喬淑云

摘要：本文開發(fā)了一個(gè)混凝土攪拌運(yùn)輸車智能化物流網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，主研究隨車稱重檢測技術(shù)，混凝土參數(shù)非接觸檢測技術(shù)，車載終端可視化智能識(shí)別、信息轉(zhuǎn)換等智能管理技術(shù)，主要包括CAN總線、多接口微處理器及顯示器，形成智能化車載終端系統(tǒng)；隨車稱重受力支點(diǎn)、該點(diǎn)的力的變化規(guī)律對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，包括現(xiàn)有混凝土攪拌運(yùn)輸車的改裝及新車設(shè)計(jì)，分為直接和間接稱重系統(tǒng)、帶有自鎖的液壓稱重系統(tǒng)、混凝土攪拌桶支撐最佳受力變形設(shè)計(jì)。交割系統(tǒng)及其軟件，包括攪拌桶的液壓控制，GPS定位及實(shí)時(shí)監(jiān)控，混凝土制品的交割時(shí)間、地點(diǎn)、重量、簽字等。實(shí)現(xiàn)車載智能識(shí)別，行駛路徑優(yōu)化，促使該行業(yè)向智能化、信息化高端攀升，變?yōu)榫G色生態(tài)行業(yè)。

Abstract： This paper develops an intelligent logistics network platform for concrete mixer trucks， mainly researching on-vehicle weighing detection technology， non-contact detection technology for concrete parameters， intelligent management technology for intelligent identification and information conversion of vehicle terminals， including CAN bus， multi-interface microprocessor and display to form an intelligent vehicle terminal system； the influence of the force fulcrum of the vehicle weighing and the change of the force on the structure is studied， including the modification of the existing concrete mixer truck and the design of the new car， which is divided into direct and indirect weighing systems， hydraulic weighing system with self-locking and concrete mixing drums support optimum force deformation design. Delivery system and its software include hydraulic control of the mixing tank， GPS positioning and real-time monitoring， delivery time， location， weight and signature of concrete products， etc. It realizes in-vehicle intelligent identification and optimization of driving routes and has prompted the industry to move to the high-end of intelligent and informatization and become a green ecological industry.

關(guān)鍵詞：混凝土攪拌運(yùn)輸車；物流平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)；智能化

Key words： concrete mixing truck；logistics platform network；intellectualization

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）33-0175-03

0 引言

網(wǎng)絡(luò)為終端服務(wù)，終端連接客戶，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展拓寬了客戶端的服務(wù)范圍及功能內(nèi)涵，促使網(wǎng)絡(luò)終端對(duì)一定的客戶群進(jìn)行自組重構(gòu)完成對(duì)接匹配。研究開發(fā)一種具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的混凝土攪拌運(yùn)輸車智能化物流平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)，使混凝土攪拌運(yùn)輸平臺(tái)有效運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)混凝土攪拌運(yùn)輸車物流平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)智能化。

本課題的科技發(fā)展概況：從運(yùn)輸服務(wù)環(huán)節(jié)來說，攪拌運(yùn)輸車隨車稱重系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和改裝，尤其是采用直接稱重法對(duì)攪拌運(yùn)輸車的安裝、調(diào)試、工藝復(fù)雜，而且?guī)聿话踩蛩卦斐沙杀咎?，最初有西門子威迪歐在歐洲推廣，由于上述原因及市場容量太小，西門子基本退出該領(lǐng)域；再者，運(yùn)輸途中變數(shù)太大，無法有效控制和管理。從網(wǎng)絡(luò)終端技術(shù)來看，在該行業(yè)的應(yīng)用存在著較多技術(shù)壁壘，攪拌運(yùn)輸車車載終端技術(shù)不成熟，難以形成配套的聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。

基于以上原因，面向混凝土攪拌運(yùn)輸車智能化物流平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)研發(fā)于2017年5月27日在隨車稱重關(guān)鍵技術(shù)方面進(jìn)行了科技查新，綜合國內(nèi)所檢索文獻(xiàn)，并與該查新項(xiàng)目分析對(duì)比，得出結(jié)論：該課題研究的一維角度線性動(dòng)態(tài)稱重電子裝置關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，未見相同報(bào)道。[8]該領(lǐng)域目前無人涉入，但從長遠(yuǎn)看，混凝土攪拌運(yùn)輸車需要向科技化、智能化及信息化轉(zhuǎn)型升級(jí)。今后，企業(yè)間競爭能力的差別將越來越體現(xiàn)在對(duì)信息的掌握、擁有、控制和使用能力上，其中很重要的一點(diǎn)就是要充分利用科技手段管理信息，來實(shí)現(xiàn)體制創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，從而全面提高企業(yè)的核心競爭力。

1 研究意義

研究的主要的意義如下：

1.1 對(duì)科技的作用

解決三大類技術(shù)問題，同時(shí)也促進(jìn)從事四大類企業(yè)生產(chǎn)制造的技術(shù)升級(jí)和技術(shù)改造，提升生產(chǎn)競爭力，完成企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

第一類技術(shù)問題，對(duì)混凝土攪拌運(yùn)輸車車載終端系統(tǒng)的升級(jí)；

第二類技術(shù)問題，混凝土攪拌運(yùn)輸車隨車稱重系統(tǒng)包括直接稱重、間接稱重、液壓稱重，設(shè)計(jì)改裝制造；

第三類技術(shù)問題，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)提高對(duì)攪拌運(yùn)輸車實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高城市交通智能化管理水平。

1.2 對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用

混凝土攪拌運(yùn)輸車物流平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)換代，必將使整個(gè)企業(yè)和其配套的各大中小企業(yè)更具有競爭力，提高有工程機(jī)械都市之稱的徐州市工程機(jī)械智能化管理水平和混凝土運(yùn)輸車銷售的競爭力，其技術(shù)將達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。技術(shù)上的領(lǐng)先，必然會(huì)在經(jīng)濟(jì)上有所收獲。提高混凝土運(yùn)輸車的作業(yè)調(diào)度可視化及安全性，減小能耗和城市PM2.5，減小混凝土運(yùn)輸對(duì)環(huán)境的破壞，為我國建筑百年目標(biāo)做貢獻(xiàn)，這樣對(duì)整個(gè)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)、能耗、環(huán)境所做出的貢獻(xiàn)不言而喻。

2 研究內(nèi)容

研究內(nèi)容1：

混凝土攪拌運(yùn)輸車的車載終端及客戶端的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)與攪拌站固定網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)組網(wǎng)1，使該客戶端在攪拌站內(nèi)進(jìn)行基礎(chǔ)信息識(shí)別包括駕駛員信息及工號(hào)、運(yùn)輸車信息等；生成派工單包括目的工地、需求量、對(duì)接泵車、工單行駛路線等，集團(tuán)化混凝土作業(yè)終端網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架如圖1所示。

研究內(nèi)容2：

自動(dòng)化生產(chǎn)管理中心通過調(diào)度中心，向?qū)嵤┗炷翑嚢枵景l(fā)出質(zhì)量合格的信號(hào)，該信號(hào)發(fā)給混凝土攪拌運(yùn)輸車進(jìn)行裝車，準(zhǔn)備出貨，如圖2所示。

組網(wǎng)2的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)終端中，混凝土攪拌運(yùn)輸車隨車稱重系統(tǒng)包括攪拌運(yùn)輸車隨車稱重結(jié)構(gòu)和稱重檢測模塊，如圖3、圖4所示。

圖3中001是混凝土滾筒；002是攪拌減速機(jī)；003是前滾筒支架橫梁；004是前滾筒支腿；005是后滾筒支架；006是后滾筒支架橫梁；G1、G2、G3、G4是壓力稱重傳感器。

①進(jìn)料車載稱重：進(jìn)料之前稱重，進(jìn)料完成稱重，行駛過程中間隔稱重，泵送前稱重，泵送完成稱重，所有過程在車輛上自動(dòng)完成，無需過磅；

②稱重?cái)?shù)據(jù)顯示傳輸：稱重?cái)?shù)據(jù)傳輸并在車載終端上顯示，并通過車載終端的4G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)秸{(diào)度服務(wù)器端

③攪拌運(yùn)輸車隨車稱重系統(tǒng)的變送器模塊與車載終端連接，將隨車稱重信息傳遞給車載終端同時(shí)，通過組網(wǎng)2將其信息傳遞給服務(wù)及管理中心。

研究內(nèi)容3：

構(gòu)架組網(wǎng)1、2的混凝土運(yùn)輸車服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)車載識(shí)別、質(zhì)量檢測、行駛路徑、隨車稱重、交割和管理服務(wù)。

組網(wǎng)1形成后，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)終端可從固定網(wǎng)絡(luò)終端提取混凝土運(yùn)輸車的相關(guān)信息，包括檢測質(zhì)量結(jié)果、配比比例大小等；

組網(wǎng)2形成后，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)終端通過無線網(wǎng)絡(luò)將移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)終端的信息傳送給固定終端網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)及管理中心網(wǎng)。

研究內(nèi)容4：[1、2、3]

研發(fā)固定網(wǎng)絡(luò)終端、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)終端，實(shí)現(xiàn)混凝土運(yùn)輸車信息的實(shí)時(shí)采集、傳輸、顯示和管理，與無線網(wǎng)絡(luò)的信息交換。

①固定網(wǎng)絡(luò)終端：以服務(wù)及管理中心為中心的終端網(wǎng)絡(luò)，完成如下功能：

1）基礎(chǔ)信息維護(hù)，包括駕駛員信息及工號(hào)；運(yùn)輸車信息；泵車信息；

2）生成派工單，信息包括“目的工地、需求量、運(yùn)輸車、駕駛員、下料位號(hào)、對(duì)接泵車、工單行車路線”；

②移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)終端：以混凝土攪拌運(yùn)輸車車載終端為中心的終端網(wǎng)絡(luò)，包括與隨車稱重系統(tǒng)網(wǎng)和交割系統(tǒng)網(wǎng)、以及與無線網(wǎng)絡(luò)的信息交互。

1）駕駛員交接班：駕駛員交車及接車在車載終端上錄入工號(hào)，供系統(tǒng)記錄相應(yīng)時(shí)間段內(nèi)各項(xiàng)操作的人員；

2）車輛信息確認(rèn)：交接班時(shí)駕駛員在終端機(jī)上錄入里程、油表、輪胎、外觀等常規(guī)車輛信息；

3）工單下載：下載固定終端網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)及管理中心生成的派工單；

4）路線導(dǎo)航：根據(jù)工單對(duì)應(yīng)的線路規(guī)劃進(jìn)行行駛；

5）信息采集：采集車輛的GPS信息、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油耗、攪拌桶雙向變量液壓閉式回路控制的滾筒轉(zhuǎn)速、隨車稱重?cái)?shù)據(jù)；同時(shí)采集攪拌運(yùn)輸車隨車稱重；

6）視頻監(jiān)控：用攝像頭對(duì)車內(nèi)外情況實(shí)時(shí)監(jiān)控錄像；

7）泵車對(duì)接：將與泵車對(duì)接開始和泵車完成泵送時(shí)間錄入系統(tǒng)；

8）客戶簽收：客戶在此模塊確認(rèn)本次接受的數(shù)量；

9）數(shù)據(jù)傳輸：用4G網(wǎng)絡(luò)將信息采集模塊、視頻監(jiān)控模塊、泵車對(duì)接模塊及客戶簽收的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)椒?wù)及管理中心網(wǎng)絡(luò)終端；

10）指令接受：接受服務(wù)及管理中心發(fā)出的超速、路堵等警示提醒信息。

3 解決的關(guān)鍵技術(shù)問題

①混凝土攪拌運(yùn)輸車隨車稱重受力支點(diǎn)、該點(diǎn)的力的變化規(guī)律對(duì)結(jié)構(gòu)的影響；

②確定稱重傳感器的安裝位置關(guān)鍵技術(shù)；

③混凝土攪拌運(yùn)輸車物流平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架及軟件開發(fā)技術(shù)；

④混凝土攪拌運(yùn)輸車車載終端智能識(shí)別、信息轉(zhuǎn)換等智能管理技術(shù)的研制。

4 特色和創(chuàng)新之處

①混凝土攪拌運(yùn)輸車車載終端智能識(shí)別、信息轉(zhuǎn)換等智能管理技術(shù)的研究，包括CAN總線、多接口微處理器及顯示器，形成智能化車載終端系統(tǒng)。

②混凝土攪拌運(yùn)輸車隨車稱重受力支點(diǎn)、該點(diǎn)的力的變化規(guī)律對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，包括現(xiàn)有混凝土攪拌運(yùn)輸車的改裝及新車設(shè)計(jì)，分為直接和間接稱重系統(tǒng)、帶有自鎖的液壓稱重系統(tǒng)、混凝土攪拌桶支撐最佳受力變形設(shè)計(jì)。

③混凝土攪拌運(yùn)輸車交割系統(tǒng)及其軟件，包括攪拌桶的液壓控制，GPS定位及實(shí)時(shí)監(jiān)控，混凝土制品的交割時(shí)間、地點(diǎn)、重量、簽字等。

④混凝土攪拌運(yùn)輸車智能化物流平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)特色應(yīng)用。

5 結(jié)束語

本系統(tǒng)得到徐州市科技計(jì)劃和江蘇省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳“綠色建筑運(yùn)營管理技術(shù)應(yīng)用研究（No2015ZD91）”項(xiàng)目的資助，現(xiàn)階段處于關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和技術(shù)集成階段。授權(quán)發(fā)明專利3項(xiàng)[4、5、6]，授權(quán)實(shí)用新型專利3項(xiàng)[7]，新申報(bào)發(fā)明專利2項(xiàng)。項(xiàng)目完成后預(yù)期社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益：