【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及物联网，尤其涉及基于物联网智能化能源草收储运系统及成本核算方法。
技术介绍
1、能源草，是一系列可以用作燃料和生产能源的草类植物的统称。能源草具有种植成本低、不占耕地、减少温室效应等优点，被视为是最具开发潜力的生物质能源之一。但是由于能源草具有季节性、密度小、体积大、储运不方便等特点，导致原料收集成本过高。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术提供了基于物联网智能化能源草收储运系统及成本核算方法，基于物联网的智能化能源草收储运系统不同于常规的收储运系统，在传统的收储运系统上添加了云计算中心，实时统一调控工作中的各种机械，提高了系统的运行效率。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案，基于物联网智能化能源草收储运系统，包括：收集系统、储存系统、运输系统及云计算中心；
4、所述收集系统包括，若干能源草种植点，收集机械采用捡拾打捆机进行打捆收集，再由抓草机进行装卸处理，捡拾打捆机和抓草机配置gps定位系统与rfid电子标签，收集点设置rfid阅读器与rfid拍照点，所有机械进出收集点均须通过rfid阅读器与rfid拍照点附近，获取机械当前状态、运载情况并将信息传输至云计算中心。
5、作为本专利技术所述的基于物联网智能化能源草收储运系统的一种优选方案，其中：所述储存系统包括，由若干中心储料厂组成，储存采用自动化立体仓库，云计算中心对装卸设备进行远程集中控制，在现场部
6、驱动元件的控制货位位置检测、货物探测、货物的识别、agv小车的导引、品质调控；
7、所述运输系统包括，运输工具采用小型拖拉机，配置rfid电子标签和搭载mcu模块、gprs模块、gps模块开发的运输监管器，进出收集点与中心储料厂均须通过rfid阅读器与rfid拍照点附近，将车辆状态与运载情况信息传输至云计算中心，由云计算中心给予指令，规划运输路线。
8、作为本专利技术所述的基于物联网智能化能源草收储运系统的一种优选方案，其中：所述云计算中心包括，采用搭载mcu模块、gprs模块和gps模块的运输监管器，将运输监管器安装至收集设备和运输车辆上，收集或运输时，定位信息每隔30s传至云计算中心，形成运输轨迹，管理人员通过sms技术，将相关信息远程传送到云计算中心；
9、利用机器视觉技术，研发能源草运载量识别系统，并将应用于云计算中心，通过采集由rfid传感器采集到的图像，并利用机器视觉技术进行分析，确定能源草运输量，利用rfid标识号码或牌照号码，对当前车辆的二维码进行编码，判断出在运输过程中，能源草运输量是否发生变化；
10、云计算中心设置三种运行模式：自动运行模式、人工操作模式、处警模式；
11、所述自动运行模式包括，在没有任何调度任务的时候，系统工作在当前模式下，云计算中心按照设定的时间间隔定时查询车辆信息，或者只接收车辆传输的信息；
12、所述人工操作模式包括，若出现一项运输任务，需要对车辆进行调配的时候，系统开启人工操作模式，云计算中心的管理人员对目前所有车辆的运行状态和位置进行查询，根据货物的地址和目的地地址选出最佳的车辆，再给出最优的路径来引导车辆行驶；
13、所述处警模式包括，在有运输车辆遭遇突发情况触发警报时，云计算中心自动地将报警车辆附近的公安机关和医药部门的信息展示给管理中心。
14、作为本专利技术所述的基于物联网智能化能源草收储运系统的一种优选方案，其中：所述成本核算包括，智能化收储运模式成本、年可利用能源草资源量、每吨能源草机械收集的成本、打捆能源草储存总费用及运输成本。
15、作为本专利技术所述的基于物联网智能化能源草收储运系统的成本核算方法的一种优选方案，其中：所述智能化收储运模式成本表示为，
16、c＝cc+cs+ct
17、其中，c为能源草收储运成本；cc为能源草收集成本；cs为能源草储存成本；ct为能源草运输成本；
18、所述年可利用能源草资源量表示为，
19、q＝αβsm
20、其中，q为年可利用能源草资源量，α为能源草收获指数，β为能源草可利用综合系数，s为收集面积，m为能源草亩产。
21、作为本专利技术所述的基于物联网智能化能源草收储运系统的成本核算方法的一种优选方案，其中：所述每吨能源草机械收集的成本包括，
22、收集每吨能源草机械所需的工作时间：
23、每吨能源草机械收集人工费用:
24、每吨能源草机械收集燃油费用:cf＝qf×pf×tm
25、每吨能源草机械设备折旧费用:
26、每吨能源草机械的维护费用:
27、每吨能源草机械收集的成本:cm＝cp+cf+cd+cw
28、其中，pm为机械收集时，每人每天的工资；dm为机械收集每吨能源草所需的天数；qf为机械每小时耗油量；pf为燃油单价；tm为收集每吨能源草机械所需的工作时间，h，tm＝8dm；pg为设备购置价格；pc为使用ym年后设备残值，pc＝5％pg；ym为设备使用年限；qm为机械每小时处理能源草数量；
29、机械收集成本：cc＝q×cm。
30、作为本专利技术所述的基于物联网智能化能源草收储运系统的成本核算方法的一种优选方案，其中：所述打捆能源草储存总费用表示为，
31、每立方米能源草储存费用：
32、每吨打捆能源草储存费用：
33、打捆能源草储存维护费用：pw＝0.3pd
34、打捆能源草储存总费用：cs＝qpd+qpw
35、其中，h为能源草储存仓库高度；pz为能源草储存仓库租赁费用；ρ为打捆能源草密度；pw为能源草收储场地的管理维护费用；有效储存系数为k；pw＝0.3pd，0.3为管理维护费用占储存费用的比重。
36、作为本专利技术所述的基于物联网智能化能源草收储运系统的成本核算方法的一种优选方案，其中：所述运输成本包括，当车辆每完成一次运输时，存在空载和满载两种情况，若空载和满载路程比为1:1，满载时单位功率的耗油量为g1，速度为v1，空载时单位功率的耗油量为g0，速度为v0；ne为车辆的功载比，则车辆单位重量公里耗油量q的数学模型如下:
37、
38、当l为单程运输距离，车辆除了往返所用时间之外，还包含装卸，称量、整理设备额外时间，这些额外时间取0.8h，则车辆往返一次所需要的总时间为:
39、
40、当车辆载重为m(t)，pg1为设备购置价格；pc1为使用ym1年后设备残值，pc1＝5％pg；ym1为设备使用年限，车辆往返一次单位载质量公里的费本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于物联网智能化能源草收储运系统，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的基于物联网智能化能源草收储运系统，其特征在于：所述储存系统包括，由若干中心储料厂组成，储存采用自动化立体仓库，云计算中心对装卸设备进行远程集中控制，在现场部署以PLC控制器为核心的控制终端，稳定采集关键设备的数据和进行集中控制，并结合AI算法实时分析得出最优控制策略，在现场配置以组态软件为核心的PC控制终端，实现了对现场设备的远程监控，控制系统包括以下几个部分：
3.如权利要求2所述的基于物联网智能化能源草收储运系统，其特征在于：所述云计算中心包括，采用搭载MCU模块、GPRS模块和GPS模块的运输监管器，将运输监管器安装至收集设备和运输车辆上，收集或运输时，定位信息每隔30s传至云计算中心，形成运输轨迹，管理人员通过SMS技术，将相关信息远程传送到云计算中心；
4.如权利要求3所述的基于物联网智能化能源草收储运系统的成本核算方法，其特征在于：所述成本核算包括，智能化收储运模式成本、年可利用能源草资源量、每吨能源草机械收集的成本、打捆能源草储存总费用及运输成本。p>
5.如权利要求4所述的基于物联网智能化能源草收储运系统的成本核算方法，其特征在于：所述智能化收储运模式成本表示为，
6.如权利要求5所述的基于物联网智能化能源草收储运系统的成本核算方法，其特征在于：所述每吨能源草机械收集的成本包括，
7.如权利要求6所述的基于物联网智能化能源草收储运系统的成本核算方法，其特征在于：所述打捆能源草储存总费用表示为，
8.如权利要求7所述的基于物联网智能化能源草收储运系统的成本核算方法，其特征在于：所述运输成本包括，当车辆每完成一次运输时，存在空载和满载两种情况，若空载和满载路程比为1:1，满载时单位功率的耗油量为g1，速度为v1，空载时单位功率的耗油量为g0，速度为v0；Ne为车辆的功载比，则车辆单位重量公里耗油量q的数学模型如下:
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求4至8中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求4至8中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.基于物联网智能化能源草收储运系统，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的基于物联网智能化能源草收储运系统，其特征在于：所述储存系统包括，由若干中心储料厂组成，储存采用自动化立体仓库，云计算中心对装卸设备进行远程集中控制，在现场部署以plc控制器为核心的控制终端，稳定采集关键设备的数据和进行集中控制，并结合ai算法实时分析得出最优控制策略，在现场配置以组态软件为核心的pc控制终端，实现了对现场设备的远程监控，控制系统包括以下几个部分：
3.如权利要求2所述的基于物联网智能化能源草收储运系统，其特征在于：所述云计算中心包括，采用搭载mcu模块、gprs模块和gps模块的运输监管器，将运输监管器安装至收集设备和运输车辆上，收集或运输时，定位信息每隔30s传至云计算中心，形成运输轨迹，管理人员通过sms技术，将相关信息远程传送到云计算中心；
4.如权利要求3所述的基于物联网智能化能源草收储运系统的成本核算方法，其特征在于：所述成本核算包括，智能化收储运模式成本、年可利用能源草资源量、每吨能源草机械收集的成本、打捆能源草储存总费用及运输成本。
5.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷廷宙，王庚益，刘鹏，李艳玲，孙堂磊，杨延涛，任素霞，董莉莉，呼和涛力，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：
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