基于車牌識(shí)別技術(shù)的煤礦汽車快速定量裝車系統(tǒng)研究

武 徽

(天地科技股份有限公司，北京市朝陽(yáng)區(qū)，100013)

?

★ 煤炭科技·機(jī)電與信息化 ★

基于車牌識(shí)別技術(shù)的煤礦汽車快速定量裝車系統(tǒng)研究

武 徽

(天地科技股份有限公司，北京市朝陽(yáng)區(qū)，100013)

針對(duì)工業(yè)4.0模式下煤炭產(chǎn)品公路運(yùn)輸需要通用且唯一的信息化標(biāo)簽的問題，提出了基于車牌識(shí)別技術(shù)的煤礦汽車快速定量裝車系統(tǒng)，介紹了該系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，詳細(xì)闡述了車牌識(shí)別技術(shù)與裝車站的融合、基于車牌識(shí)別技術(shù)的裝車自控原理以及車牌識(shí)別技術(shù)在煤炭裝車中的使用與優(yōu)化。實(shí)際應(yīng)用表明，基于車牌識(shí)別技術(shù)的煤礦汽車快速定量裝車系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了汽車裝車過程的自動(dòng)化和信息化控制，降低了汽車裝運(yùn)過程的裝車成本，提高了用戶的利潤(rùn)空間。

煤炭裝車 車牌識(shí)別 汽車運(yùn)輸 自動(dòng)化系統(tǒng)

1 煤礦汽車快速定量裝車系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

工業(yè)4.0模式下強(qiáng)調(diào)信息化與工業(yè)化的高度融合，煤礦汽車快速定量裝車站不再是單一完成生產(chǎn)任務(wù)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它需要與企業(yè)的運(yùn)營(yíng)層和工廠管理層緊密結(jié)合起來。產(chǎn)品的銷售、分銷甚至是運(yùn)輸管理都由企業(yè)運(yùn)營(yíng)層完成后，將銷售信息交由工廠管理層進(jìn)行處理，并形成裝車生產(chǎn)任務(wù)下發(fā)至快速定量裝車站。實(shí)際裝車信息再經(jīng)由工廠管理層進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)上交到企業(yè)運(yùn)營(yíng)層，成為合同結(jié)算憑據(jù)。煤礦快速定量裝車系統(tǒng)數(shù)據(jù)讀寫框架如圖1所示。

由圖1可以看出，企業(yè)運(yùn)營(yíng)層不僅要進(jìn)行銷售管理，同時(shí)也要進(jìn)行運(yùn)輸管理，并要把合同所涉及的包括銷售量、銷售時(shí)間、車牌、車輛標(biāo)載和銷售煤種等裝車信息下發(fā)至工廠管理層。工廠管理層接收到信息后，根據(jù)信息的銷售煤種、總銷售量以及銷售時(shí)間對(duì)煤礦汽車快速定量裝車站下派生產(chǎn)任務(wù)。裝車站開始準(zhǔn)備，待裝車輛開至后可立即開始裝車。待裝車輛通過信息化管理無需再經(jīng)過發(fā)卡或者票據(jù)的過程，直接開至指定裝車站點(diǎn)。裝車站裝車需要根據(jù)車輛信息進(jìn)行配料和卸料。當(dāng)待裝車輛開至裝車站前經(jīng)過地感線圈時(shí)，觸發(fā)車號(hào)識(shí)別且攝像頭進(jìn)行拍照，系統(tǒng)對(duì)拍照結(jié)果進(jìn)行分析，提取車輛號(hào)牌。掃描成功后可通過一側(cè)的LED屏看到本車相關(guān)信息確認(rèn)數(shù)據(jù)。車輛號(hào)牌信息與工廠管理層中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，找到相關(guān)裝車信息，提取并發(fā)送至裝車站PLC中，為裝車過程提供數(shù)據(jù)支撐，完成裝車過程。在前一輛車定量倉(cāng)關(guān)閉并開始平煤的過程中，就開始為后一輛車開啟配料過程，將單次裝車的時(shí)間減少至最少。這樣的過程循環(huán)重復(fù)，形成連續(xù)裝車過程?；谲嚺谱R(shí)別技術(shù)的煤礦汽車快速定量裝車過程示意圖如圖2所示。

在裝車數(shù)據(jù)層面上，裝車前的數(shù)據(jù)由企業(yè)運(yùn)營(yíng)層通過工廠管理層下發(fā)形成，并通過車牌識(shí)別技術(shù)提取并交由裝車系統(tǒng)。裝車站完成裝車過程后，形成裝車數(shù)據(jù)，并將裝車信息反饋至工廠管理層進(jìn)行裝車生產(chǎn)的信息統(tǒng)計(jì)匯總。在其他裝車節(jié)點(diǎn)，例如車輛離場(chǎng)時(shí)，也可使用車牌識(shí)別技術(shù)確認(rèn)車輛所在的場(chǎng)區(qū)位置，并提取數(shù)據(jù)庫(kù)中車輛對(duì)應(yīng)的裝車信息使用查驗(yàn)。裝車信息提取與儲(chǔ)存過程示意圖如圖3所示。

2 煤礦汽車快速定量裝車系統(tǒng)設(shè)計(jì)

快速定量裝車的目的是將物料在保證精度的前提下按照裝車需求量以最快的速度稱量并投放至車廂。在自動(dòng)化模式下裝車效率大大提升的同時(shí)，煤礦快速定量裝車系統(tǒng)對(duì)自身內(nèi)部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新定義，除去結(jié)構(gòu)主體外主要包括三大部分，分別為信息管理層、智能控制層和設(shè)備執(zhí)行層，煤礦汽車快速定量裝車系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖4所示。

2.1 信息管理層

信息管理層主要由車牌識(shí)別系統(tǒng)、裝車數(shù)據(jù)系統(tǒng)以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，主要完成車輛智能調(diào)度、車輛信息采集、車輛定位以及裝車數(shù)據(jù)信息管理等內(nèi)容。由于裝車站前等待裝車的車輛較多，所屬客戶和物流公司不盡相同，所裝物料品種也存在差異，因此需要對(duì)車輛信息和車輛車牌進(jìn)行采集和識(shí)別，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，從而實(shí)現(xiàn)車輛的定位和車輛的管理調(diào)度工作，同時(shí)把必要的信息下發(fā)至智能控制層。

2.2 智能控制層

智能控制層主要包含PLC可編程序控制器為核心的電控系統(tǒng)、稱重系統(tǒng)以及配套的軟件系統(tǒng)等。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)以太網(wǎng)得到廣泛使用，稱重系統(tǒng)通過裝車站內(nèi)部的工業(yè)以太網(wǎng)與PLC系統(tǒng)相連，為PLC系統(tǒng)控制設(shè)備提供依據(jù)。 PLC系統(tǒng)按工藝需求進(jìn)行邏輯設(shè)備的控制，并將需要采集記錄的數(shù)據(jù)上交至工控機(jī)中的控制軟件系統(tǒng), 控制軟件系統(tǒng)可形成HMI界面用以監(jiān)視和控制設(shè)備，同時(shí)控制軟件還與信息管理層中的數(shù)據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行信息交互。

圖4 煤礦汽車快速定量裝車系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.3 設(shè)備執(zhí)行層

設(shè)備執(zhí)行層包含液壓設(shè)備、配料和卸料設(shè)備以及配套輔助設(shè)備等一系列需要在生產(chǎn)中完成動(dòng)作和工藝流程的裝置，其主要由智能控制層通過控制電機(jī)啟停和電磁閥動(dòng)作實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。煤礦汽車裝車系統(tǒng)以液動(dòng)控制為主，液壓站一般采用雙泵雙電機(jī),設(shè)有熱油循環(huán)管路和液壓油冷卻管路,液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全天候運(yùn)行，主要作為以驅(qū)動(dòng)配料閘門卸料閘門的動(dòng)作，標(biāo)定砝碼的提升和平煤設(shè)備的動(dòng)力；配料和卸料設(shè)備主要由緩沖倉(cāng)及其配料閘門、定量倉(cāng)及其卸料閘門以及平料裝置組成；配套輔助設(shè)備包括三級(jí)采樣設(shè)備、抑塵除塵設(shè)備以及自動(dòng)潤(rùn)滑設(shè)備等。

2.4 裝車工藝流程

待裝汽車到達(dá)裝車站后，車牌識(shí)別系統(tǒng)確認(rèn)車輛位置并調(diào)取車輛信息，智能控制層從信息管理層獲取信息后開始驅(qū)動(dòng)設(shè)備執(zhí)行層。首先緩沖倉(cāng)下多個(gè)平板配料閘門開啟，物料被配放至定量倉(cāng)中。定量倉(cāng)是由四周的稱重傳感器進(jìn)行支撐，當(dāng)物料進(jìn)入定量倉(cāng)后稱重系統(tǒng)實(shí)時(shí)稱量。當(dāng)接近預(yù)定重量時(shí)，緩沖倉(cāng)下的配料閘門逐個(gè)關(guān)閉，待定量倉(cāng)內(nèi)物料穩(wěn)定后實(shí)施靜態(tài)精確稱重。車輛到達(dá)裝車站正下方并對(duì)位，定量倉(cāng)下的裝車閘門開啟，物料通過定量倉(cāng)下的溜槽將物料裝入車廂，均勻分布在車廂內(nèi)。裝車完成后，關(guān)閉定量倉(cāng)閘門。智能控制層獲得裝車數(shù)據(jù)后再交回信息管理層。接著系統(tǒng)讀取后一輛車信息，緩沖倉(cāng)下平板閘門打開為下一輛車配料。配料、稱重、計(jì)量循環(huán)作業(yè)，形成連續(xù)裝車過程。配備平煤器的快速定量裝車系統(tǒng)示意圖如圖5所示。

圖5 配備平煤器的快速定量裝車系統(tǒng)示意圖

3 車牌識(shí)別技術(shù)與裝車站的融合

如前文所述，車牌識(shí)別技術(shù)作為裝車站信息管理層與智能控制層銜接的承上啟下部分，需要與裝車系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無縫融合。

3.1 車牌識(shí)別攝像頭的選型

車牌識(shí)別攝像頭是整個(gè)設(shè)備識(shí)別系統(tǒng)的核心組成部分，必須針對(duì)汽車裝車的特點(diǎn)對(duì)攝像頭進(jìn)行選取。車牌識(shí)別攝像頭跟組裝車特點(diǎn)應(yīng)具備以下特征：

(1)采用百萬像素高清識(shí)別技術(shù)，圖片清晰可以提升車牌識(shí)別率，視野寬廣，可控車道寬度大，車輛駛?cè)氲目山邮苄越嵌却蟆?/p>

(2)配備自適應(yīng)補(bǔ)光燈，對(duì)拍照亮度自適應(yīng)，可對(duì)車牌區(qū)域進(jìn)行焦點(diǎn)連動(dòng)的自動(dòng)曝光，獲得最佳曝光效果。

(3)受裝車環(huán)境制約，車牌表面和攝像軸線無法做到垂直，車牌發(fā)生畸變會(huì)對(duì)識(shí)別造成影響。因此，攝像頭最大傾斜角度應(yīng)達(dá)到25°，安全角度達(dá)到15°，能夠有效利用畸變校準(zhǔn)算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或特征識(shí)別對(duì)上述問題進(jìn)行修正。

(4)需具備視頻監(jiān)控及車牌識(shí)別同時(shí)在線功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)裝車過程的監(jiān)視工作。

(5)防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP66以上，攝像頭鏡頭具有加厚防砸玻璃，防止濺落煤塊砸壞。

(6)設(shè)備全網(wǎng)絡(luò)化，采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)方式信息傳輸，與裝車站網(wǎng)絡(luò)兼容。

3.2 車牌識(shí)別設(shè)備的安裝與調(diào)試

車牌識(shí)別攝像頭應(yīng)安裝在車輛進(jìn)入裝車站前道路一側(cè)，攝像頭固定高度應(yīng)在1.6 m左右,通過雙絞線進(jìn)入裝車站工業(yè)以太網(wǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)。在進(jìn)入裝車站道路上距離攝像頭離開裝車站方向3.5 m處設(shè)置地感線圈，地感線圈與道路平行方向長(zhǎng)1 m，與道路垂直方向?qū)? m，地感線圈周圍1 m范圍內(nèi)不能有超過220 V的供電線路。地感線圈與攝像頭觸發(fā)端子連接，作為觸發(fā)拍攝的依據(jù)，安裝完畢后需對(duì)攝像頭角度和清晰度進(jìn)行調(diào)整。攝像頭顯示應(yīng)清晰穩(wěn)定，車牌顯示應(yīng)在攝像頭的中心部分，車牌識(shí)別設(shè)備安裝俯視圖如圖6所示。

圖6 車牌識(shí)別設(shè)備安裝俯視圖

3.3 車牌識(shí)別系統(tǒng)與裝車PLC系統(tǒng)的交互

在礦區(qū)使用車牌識(shí)別系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)多個(gè)車牌識(shí)別攝像頭和多個(gè)快速定量裝車點(diǎn)的情況，全場(chǎng)區(qū)車牌識(shí)別設(shè)備以TCP/IP協(xié)議的形式接入工業(yè)以太網(wǎng)，所有車牌識(shí)別攝像頭建立統(tǒng)一的服務(wù)器，服務(wù)器再通過IP地址映射保證車牌識(shí)別攝像頭和裝車節(jié)點(diǎn)一致。車牌識(shí)別系統(tǒng)與裝車系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如圖7所示。

圖7 車牌識(shí)別系統(tǒng)與裝車系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

具體的聯(lián)動(dòng)機(jī)制為：車牌識(shí)別攝像頭在對(duì)車牌進(jìn)行拍照后將識(shí)別結(jié)果上傳至車牌識(shí)別系統(tǒng)；車牌識(shí)別系統(tǒng)根據(jù)攝像頭的IP信息確認(rèn)需要裝車的站點(diǎn)位置，并將識(shí)別的信息與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行比對(duì)，提取出所需車輛的信息；車牌識(shí)別系統(tǒng)將標(biāo)載至通過DDE或OPC服務(wù)器下發(fā)至裝車站PLC，待PLC握手反饋數(shù)據(jù)已獲取后，再下發(fā)啟動(dòng)脈沖至PLC系統(tǒng)； PLC系統(tǒng)開始控制液壓系統(tǒng)進(jìn)行配料、放料和平料，完成裝車過程，并通過DDE服務(wù)器發(fā)送完成信號(hào)至車牌識(shí)別系統(tǒng)；車牌識(shí)別系統(tǒng)根據(jù)PLC發(fā)送的完成信號(hào)，開始讀取實(shí)際裝車值，并與之前提取的車輛信息進(jìn)行融合計(jì)算，將真實(shí)裝車信息回饋至數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)；裝車HMI界面可通過OPC和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)監(jiān)視裝車過程以及數(shù)據(jù)變化情況。車牌識(shí)別系統(tǒng)與裝車系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)框架如圖8所示。

圖8 車牌識(shí)別系統(tǒng)與裝車系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)框架

4 車牌識(shí)別技術(shù)在煤炭裝車中的使用與優(yōu)化

基于車牌識(shí)別技術(shù)的裝車站將整個(gè)裝車流程完全集中在了裝車站生產(chǎn)過程中，減少了發(fā)(收)卡(票)的過程，壓縮了整個(gè)裝車流程的時(shí)間，單節(jié)裝車耗時(shí)在75 s左右，但是因?yàn)樵谏弦还?jié)車完成卸料后平煤的過程中，下一節(jié)車即可開始車牌掃描和配料過程，因此花費(fèi)時(shí)間有所疊加。連續(xù)裝車情況下，綜合單節(jié)花費(fèi)時(shí)間在50 s以內(nèi)，裝車效率大大提高。裝車時(shí)間時(shí)序圖如圖9所示。

由于煤礦汽車快速定量裝車系統(tǒng)對(duì)車牌識(shí)別技術(shù)依存度較高，因此對(duì)車牌識(shí)別的準(zhǔn)確率和可靠性具有較高的要求。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際裝車結(jié)果，對(duì)車牌識(shí)別技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化和策略上的補(bǔ)充。以92式車牌為例，由于煤炭裝車車輛皆為重載運(yùn)輸車輛，車牌安裝位置比轎車高，識(shí)別攝像頭拍照角度應(yīng)適當(dāng)調(diào)整；裝車車輛應(yīng)在裝車站前等候，待前一輛車完成裝車后再駛?cè)胙b車站，避免信息的交叉誤讀，同時(shí)等待期間可對(duì)未識(shí)別或識(shí)別錯(cuò)誤的車牌進(jìn)行重復(fù)識(shí)別；裝車車輛的管理因?yàn)橐呀?jīng)錄入企業(yè)運(yùn)營(yíng)層的系統(tǒng)，可以在一個(gè)可控的范圍內(nèi)對(duì)車輛的信息展開搜索，降低檢索出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際統(tǒng)計(jì)，裝載車輛的范圍限制在固定的幾個(gè)省份，識(shí)別和搜索范圍可進(jìn)一步縮小，降低識(shí)別錯(cuò)誤的可能性；一般的車牌識(shí)別需要對(duì)多種背景顏色車牌進(jìn)行分辨，裝車站的車牌只需加強(qiáng)對(duì)黃底黑字的92式車牌進(jìn)行辨別；現(xiàn)有92式車牌最左端為省(自治區(qū))的縮寫漢字，是識(shí)別的高誤區(qū)，可將不涉及省份的漢字屏蔽，減小混淆的可能性；因?yàn)檠b車站建筑本身可以有效遮擋陽(yáng)光，裝車過程中出現(xiàn)由于太陽(yáng)強(qiáng)光造成車牌反射無法準(zhǔn)確識(shí)別的可能性較小，但是夜間裝載車輛車燈的強(qiáng)光和裝車站照明易影響視頻攝像頭的識(shí)別，因此夜間使用時(shí)車輛須關(guān)閉大燈，并在裝車站合理調(diào)整照明燈光的角度。

圖9 裝車時(shí)間時(shí)序圖

為了不影響裝車流程，對(duì)裝車過程最低限度可能出現(xiàn)的無法準(zhǔn)確識(shí)別車牌的情況做了策略性的解決流程，正常車號(hào)識(shí)別正確后，即可開始裝車，如果無法識(shí)別，可在數(shù)據(jù)庫(kù)中尋找最近似車牌作為備選，并交由裝車員進(jìn)行判斷選擇后進(jìn)行裝車。若無備選車牌，由于選取的攝像頭可同時(shí)進(jìn)行視頻監(jiān)視，裝車員可觀察視頻直接從數(shù)據(jù)庫(kù)中選取車牌并實(shí)施裝車。車牌識(shí)別策略流程圖如圖10所示。

圖10 車牌識(shí)別策略流程圖

5 基于車牌識(shí)別技術(shù)的裝車自控原理

車牌識(shí)別系統(tǒng)為煤礦汽車快速定量裝車系統(tǒng)提供了自動(dòng)化的數(shù)據(jù)支撐，是裝車流程自動(dòng)化過程的前提，裝車過程最重要的兩個(gè)環(huán)節(jié)是配料過程和卸料平煤。本系統(tǒng)利用車牌識(shí)別系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，首先利用閉環(huán)配料自控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)從緩沖倉(cāng)到定量倉(cāng)的配料重量精確度的控制，其次利用機(jī)械化裝置實(shí)現(xiàn)卸料平煤的高效準(zhǔn)確，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝車過程的高質(zhì)高效和準(zhǔn)確快捷?；谲嚺谱R(shí)別技術(shù)的煤礦汽車快速定量裝車控制過程如圖11所示。

圖11 基于車牌識(shí)別技術(shù)的煤礦汽車快速定量裝車控制過程

5.1 閉環(huán)配料自控系統(tǒng)

煤料的稱量過程就是從緩沖倉(cāng)向定量倉(cāng)中連續(xù)給料的過程，車牌識(shí)別系統(tǒng)提供稱量目標(biāo)數(shù)據(jù)后，配料時(shí)利用控制多組配料閘門關(guān)閉的時(shí)機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)定量倉(cāng)中煤料重量的控制。為了提高生產(chǎn)效率和稱量精度，配料分為先粗配后精配這兩步，粗配過程煤料出倉(cāng)流量大，精配過程煤料出倉(cāng)流量小。粗配負(fù)責(zé)絕大部分煤料重量的填充，精配負(fù)責(zé)煤料最后重量精度的控制。在配料稱重時(shí)，如果實(shí)際稱量值與目標(biāo)值偏差超過允許范圍，則需要修正閘門關(guān)閉參數(shù)，保證之后配料的準(zhǔn)確度，形成閉環(huán)控制的配料過程。配料過程閉環(huán)控制框架如圖12所示。

圖12 配料過程閉環(huán)控制框架

5.2 機(jī)械化自動(dòng)卸料平煤裝置

卸料之后須經(jīng)歷煤堆平車過程，因此特殊設(shè)計(jì)了一種底部輸料的刮板輸送平煤器，平煤器安裝在定量倉(cāng)卸料口下，可通過絞車控制垂直高度。車輛通過車牌識(shí)別確認(rèn)身份，系統(tǒng)允許卸料。車輛進(jìn)入裝車點(diǎn)定位后不再移動(dòng)。根據(jù)車牌識(shí)別系統(tǒng)提供的車輛特征信息和現(xiàn)場(chǎng)的傳感器檢測(cè)，平煤器下移至指定位置，在避免撞擊車廂的同時(shí)保證煤料不外溢。稱量好的煤直接放入車廂內(nèi)形成堆積狀，平煤器刮板馬達(dá)開啟，底鏈刮板可雙向移動(dòng)，通過平推力將堆積的煤堆推至車廂空處，直到汽車車廂中高于平煤器的煤堆全部平完。煤料在刮板的機(jī)械動(dòng)作下堆積平整并壓實(shí)，實(shí)現(xiàn)一次性完成投放。

6 結(jié)語

基于車牌識(shí)別技術(shù)的煤礦汽車定量裝車系統(tǒng)將裝車信息所需的標(biāo)簽同裝載車輛統(tǒng)一起來，實(shí)現(xiàn)煤炭外運(yùn)產(chǎn)品的標(biāo)簽化。在內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭圖嘎露天煤礦的實(shí)際應(yīng)用過程中，在系統(tǒng)的車牌識(shí)別技術(shù)不局限在裝車站，還被使用在了各個(gè)需要利用車牌作為標(biāo)簽查詢生產(chǎn)信息的進(jìn)場(chǎng)、出場(chǎng)的門崗、磅房等環(huán)節(jié)，整個(gè)場(chǎng)區(qū)的自動(dòng)化生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高速統(tǒng)一?；谲嚺谱R(shí)別技術(shù)的煤礦汽車定量裝車系統(tǒng)投入應(yīng)用以來，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，單系統(tǒng)裝車能力超過 2000 t/h，靜態(tài)稱量準(zhǔn)確度達(dá)0.1%，完整單車裝車流程時(shí)間小于300 s(包含進(jìn)場(chǎng)、出場(chǎng)查驗(yàn)，裝車耗時(shí)和信息核對(duì)等)。在整個(gè)裝車流程過程中，該系統(tǒng)還可以根據(jù)汽車信息調(diào)配車輛到匹配的裝車點(diǎn)完成裝車，并在整個(gè)過程中實(shí)現(xiàn)車輛裝車點(diǎn)選擇不出差錯(cuò)，同時(shí)保證各裝車點(diǎn)數(shù)據(jù)的獨(dú)立和安全，而且各裝車點(diǎn)數(shù)據(jù)融合至企業(yè)運(yùn)營(yíng)層中，裝車數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一結(jié)算。

基于車牌識(shí)別技術(shù)的煤礦汽車定量裝車系統(tǒng)降低了汽車裝運(yùn)過程的裝車成本，提高了用戶的利潤(rùn)空間(和普通裝車方式相比節(jié)省3元/t)，形成了車輛管理、裝車計(jì)量、結(jié)算統(tǒng)計(jì)于一體的高效信息化工業(yè)模式，滿足了煤礦公路外運(yùn)汽車裝運(yùn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際要求。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，車牌識(shí)別技術(shù)在裝車站的識(shí)別成功率在96%以上，整個(gè)裝車流程較使用發(fā)(收)卡的模式提高效率20%。車牌識(shí)別技術(shù)的引入增強(qiáng)了裝車站的自動(dòng)化和信息化的水平，為工業(yè)4.0模式下煤炭產(chǎn)品的生產(chǎn)和信息的跟蹤讀取提供了技術(shù)支持和保證。

[1] 武徽．煤炭公路運(yùn)輸物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J]．中國(guó)煤炭，2013(3)

[2] 天地科技股份有限公司. 一種汽車裝車站監(jiān)控系統(tǒng)和方法.中國(guó).ZL201310052938.3[P].2013-2-19

[3] 丁進(jìn)福.大型煤化企業(yè)ERP系統(tǒng)與MES系統(tǒng)集成及應(yīng)用[J]. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè), 2014(9)

[4] 閆艷.智能汽車裝車技術(shù)研究[J].工礦自動(dòng)化，2015 (3)

[5] 黃山．車牌識(shí)別技術(shù)的研究和實(shí)現(xiàn)[D]．四川大學(xué)，2005

[6] 丁亞軍.92式車牌分類 [J].汽車雜志，2004(7)

[7] 袁華,宮健,尚仕波. 汽車裝車站用主動(dòng)式布料平車裝置的研制[J]. 煤炭工程，2015(7)

[8] 張雷濤，張新.基于兩化融合的露天煤礦汽車裝運(yùn)管控系統(tǒng)[A]. 第十屆全國(guó)采礦學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C], 2015

(責(zé)任編輯 路 強(qiáng))

Research on truck quickly ration loading system based on vehicle license plate recognition technology in coal mine

Wu Hui

(Tiandi Science & Technology Co., Ltd., Chaoyang, Beijing 100013, China)

Aiming at the problem that the road transportation of coal product needed universal and unique information label under Industrie 4.0 pattern, a truck quickly ration loading system based on vehicle license plate recognition technology was put forward, and its architecture design and system design were introduced, then the authors elaborated in detail the fusion of vehicle license plate recognition technology and loading station, automatic control principle of truck loading and the use condition and optimization of vehicle license plate recognition technology in coal loading. Practical application showed that the system realized automation and information control in process of truck loading, decreased truck loading costs and improved user's profit margin.

coal loading, license plate recognition, vehicle transportation, automation interface

中國(guó)煤炭科工集團(tuán)公司科技創(chuàng)新及基金面上項(xiàng)目(2016MS012)

武徽. 基于車牌識(shí)別技術(shù)的煤礦汽車快速定量裝車系統(tǒng)研究[J].中國(guó)煤炭，2017，43(4)：89-94. Wu Hui . Research on truck quickly ration loading system based on vehicle license plate recognition technology in coal mine[J]. China Coal，2017，43(4)：89-94.

TD562

B

武徽(1984-)，男，山西陽(yáng)泉人，理學(xué)碩士，助理研究員，主要從事儲(chǔ)裝自動(dòng)化系統(tǒng)的開發(fā)工作。