(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111411234.1 (22)申请日 2021.11.25 (71)申请人 北京众驰自动化设备有限公司 地址 100160 北京市丰台区南四环西路186 号二区7号楼4层0 3、 04室 申请人 北京众驰智汇数字技 术有限公司 (72)发明人 刘晓虹　李娜　赵旭东　魏鹏　 刘杰　贾春霞　郎庆磊　孟如　 (74)专利代理 机构 唐山顺诚专利事务所(普通 合伙) 1310 6 代理人 于文顺 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/00(2012.01)G06Q 10/08(2012.01) G06N 7/00(2006.01) G06N 5/04(2006.01) G06F 16/22(2019.01) G06F 16/29(2019.01) G05B 19/042(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 智能料场集中管控系统及方法 (57)摘要 本发明涉及一种智能料场集中管控系统及 方法， 属于物流仓储技术领域。 技术方案是： 对料 场内设备做主从设置； 利用无人机悬停方式携挂 对料堆作业面进行实时扫描的激光扫描仪； 在设 备上加装振动及温度传感器等； 利用料场空闲时 间， 对料堆做规整， 根据激光三维扫描取得的料 场和料堆的实时数据， 在上位机做智 能化管控， 达到无人操作的自动搬运和智能化管理。 本发明 的有益效果： 用控制算法建立料场作业经验流程 和策略评估， 对料场及料堆作业状况做推断预 测； 对料场设备做健康管控， 建立料场设备生命 周期分析和料场作业习惯信息模 型， 有效地提高 了料场的运行效率、 设备管控维保、 无人化智能 化监管水平。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 114139793 A 2022.03.04 CN 114139793 A 1.一种智能料场集中管控方法， 其特 征在于包 含如下步骤： ①在数据库规划中对料场按地理位置做区域划分， 对料场内的所有设备进行区域规划 的编号， 对料场内设备做主从设置， 各设备间做互换率折算， 对料场的堆/取料作业在设备 上做主从备份， 用马尔可夫决策过程算法建立料场作业经验流程， 对料场内各设备间的自 主运行做策略控制， 并对料场内出现的行 人和障碍物 做避障处 理； ②利用无人机悬停方式携挂对料堆作业面进行实时扫描的激光扫描仪， 替代料场传统 的安装于堆/取 料设备悬臂上随机移动的方式； ③在设备上加装振动传感器、 温度传感器和液压油润滑油清浊度检测传感器， 对电气 机械设备运行状态信息进 行采集、 分析和诊断， 把设备运行的调整、 保养和维修决策延伸到 设备应用上， 对料场设备做健康管理； ④利用料场空闲时间， 对料堆做规整， 根据料堆状况和作业经验流程， 将堆/取料设备 提前移动到料堆处作取料准备， 或提前移动到空场地处作卸料准备， 为取料、 卸料和混配料 节省设备的移动时间； ⑤根据激光三维扫描取得的料场和料堆的实时数据， 对堆/取料设备的位置及其大车、 输送带、 悬臂俯仰/回转角度实时检测和精确定位， 在堆/取料或按比例的混配作业中， 对料 场及料堆采用变结构动态贝叶斯自适应推理算法做策略评估和推断， 在上位机做智能化管 控， 达到无人操作的自动搬运和智能化管理； ⑥料场各设备及料堆作业状况数据全部存入智能料场 集中管控系统 的经验数据库， 建 立设备生命周期分析和料场作业数据库， 为后续作业提供模型预测和参数索引， 或者按时 间顺序调用查看设备作业和料堆存 储状况。 2.根据权利要求1所述的一种智能料场 集中管控方法， 其特征在于： 所述料场各设备及 料堆作业状况数据全部存入智能料场集中管控系统的经验数据库中， 可按时间调用查看， 或者为下次同类型的作业 提供经验数据。 3.根据权利要求1所述的一种智能料场 集中管控方法， 其特征在于： 所述在数据库规划 中对料场按地理位置做 区域划分， 对料场内的所有设备进行区域规划的编号， 根据设备 的 健康状况做主从设置， 即健康设备且作业完毕位于该区域的设备为该区域的主设备， 亚健 康或临近维修期或相邻区域的设备为该区域的从设备。 4.根据权利要求1所述的一种智能料场 集中管控方法， 其特征在于： 所述各设备间做 互 换率折算， 将料场内各设备状况根据能否互相通用替代进行互换率折算； 所述相互通用替 代， 包括作业路径、 功 率和占地体积， 折算 成互换率； 如果设备A和B相同， 则互换率为 1， 为简 略、 涵盖范围广泛和提高互换性， 将互换率按0.8或1.2、 0.5或1.5二种规格折 算。 5.根据权利要求3或4所述的一种智能料场集中管控方法， 其特征在于： 堆/取料作业发 生时， 先运行编号为主的设备， 作业前进 行规划， 若主设备运力不够， 直接投入从设备； 当料 场发生临时堆/取料任务或堆/取料设备发生 故障， 立即将从设备或互换率相近的设备投入 运行； 所述互换率相近的设备 投入运行， 先从互换率为0.8或1.2且距作业点距离最短的， 从 设备群里调入， 距离最短为优先级最高， 其次是互换率 为0.5或1.5且距离远的从设备。 6.根据权利要求1或2所述的一种智能料场集中管控方法， 其特征在于： 通过智能料场 集中管控系统的设备健康管理模块， 把设备状态信息的采集、 分析、 诊断、 趋势预测与寿命 评估以及运行的调整、 保养、 维修决策延伸到 设备应用上， 对 料场设备做健康管理和可靠性权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114139793 A 2评估， 有效监控设备工况的变异、 早期检出防御自愈能力的衰减、 损伤量变和退化的程度， 根据料场工期适时进行预测维护和调整， 使其恢复健康， 防止故障生成， 避免非计划停机， 改变传统料场缺乏设备监测、 依赖经验和不病不看的现状， 从事后 维修转向预测维修和主 动维修， 为维修列出优先顺序并做计划， 提高设备健康监控水平和维修保养的效率及质量。 7.根据权利要求3或4所述的一种智能料场集中管控方法， 其特征在于： 对料堆出现状 态不定、 体积不确定的塌方式流堆时， 做出相应的设备作业决策， 并通过激光扫描的信息对 料堆隐藏变动的状态进行评估， 预估料堆的变化趋势， 操控设备以料堆为梯形 的最优模式 作业， 防止填 埋和瞬间重负荷损坏堆/取 料设备。 8.一种智能料场集中管控系统， 其特征在于： 包括上位机监管软件、 数据库、 下位监测 仪器、 无人机携挂三维激光扫描仪、 振动传感器、 温度传感器、 液压油润滑油清浊度检测传 感器和电机电压电流传感器， 实现料场智能化集中管控； 所述的上位机监管软件， 包含： 料 场作业习惯信息模型、 变结构动态贝叶斯自适应推理算法、 无人机悬停扫描仪数据稳定补 偿模块、 马尔可夫决策过程算法、 设备健康管理模块； 所述数据库包含料场经验数据库； 所 述无人机携挂三维激光扫描仪在料场上方悬停， 上位机监管软件和数据库 交叉运行， 参与 料场监管， 达 到散货料场的无 人化、 智能化 运营。 9.根据权利要求8所述的一种智能料场 集中管控系统， 其特征在于： 无人机携带激光扫 描仪悬停定点定位对料堆和料场内设备作业状况进行实时扫描， 使激光扫描仪对料场存料 状况、 堆/取料作业状态进 行实时扫描监控， 使 料位、 出入 料、 设备运行状况实时传输到上位 控制器， 调整其空间悬停位置或循环移动， 达到无死角的扫描监控， 将无人机本体固有的摄 像设备的视频信号用于现场视频监管； 若 料场容量面积大， 需要监管运行的料堆或设备多， 配置多台无人机携带相关仪器设备升空悬停到料场的多个位置， 提供多点位的扫描数据， 满足监控需求； 若需无人机长时间升空悬停， 可使无人机携带电源电缆和通信电缆与地面 设备链接升空悬停， 解决无人机电池供电和无线通信易受干扰的缺陷； 无人机也可携带照 明灯具或其它仪器升空， 为料场提供照明或其它监控管理功能。 10.根据权利要求8所述的一种智能料场集中管控系统， 其特征在于： 在料场的机械设 备的旋转部件和承载重的部件上加装振动传感器、 温度传感器和液压油润滑油清浊度检测 传感器， 监测机械设备旋转部件的运行状态， 对难以触及或成本过高的地方采用无线变送 器传递信号； 对料场的电气设备采集运行的电压、 电流和温度数据； 通过设备健康管理模块 对上述数据分析、 诊断、 趋势预测与寿命评估， 将运行调整、 保养、 维修决策延伸到机械 设备 和电气设备应用上， 对料场的机械设备和电气设备做健康管理和可靠性评估， 有效监控设 备工况的变异、 早期 检出防御自愈能力的衰减、 损伤量变和退化的程度， 根据料场工期适时 进行预测维护和调整， 使其恢复健康， 防止故障生成， 避免非计划停机， 从事后维修转向预 测维修和主动维修， 为维修列出优先顺序并做计划， 提高机械设备和电气设备健康监控水 平和维修保养的效率及质量。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114139793 A 3