专利名称：一种工程装备数字化车场用控制仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工程装备数字化车场用装置，特别是一种工程装备数字化车 场用智能控制仪。
背景技术：
工程装备数字化车场控制仪主要应用于对工程装备数字化车场的车辆的管理和 监控，也可推广到各类车场上进行应用。如今工程装备车辆在不断的推新，但目前国内外很 多工程装备车场所使用的监控仪其监控与管理仅限于车场内部，没有实现所有车场及车辆 综合管理中心的互联管理，对于工程装备车辆出场后的轨迹不能实时定位、作业画面及工 作时间也不能记录。另外，现有的监控仪只能对车辆的进出进行视频监控，其身份的识别主要还是靠 人工来判断，然后还要有人来决定是否开启车场大门，这样不仅仅给车辆量的管理带来很 多麻烦，还可能会出来车辆的误判断给车场的管理带来不必要的麻烦。
实用新型内容实用新型目的本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一 种工程装备数字化车场用控制仪，从而可以更加精准的监控定位、采集数据。为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种工程装备数字化车场用控制仪， 包括主板，所述主板分别连接传感器模块、继电器模块、射频门禁模块、摄像头、触摸屏、GPS 模块以及PDA终端；所述传感器模块包括九路传感器信号采集电路用于实时监控车辆的工作状态；所述继电器模块用于控制车辆发动机的工作状态；所述射频门禁模块包括射频读写器以及射频卡，所述射频卡通过RS485接口与所 述主板连接，实现半双工的串行通信，所述射频读写器通过无线射频方式读写所述射频卡 中的数据，从而将主板中的数据通过射频卡传递给射频读写器；所述GPS模块接收GPS卫星传递的数据，以RS232通信方式将其传递给主板。本实用新型中，优选地，所述主板包括ARM9处理器。本实用新型中，包括蓄电池电压传感器、冷却水温度传感器、发动机转速传感器、 油量传感器、制动电压传感器、变速油压传感器、变矩器油温传感器、先导滤油器以及空气 滤清器分别采集工程装备车辆的蓄电池电压、冷却水温度、转速、油量、制动电压、变速油 压、变矩器油温、先导滤油器以及空气滤清器的传感信号。本实用新型具有精准的、智能的、可操控的数据采集特点。本实用新型主要运用于 工程装备数字化车场，其中工程设备上安装本控制仪，由内部射频卡片发出信号，射频读写 器自动智能识别身份，控制车场车辆进出。本实用新型中摄像功能通过主板控制，采取定时 或临时图像采集，传输至主板内存储，之后通过PDA终端导出分析。GPS模块可以实时提供 位置信息，并将信息传输存储至主板内，也可以通过PDA终端导出分析。控制仪工作时，各种状态、参数，均通过触摸显示屏直观的显示出来，可提供人为操控。本实用新型中的继电 器通过主板中记录的工程装备运作参数，分析出该工程装备的使用寿命，一旦达到规定的 摩托小时，继电器工作，断开此工程设备工作电路。本实用新型中，优选地通过RFID(射频识别技术)实现车场的车辆识别与门禁系 统管理，通过GPS地位系统实现车辆的定位与轨迹回放，通过高速AD传感器芯片实现车辆 状态参数的采集，以及通过密钥实现车辆摩托小时的设置。有益效果本实用新型具有数据采集、照相摄像、报警提醒、气动控制等功能。根 据装备类型安装在驾驶室内不同的位置；当作业时，实时记录装备的摩托小时、状态参数、 作业地点照片、行走轨迹等资料；当作业时间临近年度摩托小时指标时，自动进行报警提醒 (提前50小时报警)；当作业时间超过年度摩托小时指标时，智能控制仪内的继电器自动工 作，控制发动机电磁阀切断油路，熄灭发动机限制装备继续动用；一旦熄火，如想继续工作， 需要通过数字键盘输入密码(根据追加摩托小时申请数不同，产生一组13位数字组成的密 码)来追加动用摩托小时，才能控制装备继续动用。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做更进一步的具体说明，本实用新型 的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1为本实用新型所述工程装备数字化车场用智能控制仪结构原理图。图2为本实用新型实施时外形结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型公开了一种工程装备数字化车场用控制仪，包括主板1、 射频门禁系统2、继电器模块3、触摸显示屏4、PDA终端5、GPS模块6、拍照摄像头7、9路信 号传感器模块8以及摩托小时功能模块9九个部分。其中，射频门禁系统2又包括射频读 写器加与射频卡2b 2个部分，它们之间通过射频天线进行空间无线射频通信。射频卡2b 通过RS485接头与主板1连接，实现半双工的串行通信，将主板储存和/或采集信息通过射 频卡片2b传递给射频读写器加进行车辆的识别与门禁的控制。主板1具有记录车辆摩托 小时和剩余摩托小时的功能，当剩余摩托小时为零时，就会通过自身驱动电路控制继电器 模块3去关闭发动机使车辆熄火。触摸显示屏4连接到主板1上，显示主板1采集的车辆 状态信息、GPS的定位信息(包括经度、维度、时间及日期)以及存储的摩托小时和剩余摩 托小时信息。所述PDA终端5通过USB 口与主板1连接，用于读取主板1存储的车辆状态 数据和GPS数据提供给数字化车场软件进行分析与显示。GPS模块6接收GPS卫星传递的 经度、纬度、时间及日期数据，以RS232通信方式将其传递给主板1处理得到定位及其实时 的时间日期更新信息。拍照摄像头7通过USB 口与主板1连接，用于拍摄车辆作业照片， 再通过USB接口将其传递给主板1处理得到工程作业照片。在车上的9路信号传感器8供 给主板1处理得到车辆状态参数。主板1主要由基于ARM9硬件平台和基于Linux系统平 台，在实现产品功能的同时确保了软硬件的稳定可靠。本实用新型中，9路信号传感器模块8中9路信号分别为蓄电池电压传感器、冷却 水温度传感器、发动机转速传感器、油量传感器、制动电压传感器、变速油压传感器、变矩器油温传感器、先导滤油器以及空气滤清器分别采集工程装备车辆的蓄电池电压、冷却水温 度、转速、油量、制动电压、变速油压、变矩器油温、先导滤油器以及空气滤清器的传感信号。本实用新型还包括摩托小时功能模块9，其模块包括摩托小时和剩余摩托小时两 个部分。摩托小时主要是用来记录车辆累计工作的时间；剩余摩托小时主要是在工程车辆 出厂作业时用来实时记录车辆能继续工作的剩余时间，实现监控中心对出厂工程车辆工作 时间的合理控制。本实用新型各部分具体工作原理是车辆识别与门禁管理通过在车场门口放置2. 4G射频读写器与车辆上放置的 2. 4G读写卡进行射频通信来对车辆设置ID编号、设置初始摩托小时与初始密钥以及查询 车辆编号并读取车辆的一些状态参数。设置ID编号是为了给整个车场的车辆进行统一编 号，方便车场的综合管理。车辆的定位与轨迹回放车辆出厂作业时，通过车载GPS模块对车辆进行经纬度 定位和日期时间的更新，此定位信息被主板接受并保存在SD存储卡中，等车辆回归车场后 可通过USB接口将保存的经纬度和日期时间信息读取到PC机上，将此数据加入到车辆数字 化综合管理软件系统中进行轨迹回放。从而对车辆的出厂路径及停留情况进行准确把控。车辆状态参数采集通过高速AD对车辆上的转速、水温、油压、制动气压等进行采 样处理，并将采样得到的数据传递给主板通过液晶屏显示出来。各参数如果不在正常范围 就对其进行报警。车辆摩托小时设置本实用新型不仅有工作摩托小时的记录功能，同时为了实现 对车辆出厂后的监控还具有任务剩余摩托小时的设置和剩余摩托小时不够后的追加功能。 如果剩余摩托小时不足，没有及时追加车辆就会自动熄火停车。参见附图2，本实用新型所述工程装备数字化车场用控制仪的外部结构包括LED流水灯演示面板，包括LED驱动和LED灯组两部分。当“工作作业功能切换区” 按键被按下时，CPU检测到该信号随即驱动LED灯组驱动芯片MBI5026，驱动芯片向LED灯 组发出命令按照程序里存储的数据相继点亮工作原理演示面板上的灯组，结合面板上的图 例动态模拟各种不同故障现象及原理。IXD显示屏。用来显示教学信息，提供一个人机交互的输出平台。IXD显示屏与 CPU通信实时获取正在运行的进程相关的文字提示信息，并在屏上显示出来。按键操作面板，包括故障现象区、故障原因区、故障排除区以及作业功能切换区和 功能调整输入区。该部分硬件主要包括薄膜按键矩阵和按键指示灯矩阵。通过按键扫描程 序及键盘控制芯片CH452可及时检测出用户输入的按键(用户手指施于薄膜开关的压力暂 时造成了单个开关电路的导通)，并发送信息给CPU，完成相应的外部指令的输入。语音模块，包括语音贮存及播放控制模块和音响两部分。本实用新型把录制好的 多段语音教学内容音频贮存在语音贮存及播放模块里，供中央处理器在接到按键输入请求 信息后经过对比，拾取既定地址的音频信息，用串口模式输出到喇叭进行放大。该语音教学 内容还可通过“功能调整输入区”的按键“+”、“-”直接把控制信号输入CPU，再由CPU发送 指令至一个专用的可编程数字变位器，通过控制该电位器阻值大小控制并贮存语音贮存模 块的输出音量。电源模块，用来将220V交流电压转换为本系统需要的+5V电压。[0032]图2中21为本实用新型的前面板，前面板包括显示屏21a和按键21b两个部分。 显示屏主要用来显示系统的日期时间、车辆的摩托小时及剩余摩托小时、车辆的状态参数、 密码的输入显示等；按键主要用来输入为追加摩托小时所需要的密码(此密码可以通过特 殊电话等通信工具向车场管理处要取)。22为本实用新型的上面板，上面板有一个天线的 出口 22a，GPS天线2. 4G射频外接天线都由此出口接出。用外接天线主要是为了更好的实 现无遮挡的GPS通信和2. 4G射频门禁系统的通信。23为本实用新型的右侧面板。M为本 实用新型的左侧面板。25为本实用新型的下面板，下面板上有USB从口 2fe、USB主口 25b、 采样信号输入接口 25c、RS485通信接口 25d以及电源接口 25e。其中USB从口用来连接拍 照摄像头，可以对车辆的作业现场进行定时拍照并保存在主板上的SD卡中；USB主口用来 与PC机连接，通过此口 PC机可以读取设备中存储的状态数据、GPS数据以及拍照数据等； 采样信号输入接口用来连接车辆传感信号，并对转速、水温、燃油位、油压等传感信号进行 监测，使车辆工作在正常工作状态下；RS485接口用来监测主板与2. 4G读写卡的通信状态； 电源接口采用宽电压(6.5 36V)输入技术，可满足车载电源24V的供电输入，为整个装置 {共 ο本实用新型提供了一种工程装备数字化车场用控制仪的思路及方法，具体实现该 技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本 技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进 和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部 分均可用现有技术加以实现。
权利要求1.一种工程装备数字化车场用控制仪，其特征在于，包括主板，所述主板分别连接传感 器模块、继电器模块、射频门禁模块、摄像头、触摸屏、GPS模块以及PDA终端；所述传感器模块包括九路传感器信号采集电路，用于实时监控车辆的工作状态； 所述继电器模块用于控制车辆发动机的工作状态； 所述射频门禁模块包括射频读写器以及射频卡； 所述射频卡通过RS485接口与所述主板连接，实现半双工的串行通信； 所述射频读写器通过无线射频方式读写所述射频卡中的数据，从而将主板中的数据通 过射频卡传递给射频读写器；所述GPS模块接收GPS卫星传递的数据，以RS232通信方式将其传递给主板。
2.根据权利要求1所述的一种工程装备数字化车场用控制仪，其特征在于，所述主板 包括ARM9处理器。
3.根据权利要求1或2所述的一种工程装备数字化车场用控制仪，其特征在于，所述九 路传感器信号采集电路包括蓄电池电压传感器、冷却水温度传感器、发动机转速传感器、油 量传感器、制动电压传感器、变速油压传感器、变矩器油温传感器、先导滤油器以及空气滤 清器。
专利摘要本实用新型公开了工程装备数字化车场用控制仪，包括主板，所述主板分别连接传感器模块、继电器模块、射频门禁模块、摄像头、触摸屏、GPS模块以及PDA终端；所述传感器模块包括九路传感器信号采集电路；所述继电器模块用于控制车辆发动机的工作状态；所述射频门禁模块包括射频读写器以及射频卡，所述射频卡通过RS485接口与所述主板连接，实现半双工的串行通信，所述射频读写器通过无线射频方式读写所述射频卡中的数据，从而将主板中的数据通过射频卡传递给射频读写器；所述GPS模块接收GPS卫星传递的数据，以RS232通信方式将其传递给主板。本实用新型具有数据采集、照相摄像、报警提醒、气动控制等功能。
文档编号G06K17/00GK201853100SQ201020582958
公开日2011年6月1日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者曾波, 李剑, 李志 , 苏小雨, 高寒 申请人:南京银森机电科技有限公司