深圳问鼎国际-智能燃料码头准确定位系统设计及应用分享
深圳问鼎国际-智能燃料码头准确定位系统设计及应用分享
摘要：为了提高峻型燃料码头生产历程的清静性和效率，， ，为燃料堆场治理提供可视化和智能化的监控手段；；；；； ；使用GNSS卫星定位和UWB无线定位手艺与GIS系统相连系，， ，实现大型机械的实时准确定位并提供可视化界面，， ，同时连系PLC程控系统的逻辑功效，， ，实现多台大机同时作业的清静监控和防撞预警，， ，从而降低清静事故爆发率，， ，优化生产调理。。
小序
大型燃料码头在生产作业流程中会用到一些大型机械，， ，其对生产作业清静性要求较高，， ，因此对大型机械装备的实时位置及状态的定位和追踪先得尤为主要。。几种古板的定位手艺，， ，例如编码器定位和GPS定位，， ，具有差别的限制。。接纳位置编码器定位，， ，由于需要通过PLC或盘算机对位置举行解算，， ，往往响应延迟和累积误差都较大；；；；； ；而接纳GPS定位，， ，虽然延迟小，， ，但由于GPS受地形、海拔及天气条件，， ，往往保存米级误差，， ，并且它无法解决关闭筒仓的定位问题，， ，这具有一定的实验局限性。。
为了提高燃料码头无线定位的准确度，， ，镌汰工人的生产事故和劳动强度，， ，进一步提高燃料码头的信息化水平和可视化治理水平，， ，本文接纳卫星导航应用手艺和超宽带无线定位手艺等智能定位应用系统，， ，实现对事情机械和散货场的准确定位和可视化监控治理。。
1、系统功效
本文接纳卫星定位手艺（GNSS），， ，超宽带无线定位手艺（UWB），， ，地理信息系统（GIS）和无线通讯手艺。。�？梢允迪肿饕祷底氨傅淖既返奈恢枚ㄎ灰约笆凳钡男畔⑼ㄑ�，， ，在原有的生产治理系统基础上，， ，建设燃料码头实时可视化运行监控，， ，大大提高燃料码头清静生产治理水平。。实现了散货码头的 GIS图形化展示，， ，实现种种作业机械的准确定位与状态的显示，， ，货垛位与场内蹊径、地物等要素的准确位置显示，， ，同时生涯位置信息，， ，实现周游跟踪、轨�；；；；； ；胤殴π�。。针对堆场垛位的空间区域举行有用治理，， ，实现跑垛的信息化与自动化，， ，通过GNSS跑垛实时修改更新堆场垛位界线信息。。大型堆取料机上装置有高精度定位姿态丈量系统，， ，有用堆取料机的事情位置和臂架位置，， ，实时无缝毗连PLC程序控制系统。。
2、系统概述
大机的定位是依赖GNSS高精度双频定位测向实现，， ，需要实时的 RTK差分数据，， ，以是为了包管差分信号的稳固性，， ，使用数传电台（200M/400M）来举行差分播发。。在大机的大臂结构上装置两个GNSS天线，， ，使用双天线的相对定位数据获得位置及大机的姿态数据。。定位控制器集成ARM控制单位，， ，并存储园地与大车轨道GIS数据，， ，通过定位信息与GIS数据的连系，， ，定位控制器与大机的PLC毗连，， ，实时输出大车在轨道的位置及悬臂的姿态角度给PLC，， ，再转发到控制中心，， ，举行位置清静判断，， ，并将清静报警指令实时发给相关的大机PLC，， ，通过司机的电子显示屏给予忠言，， ，同时也实现 PLC的自动清静控制。。
接纳超宽带无线定位手艺，， ，实现了关闭筒仓内堆取料机的高精度定位应用。。通过系统检测装置在机身和悬臂上的定位标签的位置，， ，将装备的位置和姿态信息毗连到清静监控系统。。最终在监控终端上实现装备的位置与可视化展示。。
3、系统组成
该系统分为几个自力的子系统：GNSS基站子系统，， ，数据处置惩罚中心子系统，， ，流动车辆移动站子系统，， ，跑垛子系统，， ，大机GPS移动站子系统，， ，关闭式筒仓UWB定位子系统和可视化监控子系统，， ，系统组成如图1所示。。
图1 智能码头准确定位系统图
4、分系统设计
4.1 GNSS基站子系统
GNSS基站子系统和GNSS数据处置惩罚中心子系统通过网络举行实时数据交互，， ，GNSS基站子系统认真天生差分校正信息，， ，数据处置惩罚中心子系统认真向车载移动站定位子系统中的所有车辆移动站终端装备转发。。
为了包管系统差分信息的一连性和可靠性，， ，提高GNSS定位精度，， ，设置两组相互冗余的GNSS吸收机。。GNSS中心选择一个基站作为主站，， ，另一个基站作为热备。。当差分信息泛起故障时，， ，如主站基准站 GNSS吸收机故障，， ，或与主站的数据传输爆发故障，， ，系统将切换到另一个基站GNSS吸收器作为主站，， ，以确保系统稳固运行而不会泛起严重故障。。
4.2 数据处置惩罚中心子系统
数据处置惩罚中心子系统由GNSS基站软件，， ，数据处置惩罚中心软件和GPRS通讯效劳软件组成。。，， ，事情区域内被监控车辆的位置信息通过GPRS无线网络广播发送给现场监控子系统，， ，同时存储在GNSS数据库中。。
通过与生产治理系统的接口，， ，GPRS无线网络将作业调理下令的实时获取发送到事情机的机载GNSS终端。。并吸收司机操作终端简直认操作回传给生产治理系统，， ，实现调理作业指令的实时上传下达。。
4.3 流动车辆移动站子系统
GNSS定位终端装置在码头的堆取料机上，， ，GNSS定位终端吸收到GNSS差分校正信号后，， ，实现高精度定位，， ，精度可达0.5m(CEP)。。同时，， ，GNSS数据通过GPRS网络将定位信息发送回数据处置惩罚中心子系统，， ，举行车辆定位监控和数据存储。。并提醒司机抵达后，， ，回复调理操作指令并完成确认。。GNSS定位终端未来自GNSS数据处置惩罚中心子系统转发的调理操作信息、GIS信息和GNSS实时定位信息举行组合。。凭证作业妄想确定的作业规模，， ，举行位置校核，， ，判断作业机械走垛是否准确，， ，若是在过失跺位上司机操作终端确认作业则系统提醒走跺过失，， ，并且声音报警。。
4.4 跑垛子系统
跑垛子系统，， ，即堆场内各垛位信息的更新与维护，， ，连系GNSS、GIS信息，， ，实现垛位治理细腻化。。通过收罗和剖析前一天位置的转变，， ，天生新的跑垛列表，， ，凭证列表要求执行对应的操作，， ，并在垛位界线上确认位置，， ，从而自动天生垛位界线的准确数据。。GNSS手持式定位终端装置在口岸区域的专用车辆中，， ，使用高精度GNSS定位信息（精度抵达分米级），， ，运动车对垛位界线的实时丈量可以准确地获得垛位界线信息。。
4.5 大机GPS移动站子系统
大机的定位和悬臂姿态盘算为驾驶员提供了位置导航和操作历程的可视化，， ，并提供了大机的信息。。为大机设置一套移动GPS站台子系统，， ，包括一套终端、一套IPC-VT定位控制装备、两个GNSS天线和一个无线电天线。。为避免户外雷电滋扰及对装备的损坏可能，， ，将避雷器串联毗连在定位控制装置和GNSS天线之间。。定位控制装备通过通讯接口接入大机的PLC系统中。。司机室通过装置人机界面终端及电气化操作台，， ，加以与输煤程控PLC的通讯相连，， ，输煤程控PLC系统通过获取以上信息，， ，比对生产调理指令，， ，执行大机的清静操作以及作业垛位过失控制。。
4.6 关闭式筒仓UWB定位子系统
超宽带无线定位吸收器安排在关闭筒仓的顶部的网格中，， ，并且定位标签安排在大型机械的多个部件上。。标签每秒最多可传输100次信号，， ，定位吸收器可实时吸收标签发送的信息，， ，并将其转发给定位处置惩罚器。。定位处置惩罚器盘算每个需要跟踪的标签的实时位置和运动轨迹。。定位系统通过标签上的唯一编号来区分差别标签在统一时刻的位置。。凭证多个标签的位置汇总，， ，实时剖析大型机械的位置和姿态，， ，从而实现大型机械的定位。。输煤系统的监控中心实时监控大型机械运行的动态历程，， ，将其与实时位置举行较量，， ，若有不匹配则天生报警信息，， ，并将其发送到大型机械的响应移动站或PLC系统。。PLC系统凭证报警信息提醒驾驶员注重，， ，在紧迫情形下可实现大型机械的自动制动，， ，阻止事故爆发。。
4.7 可视化监控子系统
可视化系统可通过动态信息的收罗，， ，实现作业机械装备信息全程可视化，， ，包括装备的实时位置信息、作业轨迹信息及跟踪回放、装备作业流程区域周游等；；；；； ；实现堆垛信息全程可视化，， ，包括货物信息、垛位信息，， ，收支信息，， ，调理信息等；；；；； ；实现堆场治理可视化，， ，包括装备作业监控、调理信息治理、走垛过失报警机盘问等。。
5、结论
综上所述，， ，本文对燃料码头准确定位可视化系统举行了详细先容，， ，对其各子系统举行了逐一先容，， ，并做出剖析，， ，最终实现堆场内作业装备的准确、快速定位，， ，并实现周游及回放功效，， ，对关闭料仓难以实现准确定位的难题提出解决计划，， ，并实现整个区域可视化管控。。不但对大型机械装备做到清静治理，， ，智能调理，， ，同时实现燃料码头整体作业流程的高效运营，， ，并很洪流平上阻止了职员清静事故隐患的爆发。。
