[发明专利]一种基于差分GPS技术的工业料场实时定位监控系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业料场监控领域，尤其涉及一种工业料场实时定位监控系统与方法。

背景技术

在工业企业中，对原料进行有效管理，是保证生产平稳运行，提高产品质量的基础。但针对原料，特别是工业料场的监控和管理，一直是冶金，火电等行业生产中的薄弱环节。

工业料场属于露天场地，用于堆积存放焦炭，矿石等工业散装原料。原料的堆/取操作通过斗轮式堆取料机完成。由于料场的露天特性，难于对场地使用进行精确规划，加之散装原料有数量巨大，品种繁多，堆积位置、形状不规则，易变化的特点，给提高原料堆取作业的规范化，精细化造成了难题。特别是由于无法准确监控堆取料机实时位置，在原料堆积密集，夜晚照明条件不佳的情况下，取错原料的事故时有发生，造成生产上的损失。

可以看出，要实现工业料场的优化管理，除了需要将场地上的原料的种类，数量，堆积分布图等数据实行电子化管理之外，最亟需解决的问题是如何实时，准确地获得堆取料机所在的位置以及姿态。目前，针对此问题，已有一些积极的尝试。比较常见的有两种方法是，1.在场地上安装激光测距仪对堆取料机进行定位；2.在堆取料机悬臂俯仰机构，旋转机构以及走行机构上安装编码器测量角度和距离，并据此进行定位，该技术见公开号为CN 101104480A的中国发明专利申请公开说明书。但这两种方法都有其固有缺陷：第一种方法成本高，且受天气条件影响大，在雨雾天气使用效果不佳，寿命短；第二种方法虽然成本较低，但其测量装置安装在移动部件上，有较大的累积误差，且易受机械振动，粉尘的因素干扰，需要定期校准，故障率高。

发明内容

本发明首先所要解决的技术问题是提供一种基于差分GPS技术的工业料场实时定位监控系统，以解决工业料场优化管理的难题。为此，本发明采用以下技术方案：

一种基于差分GPS技术的工业料场实时定位监控系统，其特征在于，包括一个监控中心，一个基站终端，和多个堆取料机移动站终端；

所述监控中心包括：

堆取料机定位及运行状态数据库，存储有每一台堆取料机的定位数据以及运行状态数据，

料场原料信息数据库，存储有当前料场的原料种类数据以及原料堆积的每一个料堆在料场上的地理分布位置数据；

堆取料规则数据库，存储有当前生产周期内堆料及取料操作规则；

数据通讯模块，用于接收来自基站终端的堆取料机实时定位数据以及来自外部数据源的堆取料机运行状态数据，并更新堆取料机定位及运行状态数据库；

实时监控显示模块，用于根据料堆的地理分布位置数据及原料种类数据图形化显示当前料场各料堆地理分布位置和原料种类，以及根据堆取料机的定位数据和工作状态数据计算、显示当前时刻堆取料机的运行状态；

原料信息及料堆分布图维护模块，用于创建、编辑、删除原料种类数据和料堆在料场上的地理分布位置数据，以及输入、编辑料场上的料堆地理分布位置数据和堆料及取料操作规则，并存入料场原料信息数据库和堆取料规则数据库；

分析报警模块，用于将当前堆取料机运行状态，与堆取料规则数据库中的堆料以及取料操作规则进行比对，发现当前堆取料机操作错误时，发出报警；

所述基站终端包括：

基站GPS接收器以及配套天线，用于获取自身所在位置的经纬度和海拔高度数据，并与堆取料机移动站终端配合进行差分运算，得出移动站G PS天线的定位数据，并传输给监控中心的数据通讯模块；

基站电台及配套天线：用于和堆取料机移动站终端进行数据通讯；

所述堆取料机移动站终端包括：

移动站GPS接收器及配套天线：用于获取自身所在位置的经纬度和海拔高度数据；

移动站电台及配套天线：用于和基站终端进行数据通讯。

本发明另一个所要解决的技术问题是提供一种利用上述实时定位监控系统进行工业料场实时定位监控的方法。为此，本发明采用以下技术方案：

实时定位监控系统进行工业料场实时定位监控的方法，其特征在于，它依次包含以下步骤：

(1)、选择料场中的一个点作为料场本地相对三维坐标原点，将堆取料机移动站终端GPS天线置于该点，使用移动站GPS接收器和天线，标定料场本地相对三维坐标原点的经纬度和海拔高度；

(2)、使用监控中心的原料信息及料堆分布图维护模块，通过图形化编辑或从外部数据源导入的形式，将料场原料种类数据，及料堆地理分布位置数据导入料场原料信息数据库，其中，料堆地理分布位置数据的坐标原点为步骤(1)中的料场本地相对三维坐标原点；