[發明專利]皮帶輸送機卸料小車的定位裝置及定位方法

在審

• 申請號: 201710603949.4
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107340760A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 王志忠;馬連成;王永增;何杰;肖成勇
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團礦業有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G08C17/02
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司21223
• 代理人: 顏偉

技術領域

本發明屬于輸送機卸料技術領域，尤其是涉及一種皮帶輸送機卸料小車的定位裝置及定位方法。

背景技術

皮帶輸送機卸料小車是礦山礦石緩沖倉的下料裝置，由于卸料小車是移動裝置，并且存在活動空間廣，粉塵大、電磁干擾嚴重等情況，一直沒有有效的距離測量裝置，從而導致下料依靠操作工人控制，料倉布礦不合理，工人勞動強度大，容易造成矽肺等職業病。此外，還存在以下缺點：

(1)手動控制卸料小車，致使料倉布礦不合理，容易發生料倉拉空或壓礦事故。

(2)操作人員觀察料倉料位時容易被皮帶輸送機卷傷，或被卸料小車撞傷，卸料小車還經常出現出軌等安全事故。

(3)無法遠程監控，更無法與PLC行車控制系統集成，形成自動布料系統。

發明內容

本發明的目的是提供一種對皮帶卸料小車進行精確定位的定位裝置和定位方法，從而進行遠程控制或者接入PLC行車控制系統進行自動控制，提高生產效率。

本發明的目的是通過下述技術方案來實現的：

本發明的皮帶輸送機卸料小車的定位裝置，其特征在于包括錨節點A，錨節點B，標簽節點，與此標簽節點相連接的無線數據傳輸RF433模塊II，與此無線數據傳輸RF433模塊II相連接的控制系統，所述的錨節點A、錨節點B分別與所述的標簽節點完成測距，經過空間定位算法后，計算出卸料小車的位置，并將定位結果通過無線數據傳輸RF433模塊II無線傳送到控制系統。

所述的錨節點A和錨節點B均包括DW1000定位芯片、STM32微處理器和電源轉換模塊。

所述的標簽節點包括DW1000定位芯片、STM32微處理器、電源轉換模塊和無線數據傳輸RF433模塊I。

所述的控制系統為PC機或者PLC行車控制系統。

所述的錨節點A、錨節點B分別與所述的標簽節點的測距均通過無載波通信進行測距。

一種利用皮帶輸送機卸料小車的定位裝置的定位方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟一：錨節點A和錨節點B與標簽節點間采用基于信號到達時間(Time of Arrival，TOA)的距離測量方法；

步驟二：對步驟一得到的距離進行均值濾波，提高測距精度；

步驟三：以傳送帶為X軸，垂直于傳送帶為Y軸，建立空間坐標系，對步驟二得到的距離結合建立的空間坐標系，計算得到標簽節點的坐標；

步驟四：對步驟三得到的定位結果采用卡爾曼濾波，以提高定位精度。

本發明的優點：

本發明的皮帶輸送機卸料小車的定位裝置可以實現對皮帶輸送機卸料小車的精確定位，解決由于皮帶輸送機下料依靠操作工人觀察料倉料位控制下料而導致的料倉布礦不合理、工人容易被皮帶輸送機卷傷，被卸料小車撞傷，卸料小車出軌等安全事故；由于采用無載波通信技術測距和無線數據傳輸，具有抗粉塵干擾能力強，測量精度高、低功耗、低成本、高可靠性等特點，特別適合安裝在不方便布線、粉塵多的皮帶輸送機卸料小車上使用，快速的確定卸料小車的空間位置。

附圖說明

圖1為本發明的定位原理圖。

圖2為本發明的定位算法流程圖。

圖3為本發明的TOA測距原理圖。

圖4為本發明的定位算法原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖進一步說明本發明的具體實施方式。

如圖1、2、3和4所示，本發明的皮帶輸送機卸料小車的定位裝置，其特征在于包括錨節點A1，錨節點B2，標簽節點3，與此標簽節點3相連接的無線數據傳輸RF433模塊II5，與此無線數據傳輸RF433模塊II5相連接的控制系統8，所述的錨節點A1、錨節點B2分別與所述的標簽節點3完成測距，經過空間定位算法后，計算出卸料小車6的位置，并將定位結果通過無線數據傳輸RF433模塊II5無線傳送到控制系統8。

所述的錨節點A1和錨節點B2均包括DW1000定位芯片、STM32微處理器和電源轉換模塊。

所述的標簽節點3包括DW1000定位芯片、STM32微處理器、電源轉換模塊和無線數據傳輸RF433模塊I4。

所述的控制系統8為PC機或者PLC行車控制系統。

所述的錨節點A1、錨節點B2分別與所述的標簽節點3的測距均通過無載波通信進行測距。

一種利用皮帶輸送機卸料小車的定位裝置的定位方法，其特征在于包括如下步驟：