CN105700442A - 一种基于物联网技术的沥青拌合站监控管理*** - Google Patents

一种基于物联网技术的沥青拌合站监控管理*** Download PDF

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王海英
吕东源
常肖
邱喜华
梁鹏
阮祺
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Changan University
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0428—Safety, monitoring
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/24—Pc safety
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Abstract

一种基于物联网技术的沥青拌合站监控管理***，包括分别经过VGA数据采集器及打印机数据采集器与现场沥青拌合站工控机相连的单片机，单片机连接语音提示模块、定位模块以及内置电源模块，所述单片机采集到的沥青拌合站生产数据通过路由器经Internet网络连接项目中心服务器，项目中心服务器双向连接用于查询监控数据并能够发送请求信号的移动终端。本发明VGA数据采集器中的VGA高清采集卡按一定的时间间隔采集现场沥青拌合站工控机的实时含有生产数据的图像，能够实现沥青生产过程的实时监控，对不合格的数据进行语音报警，能够提高拌合站的生产效率与质量，同时通过移动终端能够随时查询监控数据。

Description

一种基于物联网技术的沥青拌合站监控管理***
技术领域
本发明涉及工程建设质量监控***，具体涉及一种基于物联网技术的沥青拌合站监控管理***，能够实现沥青拌合站生产数据的实时监控管理。
背景技术
目前高速公路沥青拌合站生产质量和安全监督工作中由于存在着信息传递速度慢、数据量庞大、拌合站生产异常数据处理不及时以及协同管理滞后等问题，因此难以满足高速公路生产信息化与智能化的要求，为此需要开发一种新型的生产数据监控***。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种基于物联网技术的沥青拌合站监控管理***，该***信息传递迅速，能够及时处理异常数据。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
包括分别经过VGA数据采集器以及打印机数据采集器与现场沥青拌合站工控机相连的单片机，单片机连接语音提示模块、定位模块以及内置电源模块，所述单片机采集到的沥青拌合站生产数据通过路由器经Internet网络连接项目中心服务器，项目中心服务器双向连接用于查询监控数据并能够发送请求信号的移动终端。
所述的打印机数据采集器为并行接口打印机数据采集器。
所述的打印机数据采集器通过USB接口与现场沥青拌合站工控机及单片机连接。
所述的VGA数据采集器通过RS232接口与单片机连接。
所述的单片机采用ARM系列单片机。
所述路由器采用全网通4G路由器。
所述的内置电源模块包含超级电容，且内置电源模块能够连接外部电源。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：将现场沥青拌合站工控机分别经过VGA数据采集器和打印机数据采集器连接单片机，VGA数据采集器中的VGA高清采集卡按一定的时间间隔采集现场沥青拌合站工控机的实时含有生产数据的图像，能够实现沥青生产过程的实时监控，对不合格的数据进行语音报警，能够提高拌合站的生产效率与质量。定位模块兼容全球定位***(GPS)与北斗卫星导航***(BDS)模式，通过设置定位模块，能够确定出沥青拌合站的位置，从而及时获取沥青拌合站生产区域的气象环境，能够提高沥青的生产品质，同时也能够显著降低***设备的丢失率。当不合格的配料产生时，语音报警能够及时的提醒工作人员，减少生产损失。单片机采集到的沥青拌合站生产数据通过路由器经Internet网络连接项目中心服务器，项目中心服务器连接移动终端，能够随时查询数据。
进一步的，本发明内置电源模块包含有超级电容，其具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好的优点，当外部电源断电时，由内部电源模块供电，同时语音提示模块发出报警。
附图说明
图1本发明的整体结构框图；
图2本发明VGA数据采集器的工作过程框图；
图3本发明的图像采集流程图；
附图中：1.单片机；2.VGA数据采集器；3.打印机数据采集器；4.现场沥青拌合站工控机；5.语音提示模块；6.定位模块；7.内置电源模块；8.外部电源；9.路由器；10.项目中心服务器；11.移动终端。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
参见图1，现场沥青拌合站在工作时的生产数据存储一般存储于沥青拌合站工控机的数据库中，不同的沥青拌合站生产厂家的有不同的规定，国内外的沥青拌合站生产厂家一般不能允许直接采集拌合站生产数据。本发明在结构上包括VGA数据采集器2、打印机数据采集器3、单片机1、内置电源模块7、路由器9、语音提示模块5、定位模块6、项目中心服务器10、移动终端11。VGA数据采集器2与单片机1通过RS232接口连接，将采集的生产数据传输至ARM单片机；打印机数据采集器3与单片机1通过USB2.0相连接，将采集的生产数据传输至单片机1；单片机1与内置电源模块7、路由器9、语音提示模块5以及定位模块6相连接，内置电源模块7实现断电时提供电源的功能，全网通4G路由器保证了生产数据传输的稳定，语音提示模块5实现了实时提醒的功能，定位模块6能够确定整个***与沥青拌合站的位置；项目中心服务器10通过全网通路由器相连接，对收集的数据进行分析与存储，并将数据展示给项目管理人，移动终端11通过internet访问项目中心服务器10。
VGA数据采集器2包含有VGA高清采集卡，与现场沥青拌合站工控机通过VGA接口相连接，分析得到数据后传输至单片机1，并且与ARM单片机通过RS232接口相连接。
打印机数据采集器3分别通过USB2.0接口与现场沥青拌合站工控机4、单片机1相连接。
ARM单片机是整个***的核心部件，通过集成线路与各个模块箱连接。
内置电源模块7与单片机1通过集成线路连接，在外部电源通电时，为充电模式；当外部电源断电时，为放电模式；内置电源模块7能够实现外部断电时，为***提供电源的功能。
全网通4G路由器与ARM单片机通过集成线路连接，根据沥青拌合站所述位置的网络环境，选择适合的网络环境传输数据，实现微处理器ARM单片机与项目中心服务器互相通讯。
语音提示模块5与ARM单片机通过集成线路连接，当拌合站生产数据出现异常数据时，实现语音报警提示。定位模块6与ARM单片机通过集成线路连接，且兼容全球定位***(GPS)与北斗卫星导航***(BDS)模式。项目中心服务器10通过internet与ARM单片机互相通讯，并将远端的沥青拌合站的生产数据分析存储，展示给项目的管理人。
移动终端11通过网络协议，能够实时浏览整个项目的拌合站生产数据。
参见图2，VGA数据采集器2能够通过现场沥青拌合站工控机生产画面采集在沥青拌合站工作时的工作数据，VGA数据采集器2中的VGA高清采集卡依照一定的时间间隔采集现场沥青拌合站工控机4实时含有生产数据的图像，通过VGA数据接口将采集的图像数据传输至微单片机1，ARM单片机将图像数据处理后，得到沥青拌合站的生产数据，通过全网通4G路由器将数据传输至项目中心服务器10，经过服务器处理后，移动终端11可以查询数据。
参见图3，本发明VGA数据采集流程如下：沥青拌合站工控机4工作时，VGA高清采集卡开始启动运行，设置采集参数，采集生成图片后传输至ARM单片机，经过图像分割以及字符识别技术后，得到沥青拌合站生产数据。高速并口打印机数据采集器通过USB接口与沥青拌合站工控机4相连接，通过采集沥青拌合站打印机数据，将数据传输至ARM单片机，得到沥青拌合站的生产数据，通过全网通4G路由器将数据传输至项目中心服务器10，经过项目中心服务器10处理后，移动终端能够查询数据。项目中心服务器10通过网络协议与ARM单片机通讯，通过定位模块6能够追踪到沥青拌合站监控***的位置，进一步能够确定拌合站附近的天气环境，通过校正沥青生产的阈值，提高沥青的品质；当项目中心服务器10判断从ARM单片机得到的数据出现异常时，可以通过语音提示模块5警告拌合站的工作人员，排查异常情况。内置的电源模块7包含有超级电容，其具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好的优点，当外部电源断电时，由内部电源模块7供电，可以供电4个小时，同时语音提示模块5会发出“外部电源断开，请回复供电”的报警。

Claims (7)

1.一种基于物联网技术的沥青拌合站监控管理***，其特征在于：包括分别经过VGA数据采集器(2)以及打印机数据采集器(3)与现场沥青拌合站工控机(4)相连的单片机(1)，单片机(1)连接语音提示模块(5)、定位模块(6)以及内置电源模块(7)，所述单片机(1)采集到的沥青拌合站生产数据通过路由器(9)经Internet网络连接项目中心服务器(10)，项目中心服务器(10)双向连接用于查询监控数据并能够发送请求信号的移动终端(11)。
2.根据权利要求1所述基于物联网技术的沥青拌合站监控管理***，其特征在于：所述的打印机数据采集器(3)为并行接口打印机数据采集器。
3.根据权利要求1或2所述基于物联网技术的沥青拌合站监控管理***，其特征在于：打印机数据采集器(3)通过USB接口与现场沥青拌合站工控机(4)及单片机(1)连接。
4.根据权利要求1所述基于物联网技术的沥青拌合站监控管理***，其特征在于：所述的VGA数据采集器(2)通过RS232接口与单片机(1)连接。
5.根据权利要求1所述基于物联网技术的沥青拌合站监控管理***，其特征在于：所述的单片机(1)采用ARM系列单片机。
6.根据权利要求1所述基于物联网技术的沥青拌合站监控管理***，其特征在于：所述路由器(9)采用全网通4G路由器。
7.根据权利要求1所述基于物联网技术的沥青拌合站监控管理***，其特征在于：所述的内置电源模块(7)包含超级电容，且内置电源模块(7)能够连接外部电源(8)。
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