CN112299049A - 一种智能装车控制***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能装车控制***及方法。***包括：多个信息识别子***、自动称重子***、AI视觉识别子***以及控制处理器；可实现运输车辆停车位置、下料位置的精准定位，以及下料重量精确测量，实现装车的无人化、智能化、场景化；可以提升下料速度，确保自动下料的连续性，下料时间可控，提高了下料精度与装车满载率。

Description

一种智能装车控制***及方法

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种智能装车控制***及方法。

背景技术

目前煤矿的装车控制中，需要在进口处进行运输车辆、提货单等的识别，并到指定位置进行车辆过磅称重，然后到指定煤仓装料；装料完成后，还需要到指定位置进行车辆过磅称重校验，然后到出口处再次进行运输车辆、提货单等的识别，过磅数据的校验、打印票单。

由于目前煤矿的装车控制中的各称重、校验环节，以及装料过程的配料、下料等环节，需要人工值守，只能实现半自动装车控制，未能完全实现无人值守化、智能化、远程化。煤矿的工作环境恶劣，现有的半自动装车控制造成所需人员多、人员劳动强度大。作业人员在精力高度集中作业情况下，特别容易因人为疏忽或操作失误造成装载物料不均匀、撒料、超偏载，以及其它人为因素引起的弊端，影响装车效率，进而影响煤矿销售发运效率以及煤矿生产效率。

现有的半自动装车控制方式，由于检测技术和传感器技术精度不够，不能满足实时反馈的要求。若装车过程涉及的设备因故障停机，无法获得及时的反馈，造成装车效率低、装车延误等问题，甚至会造成严重的经济损失。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术中存在的技术问题，提供一种智能装车控制***及方法，可以实现无人值守智能称重、智能装车，节省人工成本，避免人为因素引起的弊端，提高装车效率，进而提高煤矿销售发运效率以及煤矿生产效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种智能装车控制***，所述***包括：多个信息识别子***、自动称重子***、AI视觉识别子***以及控制处理器；多个所述信息识别子***分别设置于物料区的进口处、磅房以及出口处，用于对电子提料单进行识别获取第一电子提料单数据，以及对运输车辆进行车号识别和车型识别获取第一车辆信息数据，并将获取的数据输出至所述控制处理器，其中，所述第一电子提料单数据包括客户名称、物料种类、物料重量；所述自动称重子***设置于所述磅房，用于对所述运输车辆进行空车称重获取第一空车重量，以及对运输车辆进行载重称重获取载重重量，并将获取的数据输出至所述控制处理器；所述AI视觉识别子***设置于目标物料仓，用于获取实时下料数据并输出至所述控制处理器，其中，所述实时下料数据包括所述运输车辆的车厢三维空间数据、车厢内煤料实时三维数据以及物料仓中溜槽的溜槽实时位置数据；所述控制处理器，用于根据所述第一电子提料单数据和所述第一车辆信息数据，发出第一控制信号以指示所述运输车辆至所述目标物料仓装车，根据所述第一车辆信息数据、所述第一空车重量和所述实时下料数据，发出第二控制信号对所述目标物料仓的下料进行控制，以及根据所述第一电子提料单数据、所述第一车辆信息数据和所述第一空车重量，对所述载重重量进行校验。

为实现上述目的，本发明还提供了一种智能装车控制方法，采用本发明所述的智能装车控制***；所述方法包括如下步骤：S1、采用分别设置于物料区的进口处、磅房以及出口处的信息识别子***，对电子提料单进行识别获取第一电子提料单数据，以及对运输车辆进行车号识别和车型识别获取第一车辆信息数据，并将获取的数据输出至控制处理器，其中，所述第一电子提料单数据包括客户名称、物料种类、物料重量；S2、采用设置于所述磅房的自动称重子***，对所述运输车辆进行空车称重获取第一空车重量，以及对运输车辆进行载重称重获取载重重量，并将获取的数据输出至所述控制处理器；S3、采用设置于目标物料仓的AI视觉识别子***，获取实时下料数据并输出至所述控制处理器，其中，所述实时下料数据包括所述运输车辆的车厢三维空间数据、车厢内煤料实时三维数据以及物料仓中溜槽的溜槽实时位置数据；S4、采用所述控制处理器，根据所述第一电子提料单数据和所述第一车辆信息数据，发出第一控制信号以指示所述运输车辆至所述目标物料仓装车，根据所述第一车辆信息数据、所述第一空车重量和所述实时下料数据，发出第二控制信号对所述目标物料仓的下料进行控制，以及根据所述第一电子提料单数据、所述第一车辆信息数据和所述第一空车重量，对所述载重重量进行校验。

本发明的优点在于：本发明智能装车控制***，可以实现运输车辆停车位置、下料位置的精准定位，以及下料重量精确测量，实现装车的无人化、智能化、场景化；且可以保证装车不撒料、不偏装、不超限，实现装车的平整、均匀。可以提升下料速度，确保自动下料的连续性，下料时间可控，提高了下料精度与装车满载率。实现业务全流程自动化，商品、订单、合同、收款、付款、开票、收票、结算、入库、出库、客户管理、下发电子提料单、客户预约、客户派车、智能排队、智能叫号、无人值守称重、无人值守智能化装车、物流等全链条全流程数字化、协同化、高效化，实现商品在线化及订单在线化，有效降低人工成本、生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1，本发明智能装车控制***的架构示意图；

图2，采用本发明智能装车控制***进行煤矿定量仓智能化装车的实施例的结构图；

图3，采用本发明智能装车控制***进行煤矿无定量仓智能化装车的实施例的结构图；

图4，本发明智能装车控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本发明的说明书和权利要求书以及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解，这样描述的对象在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排它的包含。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1，本发明智能装车控制***的架构示意图。所述智能装车控制***10包括：多个信息识别子***11、自动称重子***12、AI视觉识别子***13以及控制处理器14。

多个所述信息识别子***11分别设置于物料区的进口处、磅房以及出口处，用于对电子提料单进行识别获取第一电子提料单数据，以及对运输车辆进行车号识别和车型识别获取第一车辆信息数据，并将获取的数据输出至所述控制处理器14。其中，所述第一电子提料单数据包括客户名称、物料种类、物料重量。

所述自动称重子***12设置于所述磅房，用于对所述运输车辆进行空车称重获取第一空车重量，以及对运输车辆进行载重称重获取载重重量，并将获取的数据输出至所述控制处理器14。

所述AI视觉识别子***13设置于目标物料仓，用于获取实时下料数据并输出至所述控制处理器14。其中，所述实时下料数据包括所述运输车辆的车厢三维空间数据、车厢内煤料实时三维数据以及物料仓中溜槽的溜槽实时位置数据。

所述控制处理器14用于根据所述第一电子提料单数据和所述第一车辆信息数据，发出第一控制信号以指示所述运输车辆至所述目标物料仓装车；所述控制处理器14进一步用于根据所述第一车辆信息数据、所述第一空车重量和所述实时下料数据，发出第二控制信号对所述目标物料仓的下料进行控制；以及所述控制处理器14进一步用于根据所述第一电子提料单数据、所述第一车辆信息数据和所述第一空车重量，对所述载重重量进行校验。所述控制处理器14可以针对不同车型、车轴、车厢、车辆载重、位置等配置不同的下料口溜槽宽度、溜槽高度、溜槽左偏移度、溜槽右偏移度、下料重量、补料重量等各种配参方案，以便精确装车。所述控制处理器14可以包括可编程逻辑控制器(PLC)以及处理器。

进一步的实施例中，所述控制处理器14还用于获取基于订单信息生成并发送至客户的电子提料单的原始电子提料单数据，以用于对所述第一电子提料单数据进行校验；以及用于获取客户基于所述电子提料单指派的运输车辆的原始车辆信息数据，以用于对所述第一车辆信息数据进行校验。

进一步的实施例中，所述信息识别子***11包括：扫描设备111、人脸识别设备112以及车辆识别设备113。所述扫描设备111用于对所述电子提料单以及所述运输车辆的驾驶人员的身份证件进行扫描识别，获取第一电子提料单数据、身份证件数据并输出。所述人脸识别设备112用于对所述驾驶人员进行人脸识别，获取人脸数据并输出。所述车辆识别设备113用于对所述运输车辆进行车号识别和车型识别，以识别出第一车辆信息数据并输出。所述控制处理器14进一步对识别出的第一电子提料单数据、身份证件数据、人脸数据、第一车辆信息数据进行数据匹配度校验。

进一步的实施例中，所述目标物料仓为定量仓；所述自动称重子***12进一步包括设置于所述定量仓的称重传感器121(图中以虚框示意其为可选组件)，用于获取所述定量仓下料至所述运输车辆的第一物料落料实时重量，并反馈至所述控制处理器14。所述控制处理器14根据所述第一物料落料实时重量，采用预先建立的配料数学模型，获取所述定量仓的闸板打开时间、闸板开口大小，以对所述定量仓的下料精度进行控制。具体地，通过针对配料过程进行分析，可以获取闸板打开时间、闸板开口大小与物料落料重量之间的关系，以此为依据建立配料数学模型并对其关键参数进行整定；后续根据配料数学模型与物料落料实时重量，即可实现定量仓自动精准配料。

进一步的实施例中，所述控制处理器14还用于根据所述第一电子提料单数据、所述第一车辆信息数据和所述第一空车重量，发出第三控制信号控制设置于所述定量仓上方的缓冲仓进行下料；并根据所述称重传感器121反馈的下料至所述定量仓的第二物料落料实时重量，判断所述定量仓配料是否出现亏载或超载。所述控制处理器14进一步在判定所述定量仓亏载时控制所述缓冲仓对所述定量仓进行补料。所述控制处理器14进一步在判定所述定量仓超载时，通过控制所述定量仓的闸板开/关时间、闸板开口大小，以控制所述定量仓进行扣料。即，***可以判断是否出现定量仓配料亏载或超载时，通过计算具体数值后，能够实现自动补/扣料，达到配料精度要求。

进一步的实施例中，连接所述定量仓的闸板的油缸采用带位移传感器的伺服油缸，以根据所述控制处理器的控制信号，驱动控制所述定量仓的闸板开口大小。通过采用带位移传感器的伺服油缸替代目前普通油缸，能够实现精准控制定量仓的闸板的开口大小，保证下料、扣料的精准度。

进一步的实施例中，所述目标物料仓为无定量仓；所述自动称重子***12进一步包括设置于所述无定量仓的衡式电子秤122(图中以虚框示意其为可选组件)，用于对运输车辆进行空车称重获取第二空车重量并输出至所述控制处理器14，以及获取所述无定量仓下料至所述运输车辆的第三物料落料实时重量，并反馈至所述控制处理器14。所述控制处理器14根据所述第二空车重量对所述第一空车重量进行校验，以及根据所述第三物料落料实时重量，采用预先建立的配料数学模型，获取所述无定量仓的闸板打开时间、闸板开口大小，以对所述无定量仓的下料精度进行控制。具体地，通过针对配料过程进行分析，可以获取闸板打开时间、闸板开口大小与物料落料重量之间的关系，以此为依据建立配料数学模型并对其关键参数进行整定；后续根据配料数学模型与物料落料实时重量，即可实现无定量仓自动精准配料。通过所述控制处理器14根据所述第二空车重量对所述第一空车重量进行校验，可以防止驾驶人员从磅房到目标物料仓途中采用放水、下人等作弊行为，使得所述运输车辆的所述第二空车重量小于所述第一空车重量。

进一步的实施例中，所述***进一步包括激光对射定位传感器15，用于对行驶至所述目标物料仓的所述运输车辆的停车位置进行定位，并发出定位信号至所述控制处理器14。所述控制处理器14进一步根据所述定位信号以及所述目标物料仓的溜槽位置、指示所述运输车辆的目标停车位置。当所述运输车辆行驶至目标物料仓的溜槽下方时，由所述激光对射定位传感器15对停车位置进行定位，发出定位信号；所述控制处理器14即可根据定位信号以及溜槽位置，发出提示信息，指示驾驶人员准确的停车位置。进而，通过所述控制处理器14控制溜槽移动到相应的高度，使得溜槽伸进车厢内以便下料。

进一步的实施例中，所述AI视觉识别子***13包括：摄像头131以及AI视觉处理模块132。所述摄像头131用于采集所述运输车辆的车厢三维空间数据、车厢内煤料实时三维数据以及溜槽的溜槽实时位置数据。所述AI视觉处理模块132用于对所述摄像头131所采集的数据进行校正、优化后，传输至所述控制处理器14。所述控制处理器14进一步根据所述车厢三维空间数据调整所述目标物料仓的下料量，根据所述车厢内煤料实时三维数据和所述溜槽实时位置数据调整所述运输车辆相对所述溜槽的位置关系。所述AI视觉处理模块132中进一步包括AI机器视觉软件以及输出模块；AI机器视觉软件主要采用校优算法对摄像头采集回来的数据不断进行内部校优；输出模块用于对校优后的数据进行输出。

根据车辆识别设备识别出车型，可以确定装车吨数；通过AI视觉识别子***识别车厢长宽高三维，辅助判断车型，进而调整所述目标物料仓的下料量，确保配料的准确性。当溜槽调整到目标位置开始下料后，进一步根据所述车厢内煤料实时三维数据和所述溜槽实时位置数据调整所述运输车辆相对所述溜槽的位置关系。具体地，当车厢内煤料实时三维数据中，物料高度达到一定高度(例如，小于车厢高度的一预设高度)后，通过所述控制处理器14控制闸板关闭、停止下料；改变运输车辆与溜槽的相对位置关系后，继续下料；下料完成后关闭闸板口，可以通过AI视觉识别子***13识别溜槽与运输车辆的相对位置，通过所述控制处理器14控制溜槽上升，避免溜槽与运输车辆的车厢相撞，完成无人装车的过程。改变运输车辆与溜槽的相对位置关系，可以通过驾驶人员驾驶车辆进行移动、以改变运输车辆与溜槽的相对位置关系；或通过控制溜槽进行移动、以改变运输车辆与溜槽的相对位置关系。

本发明智能装车控制***，可以实现运输车辆停车位置、下料位置的精准定位，以及下料重量精确测量，实现装车的无人化、智能化、场景化；且可以保证装车不撒料、不偏装、不超限，实现装车的平整、均匀。可以提升下料速度，确保自动下料的连续性，下料时间可控，提高了下料精度与装车满载率。实现了货物装车过程的自动化、无人化以及对装车过程的精准控制，在提升作业精度的同时，可以降低作业人员的劳动强度、精简作业人员的数量。

进一步的实施例中，所述***进一步包括输送带自动上料子***16以及远程控制中心17。所述输送带自动上料子***16用于监测并获取向物料仓运输物料的输送带的上料数据，通过远程通讯传送至所述远程控制中心17；其中，所述上料数据包括上料开始时间、上料结束时间、上料种类、上料总量。所述控制处理器14进一步将下料至所述运输车辆的下料数据，通过远程通讯传送至所述远程控制中心17；其中，所述下料数据包括下料开始时间、下料结束时间、下料种类、下料总量。所述远程控制中心17根据所述上料数据实时更新物料库存数据，根据所述上料数据与上升下料数据获取物料仓的余料、并所述余料低于预设范围时控制所述输送带自动上料子***向物料仓运输物料。

通过监测上料环节的上料数据(即生产数据)，保障上料的精准度和装车的连续性。装车完成后，根据上料数据与下料数据获取物料仓的余料、并所述余料低于预设范围时控制所述输送带自动上料子***向物料仓运输物料，使得根据货种不同余料控制在规定范围内。同时根据采集的每一笔上料数据，可以实时更新物料库存数据，实现智能化仓库。上位机***可以实时查看物料仓料位、装车数、装车量、物料输送状况等；当出现装车中断或物料仓料位达到限度时，控制处理器能够发出警报提醒上位机***采取相应操作；实现对上料过程与下料过程进行异常监测及预警。

进一步的实施例中，所述***进一步包括语音播报子***(未图示)，用于实现驾驶人员、相关负责人、***的实时双向语音通讯，实现服务在线化、智能化。

进一步的实施例中，所述***进一步包括可视化远程控制子***，实现场景化远程控制装车。具体地，可以采用西门子S7-300PLC控制模块+HJ8500远程通讯模块+4G/5G摄像传输设备，实时将现场场景及数据回传到远程控制终端，实现可远程控制、自动化、场景可视化的智能化装车。同时装车现场还可以提供视频设备，以展示下料口与车厢下料实时视频以及实时装车数据展示，可让驾驶人员从屏幕看到实时视频装车情况，以便控制装车过程中的车速和停车位置，实现精确装车。

进一步的实施例中，所述***进一步包括设备在线监测子***，用于实现设备在线化、智能化监测、智能化巡检。具体地，依托物联网感知、人工智能分析，对输送带空载、超载、跑偏、堆料、异物、人员三违等异常事件智能监测预警；降低现场人员工作强度，提升运输过程异常实时性，减少因安全事故、设备故障导致的停机、卡顿。可以针对装车作业时物料仓无关信号、无开信号、闸板轴销断裂等问题进行监测；作业过程中实现可以适时添加禁装车功能。实现了输送带异常问题智能监测、异常处置闭环管理、生产经营智慧决策等功能，达到异常快速定位，设备紧急联动的效果。

请参阅图2，采用本发明智能装车控制***进行煤矿定量仓智能化装车的实施例的结构图。以下结合图2对本实施例煤矿定量仓智能化装车解决方案进行详细说明。

第一步、煤矿下发电子提料单/客户预约电子提料单：基于***的运销管理平台的客户数据(客户名称、合同、余款等数据)下发电子提料单给煤矿客户(1张电子提料单代表1车)；或煤矿客户向煤矿申请电子提料单，煤矿方面对申请进行审核，审核通过后电子提料单发送至客户。其中，运销管理平台是用来对电子提料单等基础数据进行管理的平台。电子提料单包括的数据有：客户名称、物料种类、物料重量；电子提料单上可设置二维码或条形码等识别码，以用于识别。

第二步、客户指派电子提料单给驾驶人员：煤矿的客户基于煤矿下发的电子提料单，对已通过认证的驾驶人员进行派车。

第三步、远程智能排队、智能叫号：驾驶人员获取客户指派的电子提料单的同时，***后台(物流管理平台)根据驾驶人员的位置以及煤矿目前已签到的车辆排队信息，下发一个预约排队号至驾驶人员(例如推送到驾驶人员手机端)。例如：您排在XX号，前面有XX车在排队，到XX号仓装车。当运输车辆驶入煤矿设定的电子围栏后，若识别出为已预约排队号码的车辆，第一时间给该运输车辆下发精确排队号，列入智能叫号队列。其中，电子围栏是一个虚拟界定范围。

第四步、无人值守自动进门：车辆行驶到进口处，驾驶人员扫电子提料单识别码/驾驶人员身份证、车牌识别设备自动识别车牌号码、人脸识别识别设备人脸数据；识别出的数据一起提交到控制处理器，进行人、车、证、电子提料单校验。校验成功后自动起杆进门，并根据车辆数据以及电子提料单的煤种、目前各煤仓的装车情况，智能分派并提示驾驶人员到XX号磅过磅，XX号仓装车。其中，车辆数据包括该车车型、车厢数据、车轴数据、额定载重量。

第五步、磅房无人值守自动过皮：车辆行驶到磅房上磅，驾驶人员扫电子提料单识别码/身份证、车牌识别设备自动识别车牌号码、人脸识别识别设备人脸数据；识别出的数据一起提交到控制处理器，人、车、证、电子提料单校验。校验成功后自动过皮，语音提示过磅成功及皮重(空车重量)，并根据该车车型、车厢、车轴、额定载重量以及电子提料单的数据、目前各煤仓的装车情况，智能分派并语音提示驾驶人员到XX号煤仓装车。

第六步、智能化装车：车辆行驶到指定的煤仓入口，驾驶人员扫电子提料单识别码/身份证、车牌识别设备自动识别车牌号码、人脸识别识别设备人脸数据；识别出的数据一起提交到控制处理器，人、车、证、电子提料单、煤仓号等数据高度匹配自动校验。校验成功自动起杆进仓装车。同时控制处理器根据该车额定载重量等数据发出指令，让缓冲仓21配料，通过定量仓22的称重传感器定量自动下料到定量仓22，定量仓内物料的重量即为该车需要装的重量。当车辆行驶至定量仓22的溜槽23下方时，由激光对射定位传感器对该车的停车位置进行定位，发出定位信号；控制处理器根据定位信号、溜槽位置，提醒驾驶人员准确的停车位置。车辆停车到位后，溜槽23伸进车厢内并开始下料；采用AI视觉识别子***(可以设置于溜槽位置处)，识别出车厢高度，溜槽位置、实时下料情况，保证精确下料。当下料到一定高度后，关闭闸板并提示驾驶人员慢慢前行、然后继续下料；同时在驾驶人员可以通过车头前方屏幕视频查看实时下料情况。定量仓下料完成后，通过AI视觉识别子***识别溜槽与车厢的相对位置后，控制处理器下发指令关闭闸板口、提起装车溜槽，避免溜槽与汽车车厢相撞。可以进一步语音提示装车完毕，自动起杆，完成无人装车的过程。

第七步、无人值守自动过重校验：车辆到达磅房，车牌识别设备自动识别车牌号码；控制处理器根据该车辆在每一环节的识别记录，自动判断车辆出厂前所有流程是否正常、过磅数据是否完整；若已经完成所有流程，则自动校验重磅。校验重磅成功后，自动起杆下磅。

第八步、无人值守出门/自动打票：车辆到达出口处准备出场，车牌识别设备自动识别车牌号码/扫电子提料单识别码；控制处理器根据该车辆在每一环节的识别记录，自动判断车辆出厂前所有流程是否正常、过磅数据是否完整；若已经完成所有流程，校验完成后，自动起杆出门。如打印票单设备放在出口处门房内，***会控制自动打印出过磅单、煤管票、电子提料单，保证三票紧密关联可查；每车过磅数据自动上传煤管局监管平台，同时支持断网自动续传，完成一个循环。如打印票单设备放在门房外，驾驶人员扫电子提料单识别码，自动打印出过磅单、煤管票、电子提料单，保证三票紧密关联可查；每车过磅数据自动上传煤管局监管平台，同时支持断网自动续传，完成一个循环。

其中，采用输送带自动上料子***监测并获取由原料仓20向缓冲仓21运输物料的输送带29的上料数据，通过远程通讯传送至远程控制中心；其中，所述上料数据包括上料开始时间、上料结束时间、上料种类、上料总量。控制处理器进一步将下料至所述运输车辆的下料数据，通过远程通讯传送至远程控制中心；其中，所述下料数据包括下料开始时间、下料结束时间、下料种类、下料总量。远程控制中心根据所述上料数据实时更新物料库存数据，根据所述上料数据与上升下料数据获取物料仓的余料、并所述余料低于预设范围时控制输送带自动上料子***向缓冲仓21运输物料。

本实施例智能装车控制***，可以实现运输车辆停车位置、下料位置的精准定位，以及下料重量精确测量，实现装车的无人化、智能化、场景化；且可以保证装车不撒料、不偏装、不超限，实现装车的平整、均匀。可以提升下料速度，确保自动下料的连续性，下料时间可控，提高了下料精度与装车满载率。实现业务全流程自动化，商品、订单、合同、收款、付款、开票、收票、结算、入库、出库、客户管理、下发电子提料单、客户预约、客户派车、智能排队、智能叫号、无人值守称重、无人值守智能化装车、物流等全链条全流程数字化、协同化、高效化，实现商品在线化及订单在线化，有效降低人工成本、生产成本。

请参阅图3，采用本发明智能装车控制***进行煤矿无定量仓智能化装车的结构图。以下结合图3对本实施例煤矿无定量仓智能化装车解决方案进行详细说明。

第一步、煤矿下发电子提料单/客户预约电子提料单：基于***的运销管理平台的客户数据(客户名称、合同、余款等数据)下发电子提料单给煤矿客户(1张电子提料单代表1车)；或煤矿客户向煤矿申请电子提料单，煤矿方面对申请进行审核，审核通过后电子提料单发送至客户。其中，运销管理平台是用来对电子提料单等基础数据进行管理的平台。电子提料单包括的数据有：客户名称、物料种类、物料重量；电子提料单上可设置二维码或条形码等识别码，以用于识别。

第二步、客户指派电子提料单给驾驶人员：煤矿的客户基于煤矿下发的电子提料单，对已通过认证的驾驶人员进行派车。

第三步、远程智能排队、智能叫号：驾驶人员获取客户指派的电子提料单的同时，***后台(物流管理平台)根据驾驶人员的位置以及煤矿目前已签到的车辆排队信息，下发一个预约排队号至驾驶人员(例如推送到驾驶人员手机端)。例如：您排在XX号，前面有XX车在排队，到XX号仓装车。当运输车辆驶入煤矿设定的电子围栏后，若识别出为已预约排队号码的车辆，第一时间给该运输车辆下发精确排队号，列入智能叫号队列。其中，电子围栏是一个虚拟界定范围。

第四步、无人值守自动进门：车辆行驶到进口处，驾驶人员扫电子提料单识别码/驾驶人员身份证、车牌识别设备自动识别车牌号码、人脸识别识别设备人脸数据；识别出的数据一起提交到控制处理器，进行人、车、证、电子提料单校验。校验成功后自动起杆进门，并根据车辆数据以及电子提料单的煤种、目前各煤仓的装车情况，智能分派并提示驾驶人员到XX号磅过磅，XX号仓装车。其中，车辆数据包括该车车型、车厢数据、车轴数据、额定载重量。

第五步、无人值守自动过皮：车辆行驶到磅房上磅，驾驶人员扫电子提料单识别码/身份证、车牌识别设备自动识别车牌号码、人脸识别识别设备人脸数据；识别出的数据一起提交到控制处理器，人、车、证、电子提料单校验。校验成功后自动过皮，语音提示过磅成功及皮重(空车重量)，并根据该车车型、车厢、车轴、额定载重量以及电子提料单的数据、目前各煤仓的装车情况，智能分派并语音提示驾驶人员到XX号煤仓装车。

第六步、智能化装车：车辆行驶到指定的煤仓入口，驾驶人员扫电子提料单识别码/身份证、车牌识别设备自动识别车牌号码、人脸识别识别设备人脸数据；识别出的数据一起提交到控制处理器，人、车、证、电子提料单、煤仓号等数据高度匹配自动校验。校验成功自动起杆进仓装车。控制处理器获取该车的进门时的初次过皮重量以及该车额定载重量。当车辆行驶至无定量仓31的溜槽32下方时，由激光对射定位传感器对该车的停车位置进行定位，发出定位信号；控制处理器根据定位信号、溜槽位置，提醒驾驶人员准确的停车位置。车辆停车到位后，采用衡式电子秤获取该车的当前过皮重量；控制处理器校验初次过皮重量与当前过皮重量，防止驾驶人员从磅房到目标物料仓途中采用放水、下人等作弊行为。过皮校验成功后，控制处理器下发指令，溜槽伸进车厢内并开始下料，实时获取衡式电子秤的重量数据；采用AI视觉识别子***(可以设置于溜槽位置处)，识别出车厢高度，溜槽位置、实时下料的情况，保证精确下料。当下料到一定高度后，关闭闸板并提示驾驶人员慢慢前行、然后继续下料；同时在驾驶人员可以通过车头前方屏幕视频查看实时下料情况。当获取的衡式电子秤的重量数据达到了该车额定载重量后，控制处理器立即下发指令关闭闸板；通过AI视觉识别子***识别溜槽与车厢的相对位置后，控制处理器下发指令提起装车溜槽，避免溜槽与汽车车厢相撞。可以语音提示装车完毕，自动起杆下磅，完成无人装车的过程。

第七步、无人值守自动过重校验：车辆到达磅房，车牌识别设备自动识别车牌号码；控制处理器根据该车辆在每一环节的识别记录，自动判断车辆出厂前所有流程是否正常、过磅数据是否完整；若已经完成所有流程，则自动校验重磅。校验重磅成功后，自动起杆下磅。

第八步、无人值守出门/自动打票：车辆到达出口处准备出场，车牌识别设备自动识别车牌号码/扫电子提料单识别码；控制处理器根据该车辆在每一环节的识别记录，自动判断车辆出厂前所有流程是否正常、过磅数据是否完整；若已经完成所有流程，校验完成后，自动起杆出门。如打印票单设备放在出口处门房内，***会控制自动打印出过磅单、煤管票、电子提料单，保证三票紧密关联可查；每车过磅数据自动上传煤管局监管平台，同时支持断网自动续传，完成一个循环。如打印票单设备放在门房外，驾驶人员扫电子提料单识别码，自动打印出过磅单、煤管票、电子提料单，保证三票紧密关联可查；每车过磅数据自动上传煤管局监管平台，同时支持断网自动续传，完成一个循环。

其中，采用输送带自动上料子***监测并获取由原料仓30向无定量仓31运输物料的输送带39的上料数据，通过远程通讯传送至远程控制中心；其中，所述上料数据包括上料开始时间、上料结束时间、上料种类、上料总量。控制处理器进一步将下料至所述运输车辆的下料数据，通过远程通讯传送至远程控制中心；其中，所述下料数据包括下料开始时间、下料结束时间、下料种类、下料总量。远程控制中心根据所述上料数据实时更新物料库存数据，根据所述上料数据与上升下料数据获取物料仓的余料、并所述余料低于预设范围时控制输送带自动上料子***向无定量仓31运输物料。

本实施例智能装车控制***，可以实现运输车辆停车位置、下料位置的精准定位，以及下料重量精确测量，实现装车的无人化、智能化、场景化；且可以保证装车不撒料、不偏装、不超限，实现装车的平整、均匀。可以提升下料速度，确保自动下料的连续性，下料时间可控，提高了下料精度与装车满载率。实现业务全流程自动化，商品、订单、合同、收款、付款、开票、收票、结算、入库、出库、客户管理、下发电子提料单、客户预约、客户派车、智能排队、智能叫号、无人值守称重、无人值守智能化装车、物流等全链条全流程数字化、协同化、高效化，实现商品在线化及订单在线化，有效降低人工成本、生产成本。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种智能装车控制方法。

请参阅图4，本发明智能装车控制方法的流程示意图。本发明智能装车控制方法可以采用本发明智能装车控制***。所述方法包括如下步骤：S1、采用分别设置于物料区的进口处、磅房以及出口处的信息识别子***，对电子提料单进行识别获取第一电子提料单数据，以及对运输车辆进行车号识别和车型识别获取第一车辆信息数据，并将获取的数据输出至控制处理器；S2、采用设置于所述磅房的自动称重子***，对所述运输车辆进行空车称重获取第一空车重量，以及对运输车辆进行载重称重获取载重重量，并将获取的数据输出至所述控制处理器；S3、采用设置于目标物料仓的AI视觉识别子***，获取实时下料数据并输出至所述控制处理器；S4、采用所述控制处理器，根据所述第一电子提料单数据和所述第一车辆信息数据，发出第一控制信号以指示所述运输车辆至所述目标物料仓装车，根据所述第一车辆信息数据、所述第一空车重量和所述实时下料数据，发出第二控制信号对所述目标物料仓的下料进行控制，以及根据所述第一电子提料单数据、所述第一车辆信息数据和所述第一空车重量，对所述载重重量进行校验。其中，所述第一电子提料单数据包括客户名称、物料种类、物料重量；所述实时下料数据包括所述运输车辆的车厢三维空间数据、车厢内煤料实时三维数据以及物料仓中溜槽的溜槽实时位置数据。

进一步的实施例中，所述方法进一步包括：获取基于订单信息生成并发送至客户的电子提料单的原始电子提料单数据，以用于对所述第一电子提料单数据进行校验；以及获取客户基于所述电子提料单指派的运输车辆的原始车辆信息数据，以用于对所述第一车辆信息数据进行校验。

进一步的实施例中，所述步骤S1进一步包括：对所述电子提料单以及所述运输车辆的驾驶人员的身份证件进行扫描识别，获取第一电子提料单数据、身份证件数据并输出；对所述驾驶人员进行人脸识别，获取人脸数据并输出；对所述运输车辆进行车号识别和车型识别，以识别出第一车辆信息数据并输出；采用所述控制处理器进一步对识别出的第一电子提料单数据、身份证件数据、人脸数据、第一车辆信息数据进行数据匹配度校验。

关于所述方法的额外细节可参考上述***项的描述，此处不再赘述。

本发明智能装车控制方法，可以实现运输车辆停车位置、下料位置的精准定位，以及下料重量精确测量，实现装车的无人化、智能化、场景化；且可以保证装车不撒料、不偏装、不超限，实现装车的平整、均匀。可以提升下料速度，确保自动下料的连续性，下料时间可控，提高了下料精度与装车满载率。实现了货物装车过程的自动化、无人化以及对装车过程的精准控制，在提升作业精度的同时，可以降低作业人员的劳动强度、精简作业人员的数量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种智能装车控制***，其特征在于，所述***包括：多个信息识别子***、自动称重子***、AI视觉识别子***以及控制处理器；

多个所述信息识别子***分别设置于物料区的进口处、磅房以及出口处，用于对电子提料单进行识别获取第一电子提料单数据，以及对运输车辆进行车号识别和车型识别获取第一车辆信息数据，并将获取的数据输出至所述控制处理器，其中，所述第一电子提料单数据包括客户名称、物料种类、物料重量；

所述自动称重子***设置于所述磅房，用于对所述运输车辆进行空车称重获取第一空车重量，以及对运输车辆进行载重称重获取载重重量，并将获取的数据输出至所述控制处理器；

所述AI视觉识别子***设置于目标物料仓，用于获取实时下料数据并输出至所述控制处理器，其中，所述实时下料数据包括所述运输车辆的车厢三维空间数据、车厢内煤料实时三维数据以及物料仓中溜槽的溜槽实时位置数据；

所述控制处理器，用于根据所述第一电子提料单数据和所述第一车辆信息数据，发出第一控制信号以指示所述运输车辆至所述目标物料仓装车，根据所述第一车辆信息数据、所述第一空车重量和所述实时下料数据，发出第二控制信号对所述目标物料仓的下料进行控制，以及根据所述第一电子提料单数据、所述第一车辆信息数据和所述第一空车重量，对所述载重重量进行校验。

2.如权利要求1所述的***，其特征在于，

所述控制处理器进一步用于获取基于订单信息生成并发送至客户的电子提料单的原始电子提料单数据，以用于对所述第一电子提料单数据进行校验；

所述控制处理器进一步用于获取客户基于所述电子提料单指派的运输车辆的原始车辆信息数据，以用于对所述第一车辆信息数据进行校验。

3.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述信息识别子***包括：

扫描设备，用于对所述电子提料单以及所述运输车辆的驾驶人员的身份证件进行扫描识别并输出；

人脸识别设备，用于对所述驾驶人员进行人脸识别并输出；

车辆识别设备，用于对所述运输车辆进行车号识别和车型识别，以识别出第一车辆信息数据并输出；

所述控制处理器进一步对识别出的第一电子提料单数据、身份证件数据、人脸数据、第一车辆信息数据进行数据匹配度校验。

4.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述目标物料仓为定量仓；

所述自动称重子***进一步包括设置于所述定量仓的称重传感器，用于获取所述定量仓下料至所述运输车辆的第一物料落料实时重量，并反馈至所述控制处理器；

所述控制处理器根据所述第一物料落料实时重量，采用预先建立的配料数学模型，获取所述定量仓的闸板打开时间、闸板开口大小，以对所述定量仓的下料精度进行控制。

5.如权利要求4所述的***，其特征在于，

所述控制处理器进一步用于根据所述第一电子提料单数据、所述第一车辆信息数据和所述第一空车重量，发出第三控制信号控制设置于所述定量仓上方的缓冲仓进行下料，并根据所述称重传感器反馈的下料至所述定量仓的第二物料落料实时重量，判断所述定量仓配料是否出现亏载或超载；

所述控制处理器进一步在判定所述定量仓亏载时控制所述缓冲仓对所述定量仓进行补料；

所述控制处理器进一步在判定所述定量仓超载时，通过控制所述定量仓的闸板开/关时间、闸板开口大小，以控制所述定量仓进行扣料。

6.如权利要求5所述的***，其特征在于，连接所述定量仓的闸板的油缸采用带位移传感器的伺服油缸，以根据所述控制处理器的控制信号，驱动控制所述定量仓的闸板开口大小。

7.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述目标物料仓为无定量仓；

所述自动称重子***进一步包括设置于所述无定量仓的衡式电子秤，用于对运输车辆进行空车称重获取第二空车重量并输出至所述控制处理器，以及获取所述无定量仓下料至所述运输车辆的第三物料落料实时重量，并反馈至所述控制处理器；

所述控制处理器根据所述第二空车重量对所述第一空车重量进行校验，以及根据所述第三物料落料实时重量，采用预先建立的配料数学模型，获取所述无定量仓的闸板打开时间、闸板开口大小，以对所述无定量仓的下料精度进行控制。

8.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述***进一步包括激光对射定位传感器，用于对行驶至所述目标物料仓的所述运输车辆的停车位置进行定位，并发出定位信号至所述控制处理器；所述控制处理器进一步根据所述定位信号以及所述目标物料仓的溜槽位置、指示所述运输车辆的目标停车位置。

9.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述AI视觉识别子***包括：

摄像头，用于采集所述运输车辆的车厢三维空间数据、车厢内煤料实时三维数据以及溜槽的溜槽实时位置数据；

AI视觉处理模块，用于对所述摄像头所采集的数据进行校正、优化后，传输至所述控制处理器；

所述控制处理器进一步根据所述车厢三维空间数据调整所述目标物料仓的下料量，根据所述车厢内煤料实时三维数据和所述溜槽实时位置数据调整所述运输车辆相对所述溜槽的位置关系。

10.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述***进一步包括输送带自动上料子***以及远程控制中心；

所述输送带自动上料子***用于监测并获取向物料仓运输物料的输送带的上料数据，通过远程通讯传送至所述远程控制中心，其中，所述上料数据包括上料开始时间、上料结束时间、上料种类、上料总量；

所述控制处理器进一步将下料至所述运输车辆的下料数据，通过远程通讯传送至所述远程控制中心，其中，所述下料数据包括下料开始时间、下料结束时间、下料种类、下料总量；

所述远程控制中心根据所述上料数据实时更新物料库存数据，根据所述上料数据与所述下料数据获取物料仓的余料、并所述余料低于预设范围时控制所述输送带自动上料子***向物料仓运输物料。

11.一种智能装车控制方法，采用权利要求1所述的智能装车控制***；其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1、采用分别设置于物料区的进口处、磅房以及出口处的信息识别子***，对电子提料单进行识别获取第一电子提料单数据，以及对运输车辆进行车号识别和车型识别获取第一车辆信息数据，并将获取的数据输出至控制处理器，其中，所述第一电子提料单数据包括客户名称、物料种类、物料重量；

S2、采用设置于所述磅房的自动称重子***，对所述运输车辆进行空车称重获取第一空车重量，以及对运输车辆进行载重称重获取载重重量，并将获取的数据输出至所述控制处理器；

S3、采用设置于目标物料仓的AI视觉识别子***，获取实时下料数据并输出至所述控制处理器，其中，所述实时下料数据包括所述运输车辆的车厢三维空间数据、车厢内煤料实时三维数据以及物料仓中溜槽的溜槽实时位置数据；

S4、采用所述控制处理器，根据所述第一电子提料单数据和所述第一车辆信息数据，发出第一控制信号以指示所述运输车辆至所述目标物料仓装车，根据所述第一车辆信息数据、所述第一空车重量和所述实时下料数据，发出第二控制信号对所述目标物料仓的下料进行控制，以及根据所述第一电子提料单数据、所述第一车辆信息数据和所述第一空车重量，对所述载重重量进行校验。

Images