随着物联网技术的快速发展以及物联网应用设备的日益增多,物联网正逐渐渗入到各行各业,推动了行业的发展。本文将仓储行业广泛使用的叉车与物联网相结合,提出了基于物联网的叉车安全监管系统,应用数据采集、GPS/BDS定位、4G无线通信、超声波测距以及RFID等技术,实现叉车运行数据采集、叉车安全预警以及操作人员管理等目标,提高了叉车作业安全性,为叉车的远程垂直监管提供了数据基础与传输通路。本系统主要适用于铁路货场、港口码头等环境空旷的工作场地,结合远程监管应用可对叉车载重量、速度、位置、驾驶员身份等信息进行远程实时监测。本文的主要研究内容包括:(1)根据系统的需求,提出了基于物联网的叉车安全监管系统的整体方案。系统的主要目标有三个:叉车安全预警、运行数据采集、操作人员管理。叉车安全预警功能包括行驶超速预警、载重超重预警、倒车防碰撞预警、人员防碰撞预警。叉车运行数据采集功能指使用称重传感器、GPS/BDS传感器采集叉车载重量、速度、位置等信息。操作人员管理功能主要指叉车驾驶员的信息管理、操作规范管理、工作绩效管理,通过向IC卡重写入驾驶员身份信息和读卡器读取驾驶员身份信息,实现叉车当前作业人次身份与运行数据、报警数据的匹配,从而实现驾驶员的管理。(2)根据系统设计方案,设计开发了叉车安全监管系统的硬件及软件。系统硬件以stm32单片机为核心控制器,RFID设备实现人员防碰撞预警,超声波传感器测距实现倒车防碰撞预警,称重模块、GPS/BDS定位模块实现叉车载重、速度、位置数据的采集,IC卡与读写器实现驾驶员上下车打卡与身份信息采集,现场组态屏实现人机交互,4G DTU模块实现数据传输。系统嵌入式软件分为主函数与子函数,通过轮询调用的方式实现系统相关功能。(3)完成了叉车安全监管系统的上车安装与测试。需安装固定的设备除系统主体设备外还有称重传感器、超声波传感器、隐藏式内部连接线等,外部设备与系统主体通过航空插头接驳,满足室外防水防尘要求,且便于拆卸维护。系统测试分为性能测试与综合测试。通过传感器性能测试,表明称重传感器实验误差不超过叉车载重的3.2%,叉车速度测量误差小于0.5km/h,防碰撞预警灵敏度误差小于5%。通信测试表明叉车安全监管系统可实现叉车运行数据的实时采集与传输。综合看来,完全满足系统设计要求。综合系统开发过程与最终测试结果,本文所设计的叉车安全监管系统为现有叉车的智能化改造及新式智能化叉车的研发设计提供了有价值的研发思路与实际案例。