掐煤信號或補煤信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，數(shù)據(jù)處理模塊在獲取列車基本信息之前， 進行初始化進程。
全文摘要
本發(fā)明公開的裝車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括車號掃描裝置、PLC控制器、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、裝車數(shù)據(jù)存儲裝置。車號掃描裝置用于掃描進站列車的車號，車號掃描裝置與數(shù)據(jù)處理模塊連接；PLC控制器具有用于向裝車設(shè)備發(fā)出掐煤信號或補煤信號的信號輸出端；數(shù)據(jù)采集模塊通過數(shù)據(jù)接口與PLC控制器連接，用于從所述信號輸出端中采集裝車過程中的掐煤信號或補煤信號；數(shù)據(jù)處理模塊與數(shù)據(jù)采集模塊連接，以根據(jù)所述預(yù)定裝煤量以及掐煤信號或補煤信號計算各節(jié)車皮的實際裝車數(shù)據(jù)；裝車數(shù)據(jù)存儲裝置與數(shù)據(jù)處理模塊連接，用于存儲所述實際裝車數(shù)據(jù)及列車基本信息。本發(fā)明對裝車數(shù)據(jù)的監(jiān)控更加準(zhǔn)確，而且能夠?qū)ρb車的全過程進行監(jiān)控，能夠?qū)?shù)據(jù)進行全程追溯。
文檔編號G05B19/05GK102495582SQ20111039207
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者李雄懷 申請人:中國神華能源股份有限公司