一种基于移动式设备的紧急保护装置和方法与流程

本发明涉及工业设备技术领域，具体涉及一种基于移动式设备的紧急保护装置和方法。

背景技术：

现有技术中工业设备的急停开关一般设置在控制面板上，当发生紧急情况时，可以按下急停开关立即停止设备运行，但很多紧急情况下，现场人员物理位置不在控制面板前，不具备第一时间按下控制面板上急停按钮的条件，往往造成了较为严重的生产事故。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于移动式设备的紧急保护装置和方法，作业人员只需按下随身携带的移动式设备，就可以使设备急停，从而提高操作的灵活性和及时性，提高了作业人员的安全系数。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于移动式设备的紧急保护装置，所述紧急保护装置包括移动式设备、信号接收模块、中央控制模块以及动作模块；

移动式设备用于发出包含绑定信息的紧急信号；

信号接收模块用于接收移动式设备发出的紧急信号并转发至中央控制模块；

中央控制模块用于对移动式设备和动作模块进行编码，使每个移动式设备产生唯一的设备编码信息，每个动作模块产生唯一的模块编码信息，接收紧急信号，通过紧急信号中的绑定信息判定紧急信号的有效性，发出紧急指令给动作模块；

动作模块用于接收中央控制模块发出的紧急指令，并执行相应的紧急动作。

进一步地，所述移动式设备包括至少一个能够发出包含绑定信息的紧急信号的可穿戴式设备。

进一步地，所述紧急保护装置还包括急停开关，所述急停开关与动作模块串联。

一种基于移动式设备的紧急保护方法，包括以下步骤：

1）对移动式设备进行编码，使每个移动式设备产生唯一的设备编码信息，并对移动式设备进行授权；

2）对动作模块进行编码并使每个动作模块产生唯一的模块编码信息，产生至少一个设备编码信息与一个模块编码信息相对应的绑定信息；

3）操作移动式设备发送包含绑定信息的紧急信号；

4）信号接收模块接收紧急信号并转发至中央控制模块，中央控制模块判断紧急信号的有效性，并发送紧急指令给相应的动作模块。

进一步地，所述紧急信号包括急停信号和复位信号，所述紧急指令包括急停指令和复位指令，紧急动作包括急停动作和复位动作，所述中央控制模块接收急停信号，并发出急停指令控制动作模块执行急停动作，所述中央控制模块接收复位信号，并发出复位指令控制动作模块执行复位动作。

进一步地，步骤1中对移动式设备进行编码，使每个移动式设备拥有唯一的设备id，对移动式设备进行授权后，该设备id被记录。

进一步地，对移动式设备和动作模块进行编码，使每个移动式设备拥有唯一的设备id且动作模块拥有唯一的模块id，所述绑定信息为至少一个设备id与一个模块id的对应关系，且设备id、模块id以及至少一个设备id与模块id的对应关系均被记录于中央控制模块中。

进一步地，步骤4中，中央控制模块判断紧急信号的有效性时，如果紧急信号中的绑定信息包含已记录的设备id、已记录的模块id以及至少一个设备id与一个模块id的对应关系，则该紧急信号有效。

进一步地，需要取消移动式设备对动作模块的控制权限时，删除设备id、模块id以及至少一个设备id与模块id的对应关系的记录。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：

1.设备操作人员和作业人员不必在控制面板前按下设备控制面板上的急停按钮，只需操作随身携带的移动式设备，就能够使设备急停和复位，从而提高操作的灵活性和及时性，提升了作业人员的安全系数。

2.操作移动式设备和按下设备控制面板上的急停按钮均可以使设备急停，相当于有两种方法使设备急停，提高了安全冗余度。

3.一个或者多个移动式设备可以与动作模块进行绑定，使一台设备可以被多个移动式设备进行急停控制，提高了作业人员的安全系数。

4.移动式设备和一个动作模块的绑定关系被解除后，该移动式设备可以用作其他动作模块的控制，通用性好，灵活度高。

附图说明

图1为本发明紧急信号的传输流程示意图；

图2为本发明紧急保护方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。

如图1所示，一种基于移动式设备的紧急保护装置，所述紧急保护装置包括移动式设备10、信号接收模块20、中央控制模块30以及动作模块40；

移动式设备10用于发出包含绑定信息的紧急信号；

信号接收模块20用于接收移动式设备发出的紧急信号并转发至中央控制模块；

中央控制模块30用于对移动式设备和动作模块进行编码，使每个移动式设备产生唯一的设备编码信息，每个动作模块产生唯一的模块编码信息，接收紧急信号，通过紧急信号中的绑定信息判定紧急信号的有效性，发出紧急指令给动作模块；

动作模块40用于接收中央控制模块发出的紧急指令，并执行相应的紧急动作。

所述移动式设备包括至少一个能够发出包含绑定信息的紧急信号的可穿戴式设备。

本实施例中，以工业设备中常见的plc控制器说明移动式设备进行紧急控制的方法和操作说明，其中紧急控制包括急停控制和复位控制。

如图2所示，本实施例中所述移动式设备10为可穿戴式设备，可以随身佩戴，操作方便，具体包括急停按钮11、复位按钮12、微处理器及外围电路13、第一4g信号收发单元14，急停按钮可发出无线形式的急停指令，复位按钮可以发出复位指令；信号接收模块20包括微处理器及外围电路21、第二4g信号收发单元22；中央控制模块30包括上位机32、第一485信号收发单元31；动作模块40包括plc41、第二485信号收发单元42、继电器43、设备通断电路44，当操作人员在现场操作设备时，发生了紧急情况需要按下急停保护开关，但是现场人员可能距离设备控制面板较远无法第一时间按下设备上的急停保护开关，此时可以操作本发明中移动式设备，操作人员按下随身携带移动式设备上的急停按钮，包含绑定信息的紧急信号被第一4g信号收发单元以无线形式发送出去；信号接收模块中的第二4g信号收发单元接收到紧急信号后，将其转化为有线形式的数字信号，通过微处理器及外围电路将紧急信号转发至中央控制模块；中央控制模块收到紧急信号以后，校验紧急信号中包含的绑定信息，查询设备id、模块id以及设备id与模块id的对应关系是否均有记录，判断急停信号有效，中央控制模块通过第一485信号收发单元发送急停指令至对应的动作模块；动作模块的第二485信号收发单元收到急停指令之后，将急停指令送入plc，plc通过控制继电器使设备通断电路断开，设备停机；确认危险排除后，设备准备复位，操作人员按下随身携带的移动式设备上的复位按钮，包含绑定信息的复位信号被第一4g信号收发单元以无线形式发送出去；信号接收模块中的第二4g信号收发单元接收到复位信号后，将其转化为有线形式的数字信号，通过微处理器及外围电路将复位信号转发至中央控制模块；中央控制模块收到复位信号以后，校验信号中包含的绑定信息，查询设备id、模块id以及设备id与模块id的对应关系是否均有记录，判断信号有效后，中央控制模块通过第一485信号收发单元发送复位指令至对应的动作模块；动作的第二485信号收发单元收到复位指令之后，将复位指令送入plc，plc通过控制继电器使设备通断电路连通，设备复位；确定该设备当前不再使用移动式设备进行控制后，在中央控制模块中删除绑定信息，取消对移动式设备的授权。

如图1所示，所述紧急保护装置还包括急停开关，所述急停开关与动作模块串联，急停开关是设备中原来自带的，一般为常闭触点，plc收到第二485信号收发单元的急停指令或复位指令后，采取动作控制继电器和设备通断电路的断开与连通，设备自带的急停开关和动作模块是逻辑“与”的关系，设备原来的急停开关仍具备急停设备的功能。

如图2所示，一种基于移动式设备的紧急保护方法，通过随身携带的移动式设备实现动作模块的控制，包括以下步骤：

s1：对移动式设备进行编码，使每个移动式设备产生唯一的设备编码信息，并对移动式设备进行授权；

s2：对动作模块进行编码并使每个动作模块产生唯一的模块编码信息，产生至少一个设备编码信息与一个模块编码信息相对应的绑定信息；

s3：操作移动式设备发送包含绑定信息的紧急信号；

s4：信号接收模块接收紧急信号并转发至中央控制模块，中央控制模块判断紧急信号的有效性，并发送紧急指令给相应的动作模块。

设备操作人员和作业人员不必在控制面板前按下设备控制面板上的急停按钮，只需操作随身携带的移动式设备，就能够对设备进行急停控制和复位控制，从而提高操作的灵活性和及时性，提升了作业人员的安全系数；一个或者多个移动式设备可以与动作模块进行绑定，使一台设备可以被多个移动式设备进行急停控制，提高了作业人员的安全系数。

具体地，所述紧急信号包括急停信号和复位信号，所述紧急指令包括急停指令和复位指令，紧急动作包括急停动作和复位动作，所述中央控制模块接收急停信号，并发出急停指令控制动作模块执行急停动作，所述中央控制模块接收复位信号，并发出复位指令控制动作模块执行复位动作。

具体地，步骤1中对移动式设备进行编码，使每个移动式设备拥有唯一的设备id，对移动式设备进行授权后，该设备id被记录。

具体地，对移动式设备和动作模块进行编码，使每个移动式设备拥有唯一的设备id且动作模块拥有唯一的模块id，所述绑定信息为至少一个设备id与一个模块id的对应关系，且设备id、模块id以及至少一个设备id与模块id的对应关系均被记录于中央控制模块中。

具体地，步骤4中，中央控制模块判断紧急信号的有效性时，如果紧急信号中的绑定信息包含已记录的设备id、已记录的模块id以及至少一个设备id与一个模块id的对应关系，则该紧急信号有效。

具体地，需要取消移动式设备对动作模块的控制权限时，删除设备id、模块id以及至少一个设备id与模块id的对应关系的记录。

移动式设备和一个动作模块的绑定关系被解除后，该移动式设备可以用作其他动作模块的控制，通用性好，灵活度高。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。