[發明專利]天車定位系統以及定位方法

有效

• 申請號: 201210038722.7
• 申請日: 2012-02-20
• 公開（公告）號: CN102642776A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 肖金超;曾鵬;史寶華;程海梅;鄧龍輝
• 申請（專利權）人: 廣州中國科學院沈陽自動化研究所分所
• 主分類號: B66C13/40
• 分類號: B66C13/40
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳燕嫻

技術領域

本發明涉及天車定位的技術領域，特別涉及一種基于RFID和WIA無線網絡系統的天車定位系統以及定位方法。

背景技術

隨著近年來各大鋼鐵企業信息化建設加速的進行，ERP、MES信息管理系統得到了廣泛的應用。這樣就對鋼鐵企業的煉鐵、煉鋼、熱軋、冷軋和中厚板的庫區物流環節提出了更高的要求。目前常用的天車定位方法主要是人工指揮定位或者是采用在天車輪軸上加裝編碼器的方式和激光定位系統，人工指揮天車作業的方式主要是在天車運行方向的墻上或者明顯的地方畫上彩條，彩條不同的顏色代表不同的位置，天車的操作者通過觀察相應顏色的彩條來了解當前位置，這需要天車操作人員有良好的記憶，而且在天車下方需要一個人指揮，有很多的缺陷：

1、天車作業時需要地面人員指揮，作業環境非常惡劣，人身安全不易得到保障。

2、定位精度低，操作出錯率較高。

3、庫區查找物料困難，生產管理的數據不能與庫區物料信息數據同步。

傳統的人工指揮天車作業不僅存在安全隱患，而且會大大降低物料搬運的效率。

第二種是在天車輪軸上加裝編碼器定位，這種方式的缺點是，在天車制動的過程中，天車的車輪在軌道上打滑，編碼器計數不準確，不能達到準確定位的目的。

第三種是采取激光定位的方式，其激光定位系統主要由以下幾個部分組成：

1、激光測距傳感器：主要用于測量天車的大車運行方向上和小車運行方向上的運行參數，并將該運行參數通過數據采集卡傳遞給工控計算機；大車小車的激光測距傳感器均安裝在天車的車身上，隨著天車一起運動；大車激光測距傳感器的反光板安裝在廠房鋼梁或者正對激光器的其他位置，小車激光測距傳感器的反光板安裝在天車的車身上。

2、數據采集卡：用于采集激光測距傳感器運行參數，并將該運行參數傳遞給工控計算機。

3、工控計算機：用于接收數據采集卡的運行參數，并對相關參數進行分析處理。

激光定位系統的原理是用激光測距來完成的，發射一個激光信號，根據收到從反光板反射回來的信號的時間差來計算這段距離，計算方法是光速乘以接收的時間的一半，從而獲得距離信息，通過距離信息來定位天車。中國發明專利ZL200710061233.2(授權公告號為CN100567130C)公開了一種天車激光定位系統，雖然激光定位系統可以做到定位天車的具體位置，但是有以下的局限性：

1、激光與被測面必須處于垂直，也就是反光板要安裝垂直于激光光束，否則會影響測量準確性，所以不能在較復雜的場地或者在戶外使用，適用范圍很大局限性.

2、制作成本較高，且光學系統要經常維護保持干凈，否則會影響測量精度.

3、環境能見度對測量距離與測量的精度產生影響.當環境的能見度較差會對激光測距系統的定位精度產生直接影響。

所以，激光定位方式雖然能準確定位，但是有很大的環境依賴性，對工廠這種復雜惡劣情況下或者戶外在使用上面造成較大的局限性。

同時，傳統激光定位系統中數據傳送主要采用傳統有線傳輸方式，比如同軸電纜、光纖等，需要繁瑣的布線，成本較高，對工廠惡劣環境的適應性差，通信出現問題后很難查找問題所在的位置等很多方面的缺陷，對生產效率造成很大影響。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種天車定位系統，保證天車準確定位的同時，改善天車定位的局限性、較差的適應性等缺陷。

本發明的另一目的在于，提供一種天車定位方法。

為了達到上述第一目的，本發明采用以下技術方案：

本發明一種天車定位系統，包括電子標簽，RFID集成讀寫器，WIA無線網關以及工控計算機，所述電子標簽與RFID集成讀寫器信號連接，所述RFID集成讀寫器與WIA無線網關信號連接，所述WIA無線網關與工控計算機網絡連接；

電子標簽：用于作為天車位置的監測點，分別將電子標簽安裝在兩個支架上，再與天車的導軌平行安裝；或者直接安裝在大車和小車的軌道上，作為大車和小車運行的信標；

RFID集成讀寫器：用于讀取天車的大車和小車的位置信息，并將該位置信息通過WIA無線通信協議傳遞給WIA無線網關；

WIA無線網關：用于對天車定位系統無線網絡的控制，天車定位命令的轉發和接收所有天車的位置信息，并將該位置信息傳遞給工控計算機；

工控計算機：用于接收WIA無線網關發送的位置信息并對該位置信息進行分析處理。