一种基于物联网的钢包智慧物流管控系统技术方案

本发明专利技术涉及物流跟踪技术领域，具体地说，涉及一种基于物联网的钢包智慧物流管控系统。系统包括电磁微声识别模块、行车定位模块、数据采集模块、无线数据传输模块、用户终端、转炉智能配包模块、钢包全生命周期管理模块、钢包全流程温度管控模块、系统软件平台。本发明专利技术设计通过电磁微声技术识别钢包号，识别准确率高，号码无串扰，微声标识器免维护，使用寿命长；短脉冲雷达定位技术定位精度高，数据稳定性高；可以实时监控钢包位置及状态，自动发送调度指令给行车，提高行车利用效率，减少无用作业；整个生产过程实现可视化，有利于调度及管理人员及时掌握炼钢车间生产作业情况，且生产过程历史信息可查询、可追溯。可追溯。可追溯。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的钢包智慧物流管控系统


[0001]本专利技术涉及物流跟踪
，具体地说，涉及一种基于物联网的钢包智慧物流管控系统。

技术介绍

[0002]钢铁厂炼钢车间内的物流跟踪是一个连续性、离散型、多工序、立体交叉的作业方式。其中，钢水包作为承接转炉
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精炼
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连铸工序的重要载体，起着非常重要的作用。目前，大多数钢厂仍采用人工管理为主的钢包管理和调度模式，存在无法自动识别钢包包号、无法实时监控钢包位置和状态、转炉配包依靠人工经验效率低、人工指调行车效率和可记录性差、钢包全生命周期管理差、钢包全过程温度管控差等问题，炼钢物流跟踪与管理越来越不能够满足炼钢生产的要求，成为制约炼钢厂实现智能钢厂的一大重要因素。
[0003]如专利申请号为201420836696.7的专利文献公开了一种物流信息跟踪系统，包括：嵌入式平台、图像采集模块、GPS定位模块、RFID识别模块、存储模块、无线通信模块。其中，GPS定位模块用于向所述嵌入式平台发出地图指示信息；RFID识别模块，用于从RFID标签识别备份物流数据和处理单据信息，并将识别的备份物流数据和处理单据信息录入所述嵌入式平台；无线通信模块用于将所述物流图像信息、地图指示信息、备份物流数据和处理单据信息传输给远程监控中心。该专利技术的物流信息跟踪系统实现合理地规划物流运输路线，有效地对物流中的集装箱进行跟踪和管理、进行集装箱的远程追踪，实时货物信息查询、节约人工成本，提高效率，并大大加强信息的准确性与及时性，基本实现了自动化操作。但该专利技术的跟踪系统较为复杂。
[0004]再如专利申请号为201610867909.6的专利文献公开了一种基于互联网的物流跟踪系统及方法，包括：用户终端、GPS模块、监控模块、中心服务站、GPRS模块及RFID模块，所述用户终端、GPS模块、监控模块、GPRS模块、RFID模块与中心服务站连接。该专利技术中物流跟踪系统实现合理地规划物流运输路线，有效地对物流中的集装箱进行跟踪和管理、进行集装箱的远程追踪，实时货物信息查询、节约人工成本，提高效率，并大大加强信息的准确性与及时性，基本实现了自动化操作。但该专利技术中的RFID对于高温容器的包号识别存在使用寿命短，识别效果差。
[0005]然而，现有钢包号识别采用图像识别技术，存在的缺点主要是识别准确率低，字符、设备需要经常维护，不能满足钢包全生命周期管理和钢包全流程温度模型的需求。同时，现有钢包管理只存在于钢包号识别与位置跟踪，未能与转炉智能配包、钢包全生命周期管理、钢包全流程温度模型相匹配，行车、钢包调度依靠人工经验完成，效率低，过程可记录性差。鉴于此，我们提出了一种基于物联网的钢包智慧物流管控系统。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供了一种基于物联网的钢包智慧物流管控系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为实现上述技术问题的解决，本专利技术的目的之一在于，提供了一种基于物联网的钢包智慧物流管控系统，系统包括电磁微声识别模块、行车定位模块、数据采集模块、无线数据传输模块、用户终端、转炉智能配包模块、钢包全生命周期管理模块、钢包全流程温度管控模块、系统软件平台；其中：
[0008]所述电磁微声识别模块主要用于炼钢车间内钢包号自动识别，信号通过RS485双绞线或TCP/IP与PLC连接，PLC处理后再通过光纤发送到所述系统软件平台；
[0009]所述行车定位模块主要用于实时监控行车位置、钢包位置和状态，定位数据通过PLC采集，PLC处理后通过所述无线数据传输模块传到地面无线数据模块接收基站，再通过光纤传送到所述系统软件平台；
[0010]所述数据采集模块主要用于采集炼钢车间内各个工序的实时生产数据，通过PLC与各工序生产设备的PLC连接，将所需要的数据接入所述系统软件平台；
[0011]所述无线数据传输模块主要用于行车位置、状态信息传输及行车调度指令传输；
[0012]所述用户终端主要用于实时显示行车位置、钢包位置及状态、各工序主要生产设备状态；
[0013]所述系统软件平台主要用于数据处理、存储及软件功能，包括但不限于转炉智能配包、智能行车调度、钢包全流程生命周期管理、钢包全流程温度模型的应用。
[0014]作为本技术方案的进一步改进，所述电磁微声识别模块采用电磁微声(E1ectro
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Magnetic Micro
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Acoustics EMMA)识别技术，该技术的核心微声芯片是一种制备在压电单晶上的微机电系统，主要由微声标识器、雷达以及天线组成；其中，微声标识器内的微声芯片是基于压电材料制作而成，具有耐高温、纯无源、信号穿透能力强、抗干扰能力强、具备温度传感功能等优点，非常适用于特殊恶劣环境下的识别；
[0015]微声芯片主要由天线、叉指换能器、反射栅、压电基片构成，其中天线与叉指换能器直接相连，反射栅按照一定的编码规律放置在压电基片上，压电基片一般由压电材料制备而成，如铌酸锂、石英、硅酸镓镧等；
[0016]天线主要用于发射和接收高频电磁波信号；
[0017]叉指换能器是一种换能元件，由于逆压电效应可激发出声表面波，主要用于实现电信号与声表面波信号的能量转化；
[0018]反射栅用于反射和透射声表面波。
[0019]作为本技术方案的进一步改进，所述行车定位模块的数据采集采用短脉冲雷达(RFP)定位技术，主要用于对行车位置进行实时跟踪，便于安装与日后的维护；
[0020]其中，所述行车定位模块包含短脉冲雷达、天线、RS485模块、电源模块、定位测距模块。
[0021]作为本技术方案的进一步改进，所述数据采集模块采用SCSP架构，即采集
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存储
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推送(Separate
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Collect
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Save
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Push)分离的模式，在采集端服务器中可以对采集、存储、推送分别进行配置，如：采集频率、推送频率、存储频率，数据独立推送、数据组合推送等。
[0022]作为本技术方案的进一步改进，所述无线数据传输模块的无线传输采用设立点对点的无线AP基站的方式进行传输，用以保障数据传输的稳定性与高效性，主要用于行车位置、状态信息的传输，行车调度指令传输，
[0023]其中，所述无线数据传输模块包含无线客户端、无线基站、天线。
[0024]作为本技术方案的进一步改进，所述系统软件平台采用数据存储和分析等技术，搭建数据处理服务器；采用JAVA搭建用户可视化界面并联通其他系统，从而实现行车钢包动向可视化、行车钢包历史数据查看等功能。
[0025]作为本技术方案的进一步改进，所述系统软件平台通过所述转炉智能配包模块可以实现钢包自动匹配；通过所述钢包全生命周期管理模块可以直观的了解到钢包的使用及维护信息；所述钢包全流程温度管理模块可以通过钢包的温降数据调整转炉出钢温度，并可调整添加废钢重量。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的钢包智慧物流管控系统，其特征在于：通过行车定位实时获取行车位置信息，同时获取钢包号信息，通过行车位置信息与钢包号绑定，实时跟踪钢包在运行过程中的位置，并通过获取各工序工艺设备的实时状态，及时准确直观了解钢包内钢水信息及状态；系统包括电磁微声识别模块(100)、行车定位模块(200)、数据采集模块(300)、无线数据传输模块(400)、用户终端(500)、转炉智能配包模块(600)、钢包全生命周期管理模块(700)、钢包全流程温度管控模块(800)、系统软件平台(900)；其中：所述电磁微声识别模块(100)主要用于炼钢车间内钢包号自动识别，信号通过RS485双绞线或TCP/IP与PLC连接，PLC处理后再通过光纤发送到所述系统软件平台(900)；所述行车定位模块(200)主要用于实时监控行车位置、钢包位置和状态，定位数据通过PLC采集，PLC处理后通过所述无线数据传输模块(400)传到地面无线数据模块接收基站，再通过光纤传送到所述系统软件平台(900)；所述数据采集模块(300)主要用于采集炼钢车间内各个工序的实时生产数据，通过PLC与各工序生产设备的PLC连接，将所需要的数据接入所述系统软件平台(900)；所述无线数据传输模块(400)主要用于行车位置、状态信息传输及行车调度指令传输；所述用户终端(500)主要用于实时显示行车位置、钢包位置及状态、各工序主要生产设备状态；所述系统软件平台(900)主要用于数据处理、存储及软件功能，包括但不限于转炉智能配包、智能行车调度、钢包全流程生命周期管理、钢包全流程温度模型的应用。2.根据权利要求1所述的基于物联网的钢包智慧物流管控系统，其特征在于：所述电磁微声识别模块(100)采用电磁微声(EMMA)识别技术，该技术的核心微声芯片是一种制备在压电单晶上的微机电系统，主要由微声标识器、雷达以及天线组成；其中，微声标识器...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶勇，常春荣，邓小龙，
申请(专利权)人：山东诺德能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：