一种能够自动互连的建筑装卸搬运车辆控制系统及其方法

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，具体地说，涉及一种能够自动互连的建筑装卸搬运车辆控制系统及其方法。

背景技术

在进行建筑货物装卸搬运时，需要控制搬运车从装货点和卸货点进行循环移动，由于有的建筑货物尺寸较大，例如隧道管片比负责搬运的搬运车尺寸更大，目前在控制搬运车搬运建筑货物时，并不去检测建筑货物的尺寸，直接控制搬运车在移动路径中进行移动，导致搬运车在搬运过程中，由于建筑货物的尺寸太大，对其他搬运车的移动路径造成阻挡，造成和其他搬运车出现碰撞，同时若搬运车在搬运建筑货物时，由于建筑货物例如隧道管片呈弧形，在移动过程中可能出现晃动，导致建筑货物掉落，影响搬运工作现场的搬运车移动路径，目前系统通过图像信息检测对搬运车的运载状态进行调整，但建筑货物重量和尺寸较大，在出现大面积倾斜之后会直接掉落地面，仅靠图像检测已经来不及去对建筑货物放置进行校正，造成建筑货物损坏，实时性较差，因此，提出一种能够自动互连的建筑装卸搬运车辆控制系统及其方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够自动互连的建筑装卸搬运车辆控制系统及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述技术问题的解决，本发明的目的之一在于，提供能够自动互连的建筑装卸搬运车辆控制系统，包括监视平台生成单元、搬运路径生成单元、重量变化监测单元、移动路径扩大单元以及路径绕开调整单元；

所述监视平台生成单元用于对搬运工作现场进行监测，获取搬运现场内搬运车的工作范围和装货点以及卸货点，然后根据获取的工作范围、装货点以及卸货点生成平面数据监视平台；

所述搬运路径生成单元用于对进入搬运现场的搬运车自动互连，将该搬运车在平面数据监控平台进行实时显示，并监测该搬运车的重量数据，根据重量数据变化判定搬运车进入搬运状态，并在平面数据监视平台中为该搬运车生成一条搬运移动路径；

所述重量变化监测单元用于对搬运车的重量数据变化进行监测，若搬运车在移动过程中出现重量数据大幅度变化，停止该搬运车的移动，将该搬运车所处位置在平面数据监视平台上进行禁行标记，并将对应的搬运移动路径进行删除；

所述移动路径扩大单元用于获取搬运车面积以及搬运的建筑货物面积，然后将搬运车面积和建筑货物面积进行比对，若建筑货物面积大于搬运车面积，对搬运路径生成单元生成的搬运移动路径以建筑获取的最长宽度进行扩大调整；

所述路径绕开调整单元用于当移动路径扩大单元进行搬运移动路径扩大调整后，在平面数据监视平台内将其他搬运车的其他搬运移动路径和调整扩大后的搬运移动路径进行碰撞分析，将其他搬运移动路径在平面数据监视平台进行绕开调整。

作为本技术方案的进一步改进，所述监视平台生成单元通过在搬运工作现场周围安装监测摄像头，实时采集搬运工作现场的图像信息，并根据图像信息识别装货点和卸货点的位置以及搬运车可移动的范围。

作为本技术方案的进一步改进，所述监视平台生成单元利用地图软件的定制功能来绘制平面图，在平面图上标注搬运工作范围的边界，平面图上用图标标注装货点和卸货点的位置。

作为本技术方案的进一步改进，所述搬运路径生成单元用于利用无线通信蓝牙技术在搬运工作现场安装一个蓝牙信号发射器，并在每个搬运车安装蓝牙信号接收器，当搬运车进入搬运工作现场后，蓝牙信号接收器会接收到蓝牙信号发射器发送的信号，实现车辆之间的信息交流，并将车辆在平面数据监控平台中进行显示。

作为本技术方案的进一步改进，所述搬运路径生成单元包括车辆状态改变模块和路径生成模块；

所述车辆状态改变模块用于通过搬运车的重量传感器监测搬运车的重量数据，当搬运车移动至装货点并出现重量变化后，将该搬运车判定为进入搬运状态，在平面数据监视平台中改变该搬运车的图标；

所述路径生成模块用于当车辆状态改变模块改变该搬运车的图标后，将该搬运车的位置结合卸货点进行路径算法分析，为该搬运车生成一条搬运移动路径，并将该搬运车的搬运移动路径在平面数据监视平台中进行显示。

作为本技术方案的进一步改进，所述重量变化监测单元包括重量监测模块；

所述重量监测模块用于当搬运车在装货点装货完毕并且重量数据稳定后，控制该搬运车进行移动并对搬运车的重量数据进行监测，若搬运车在移动过程中出现重量数据出现大于重量数据百分之十的数据变化时，停止该搬运车的移动，将该搬运车所处位置在平面数据监视平台上进行禁行标记，并将对应的搬运移动路径进行删除，反之，若搬运车在移动过程中出现重量数据出现小于重量数据百分之十的数据变化时，不在平面数据监视图中进行标记，使该搬运车继续移动。

作为本技术方案的进一步改进，所述移动路径扩大单元通过在监视平台生成单元获取的图像信息中对搬运车和建筑货物进行面积特征提取，获取搬运车面积和建筑货物的面积。

作为本技术方案的进一步改进，所述移动路径扩大单元包括面积比对模块；

所述面积比对模块用于将搬运车面积和建筑货物面积进行比对，若建筑货物面积大于搬运车面积，对搬运路径生成单元生成的搬运移动路径以建筑获取的最长宽度进行扩大调整，若建筑货物面积小于搬运车面积，保持继续监测。

本发明的目的之二在于，提供了一种能够自动互连的建筑装卸搬运车辆控制方法，包括上述中任意一项所述的能够自动互连的建筑装卸搬运车辆控制系统，包括如下步骤：

S1、首先通过监视平台生成单元和搬运路径生成单元将搬运工作现场和搬运车的移动路径形成平面数据监视平台进行显示，然后重量变化监测单元对搬运车移动进行重量监测，根据重量变换情况控制搬运车的行驶状态；

S2、移动路径扩大单元和路径绕开调整单元对搬运车规划的路径进行扩大调整，并将其他搬运移动路径进行绕开调整。

与现有技术相比，本发明的有益效果：通过利用无线通信技术，实现搬运车辆之间的实时数据传输和通信，促进协同工作和实时控制，搬运车辆配备传感器，如重量传感器、距离传感器、位置传感器等，通过物联网技术将传感器数据实时上传到云平台，实现对车辆状态的监测和控制，利用路径规划算法自动生成搬运车辆的最优移动路径，并实时导航车辆进行装卸任务，通过搬运车辆的传感器和相机等设备，实时检测周围环境和障碍物，并利用碰撞检测算法，进行实时预警和避让措施，避免碰撞和事故的发生。

附图说明

图1为本发明的整体结构原理图。

图中各个标号意义为：

10、监视平台生成单元；20、搬运路径生成单元；30、重量变化监测单元；40、移动路径扩大单元；50、路径绕开调整单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：如图1所示，本发明的目的之一在于，提供了能够自动互连的建筑装卸搬运车辆控制系统，包括监视平台生成单元10、搬运路径生成单元20、重量变化监测单元30、移动路径扩大单元40以及路径绕开调整单元50；

监视平台生成单元10用于对搬运工作现场进行监测，获取搬运现场内搬运车的工作范围和装货点以及卸货点；

监视平台生成单元10通过在搬运工作现场周围安装监测摄像头，实时采集搬运工作现场的图像信息，并根据图像信息识别装货点和卸货点的位置以及搬运车可移动的范围。步骤如下：

部署监测设备：在搬运工作现场周围安装监测设备摄像头用于获取实时图像数据；

数据收集：监测设备将采集到的数据传输到中央控制系统或云平台，进行处理和分析；

确定搬运车工作范围：通过监测设备获取搬运车的位置信息和移动轨迹，可以确定搬运车的工作范围；

检测装货点：监测设备可以识别和记录装货点的位置，例如货物堆放区域或装货平台；

监测卸货点：同样，监测设备也可以识别和记录卸货点的位置，如卸货平台或指定的存储区域。

然后根据获取的工作范围、装货点以及卸货点生成平面数据监视平台；

监视平台生成单元10利用地图软件的定制功能来绘制平面图，在平面图上标注搬运工作范围的边界，平面图上用图标标注装货点和卸货点的位置。步骤如下：

数据整理：将获取的工作范围、装货点和卸货点数据进行整理和处理，确保数据的准确性和一致性；

数据可视化：使用数据可视化工具或平台，例如地图软件、智能仪表盘等，将整理后的数据转化为可视化的形式，并显示在平面图上；

设计平面图：根据实际需要，设计一个平面图表达搬运工作现场的结构和布局。可以使用专业的绘图工具或软件，或者利用地图软件的定制功能来绘制平面图；

标记工作范围：在平面图上标注搬运工作范围的边界，可以使用多边形形状或其他方式来表示；

标记装货点和卸货点：在平面图上用符号、标记或图标等方式标注装货点和卸货点的位置，确保清晰可见；

添加交互功能：根据需求，可以为平面数据监视平台添加交互功能，比如点击装货点或卸货点图标后能够显示详细信息、设置警报或触发其他操作；

部署监视平台：将生成的平面数据监视平台部署到合适的平台或设备上，以便相关人员可以访问和查看平面图和相关信息。

搬运路径生成单元20用于对进入搬运现场的搬运车自动互连，将该搬运车在平面数据监控平台进行实时显示；

搬运路径生成单元20用于利用无线通信蓝牙技术在搬运工作现场安装一个蓝牙信号发射器，并在每个搬运车安装蓝牙信号接收器，当搬运车进入搬运工作现场后，蓝牙信号接收器会接收到蓝牙信号发射器发送的信号，实现车辆之间的信息交流，并将车辆在平面数据监控平台中进行显示。步骤如下：

安装蓝牙信号发射器：在搬运工作现场适当的位置安装一个蓝牙信号发射器，可以是一个蓝牙设备或传感器，用于发射蓝牙信号；

安装蓝牙信号接收器：在每个搬运车上安装一个蓝牙信号接收器，可以是蓝牙模块、蓝牙接收器或其他设备，用于接收蓝牙信号；

配置车辆识别码：为每个搬运车配置一个唯一的识别码，可用作车辆的标识；

信号交流与检测：当搬运车辆进入工作现场范围时，蓝牙信号接收器会接收到蓝牙信号发射器发送的信号，并使用识别码进行车辆的识别和归类；

数据传输与整合：将接收到的信号传输到平面数据监控平台，可以通过无线网络或其他方式将数据传输到中央控制系统或云平台；

数据显示和交互：在平面数据监控平台上显示搬运车辆的位置和相关信息，可以使用平面图、图表或其他可视化方式进行展示。同时，可以为平台添加交互功能，如点击图标查看车辆信息、设置警告或进行操作等。

并监测该搬运车的重量数据，根据重量数据变化判定搬运车进入搬运状态，并在平面数据监视平台中为该搬运车生成一条搬运移动路径；

搬运路径生成单元20包括车辆状态改变模块和路径生成模块；

车辆状态改变模块用于通过搬运车的重量传感器监测搬运车的重量数据，当搬运车移动至装货点并出现重量变化后，将该搬运车判定为进入搬运状态，在平面数据监视平台中改变该搬运车的图标；步骤如下：

安装重量传感器：在搬运车上安装一个重量传感器，用于实时监测搬运车的重量数据；

设置阈值：确定装货点的重量阈值，当搬运车的重量超过该阈值时，判定为进入搬运状态；

数据实时检测：通过重量传感器获取搬运车的重量数据，并实时监测；

检测重量变化：当搬运车移动至装货点时，通过传感器监测到重量变化，判断是否超过设定的阈值；

更新平面数据监视平台：一旦搬运车进入搬运状态，将相关信息传输到平面数据监视平台，并改变该搬运车的图标或状态显示；

实时显示与管理：在平面数据监视平台上实时显示搬运车的状态更新，帮助相关人员了解当前的搬运情况。

路径生成模块用于当车辆状态改变模块改变该搬运车的图标后，将该搬运车的位置结合卸货点进行路径算法分析，为该搬运车生成一条搬运移动路径，并将该搬运车的搬运移动路径在平面数据监视平台中进行显示。步骤如下：

收集搬运车和卸货点数据：获取搬运车和卸货点的准确位置数据，可以通过GPS或其他定位技术获取；

确定起始点：将搬运车的当前位置作为路径规划的起始点；

确定目标点：将卸货点位置作为路径规划的目标点；

执行路径算法：使用合适的路径规划算法，例如最短路径算法结合起始点和目标点，计算出一条最优或最短的搬运移动路径；

生成路径结果：根据路径算法计算的结果，生成搬运车的搬运移动路径，包括路径中的节点位置点和路径顺序；

显示路径结果：将生成的搬运移动路径在平面数据监视平台上进行显示，可以使用线段、箭头、图标等方式表示；

实时更新：根据搬运车的实际位置和移动状态，实时更新搬运移动路径的显示，并根据需要调整路径。

重量变化监测单元30用于对搬运车的重量数据变化进行监测，若搬运车在移动过程中出现重量数据大幅度变化，停止该搬运车的移动，将该搬运车所处位置在平面数据监视平台上进行禁行标记，并将对应的搬运移动路径进行删除；

重量变化监测单元30包括重量监测模块；

重量监测模块用于当搬运车在装货点装货完毕并且重量数据稳定后，控制该搬运车进行移动并对搬运车的重量数据进行监测，若搬运车在移动过程中出现重量数据出现大于重量数据百分之十的数据变化时，停止该搬运车的移动，将该搬运车所处位置在平面数据监视平台上进行禁行标记，并将对应的搬运移动路径进行删除，反之，若搬运车在移动过程中出现重量数据出现小于重量数据百分之十的数据变化时，不在平面数据监视图中进行标记，使该搬运车继续移动。步骤如下：

监测装货完毕：在装货点装货完毕后，对搬运车的重量数据进行监测，并等待重量数据的稳定；

控制搬运车移动：一旦重量数据稳定，在平面数据监视平台上控制搬运车进行移动，遵循生成的搬运移动路径；

持续重量数据监测：在搬运车移动过程中，持续对搬运车的重量数据进行监测，以探测重量数据的变化情况；

判断重量变化：当重量数据发生变化时，计算变化量与重量数据的百分之十的阈值的差值；

执行操作：根据差值进行判断，若差值大于阈值，表示重量数据变化较大，停止搬运车的移动，并在平面数据监视平台上对该搬运车所处位置进行禁行标记，并删除对应的搬运移动路径。如果差值小于阈值，表示重量变化较小，则不进行标记，让搬运车继续移动；

实时更新：根据搬运车的实际位置和移动状态，实时更新在平面数据监视平台上的标记和路径显示，并进行持续的重量数据监测。

移动路径扩大单元40用于获取搬运车面积以及搬运的建筑货物面积，然后将搬运车面积和建筑货物面积进行比对，若建筑货物面积大于搬运车面积，对搬运路径生成单元20生成的搬运移动路径以建筑获取的最长宽度进行扩大调整；

移动路径扩大单元40通过在监视平台生成单元10获取的图像信息中对搬运车和建筑货物进行面积特征提取，获取搬运车面积和建筑货物的面积。步骤如下：

图像预处理：对采集到的图像进行预处理，如去噪、增强对比度等，以便更好地提取面积特征；

目标检测与定位：使用计算机视觉技术如目标检测算法、图像分割算法等对图像进行处理，定位和标记出搬运车和建筑货物的位置；

面积计算：针对定位出来的搬运车和建筑货物区域，使用图像处理算法计算其面积。常用的计算方法包括轮廓面积计算、像素统计等；

特征提取：从计算出的面积中提取搬运车和建筑货物的特征。可以包括面积大小、比例关系、形状等特征。

移动路径扩大单元40包括面积比对模块；

面积比对模块用于将搬运车面积和建筑货物面积进行比对，若建筑货物面积大于搬运车面积，对搬运路径生成单元20生成的搬运移动路径以建筑获取的最长宽度进行扩大调整，若建筑货物面积小于搬运车面积，保持继续监测。步骤如下：

获取搬运车面积和建筑货物面积：根据前述步骤获取到搬运车和建筑货物的面积信息；

比对面积大小：比较建筑货物的面积与搬运车的面积大小；

判断调整方式：若建筑货物面积大于搬运车面积，需要对搬运移动路径进行扩大调整，以适应建筑货物的尺寸；若建筑货物面积小于搬运车面积，则保持继续监测，不需要进行路径调整；

扩大调整搬运移动路径：根据建筑货物的最长宽度，进行搬运移动路径的扩大调整，保证搬运车能够安全通过建筑货物；

更新路径结果：根据调整后的路径生成新的搬运移动路径，并在平面数据监视平台上进行显示；

持续监测：继续对搬运车和建筑货物的面积进行监测，以确保及时调整路径，适应可能发生的变化。

路径绕开调整单元50用于当移动路径扩大单元40进行搬运移动路径扩大调整后，在平面数据监视平台内将其他搬运车的其他搬运移动路径和调整扩大后的搬运移动路径进行碰撞分析，将其他搬运移动路径在平面数据监视平台进行绕开调整。步骤如下：

获取其他搬运车的移动路径：获取其他搬运车的移动路径信息，包括路径节点和路径顺序；

碰撞检测：将已调整扩大的搬运移动路径与其他搬运车的移动路径进行碰撞检测，判断是否存在路径上的交叉或重叠情况；

碰撞分析：分析并确认具体哪些路径发生碰撞，对碰撞的路径进行进一步处理；

绕开调整：对发生碰撞的路径进行绕开调整，确保各搬运车的移动路径没有交叉或重叠，避免碰撞和冲突；

更新路径结果：根据调整后的结果，生成更新后的搬运移动路径，并在平面数据监视平台上进行显示；

实时监测与更新：持续监测搬运车的移动路径和其他搬运车的动态，根据需要对路径进行实时更新，以确保搬运车的安全和高效移动。公式如下：

；

其中，

本发明的目的之二在于，提供了一种能够自动互连的建筑装卸搬运车辆控制方法，包括上述中任意一项的能够自动互连的建筑装卸搬运车辆控制系统，包括如下步骤：

S1、首先通过监视平台生成单元10和搬运路径生成单元20将搬运工作现场和搬运车的移动路径形成平面数据监视平台进行显示，然后重量变化监测单元30对搬运车移动进行重量监测，根据重量变换情况控制搬运车的行驶状态；

S2、移动路径扩大单元40和路径绕开调整单元50对搬运车规划的路径进行扩大调整，并将其他搬运移动路径进行绕开调整。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。