專利名稱：井下礦車貨品電子交接控制裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及貨品交接控制和管理裝置及其控制方法。
背景技術(shù)：
長期以來，我國礦山行業(yè)的物料配送環(huán)節(jié)仍然采取人工管理為主，對于供應(yīng)站到各個作業(yè)場所之間的物料配送管理都是采用紙質(zhì)的單據(jù)進(jìn)行信息交互或作為憑證，由于礦井生產(chǎn)所用材料的品種、數(shù)量較大，儲備物資的品種、數(shù)量也較多，同時由于采礦新技術(shù)發(fā)展的速度不斷加快，設(shè)備更換的速度明顯加快，使得配送的貨物的品種也越來越多，導(dǎo)致人エ管理方式下的井下物料配送效率低，準(zhǔn)確性差，在很大程度上制約著礦井的生產(chǎn)，具體表現(xiàn)在以下方面
在礦井運輸中，存在著地面裝載、貨物集中到井口、運送下井、井下重新編組、井下運送、貨物交接等多個環(huán)節(jié)，以及在物料拉出時包含此過程的逆向運送環(huán)節(jié)，各個環(huán)節(jié)的都通過紙質(zhì)單據(jù)作為憑據(jù)，而在煤礦現(xiàn)場手工操作步驟多、現(xiàn)場環(huán)境較臟的情況下，紙質(zhì)單據(jù)的傳遞尤其不便，致使國內(nèi)礦井運輸中，幾乎都是摒棄紙質(zhì)單據(jù)而采用粉筆在車皮外殼上簡單書寫該車皮所裝載貨物的名稱、數(shù)量、規(guī)格、単位等內(nèi)容這種簡化的方法來管理，存在著易被沖刷、污染、篡改、不易識別、書寫位置隨意等諸多缺點，并且無法進(jìn)行運輸過程的自動跟蹤管理，對于運輸產(chǎn)量也不易統(tǒng)計。并且由于井下工作環(huán)境差，普遍無固定工作場所，存在紙質(zhì)介質(zhì)易被污染、易破損、不便書寫、易丟失等缺點，所以司機對于頻繁編組的車皮，在送貨物時一般也只是記錄其車皮的數(shù)量，對于運送內(nèi)容都是根據(jù)粉筆字內(nèi)容粗略記憶，很容易出錯，同時在貨物交接時一般只是反映車皮的數(shù)量，對于物料的數(shù)量都是粗略估計，運送準(zhǔn)確性差，重復(fù)運輸次數(shù)多，導(dǎo)致生產(chǎn)產(chǎn)量降低。在近年國家對安全要求日益嚴(yán)格的基礎(chǔ)上，很多礦井建設(shè)了機車運輸監(jiān)控系統(tǒng)，但該系統(tǒng)目前基本上只對有軌機車的動力車頭進(jìn)行監(jiān)控，從調(diào)度層面解決了運輸安全問題，對運輸車皮的監(jiān)控管理還顯得非常薄弱，亦不能對物料配送環(huán)節(jié)起到管理優(yōu)化作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述煤礦運輸生產(chǎn)過程中存在的管理效率低下問題，提供了ー種井下礦車貨品電子交接的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
本發(fā)明在硬件上由有源車載電子標(biāo)簽(2)、無源車載電子標(biāo)簽(4)便攜式手操器(I)、固定式讀卡器(3)等設(shè)備組成。在每個運輸車皮上都會安裝一只有源車載電子標(biāo)簽(2)與ー只無源車載電子標(biāo)簽(4 )，兩只電子標(biāo)簽分別安裝于車皮的兩側(cè)，有源電子標(biāo)簽采用電池供電，無源電子標(biāo)簽無需通過電池供電，無源電子的標(biāo)簽成本大大低于有源電子標(biāo)簽。固定式讀卡器(3)安裝于井下貨物交接的巷道壁、地面料場與自動卸載坑等作業(yè)場所，固定式讀卡器(3)通過有線通信網(wǎng)絡(luò)與地面監(jiān)控主機互聯(lián)，并可與地面監(jiān)控主機進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
便攜式手操器(I)具有IXD顯示屏與鍵盤，IXD可以顯示物料表格等各種信息，鍵盤用于對便攜式手操器(I)進(jìn)行操作。便攜式手操器(I)與固定式讀卡器(3)、有源車載電子標(biāo)簽(2 )以及無源車載電子標(biāo)簽(4 )之間通過無線方式進(jìn)行通訊。有源車載電子標(biāo)簽(2 )同時固定式讀卡器(3)之間也可采用無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。安裝于車皮上的無源車載電子標(biāo)簽(4)與有源車載電子標(biāo)簽(2)都具有唯一的ID號，兩種ID號都可通過便攜式手操器(I)讀出。每ー節(jié)車皮具有唯一一個編號，在車皮出廠前已經(jīng)安裝或印刷在車皮箱體上，車皮編號可以由肉眼直接識別。兩個安裝在同一個車皮上的電子標(biāo)簽的ID號與車皮編號之間存在一一對應(yīng)關(guān)系，其對應(yīng)關(guān)系表存儲在便攜式手操器(I)中與地面管理計算機中。有源車載電子標(biāo)簽(2)內(nèi)部具有可擦寫存儲器，可以被便攜式手操器(I)與讀卡器讀寫，內(nèi)部可以存儲車皮編號、裝載貨物信息、裝載單位、貨物目的地點等信息。在裝載貨物時，裝載人員通過便攜式手操器(I)將所裝貨物、目的地點、裝載單位
等信息寫入到有源車載電子標(biāo)簽(2)中；在卸載貨物時，卸貨人員通過便攜式手操器(I)將有源車載電子標(biāo)簽(2)內(nèi)部的信息清空為空載狀態(tài)；使得有源車載電子標(biāo)簽(2)內(nèi)部存儲的信息可以反映車皮的實際裝載情況。當(dāng)機車從存放單一品種的料場(如黃沙、水泥、木材)裝載ロ駛出吋，通常為滿載狀態(tài)，可以通過安裝在料場裝載ロ處的讀卡器自動修改有源車載電子標(biāo)簽(2)內(nèi)的貨物內(nèi)容為該料場所對應(yīng)的材料，可省去人工通過便攜式手操器(I)逐一錄入的過程。并且當(dāng)裝滿矸石、煤以及黃沙等單一品種一列機車通過卸載坑或翻滾籠等自動卸載設(shè)備吋，可通過安裝在自動卸載設(shè)備出ロ的讀卡器自動清空有源車載電子標(biāo)簽
(2)內(nèi)部的信息為空載狀態(tài)，使其標(biāo)記為空車，可省去人工通過便攜式手操器(I)逐一錄入的過程。便攜式手操器(I)內(nèi)部具有有源電子標(biāo)簽讀寫模塊，其無線通訊距離可以由內(nèi)部程序進(jìn)行調(diào)整。便攜式手操器(I)同時具有無源電子標(biāo)簽讀寫模塊，其可以識別到其周圍最大O. 4米范圍的無源車載電子標(biāo)簽(4)。當(dāng)操作人員希望與某個車皮上的無源電子標(biāo)簽進(jìn)行通訊時，調(diào)近便攜式手操器與希望交互信息的無源車載電子標(biāo)簽(4)之間的物理距離，使其有效通訊范圍內(nèi)只存在這ー個電子標(biāo)簽，從而讀取到其ID號，然后根據(jù)內(nèi)部的ID號對照表自動查詢到安裝在本車皮上有源車載電子標(biāo)簽(2)的ID號，再可與該有源車載電子標(biāo)簽(2)進(jìn)行信息交互。通過利用以上設(shè)備的功能，送貨司機在取貨與送貨時，可以方便的進(jìn)行電子化交接，其方法如下
送貨司機在送貨前，利用便攜式手操器(I)讀取機車頭所掛接車皮的有源車載電子標(biāo)簽(2) (I)內(nèi)部的信息，匯總形成電子交接單，之后將電子交接單發(fā)送給供料人員所持有的便攜式手操器(1)，由供料人員確認(rèn)后，發(fā)送確認(rèn)信息到司機的便攜式手操器(I)上完成交接，經(jīng)過確認(rèn)后的電子交接單存儲與便攜式手操器(I)內(nèi)部。并實時通過固定式讀卡器(3)將交接信息上報于地面監(jiān)控主機，使得地面管理可以掌握司機的工作狀況。當(dāng)車皮重新編組后，司機可以重新讀取每個有源電子標(biāo)簽中的貨物內(nèi)容形成新的電子交接単，存儲于便攜式手操器(I)內(nèi)部。當(dāng)司機將貨物運輸?shù)侥康牡攸c后，將便攜式手操器(I)內(nèi)部存儲的電子交接單通過無線信號發(fā)送給接料人員的便攜式手操器(I)，接料人員可以通過便攜式手操器(I)上的LCD顯示屏查看收貨清単，并通過便攜式手操器(I)讀取車載電子標(biāo)簽(I)內(nèi)部信息得到車皮所裝貨物信息加以對照，然后發(fā)送確認(rèn)結(jié)果信息到送貨司機的便攜式手操器(1)，以此完成貨物交接。完成交接后便攜式手操器(I)還會將交接信息通過固定讀卡器(3)上報主控機。主控機可以及時了解貨物送達(dá)情況。接料人員通過便攜式手操器(I)讀取車載電子標(biāo)簽(I)內(nèi)部信息進(jìn)行接貨確認(rèn)吋，為了提高確認(rèn)效率，可以結(jié)合周邊環(huán)境適當(dāng)調(diào)整便攜式手操器(I)的發(fā)射功率進(jìn)行，當(dāng)其周邊除了需交接的車皮之外，無其他車皮時，可以調(diào)高功率，一次性完成所有電子標(biāo)簽信息讀取核實，當(dāng)其周邊除了需交接的車皮還有其它車皮時，可以適當(dāng)降低發(fā)送功率，分批讀取核實，或逐一讀取無源車載電子標(biāo)簽(4 )內(nèi)部信息進(jìn)行核實。本發(fā)明有著交接明確、詳細(xì)等優(yōu)點，有效克服了井下較惡劣工作環(huán)境下貨物信息確認(rèn)的不便性，提高了工作效率，同時手操器還會將交接信息自動通過安裝在特定地點的
固定讀卡器及控制網(wǎng)絡(luò)及時上報調(diào)度中心管理主機，使得管理及時掌握貨物送達(dá)情況，提高管理質(zhì)量。


圖I是本發(fā)明中手操器之間電子交接示意圖。圖2是本發(fā)明實際所在的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式參見附圖I所示。本發(fā)明在由有源車載電子標(biāo)簽(2)、無源車載電子標(biāo)簽(4)便攜式手操器(I)、固定式讀卡器(3)等設(shè)備組成。在每個運輸車皮上都會安裝一只有源車載電子標(biāo)簽(2)與一只無源車載電子標(biāo)簽(4)，兩只電子標(biāo)簽分別安裝于車皮的兩側(cè)，有源電子標(biāo)簽采用電池供電，無源電子標(biāo)簽無需通過電池供電，無源電子的標(biāo)簽成本大大低于有源電子標(biāo)簽。固定式讀卡器(3)安裝于井下貨物交接的巷道壁、地面料場與自動卸載坑等作業(yè)場所，固定式讀卡器(3)通過有線通信網(wǎng)絡(luò)與地面監(jiān)控主機互聯(lián)，并可與地面監(jiān)控主機進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。便攜式手操器(I)具有IXD顯示屏與鍵盤，IXD可以顯示物料表格等各種信息，鍵盤用于對便攜式手操器(I)進(jìn)行操作。便攜式手操器(I)與固定式讀卡器(3)、有源車載電子標(biāo)簽(2 )以及無源車載電子標(biāo)簽(4 )之間通過無線方式進(jìn)行通訊。有源車載電子標(biāo)簽(2 )同時固定式讀卡器(3)之間也可采用無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。本方法一般與礦井車皮物料跟蹤管理系統(tǒng)配套使用，礦用車皮物料跟蹤管理系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)如圖2所示系統(tǒng)除車載電子標(biāo)簽、手操器與固定式讀卡器外，另外還包括監(jiān)測分站、網(wǎng)絡(luò)交換機和監(jiān)控主機。其中固定讀卡器通過RS485總線與監(jiān)測分站連接，監(jiān)測分站再通過網(wǎng)絡(luò)交換機與主控計算機相連接。固定讀卡器不但安裝于井下車場、井下貨物交接等位置，同時也安裝于地面料場、庫房等位置，便于對物料裝載、運輸、卸載的全程進(jìn)行管理。在實施時，系統(tǒng)在礦車車皮等移動目標(biāo)上上安裝無源車載電子標(biāo)簽與有源車載電子標(biāo)簽，在安裝的同時將2個電子標(biāo)簽的ID號與車皮的編號的對照表錄入到計算機中管理，之后再轉(zhuǎn)存至手操器中供查詢使用。在應(yīng)用過程中，裝料人員、司機與各施工隊的接料人員都需要配備手操器，便于對電子標(biāo)簽進(jìn)行讀寫及電子交接。車皮在裝載貨物吋，由裝料人員通過手操器先確定有源車載電子標(biāo)簽的ID號，防止誤讀寫到其它有源車載電子標(biāo)簽，然后將所裝載貨物信息錄入到有源車載電子標(biāo)簽中，確定有源車載電子標(biāo)簽ID號的方法有3 種，ー是直接通過車皮編號查詢對照表實現(xiàn)，ニ是降低有源車載電子標(biāo)簽讀寫模塊的收發(fā)功率，使其有效通訊范圍內(nèi)只存在一個有源車載電子標(biāo)簽從而獲取，三是通過讀取無源車載電子標(biāo)簽的編號后，再自動查表獲得。在實際應(yīng)用可能實際情況靈活運用這3中方式以提高快速識讀的目的。司機與接料人員之間的貨物交接通過手操器無線通訊電子交接，交接數(shù)據(jù)包括重車數(shù)量、空車數(shù)量、貨物種類、交接時間、交接人等，系統(tǒng)須保證避免冒充交接情況發(fā)生。流程如下
每個施工隊接料人員與每個司機持有一臺手操器，司機在送料前運用手操器清點每個車皮的貨物裝載情況(包括重車與空車)，用表格的形式存儲在手操器內(nèi)部，形成電子交接單，當(dāng)貨物送到目的地時，司機把自己手中的手操器中的電子交接單信息通過無線的方式發(fā)給接料人員手操器，接料人員然后讀取每個車皮上的有源車載電子標(biāo)簽逐一對照核實，核實無誤后按“確認(rèn)”鍵同意接料。施工隊需要運出物料時，在每裝載一節(jié)車皮物料時，通過手操器向電子標(biāo)簽錄入車皮物料信息，也可裝載完ー批物料時集中錄入。當(dāng)司機從施工隊拉出車皮時，先通過手操器清點要拉出的車皮電子標(biāo)簽內(nèi)信息形成電子交接單，然后發(fā)給生產(chǎn)隊的手操器，生產(chǎn)隊人員確認(rèn)后按“確認(rèn)”鍵出料。施工隊接料與出料電子交接分兩個獨立的步驟進(jìn)行，在毎次交接時一方手操器上留有對方手操器的唯一序列號與對方操作人員姓名，以供核查時使用，同時起到防范冒充父接作用。一般在貨物交接點附近設(shè)有固定式讀卡器，貨物交接的結(jié)果可實時傳送到地面計算機上，當(dāng)在貨物交接點附近沒有固定式讀卡器吋，當(dāng)手操器遇到下ー個固定式讀卡器時再自動上報貨物交接信息。
權(quán)利要求
1.井下礦車貨品電子交接控制裝置，其特征在于包括有源車載電子標(biāo)簽(2)、無源車載電子標(biāo)簽(4)、便攜式手操器(I)、固定式讀卡器(3)組成；每個運輸物料的礦車上安裝一只有源車載電子標(biāo)簽(2)與一只無源車載電子標(biāo)簽(4)，分別安裝于車皮的兩側(cè)，固定式讀卡器(3)安裝于井下貨物交接的作業(yè)場所； 固定式讀卡器(3)通過有線通信網(wǎng)絡(luò)與地面監(jiān)控主機互聯(lián)，通過有線網(wǎng)絡(luò)通訊，便攜式手操器(I)與固定式讀卡器(3)之間采用無線方式通訊，有源車載電子標(biāo)簽(2)與固定式讀卡器(3)之間采用無線方式通訊，便攜式手操器(I)與有源車載電子標(biāo)簽(2)之間采用無線方式通訊，便攜式手操器(I)與無源車載電子標(biāo)簽(4 )之間采用無線方式通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的井下礦車貨品電子交接控制裝置，其特征在于便攜式手操器(I)安裝有LCD顯示屏與鍵盤，LCD用以顯示各種表格等信息，鍵盤用以對便攜式手操器(I)進(jìn)行操作。
3.井下礦車貨品電子交接的方法，其特征在干所述的無源車載電子標(biāo)簽(4)具有唯一的ID號，所述的有源車載電子標(biāo)簽(2)也具有唯一的ID號，兩種ID號都可通過便攜式手操器(I)讀出；每一節(jié)車皮具有唯一一個編號，安裝或印刷在車皮箱體外側(cè)；安裝在同一個車皮上的兩個電子標(biāo)簽的ID號與車皮編號之間存在對應(yīng)關(guān)系，其對應(yīng)關(guān)系表存儲在便攜式手操器(I)中；有源車載電子標(biāo)簽(2)內(nèi)部可以存儲車皮編號、裝載貨物列表、裝載單位、貨物目的地點等信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的井下礦車貨品電子交接的方法，其特征在于在裝載貨物吋，裝載人員通過便攜式手操器(I)將所裝貨物信息、目的地點編寫到有源車載電子標(biāo)簽(2)中；在卸載貨物時，卸貨人員通過便攜式手操器(I)將有源電子標(biāo)簽(2)內(nèi)部的信息清空為空載狀態(tài)；使得電子標(biāo)簽可以實時反映車皮的實際裝載情況。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的井下礦車貨品電子交接的方法，其特征在于送貨機車司機在取貨前利用便攜式手操器(I)讀取掛接車皮的有源車載電子標(biāo)簽(2)內(nèi)部的信息形成電子交接單，之后將電子交接單發(fā)送給供料人員所持有的便攜式手操器(I)，由供料人員確認(rèn)后，發(fā)送確認(rèn)信息到司機的便攜式手操器(I)上完成交接，并實時通過讀卡器將交接信息上報于地面監(jiān)控主機，使得地面管理人員可以掌握機車司機的工作狀況。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的井下礦車貨品電子交接的方法，其特征在于機車司機將貨物運輸?shù)侥康牡攸c后，將電子便攜式手操器(I)內(nèi)部存儲的電子交接單通過無線信號發(fā)送給接料人員的便攜式手操器(I )，接料人員通過便攜式手操器(I)上的LCD顯示屏查看收貨清單，并通過便攜式手操器(I)讀取有源車載電子標(biāo)簽(2)內(nèi)部信息得到車皮所裝貨物信息加以對照，然后發(fā)送確認(rèn)結(jié)果信息到送貨司機的便攜式手操器(1)，以此完成貨物交接；完成交接后便攜式手操器(I)自動將交接信息通過固定讀卡器(3)上報監(jiān)控主機。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的井下礦車貨品電子交接的方法，其特征在于接料人員通過便攜式手操器(I)讀取有源車載電子標(biāo)簽(2)內(nèi)部信息進(jìn)行接貨確認(rèn)時，可以結(jié)合周邊環(huán)境適當(dāng)調(diào)整便攜式手操器(I)的發(fā)射功率，當(dāng)其周邊除了需交接的車皮之外，無其他車皮時，可以調(diào)高功率，一次性完成所有電子標(biāo)簽信息讀取核實，當(dāng)其周邊除了需交接的車皮還有其它車皮時，可以適當(dāng)降低發(fā)送功率，分批讀取核實，或逐一讀取無源車載電子標(biāo)簽(4)內(nèi)部信息進(jìn)行核實。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的井下礦車貨品電子交接的方法，其特征在于當(dāng)機車從單一品種的料場裝載ロ駛出時，通過安裝在裝載ロ處的讀卡器自動修改有源電子標(biāo)簽(2)內(nèi)的貨物內(nèi)容為該料場所對應(yīng)的材料；當(dāng)裝滿單一品種機車通過卸載坑或翻滾籠等自動卸載設(shè)備時，可通過安裝在自動卸載設(shè)備附近的讀卡器自動清空電子標(biāo)簽內(nèi)部的貨物裝載信息，使其標(biāo)記為空車。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的井下礦車貨品電子交接的方法，其特征在于便攜式手操器(O內(nèi)部的有源電子標(biāo)簽讀寫模塊的無線通訊距離可以由內(nèi)部程序進(jìn)行調(diào)整；便攜式手操器(I)具有的無源電子標(biāo)簽讀寫模塊可以識別到其周圍最大O. 4米范圍的無源車載電子標(biāo)簽⑷。
全文摘要
本發(fā)明公開了井下礦車貨品電子交接控制裝置及其控制方法，由有源車載電子標(biāo)簽、無源車載電子標(biāo)簽、便攜式手操器、固定式讀卡器組成。本方法在每個車皮上安裝一只有源和一只無源車載電子標(biāo)簽，貨物在裝載時由裝載人員通過手操器將貨物信息錄入有源車載電子標(biāo)簽，送貨司機送貨前利用手操器將所運送的車皮有源車載電子標(biāo)簽內(nèi)信息進(jìn)行收集統(tǒng)計，交接時通過無線方式將貨物清單發(fā)送給接料人員的手操器上，接料人員再通過手操器逐一清點各個有源車載電子標(biāo)簽的內(nèi)容進(jìn)行對照確認(rèn)，之后發(fā)送反饋到送貨司機的手操器中完成交接。本發(fā)明可以有效提高礦井貨物的配送效率，解決礦井工作環(huán)境下采用紙質(zhì)交接單形式所存在的一些不便與低效問題。
文檔編號G05B19/418GK102819247SQ20121026381
公開日2012年12月12日 申請日期2012年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月29日
發(fā)明者魏臻, 程運安, 鮑紅杰, 陸陽, 倪璞, 彭震, 林葉, 姚希 申請人:合肥工大高科信息科技股份有限公司