1.本公开涉及建设施工相关技术领域，具体的说，是涉及一种商砼车的自主监测系统与方法。
背景技术：2.本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。
3.目前，随着国家的高速发展，针对高速公路的标准化建设方面要求越来越高，商砼车在高速公路建设领域中处于不可或缺部分，同时对工程质量和施工工期的要求也越来越高。这对商砼车操作员的工作效率和操作熟练程度提出了较高要求。商砼车的工作时影响施工进度的核心环节，在施工现场，由于商砼车装置和操作方法等原因，会出现一系列问题，导致了施工效率降低。
4.目前市场上大多数商砼车都不带有车辆姿态自主监测系统，无法实时监测车辆的运动轨迹、是否非法卸料以及是否超速、是否正常工作等信息，对影响施工进度的商砼车的状态需要多次调整和确认，浪费了大量的人力，并且这种施工模式严重阻碍了工程建设的进度。并且，不能实现商砼车的智能化监控，不利于施工现场的智能化管理，并且不能保证施工的进度控制。
技术实现要素：5.本公开为了解决上述问题，提出了一种商砼车实时姿态监测系统及方法，通过设置姿态监测终端和工程卫士，能够实时动态监测车辆的位置信息和运输物料过程中搅拌桶的正转反转实时状况，实现车辆运行轨迹、非法卸料报警、超速报警和运行路线偏离报警功能，实现商砼车的精细化管理。
6.为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：
7.一个或多个实施例提供了一种商砼车实时姿态监测系统，包括车辆工程卫士和设置商砼车搅拌桶上的姿态监测终端；姿态监测终端用于监测搅拌桶的姿态信息，所述姿态信息对应数字编码数据；车辆工程卫士至少包括数据处理单元，数据处理单元接收到姿态信息对应的数字编码数据，确定搅拌桶的工作状态。
8.一个或多个实施例提供了一种商砼车实时姿态监测方法，包括如下步骤：
9.获取姿态监控终端上传的数字编码数据，根据数字编码数据和编码规则获得，确定搅拌桶的姿态信息；
10.定位商砼车的位置；
11.当商砼车的位置信息与划定路线信息不相同时，或者商砼车在未到达指定工地监测到搅拌桶反转或停转时，发出报警信息。
12.与现有技术相比，本公开的有益效果为：
13.本公开的装置中包括用于监测搅拌桶的姿态监测终端和车辆工程卫士，能够时间
商砼车的全方位监控，能够实现搅拌桶工作状态的监控和车辆本身的监控，通过车辆本身的位置和搅拌桶的工作状态，能够实现施工现场商砼车的智能监控，提高了施工监控的实现。
14.本公开的优点以及附加方面的优点将在下面的具体实施例中进行详细说明。
附图说明
15.构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的限定。
16.图1是本公开实施例1的装置的结构框图；
17.图2是本公开实施例1的装置设置在商砼车上的示意图。
具体实施方式
18.下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
19.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
20.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的各个实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。
21.实施例1
22.在一个或多个实施方式公开的技术方案中，如图1-2所示，本实施例提供一种商砼车实时姿态监测系统，商砼车本体主要包括搅拌桶和车辆，该监测系统对商砼车的监测包括搅拌桶和车辆的监测，商砼车实时姿态监测系统包括车辆工程卫士和设置商砼车搅拌桶上的姿态监测终端；姿态监测终端用于监测搅拌桶的姿态信息，姿态信息对应数字编码数据；车辆工程卫士至少包括数据处理单元，数据处理单元接收到姿态信息对应的数字编码数据，确定搅拌桶的工作状态。
23.本实施例的装置中包括用于监测搅拌桶的姿态监测终端和车辆工程卫士，能够时间商砼车的全方位监控，能够实现搅拌桶工作状态的监控和车辆本身的监控，通过车辆本身的位置和搅拌桶的工作状态，能够实现施工现场商砼车的智能监控，提高了施工监控的实现。
24.在一些实施例中，姿态信息对应的数字编码数据可以为二进制编码数据。
25.可选的，姿态监测终端，用于获取搅拌桶正传、反转、停转等姿态信息。
26.进一步地，安装在搅拌桶上的姿态监测终端包括三组倾斜传感器，呈三角布局，水平置于搅拌桶的上方。倾斜传感器断开时，上传信号为零，导通时上传信号不为零。
27.可选的，姿态信息对应数字编码数据的对应关系，可以按照传感器的导通状态和导通顺序编码，一种具体的编码方法，可以为：
28.搅拌桶不动时，倾斜传感器断开，信号都为00，三个传感器的信号叠加为000000；
29.搅拌桶正传时，倾斜传感器导通，信号都为10，三个传感器的信号叠加为101010；
30.搅拌桶反转时，倾斜传感器导通，信号都为01，三个传感器的信号叠加为010101。
31.具体的，使用时，搅拌桶水平状态时3组传感器断开，上传信号为000000；当搅拌桶正向顺时针旋转时1号传感器导通，上传导通信号10，2号传感器导通，上传信号10，3号传感器导通，上传信号10，当工程卫士在一定的时间内(设置时间阈值)不断接收到101010与000000信息交替上传时，即判断为正常工作；搅拌桶反向逆时针旋转，首先3号传感器进行导通，上传导通信号01，继续反向旋转时，2号传感器导通，上传信号01，之后继续反向旋转，1号传感器导通，上传信号01，当工程卫士在一定的时间内(设置时间阈值)不断接收到010101与000000信息交替上传时，即判断为卸出物料；当搅拌桶停止旋转时在一定的时间内(设置时间阈值)未出现101010与000000信息交替或者010101与000000信息交替时，即判定为停止旋转；姿态监测终端通过蓝牙与车辆工程卫士通讯，将搅拌桶姿态信息上传。
32.可选的，商砼车本体顶部设置车辆工程卫士。
33.进一步地，车辆工程卫士还包括imu测量单元、定位定向模块、无线通信模块，所述imu测量单元、定位定向模块、无线通信模块分别与数据处理单元通信连接。
34.进一步地，车辆工程卫士还包括监控后台，监控后台与数据处理单元通信连接。监控后台可以具体为建筑施工的精细化管理平台。
35.可选的，定位定向模块具体为gnss定位定向模块。通过gnss双天线定位定向装置获取商砼车本体的位置变化信息。
36.可选的，无线通信模块包括蓝牙通讯模块和4g模块，数据处理单元通过蓝牙通讯模块与姿态监测终端通信连接，数据处理单元通过4g模块将数据上传至监控平台。数据处理单元通过蓝牙模块接收姿态监测终端信息。
37.可选的，数据处理单元通过串口接收imu测量单元数据和gnss双天线定位定向数据。通过imu测量单元获取商砼车本体的姿态角度信息。
38.进一步地，还包括太阳能充电模块，太阳能充电模块分别与车辆工程卫士和姿态监测终端电连接，用于为车辆工程卫士和姿态监测终端的工作提供电能。
39.使用太阳能供电系统，不需要借助车体电源，既减少了走线取电的工作，又避免了对车体供电系统可能的破坏。
40.进一步地，所述gnss定位定向装置包括gnss主天线、gnss从天线和gnss接收模块，所述gnss主天线和gnss从天线设置在商砼车本体的后部，gnss主天线和gnss从天线的空间连线垂直于商砼车的航向。
41.其中，gnss模块支持北斗/gps双模定位，保障定位精度。
42.使用时，当商砼车车身水平时，gnss主天线和gnss从天线处于同一水平面上，用于定位商砼车的空间位置坐标，计算商砼车的航向角，发送至gnss接收模块；所述gnss接收模块安装在商砼车车顶的工程卫士内部，用于计算gnss主天线坐标定位和从天线角度定向，并将上述位置和角度信息通过串口传输到数据处理单元。
43.在商砼车的顶部安装车辆工程卫士，用于车辆本体的施工状态判别、功效分析、台班统计、位置定位、工作时间统计、数据处理等。本实施例的装置采用高精度定位模块、极简安装、太阳能自动充电、安全可靠、数据存储量大、低功耗、传输快、覆盖范围广、能够实时报
警。
44.使用时，采用上述的姿态监测终端和车辆工程卫士进行实时监测车辆，主要的监测内容包括以下部分：
45.(1)车辆本体的运行状态、车辆的实时定位。
46.(2)搅拌桶的实时监测。监测搅拌桶的正转、反转、停转、持续工作的时长等状态。
47.(3)运行轨迹。通过精细化管控平台实时监测车辆不同状态的时间段和起始点，点击车辆图标可进行轨迹回放查看，显示出发信息、具体的行车路径、目的地到达信息，并会对车辆的卸料时间、卸料完成时间进行记录并展示。
48.(4)非法卸料报警。根据项目施工区域规划自定义卸料区，采用高精度定位模块和大数据分析功能实时监测车辆，若在非卸料区进行卸料，系统会进行实时报警通知。
49.(5)超速报警。划定运输电子围栏，设置限定速度，如果车辆超过设定限速，系统会进行实时报警通知。
50.(6)运行路线偏离报警。划定运输路线电子围栏，如果车辆在运行时偏离运行路线，系统会进行实时报警通知。
51.实施例2
52.基于实施例1，本实施例提供一种商砼车的自主监测方法，采用上述车辆工程卫士对商砼车进行辅助管理方法，该方法可以在数据处理单元中实现，主要包括以下步骤：
53.步骤1、获取姿态监控终端上传的数字编码数据，根据数字编码数据和编码规则获得，确定搅拌桶的姿态信息；
54.步骤2、定位商砼车的位置；
55.步骤3、当商砼车的位置信息与划定路线信息不相同时，或者商砼车在未到达指定工地监测到搅拌桶反转或停转时，发出报警信息。
56.步骤1中，搅拌桶的姿态信息包括搅拌筒处于正转、反转和停转状态。
57.可选的，姿态信息确定搅拌桶的姿态信息的方法为：当姿态监测终端上传的数据为101010与000000信息交替上传时，判断搅拌筒为正向转动；当姿态监测终端上传的数据为010101与000000信息交替上传时，判断搅拌筒为反向转动；当姿态监测终端在设定的时间间隔内(设置时间阈值)未上传101010与000000信息交替或者010101与000000信息交替时，判断搅拌筒停转；
58.其中，搅拌桶正向转动的方向为顺时针方向，为上料过程或者搅拌过程，反向转动的方向为逆时针方向，搅拌筒反转为卸料过程。
59.步骤2中，定位商砼车的位置的方法为：根据划定电子围栏，将获取的车辆位置信息实时与电子围栏进行比对，超出电子围栏位置为使出划定区域，偏离电子围栏中的规划线路，判定为偏离路线；
60.根据电子围栏位置和车辆的位置，判断车辆是否按照指定线路进行行驶，或者驶出划定区域；当不按照指定线路进行行驶，或者使出划定区域，发出相应的报警信息。
61.进一步地，还包括：实时的将车辆地理位置信息、商砼车编号、当前车辆系统时间，传输至数据处理单元，并在监控后台上显示，并在监控平台上显示报警信息，具体如下：
62.(1)获取车体的位置信息，实时与划定的电子围栏位置信息进行比对，判断车辆是否处于施工工地范围，若出现偏离的运输路线，对应在监控平台上出现告警信息；
63.(2)实时采集车辆的运行状态信息、车速、行驶里程、装卸运输物料姿态信息等通过4g网络上传至监控后台，若在高速上出现超速时，对应在监控平台上出现告警信息。
64.(3)根据预先设置的工地信息和指定运输卸料的信息，匹配车辆是否按照指定地点进行卸料，若未在指定地点出现非法卸料时，对应在管理平台上出现告警信息。
65.以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
66.上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。
技术特征：1.一种商砼车实时姿态监测系统，其特征在于：包括车辆工程卫士和设置商砼车搅拌桶上的姿态监测终端；姿态监测终端用于监测搅拌桶的姿态信息，所述姿态信息对应数字编码数据；车辆工程卫士至少包括数据处理单元，数据处理单元接收到姿态信息对应的数字编码数据，确定搅拌桶的工作状态。2.如权利要求1所述的一种商砼车实时姿态监测系统，其特征在于：姿态信息对应的数字编码数据为二进制编码数据。3.如权利要求1所述的一种商砼车实时姿态监测系统，其特征在于：姿态信息包括搅拌桶正传、反转和停转；或者，安装在搅拌桶上的姿态监测终端包括三组倾斜传感器，呈三角布局，水平置于搅拌桶的上方。4.如权利要求1所述的一种商砼车实时姿态监测系统，其特征在于：姿态信息对应数字编码数据的对应关系，数字编码数据具体为：按照倾斜传感器的导通状态和导通顺序进行编码。5.如权利要求4所述的一种商砼车实时姿态监测系统，其特征在于：数字编码数据的具体的编码方法为：搅拌桶不动时，倾斜传感器断开，信号都为00，三个传感器的信号叠加为000000；搅拌桶正传时，倾斜传感器导通，信号都为10，三个传感器的信号叠加为101010；搅拌桶反转时，倾斜传感器导通，信号都为01，三个传感器的信号叠加为010101。6.如权利要求1所述的一种商砼车实时姿态监测系统，其特征在于：车辆工程卫士还包括imu测量单元、定位定向模块、无线通信模块，所述imu测量单元、定位定向模块、无线通信模块分别与数据处理单元通信连接。7.如权利要求6所述的一种商砼车实时姿态监测系统，其特征在于：车辆工程卫士还包括监控后台，监控后台与数据处理单元通信连接；或者，无线通信模块包括蓝牙通讯模块和4g模块，数据处理单元通过蓝牙通讯模块与姿态监测终端通信连接，数据处理单元通过4g模块将数据上传至监控平台。8.如权利要求6所述的一种商砼车实时姿态监测系统，其特征在于：还包括太阳能充电模块，太阳能充电模块分别与车辆工程卫士和姿态监测终端电连接。9.一种商砼车实时姿态监测方法，其特征在于，包括如下步骤：获取姿态监控终端上传的数字编码数据，根据数字编码数据和编码规则获得，确定搅拌桶的姿态信息；定位商砼车的位置；当商砼车的位置信息与划定路线信息不相同时，或者商砼车在未到达指定工地监测到搅拌桶反转或停转时，发出报警信息。10.如权利要求9所述的一种商砼车实时姿态监测方法，其特征在于：姿态信息确定搅拌桶的姿态信息的方法为：当姿态监测终端上传的数据为101010与000000信息交替上传时，判断搅拌筒为正向转动；当姿态监测终端上传的数据为010101与000000信息交替上传时，判断搅拌筒为反向转
动；当姿态监测终端在设定的时间间隔内不上传信息时，判断搅拌筒停转；或者，定位商砼车的位置的方法为：根据划定电子围栏，将获取的车辆位置信息实时与电子围栏进行比对，超出电子围栏位置为使出划定区域，偏离电子围栏中的规划线路，判定为偏离路线。
技术总结本公开提出了一种商砼车实时姿态监测系统及方法，系统包括车辆工程卫士和设置商砼车搅拌桶上的姿态监测终端；姿态监测终端用于监测搅拌桶的姿态信息，所述姿态信息对应数字编码数据；车辆工程卫士至少包括数据处理单元，数据处理单元接收到姿态信息对应的数字编码数据，确定搅拌桶的工作状态。本公开通过设置姿态监测终端和工程卫士，能够实时动态监测车辆的位置信息和运输物料过程中搅拌桶的正转反转实时状况，实现车辆运行轨迹、非法卸料报警、超速报警和运行路线偏离报警功能，实现商砼车的精细化管理。砼车的精细化管理。砼车的精细化管理。
技术研发人员：杨涛 于明卫 刘雪 刘扬 周万振
受保护的技术使用者：山东天星北斗信息科技有限公司
技术研发日：2022.04.11
技术公布日：2022/7/5
