装载机实时定位及工作流程在线监测系统的设计与实现
摘 要：本文以大煤场装载机智能装运为研究对象，在结合大煤场计量无人值守系统的基础上，采用理论分析、实验室测试、现场观测等方法和手段，集成GPS/北斗差分定位、GPRS通讯传输、液压传感、监测监控等技术，结合物联网技术，实现煤场装载和发运作业'一卡通“，装载机动态精确计量、装载机实时定位和工作流程在线监测等功能，有效降低运煤车辆返场率，实现煤矿准确计量、高效装运。
关键词：装载机；实时定位；在线监测；GPS
中图分类号：TP274 文献标识码：A
1 引言（Introduction）
目前，大煤场传统的装运模式仍然存在装载机装运精度低、运煤车辆返场率高、车辆定位跟踪、煤堆间距小、运输车辆挑装、错装及混装等问题，严重影响矿场发运效率[1，2]。本文通过设计装载机实时定位及工作流程在线监测系统，结合GPS差分定位、GPRS通讯传输、液压传感、监测监控等技术，实现装载机动态精确计量，装载机实时位置定位跟踪和装载量监测，装载过程的智能管控，煤场不同区域电子围栏的划分，车辆科学调度，过磅及称重数据报表统计分析等功能，有效提高煤场装运效率，降低运输车辆返场率，解决运煤车辆挑装问题，有效避免错装等不符合规定的装载现象，实现装载机准确计量、高效装运[3]。
2 系统设计与实现（System design and implementation）
装载机实时定位及工作流程在线监测系统主要包含软件系统、硬件系统两部分。软件系统包含GIS服务系统和数据中心处理软件，部署在服务器上；硬件系統主要包含车载一体化端、车载计量终端、差分定位基站、网络设备及液晶拼接显示屏及LED屏，其中车载一体化端和车载计量终端部署在煤场装载机，差分基站部署在煤场附近高处，网络设备、液晶拼接屏及LED屏部署在调度集控室，另在煤场部署LED显示屏以提示运煤车辆进入煤场指定装载机装煤作业。
2.1 硬件系统设计与实现（Design and implementation of
hardware system）
2.2.1 GPS/北斗差分定位系统
差分法是一种减少或消除各种测量误差的广泛有效的方法，使差分定位精度明显高于单点定位。差分的基本工作原理主要是基于卫星时钟差、卫星星历差、电离层延迟和对流层延迟的空间相关和时间相关。同一地域内的不同接收机，其测量值误差分量大致相等或高度相关[4]。
接收机中的一个作为参考，称为基站，接收机称为基站接收机。基站接收机的位置事先已知，以精确计算从卫星到基站接收...
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