专利名称：用于升降机测试系统的电气接口装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种自动控制技术领域的装置，具体是一种用于残障人运送升降
机测试系统的电气接口装置。
背景技术：
残障人运送升降机作为一种移动辅具，用于帮助因脑瘫、偏瘫、截瘫及脊椎损伤等 丧失自主运动能力的患者，以及多数因下肢截肢和老年性疾病等行走功能障碍者解决如 厕、入浴等日常基本移动问题。升降机的可靠性直接关系到使用者的安全。我国于2006年 颁布了《残疾人运送用升降架技术要求和试验方法》，升降机产品必须符合该标准规定的技 术要求和试验要求。耐久性试验是其中的一项主要试验内容，主要考核电动升降机机械传 动部件、巻扬带和其它受力环节的疲劳强度，以及顶端和底端限位开关的在机工作寿命。其 它试验项目还包括电池剩余电量、上、下行速度和加速度等。升降机的性能试验在综合试验 台上进行，综合试验台通常包括试验台架、数据采集与处理装置、操作台与仪器仪表组成的 操作与控制单元以及安装有用于数据采集和过程控制的组态软件的动态计算模块。
耐久性试验要求升降机在规定的载荷下、不同行程位置段循环升降，总计要完成 10000个升降机周期，耗时上百个小时，要求通过综合试验台进行自动化操作。现有的升降 机产品只有简单的通断控制，由"上行"、"下行"、"前进"或"后退"按键实现相应的运动控 制，由限位开关实现行程控制。这种升降机在综合试验台上进行耐久性试验时，必须将所有 按键和行程开关的电气节点连线引出到综合试验台上。这种接口方式不仅过程繁琐，可靠 性差，而且影响试验人员对升降机的加载和卸载操作。 经过对现有技术的检索，发明名称为"一种低电压差分信号交叉接续测试接口装 置"，专利公开号为CN100406904的发明专利，公开了一种低电压差分信号交叉接续测试接 口装置，包括控制接口单元，中央控制单元单元，跳线设置单元，互锁控制单元和交叉矩阵 单元；其控制接口单元用于与外部控制台之间的通讯连接。但是该发明装置实现的是两个 单板或者小系统的LVDS电平信号到LVDS电平信号之间的交叉接续，且采用的是有线连接 方式，不便实现移动辅具与固定测试台之间的连接，且传输的信号形式和信息数量也不能 满足移动辅具(升降机)的测试要求。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种用于升降机测试系统的电气接口 装置，该装置收集升降机的各状态参量并发送到综合试验台；同时接收来自综合试验台的 控制指令并根据指令控制升降机的升、降动作。 本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括无线传输单元、电平转换模块、 中央控制单元、通信模块、机身信号采集单元、控制指令执行单元和动态计算模块，其中机 身信号采集单元分别与电平转换模块和中央控制单元相连接以输出数据信号，通信模块分 别与电平转换模块和中央控制单元相连接以接收待发射数据，电平转换模块和控制指令执行单元分别与中央控制单元相连接以传输数据信号和控制信号，动态计算模块和通信模块 分别与无线传输单元相连接以传输数据信号和测试结果。 所述的机身信号采集单元与电平转换模块相连接并传输代表升降机位置的位置 开关电平、代表循环次数的限位开关电平，同时机身信号采集单元与中央控制单元相连接 并传输代表升降机移动速度、加速度和电池电量的模拟信号。 所述的无线传输单元为射频模块，在进行信号的调制和功率放大后，进行无线数 字传输。 所述的中央控制单元通过无线传输单元发送控制指令，并将采集到的数据信号打 包压縮后通过无线传输单元输出至动态计算模块。 本发明通过以下方式进行工作机身信号采集单元将升降机各信号送到中央控制 单元，中央控制单元通过通信模块把数据送到无线传输单元。中央控制单元通过无线传输 单元接收并解释来自动态计算模块的控制指令，控制指令执行单元将这些指令转化为相应 的电信号输出，控制升降机的升、降动作。根据硬件设备以及试验要求和情况不同，动态计 算模块上的组态软件能够灵活地配置，实现数据采集和过程控制，完成试验。
本发明实现了对升降机运行的控制，以及对升降机运行参量的监测，采用了无线 数据传输方式，避免了线缆对试验的干扰。能够帮助测试人员方便、高效地完成升降机耐久 性试验。
图1为本发明结构示意图。
具体实施例方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施 例。 如图1所示，本实施例包括主板1、无线传输单元2、电平转换模块3、中央控制单 元4、通信模块5、机身信号采集单元6、控制指令执行单元7和动态计算模块8，其中主板l 上设有电源接口 9、机身信号接口 10、控制接口 11、第一通信接口 12和第二通信接口 13进 行信号连接，电源接口 9连接升降机电源并输入到电平转换模块3，机身信号采集单元6分 别与电平转换模块3和中央控制单元4相连接以输出数据信号，通信模块5分别与电平转 换模块3和中央控制单元4相连接以接收待发射数据，电平转换模块3和控制指令执行单 元7分别与中央控制单元4相连接以传输数据信号和控制信号，动态计算模块8和通信模 块5分别与无线传输单元2相连接以传输数据信号和测试结果，第一通信接口 12和第二通 信接口 13都通过通信模块5与中央控制单元4连接。 所述的机身信号采集单元6与电平转换模块3相连接并传输代表升降机位置的位 置开关电平、代表循环次数的限位开关电平，同时机身信号采集单元6与中央控制单元4相 连接并传输代表升降机移动速度、加速度和电池电量的模拟信号。 所述的无线传输单元2采用的是挪威Nordic公司的nRF905芯片，工作在 433/868/915MHz的ISM频段，无须申请许可证，传输速率为50Kbps，传输距离数百米；
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所述的中央控制单元4为通用16位单片机，该中央控制单元4通过无线传输单元 2发送控制指令，并将采集到的数据信号打包压縮后通过无线传输单元2输出至动态计算 模块8。 所述的控制指令执行单元7根据中央控制单元4输出的控制指令驱动电机的启 动、停止、正转或反转。 所述电平转换模块3为直流电平转换模块。 当无线模块失效或环境不适合无线模块工作时，第二通信接口 13通过线缆与动 态计算模块8连接。 无线传输单元2连接无线中继装置和动态计算模块，实现两者间的无线数据传
输。无线中继装置发送升降机运行状态信号到动态计算模块，同时接收来自动态计算模块
的控制指令。所述无线传输单元2为射频模块，具有成本低、传输距离远等优点。 动态计算模块8能够根据不同的硬件设置和无线传输协议以及不同的试验数据、
试验要求和试验情况进行配置，完成动态计算模块端的数据采集处理和过程控制。 所述中央控制单元4为16位单片机。 开始升降机耐久性试验前，开启升降机无线中继装置，并配置好动态计算模块端 组态软件，设定好试验参数，如运行总周期数、升降机运行状态信号接收选择等。无线中继 装置根据收到的控制指令自动完成升降机耐久性试验，并把升降机运行状态信号发送到动 态计算模块。
权利要求
一种用于升降机测试系统的电气接口装置，包括无线传输单元、电平转换模块、中央控制单元、通信模块、机身信号采集单元、控制指令执行单元和动态计算模块，其特征在于机身信号采集单元分别与电平转换模块和中央控制单元相连接，以输出数据信号，通信模块分别与电平转换模块和中央控制单元相连接，以接收待发射数据，电平转换模块和控制指令执行单元分别与中央控制单元相连接，以传输数据信号和控制信号，动态计算模块和通信模块分别与无线传输单元相连接，以传输数据信号和测试结果。
2. 根据权利要求1所述的用于升降机测试系统的电气接口装置，其特征是，所述的机身信号采集单元与电平转换模块相连接，并传输代表升降机位置的位置开关电平、代表循环次数的限位开关电平，同时机身信号采集单元与中央控制单元相连接，并传输代表升降机移动速度、加速度和电池电量的模拟信号。
3. 根据权利要求1所述的用于升降机测试系统的电气接口装置，其特征是，所述的无线传输单元为射频模块，在进行信号的调制和功率放大后，进行无线数字传输。
4. 根据权利要求1所述的用于升降机测试系统的电气接口装置，其特征是，所述的中央控制单元通过无线传输单元发送控制指令，并将采集到的数据信号打包压縮后通过无线传输单元输出至动态计算模块。
全文摘要
一种自动控制技术领域的用于升降机测试系统的电气接口装置，包括无线传输单元、电平转换模块、中央控制单元、通信模块、机身信号采集单元、控制指令执行单元和动态计算模块，其特征在于机身信号采集单元分别与电平转换模块和中央控制单元相连接以输出数据信号，通信模块分别与电平转换模块和中央控制单元相连接以接收待发射数据，电平转换模块和控制指令执行单元分别与中央控制单元相连接以传输数据信号和控制信号，动态计算模块和通信模块分别与无线传输单元相连接以传输数据信号和测试结果。本发明实现了对升降机运行的控制，以及对升降机运行参量的监测，采用了无线数据传输方式，避免了线缆对试验的干扰。
文档编号G05B23/02GK101763115SQ20101030042
公开日2010年6月30日 申请日期2010年1月19日 优先权日2010年1月19日
发明者吉小军, 蔡萍, 郑立, 黄峰一 申请人:上海交通大学