一种智能叉车控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种智能叉车控制系统，利用摄像头、振动传感器、图像处理模块、中央处理器、WIFI模块、控制器、信号处理电路对叉车进行智能控制，摄像头的输出端与图像处理模块的输入端连接，图像处理模块的输出端与中央处理器的输入端连接，振动传感器的输出端与信号处理电路的输入端连接，信号处理电路的输出端与中央处理器的输入端连接，使用摄像头和图像处理模块对叉车运行前方的环境进行高清监测，使用振动传感器和信号处理电路对叉车架的在作业时的振动信号进行有效监测，另外，智能叉车控制系统还包括一叉车货物重量检测装置，能够高精度获取叉车所运送货物的重量信息。

【技术实现步骤摘要】
一种智能叉车控制系统
本专利技术涉及智能控制领域，尤其涉及一种智能叉车控制系统。
技术介绍
叉车是物流搬运中的主力军，它的作用不容小视。物流作业，也就是实物的空间移动，共分为两种：垂直的移动叫做堆高物流；平行的移动叫做搬运物流。现有技术中，叉车有三种：第一种为手动的搬运车，简称CBY，其特点为自动化和智能化的程度不高。但它让搬运车从手动化转向机械化做出了非常大的贡献。它在搬运车的市场上占有一定的市场份额；第二种为是以内燃机为主的叉车，简称FT，拥有一定的自动化。内燃叉车是以发动机为主要动力的，动力很强劲。缺点就是产生的废气会污染环境，而且效能比较低。第三种为是以电力为主的叉车，代表的叉车为全电动的搬运车，简称CBD。它的自动化程度与内燃机的叉车相当，但是它更节能，更环保。但是在叉车控制上均存在缺陷，一是不能对叉车作业环境进行有效监测，二是不能在叉车作业时对叉车的作业进行有效控制。
技术实现思路
因此，为了克服上述问题，本专利技术提供一种智能叉车控制系统，其利用摄像头、振动传感器、图像处理模块、中央处理器、WIFI模块、控制器、信号处理电路对叉车进行智能控制，使用摄像头和图像处理模块对叉车运行前方的环境进行高清监测，使用振动传感器和信号处理电路对叉车架的在作业时的振动信号进行有效监测，另外，智能叉车控制系统还包括一叉车货物重量检测装置，能够高精度获取叉车所运送货物的重量信息。本专利技术提供的智能叉车控制系统包括。摄像头、振动传感器、图像处理模块、中央处理器、WIFI模块、控制器、信号处理电路。其中，摄像头的输出端与图像处理模块的输入端连接，图像处理模块的输出端与中央处理器的输入端连接，中央处理器的输出端与WIFI模块的输入端连接，中央处理器的输出端与控制器的输入端连接，振动传感器的输出端与信号处理电路的输入端连接，信号处理电路的输出端与中央处理器的输入端连接。再者，摄像头设置于叉车前部，摄像头用于检测叉车前端的图像信息，并将采集到的图像信息传输至图像处理模块，图像处理模块对接收到的图像进行处理后传输至中央处理器，中央处理器将接收到的图像信息通过WIFI模块传输至远程监测端，远程监测端设置于叉车的操作室内，振动传感器设置在叉车杆上，振动传感器用于监测叉车杆的振动信号，并将采集到的振动信号传输至信号处理电路，信号处理电路对接收到的振动信号进行信号处理后传输至中央处理器，中央处理器内还包括一存储单元，存储单元内存储有一振动阈值信号，若中央处理器接收到的振动信号大于振动阈值信号，则中央处理器控制控制器对叉车进行制动操作。具体地，智能叉车控制系统还包括一叉车货物重量检测装置，叉车货物重量检测装置包括一叉车架、一叉车杆和一叉车操控装置，叉车架可上下移动地设置在叉车杆上，而叉车杆则设置在叉车操控装置上，且叉车操控装置包括一对伸缩杆连接叉车杆，并控制叉车杆上下前后移动，叉车架与叉车杆之间设置有一叉车货物重量检测系统。叉车货物重量检测系统包括壳体、加速度传感器、控制单元和两个测重传感器，加速度传感器、控制单元和两个测重传感器设置在壳体内，加速度传感器包括有一三轴感测单元设置于壳体的顶部表面，经由控制单元输出一加速度信号，壳体内部设置有两个测重传感器，两个测重传感器分别位于壳体中央两侧，控制单元位于三轴感测单元下方，控制单元用于接收三轴感测单元产生的信号转换输出一加速度信号与两个测重传感器的重量信号。具体地，加速度传感器包括一三轴感测单元、一感测电路、一ADC模块、一滤波模块、一控制与中断逻辑器、一缓冲器、一串行输入输出模块及一电源；其中，感测电路、ADC模块、滤波模块、控制与中断逻辑器、缓冲器、串行输入输出模块及电源设置于控制单元内，感测电路内包括一电阻、一惠斯通电桥、一放大器，其中，三轴感测单元、感测电路、ADC模块、滤波模块、控制与中断逻辑器、串行输入输出模块依次连接，滤波模块与缓冲器连接，缓冲器与控制与中断逻辑器双向连接。三轴感测单元将采集到的信号输出至控制单元，该信号经控制单元内的感测电路输出一类比信号，再经过ADC模块转换为数字信号，然后由滤波模块进行滤波处理，再经控制与中断逻辑器后存储至缓冲器，再经过串行输入输出模块输出加速度值。具体地，测重传感器输出一重量信号至控制单元，控制单元包括放大器、ADC模块、一微控制器、一存储器、一输入单元及一显示单元，当测重传感器输出一重量信号，放大器放大该重量信号，并经由ADC模块转换为数字信号后传输至微控制器，经微控制器处理后可将重量信号存储于存储器。叉车货物重量检测系统包括一微处理器、一运算装置以及一提示装置，运算装置包括一加速度运算单元、当加速度运算单元运算后获得加速度值位于一稳定区间后再获取重量运算单元计算的重量值，微处理器与提示装置连接。运算装置还包括一提示运算单元与一通讯运算单元，提示运算单元经运算处理后，经微处理器处理后可由提示装置进行提示或警示，通讯运算单元经运算处理后，经微处理器处理后可由一通讯单元传输一信号至一控制装置或手持装置或个人电脑或平板电脑。叉车货物重量检测系统还包括一监测单元与一随机存储器，监测单元用于测量叉车架的加速度值与重量值，随机存储器是与该微处理器交换信息的装置，用来载入程式与信息以供微处理器执行与运用。监测单元随时测量重量运算单元与加速度运算单元，当加速度运算单元运算出加速度值在一定振动范围内，即稳定状态时输出信号通知重量运算单元进行运算，以得出重量值，其中，该振动范围具有一振动上限值和振动下限值，若振动在该振动范围内则认为是在稳定状态，若振动不在该振动范围内则认为在非稳定状态。当该重量运算单元运算出重量值后，输出信号至提示运算单元，提示运算单元运算后通过通讯单元传输信号，或提示运算单元运算后通过提示单元进行提示或警示。在具体测试时，利用监测单元测量叉车架在运动过程中的物理量，物理量为加速度值、重量值，然后根据加速度值是否处于稳定状态和重量变化信号，分析出重量稳定区间，然后依据重量稳定区间测量信号，分析数据标准差（SD），经过迭代排除极端数据偏差，最后，计算稳定区间的重量平均值并经由该通讯运算单元输出信号。具体地，分析叉车稳定判断包括如下步骤：步骤1、获取加速度值ACC与重量值Si；步骤2、判断加速度值ACC是否位于加速度上限UB与加速度下限LB之间；步骤3、如果是，则发出加速度值ACC稳定的信号，如果否，则返回步骤1；步骤4、判断加速度值ACC稳定时间Ts，若是，则进行步骤5，若不是，则返回步骤1，即加速度值ACC持续一段时间Ts内均位于加速度上下限UB、LB内；步骤5、获取稳定区间内重量信号序列Sn，其中，序列Sn的长度n=Ts/ts，ts是重量采样周期，如果加速度值ACC持续一段时间Ts内不是位于加速度上下限区间UB、LB内，则返回步骤1。具体地，分析重量信号序列标准差的步骤如下：步骤1、依据稳定区间重量信号序列Sn，计算标准差SD，其中，，其中Si为测量值，n为序列长度，S为平均值；步骤2、判断标准差S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能叉车控制系统，其特征在于，所述智能叉车控制系统包括摄像头（2）、振动传感器（3）、图像处理模块、中央处理器、WIFI模块、控制器、信号处理电路；/n其中，所述摄像头（2）的输出端与所述图像处理模块的输入端连接，所述图像处理模块的输出端与所述中央处理器的输入端连接，所述中央处理器的输出端与所述WIFI模块的输入端连接，所述中央处理器的输出端与所述控制器的输入端连接，所述振动传感器的输出端与所述信号处理电路的输入端连接，所述信号处理电路的输出端与所述中央处理器的输入端连接；/n再者，所述摄像头（2）设置于叉车（1）前部，所述摄像头用于检测所述叉车（1）前端的图像信息，并将采集到的图像信息传输至所述图像处理模块，所述图像处理模块对接收到的图像进行处理后传输至所述中央处理器，所述中央处理器将接收到的图像信息通过所述WIFI模块传输至远程监测端，所述远程监测端设置于所述叉车（1）的操作室内，所述振动传感器（3）设置在叉车杆（4）上，所述振动传感器（3）用于监测所述叉车杆（4）的振动信号，并将采集到的振动信号传输至所述信号处理电路，所述信号处理电路对接收到的振动信号进行信号处理后传输至所述中央处理器，所述中央处理器内还包括一存储单元，所述存储单元内存储有一振动阈值信号，若所述中央处理器接收到的振动信号大于所述振动阈值信号，则所述中央处理器控制所述控制器对叉车（1）进行制动操作。/n...

【技术特征摘要】
1.一种智能叉车控制系统，其特征在于，所述智能叉车控制系统包括摄像头（2）、振动传感器（3）、图像处理模块、中央处理器、WIFI模块、控制器、信号处理电路；
其中，所述摄像头（2）的输出端与所述图像处理模块的输入端连接，所述图像处理模块的输出端与所述中央处理器的输入端连接，所述中央处理器的输出端与所述WIFI模块的输入端连接，所述中央处理器的输出端与所述控制器的输入端连接，所述振动传感器的输出端与所述信号处理电路的输入端连接，所述信号处理电路的输出端与所述中央处理器的输入端连接；
再者，所述摄像头（2）设置于叉车（1）前部，所述摄像头用于检测所述叉车（1）前端的图像信息，并将采集到的图像信息传输至所述图像处理模块，所述图像处理模块对接收到的图像进行处理后传输至所述中央处理器，所述中央处理器将接收到的图像信息通过所述WIFI模块传输至远程监测端，所述远程监测端设置于所述叉车（1）的操作室内，所述振动传感器（3）设置在叉车杆（4）上，所述振动传感器（3）用于监测所述叉车杆（4）的振动信号，并将采集到的振动信号传输至所述信号处理电路，所述信号处理电路对接收到的振动信号进行信号处理后传输至所述中央处理器，所述中央处理器内还包括一存储单元，所述存储单元内存储有一振动阈值信号，若所述中央处理器接收到的振动信号大于所述振动阈值信号，则所述中央处理器控制所述控制器对叉车（1）进行制动操作。


2.根据权利要求1所述的智能叉车控制系统，其特征在于，所述智能叉车控制系统还包括一叉车货物重量检测装置，叉车货物重量检测装置包括一叉车架（5）、一叉车杆（4）和一叉车操控装置（7），叉车架（5）可上下移动地设置在叉车杆（4）上，而叉车杆（4）则设置在叉车操控装置（7）上，且叉车操控装置（7）包括一对伸缩杆（8）连接叉车杆（4），并控制叉车杆（4）上下前后移动，叉车架（5）与叉车杆（4）之间设置有一叉车货物重量检测系统（6）；
叉车货物重量检测系统（6）包括壳体（9）、加速度传感器（10）、控制单元（11）和两个测重传感器（12），加速度传感器（10）、控制单元（11）和两个测重传感器（12）设置在壳体（9）内，加速度传感器（10）包括有一三轴感测单元设置于壳体（9）的顶部表面，经由控制单元（11）输出一加速度信号，壳体（9）内部设置有两个测重传感器（12），两个测重传感器（12）分别位于壳体（9）中央两侧，控制单元（11）位于三轴感测单元下方，控制单元（11）用于接收三轴感测单元产生的信号转换输出一加速度信号与两个测重传感器（12）的重量信号。


3.根据权利要求2所述的智能叉车控制系统，其特征在于，加速度传感器（10）包括一三轴感测单元、一感测电路、一ADC模块、一滤波模块、一控制与中断逻辑器、一缓冲器、一串行输入输出模块及一电源；其中，感测电路、ADC模块、滤波模块、控制与中断逻辑器、缓冲器、串行输入输出模块及电源设置于控制单元（11）内，感测电路内包括一电阻、一惠斯通电桥、一放大器，其中，所述三轴感测单元、感测电路、ADC模块、滤波模块、控制与中断逻辑器、串行输入输出模块依次连接，滤波模块与缓冲器连接，缓冲器与控制与中断逻辑器双向连接；
三轴感测单元将采集到的信号输出至控制单元（11），该信号经控制单元（11）内的感测电路输出一类比信号，再经过ADC模块转换为数字信号，然后由滤波模块进行滤波处理，再经控制与中断逻辑器后存储至缓冲器，再经过串行输入输出模块输出加速度值。


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【专利技术属性】
技术研发人员：姬健，孙云，蔡大伟，程永恒，
申请(专利权)人：江苏省特种设备安全监督检验研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32