[发明专利]一种基于物联网的电动叉车工况可视化系统

摘要

本发明公开了一种基于物联网的电动叉车工况可视化系统，该系统包括数据获取模块、数据预处理模块、数据存储模块、图表绘制模块、交互和展示模块；本发明根据网关传到服务器上的叉车运行状态的物联网数据，在后台调度中心实时显示叉车速度，位置，搬运货物的重量，并处理利用这些数据实时生成并展现每天，每个星期，每个月的叉车使用效率，电池剩余量，叉车速度变化曲线，总行驶距离记录等的地图，柱状，折线等直观图表，以使管理者实时掌握叉车作业情况，按需在不同视图之间切换由此全面判断叉车工作效能，预测分析叉车寿命状态，继而根据车间作业需求合理选择任务的分配及调度方案，最终提高叉车使用效率和仓库工作效率，延长叉车使用寿命。

主权项

1.一种基于物联网的电动叉车工况可视化系统，其特征在于，包括数据获取模块、数据预处理模块、数据存储模块、图表绘制模块、交互和展示模块；所述数据获取模块：包括Zigbee无线定位网络模块，速度、称重传感器，电池电量检测模块，本地网关，云服务器，MySQL数据库；根据仓库面积的大小布置一套Zigbee无线定位骨干网络，在仓库的每辆叉车上安装移动节点，叉车在移动过程中，通过预设的参考节点的信号强度值输出移动节点的定位坐标，从而确定叉车实时位置；并在叉车上部署速度、称重传感器和电池电量检测传感器，各传感器采集的数据通过STM32控制器平台传输给本地网关；本地网关将当前每辆叉车对应的速度，位置，每次所运货物的重量，电池电量，以及是否闲置等工况数据一一上传到云服务器，云服务器及时将这些数据保存到云上的MySQL数据库中；所述数据预处理模块：根据MySQL数据库存储的所有原始工况数据，运用聚类和回归算法，通过去噪，数据清洗，提取特征，将含有噪声和误差的原始数据清洗掉，保留对用户有用的干净数据，并将数据按照对应图表所需的数据格式重新组织实现标准化；所述数据存储模块：将数据获取模块和数据预处理模块处理过的数据，根据事先设计好的数据表存储起来备用，所述数据表包括叉车原始信息数据表，叉车位置数据表，叉车速度数据表，叉车称重重量数据表，叉车电池电量显示数据表；所述图表绘制模块：用于将存储的数据映射到图表，具体包括以下子模块：(1)叉车原始基本信息数据的excel表格：将当前仓库所有叉车的编号，类型，适合搬运的货物重量等级，驾驶人员等数据一一通过excel表可视化展示，以供管理人员查询；(2)叉车位置及历史轨迹的地图模块：根据电动叉车车身上携带的无线网络模块传回的移动节点信息数据，得到叉车当前的位置信息，并在地图上用彩色的圆点显示叉车当前位置，将获取的所有轨迹点连接起来，即可画出叉车走过的历史轨迹，通过颜色设置的不同可以直观看出每辆叉车的行驶轨迹；(3)叉车称重数据柱状图和折线图模块：根据叉车称重重量数据表，获取MySQL数据库里存储的每辆叉车每个工作日内累积搬运货物的重量总和，在平面坐标内实时生成三天，一周，半个月，一个月工作量的具体数据图，并且设置切换按钮，称重数据能在折线图和柱状图之间动态切换，通过柱状图反映叉车的工作总量，通过折线图预测叉车工作量的变化趋势走向；(4)叉车区域工作量饼图模块：将每个仓库的叉车工作日内称重数据之和累积相加，按仓库的数量相应的给饼图分块，通过时间段下拉框按需选择时间段，分别显示每个区一天，三天，一周，半个月，一个月的工作量总和，从而直观的看出每个仓库的叉车同一时间段内工作量的对比，为月报表的统计分析做准备；(5)叉车电池电量网格模块，由10*10的100个小正方形组成网格，每个小正方形代表1％的电量，通过有颜色填充的小正方形的数量来表示当前电量，假设n个小正方形有颜色填充，则表示当前电量剩余百分之n；所述交互和展示模块：使用可视化工具Echart.js技术，以直观易懂的方式将绘制的叉车原始基本信息数据的excel表，叉车位置及历史轨迹的地图模块，叉车称重数据柱状图和折线图模块，叉车电池电量网格模块，叉车区域工作量饼图模块的数据进行可视化展示，管理人员可以通过Web浏览器访问可视化展现的数据，并能够在看到动态图表的同时对图表进行交互操作。