一种基于上位机的旋转摇摆伞控制系统的制作方法

本发明涉及游乐设备控制领域，尤其公开了一种基于上位机的旋转摇摆伞控制系统。

背景技术：

旋转摇摆伞是一种流行塔类游乐设备，其运行特征是带有带道的立柱作公转运动，沿着滑道上下作上、下升降的转盘作反向、倾斜、摇摆式自转运动，乘客座椅用环链悬挂在转盘上，由于公转、自转与上、下升降运动的复合，使乘客座椅在离心力的作用下绕立柱起伏飞旋，给乘客带来无穷乐趣。然而，现有旋转摇摆伞在照明电路设计中存在缺陷，照明电路会引起短路，易导致旋转摇摆伞起火燃烧，并且起火燃烧的旋转摇摆伞，火势如果不及时控制的话，整个旋转摇摆伞都会烧着，从而造成巨大的经济损失。

因此，现有旋转摇摆伞存在缺陷、易导致起火而造成巨大的经济损失，是一件亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种基于上位机的旋转摇摆伞控制系统，旨在解决现有旋转摇摆伞存在缺陷、易导致起火而造成巨大的经济损失的技术问题。

本发明提出一种基于上位机的旋转摇摆伞控制系统，用于控制旋转摇摆伞，旋转摇摆伞包括用于搭载人员的座椅及设于座椅上方用于安装座椅的伞柄，基于上位机的旋转摇摆伞控制系统包括火灾检测装置、运转和人员检测电路、旋转系统、灯光系统、控制系统、报警装置、消防执行装置和上位机，其中，

火灾检测装置，用于检测旋转摇摆伞的设备工作环境；

运转和人员检测电路，用于检测旋转摇摆伞的运转和人员搭载状况；

旋转系统，设于伞柄上，用于操纵伞柄做旋转动作；

灯光系统，设于伞柄上，用于执行灯光操作；

控制系统分别与火灾检测装置、运转和人员检测电路、旋转系统、灯光系统报警装置和消防执行装置相连接，用于根据火灾检测装置检测到的旋转摇摆伞的设备工作环境及运转和人员检测电路检测到的转摇摆伞的运转和人员搭载状况，分别控制旋转系统、灯光系统、报警装置和消防执行装置动作；

上位机与控制系统相连接，用于实时监测控制系统的工作运行情况。

进一步地，火灾检测装置包括温度检测电路、光检测电路和烟雾检测电路，

温度检测电路包括温度传感器，温度传感器用于检测环境温度，温度传感器的型号为ad590；

光检测电路包括光敏传感器，光敏传感器用于检测环境光强度，光敏传感器的型号为lxdgb5-a1dpz；

烟雾检测电路包括烟雾传感器，烟雾传感器用于检测环境烟雾浓度，烟雾传感器的型号为mq-2。

进一步地，控制系统包括比较器、发光二极管和与非门电路，

比较器分为三路，三路比较器分别与温度检测电路、光检测电路、烟雾检测电路和发光二极管电连接，用于根据无火灾发生时环境各项数据和火灾发生时环境各项数据来设定低电位输入端电压，当温度检测电路、光检测电路或烟雾检测电路检测到的环境温度数据、环境光强度数据或环境烟雾浓度数据高于设定的低电位输入端电压时，则对应输出高电位，触动相应的发光二极管发光；

与非门电路与三路比较器电连接，用于三路比较器均输出高电位时，触发报警装置进行报警。

进一步地，旋转系统包括液压控制装置，液压控制装置包括升降油缸、油泵、油泵电机、旋转伞电机、伸缩塔电机、变频器、控制器、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、第三电磁换向阀、节流阀、电磁溢流阀、第一调速阀、第二调速阀、冷却器、滤油器、节流阀块、油箱、第一单向阀和第二单向阀，座椅与升降油缸相连接，控制器分别与油泵电机、旋转伞电机、伸缩塔电机和变频器、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀和第三电磁换向阀相连接；升降油缸包括缸体及设于缸体上的旋转接头，油泵电机用于驱动油泵将油箱内的液压油泵入第一电磁换向阀的进油口p；第一电磁换向阀的工作油口b、第二电磁换向阀的工作油口b和第三电磁换向阀的工作油口b并接后通过节流阀与旋转接头相接通；第二电磁换向阀的进油口p通过第一调速阀与旋转接头相接通，第三电磁换向阀的进油口p通过第二调速阀与旋转接头相接通；第二电磁换向阀的回油口t与第二电磁换向阀的工作油口b相接通，第三电磁换向阀的回油口t与第三电磁换向阀的工作油口b相接通；节流阀块和第一单向阀并联后分别接入缸体和旋转接头之间；旋转接头通过第二单向阀、电磁溢流阀、冷却器和滤油器后与油箱相接通。

进一步地，消防执行装置包括灭火剂存储罐和电磁控制阀，灭火剂存储罐的出口处连接有灭火剂输送管道，电磁控制阀串接于输送管道上。

进一步地，灭火剂存储罐包括呈倾斜放置的碳酸氢钠罐和硫酸铝罐；灭火剂输送管道包括连接于碳酸氢钠罐上的碳酸氢钠输送管道、以及连接于硫酸铝罐上的硫酸铝输送管道、以及与碳酸氢钠输送管道和硫酸铝输送管道相连接的混合物输送管道；电磁控制阀包括第一电磁控制阀、第二电磁控制阀和第三电磁控制阀，第一电磁控制阀串接于碳酸氢钠输送管道上，第二电磁控制阀串接于述硫酸铝输送管道上，第三电磁控制阀串接于混合物输送管道上。

进一步地，上位机包括有工业计算机，以及连接于工业计算机上的显示器和存储器。

进一步地，运转和人员检测电路包括设备运转检测电路及人员检测电路.

设备运转检测电路分别与油泵电机、旋转伞电机和伸缩塔电机相连接，用于检测油泵电机、旋转伞电机和伸缩塔电机的运行状况。

进一步地，人员检测电路包括红外检测电路，红外检测电路包括热释电红外传感器、信号处理电路和二极管交替闪烁电路，

热释电红外传感器与信号处理电路电连接，用于检测旋转摇摆伞的人员搭载状况，并把检测到的人员的红外信号转换为电信号以供给信号处理电路使用；

信号处理电路分别与热释电红外传感器和二极管交替闪烁电路电连接，用于将热释电红外传感器转换的电信号进行放大、滤波、延迟和比较，对应控制二极管交替闪烁电路发光。

进一步地，热释电红外传感器为上海赛拉公司生产的型号为sd02的热释电红外传感器；信号处理电路包括四运算集成芯片，四运算集成芯片的型号为lm324。

本发明所取得的有益效果为：

本发明提供的基于上位机的旋转摇摆伞控制系统，采用火灾检测装置、运转和人员检测电路、旋转系统、灯光系统、控制系统、报警装置、消防执行装置和上位机，通过火灾检测装置检测旋转摇摆伞的设备工作环境，运转和人员检测电路检测旋转摇摆伞的运转和人员搭载状况，控制系统若识别到旋转摇摆伞起火且旋转摇摆伞的座椅上未搭载人员时，则启动报警装置报警，并控制消防执行装置进行自动灭火，从而将火灾消灭在萌芽之中。本发明提供的基于上位机的旋转摇摆伞控制系统，自动化程度高、可靠性好；防火和灭火措施好、减小经济损失。

附图说明

图1为本发明提供的基于上位机的旋转摇摆伞控制系统第一实施例的功能框图；

图2为本发明提供的基于上位机的旋转摇摆伞控制系统第二实施例的功能框图；

图3为图1中所示的旋转系统一实施例的功能模块示意图；

图4为本发明提供的基于上位机的旋转摇摆伞控制系统一实施例的供电主接线图；

图5为图1中所示的旋转系统中液压控制装置一实施例的液压原理示意图；

图6为图1中所示的上位机一实施例的功能模块示意图；

图7为图1中所示的运转和人员检测电路一实施例的功能模块示意图；

图8为图7中所示的人员检测电路一实施例的功能模块示意图；

图9为图7中所示的人员检测电路一实施例的电路原理示意图。

附图标号说明：

10、火灾检测装置；20、运转和人员检测电路；30、旋转系统；40、灯光系统；50、控制系统；60、报警装置；70、消防执行装置；80、上位机；11、温度检测电路；12、光检测电路；13、烟雾检测电路；51、比较器；52、发光二极管；53、与非门电路；31、升降油缸；32、油泵；33、油泵电机；34、旋转伞电机；35、伸缩塔电机；36、变频器；37、控制器；381、第一电磁换向阀；382、第二电磁换向阀；383、第三电磁换向阀；391、节流阀；392、电磁溢流阀；393、第一调速阀；394、第二调速阀；395、冷却器；396、滤油器；397、节流阀块；398、油箱；3991、第一单向阀；3992、第二单向阀；81、工业计算机；82、显示器；83、存储器；21、设备运转检测电路；22、人员检测电路；221、热释电红外传感器；222、信号处理电路；223、二极管交替闪烁电路。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。

如图1和图2所示，本发明第一实施例提出一种基于上位机的旋转摇摆伞控制系统，用于控制旋转摇摆伞，旋转摇摆伞包括用于搭载人员的座椅及设于座椅上方用于安装座椅的伞柄，基于上位机的旋转摇摆伞控制系统包括火灾检测装置10、运转和人员检测电路20、旋转系统30、灯光系统40、控制系统50、报警装置60、消防执行装置70和上位机80，其中，火灾检测装置10，用于检测旋转摇摆伞的设备工作环境；运转和人员检测电路20，用于检测旋转摇摆伞的运转和人员搭载状况；旋转系统30，设于伞柄上，用于操纵伞柄做旋转动作；灯光系统40，设于伞柄上，用于执行灯光操作；控制系统50分别与火灾检测装置10、运转和人员检测电路20、旋转系统30、灯光系统40报警装置60和消防执行装置70相连接，用于根据火灾检测装置10检测到的旋转摇摆伞的设备工作环境及运转和人员检测电路20检测到的转摇摆伞的运转和人员搭载状况，分别控制旋转系统30、灯光系统40、报警装置60和消防执行装置70动作；上位机80与控制系统50相连接，用于实时监测控制系统50的工作运行情况。具体地，控制系统50若识别到旋转摇摆伞起火且旋转摇摆伞的座椅上未搭载人员时，则启动报警装置60报警，并控制消防执行装置70进行自动灭火，从而将火灾消灭在萌芽之中。控制系统50若识别到旋转摇摆伞起火、旋转摇摆伞的座椅上搭载人员且旋转摇摆伞在运转时，则停转控制旋转摇摆伞并启动报警装置60报警，待识别到旋转摇摆伞的座椅上未搭载人员时，控制消防执行装置70进行自动灭火，从而将火灾消灭在萌芽之中。

优选地，请见图2，图2为本发明提供的基于上位机的旋转摇摆伞控制系统第二实施例的功能框图，在本实施例中，火灾检测装置10包括温度检测电路11、光检测电路12和烟雾检测电路13，其中，温度检测电路11包括温度传感器，温度传感器用于检测环境温度，温度传感器采用的型号为ad590。光检测电路12包括光敏传感器，光敏传感器用于检测环境光强度，光敏传感器采用的型号为lxdgb5-a1dpz。烟雾检测电路13包括烟雾传感器，烟雾传感器用于检测环境烟雾浓度，烟雾传感器采用的型号为mq-2。控制系统50包括比较器51、发光二极管52和与非门电路53，其中，在本实施例中，比较器51分为三路，三路比较器51分别与温度检测电路11、光检测电路12、烟雾检测电路13和发光二极管52电连接，用于根据无火灾发生时环境各项数据和火灾发生时环境各项数据来设定低电位输入端电压，当温度检测电路11、光检测电路12或烟雾检测电路13检测到的环境温度数据、环境光强度数据或环境烟雾浓度数据高于设定的低电位输入端电压时，则对应输出高电位，触动相应的发光二极管52发光；与非门电路53与三路比较器51电连接，用于若三路比较器51均输出高电位时，触发报警装置60进行报警。具体地，比较器51包括第一比较器、第二比较器和第三比较器，发光二极管52包括第一发光二极管和第二发光二极管，其中，第一比较器分别与温度检测电路11和第一发光二极管电连接，用于若识别到温度检测电路11检测到的环境温度数据高于预定的低电位输入端电压中的温度电压阈值时，则对应输出高电位，触动第一发光二极管发光。第二比较器分别与光检测电路12和第二发光二极管电连接，用于若识别到光检测电路12检测到的环境光强度数据高于预定的低电位输入端电压中的光强度电压阈值时，则对应输出高电位，触动相应的第二发光二极管发光。第三比较器分别与烟雾检测电路13和第三发光二极管电连接，用于若识别到烟雾检测电路13检测到的环境烟雾浓度数据高于预定的低电位输入端电压中的环境烟雾浓度电压阈值时，则对应输出高电位，触动相应的第三发光二极管发光。本实施例提供的基于上位机的旋转摇摆伞控制系统，火灾检测装置采用温度检测电路、光检测电路和烟雾检测电路，分别检测环境温度、环境光强度和环境烟雾浓度，从而有效识别旋转摇摆伞起火，并通过控制系统控制消防执行装置进行自动灭火，从而将火灾消灭在萌芽之中。

进一步地，参见图3至图5，本实施例提供的基于上位机的旋转摇摆伞控制系统，旋转系统30包括液压控制装置，其中，液压控制装置包括升降油缸31、油泵32、油泵电机33、旋转伞电机34、伸缩塔电机35、变频器36、控制器37、第一电磁换向阀381、第二电磁换向阀382、第三电磁换向阀383、节流阀391、电磁溢流阀392、第一调速阀393、第二调速阀394、冷却器395、滤油器396、节流阀块397、油箱398、第一单向阀3991和第二单向阀3992，座椅与升降油缸31相连接，控制器37分别与油泵电机33、旋转伞电机34、伸缩塔电机35和变频器36、第一电磁换向阀381、第二电磁换向阀382和第三电磁换向阀383电连接；变频器36分别与旋转伞电机34和伸缩塔电机35电连接，用于分别对旋转伞电机34和伸缩塔电机35进行变频调速；升降油缸31包括缸体311及设于缸体311上的旋转接头312，油泵电机33用于驱动油泵32将油箱398内的液压油泵入第一电磁换向阀381的进油口p；第一电磁换向阀381的工作油口b、第二电磁换向阀382的工作油口b和第三电磁换向阀383的工作油口b并接后通过节流阀391与旋转接头312相接通；第二电磁换向阀382的进油口p通过第一调速阀393与旋转接头312相接通，第三电磁换向阀383的进油口p通过第二调速阀394与旋转接头312相接通；第二电磁换向阀382的回油口t与第二电磁换向阀382的工作油口b相接通，第三电磁换向阀383的回油口t与第三电磁换向阀383的工作油口b相接通；节流阀块397和第一单向阀3991并联后分别接入缸体311和旋转接头312之间；旋转接头312通过第二单向阀3992、电磁溢流阀392、冷却器395和滤油器396后与油箱398相接通。在本实施例中，旋转系统30采用液压控制装置，从而消除了任何复杂的、危险的电路及电路布线，大大减少电路起火的概率。

进一步地，本实施例提供的基于上位机的旋转摇摆伞控制系统，消防执行装置70包括灭火剂存储罐和电磁控制阀，灭火剂存储罐的出口处连接有灭火剂输送管道，电磁控制阀串接于输送管道上。具体地，灭火剂存储罐包括呈倾斜放置的碳酸氢钠罐和硫酸铝罐；灭火剂输送管道包括连接于碳酸氢钠罐上的碳酸氢钠输送管道、以及连接于硫酸铝罐上的硫酸铝输送管道、以及与碳酸氢钠输送管道和硫酸铝输送管道相连接的混合物输送管道；电磁控制阀包括第一电磁控制阀、第二电磁控制阀和第三电磁控制阀，第一电磁控制阀串接于碳酸氢钠输送管道上，第二电磁控制阀串接于述硫酸铝输送管道上，第三电磁控制阀串接于混合物输送管道上。在本实施例中，通过第一电磁控制阀和第二电磁控制阀分别打开碳酸氢钠罐和硫酸铝罐，从而使碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液混合，产生大量二氧化碳，并通过打开第三电磁控制阀，使产生的二氧化碳泡沫喷射着火源，自动将火灾消灭在萌芽之中。

优选地，如图6所示，图6为图1中所示的上位机一实施例的功能模块示意图，在本实施例中，上位机80包括有工业计算机81，以及连接于工业计算机81上的显示器82和存储器83。工业计算机81是上位机控制系统的核心部分，主要包括主控程序模块和多个功能模块，可用于电脑编程，多个功能模块包括数据处理模块和命令控制模块。在本实施例中，工业计算机81用于监测控制系统50的工作运行情况，将监测到的工作运行数据和火灾状况数据记录在存储器83中，并可通过显示器82对记录在存储器83中的数据进行查找，以便进行溯源并寻找起火真相，从而可有效避免下次起火，减小经济损失。

进一步地，请见图7至图9，本实施例提供的基于上位机的旋转摇摆伞控制系统，运转和人员检测电路20包括设备运转检测电路21及人员检测电路22，其中，设备运转检测电路21分别与油泵电机33、旋转伞电机34和伸缩塔电机35相连接，用于检测油泵电机33、旋转伞电机34和伸缩塔电机35的运行状况。人员检测电路22包括红外检测电路，在本实施例中，红外检测电路包括热释电红外传感器221、信号处理电路222和二极管交替闪烁电路223，热释电红外传感器221与信号处理电路222电连接，用于检测旋转摇摆伞的人员搭载状况，并把检测到的人员的红外信号转换为电信号以供给信号处理电路222使用；信号处理电路222分别与热释电红外传感器221和二极管交替闪烁电路223电连接，用于将热释电红外传感器221转换的电信号进行放大、滤波、延迟和比较，对应控制二极管交替闪烁电路223发光。优选地，热释电红外传感器221采用上海赛拉公司生产的型号为sd02的热释电红外传感器；信号处理电路222包括四运算集成芯片，四运算集成芯片采用的型号为lm324。具体地，热释电红外传感器221包括传感芯片u1、电阻r1、电阻r3、电容c2、电容c4和电容c5，传感芯片u1包括电压输入端vi、电压输出端vo和接地端gnd，信号处理电路222包括四运算集成芯片u2、电阻r2、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电容c1、电容c3、电容c5、电容c6、电容c7和电容c8，四运算集成芯片u2包括第一同相输入端1in+、第一反相输入端1in-、第一输出端1out、第二同相输入端2in+、第二反相输入端2in-、第二输出端2out、第三同相输入端3in+、第三反相输入端3in-、第三输出端3out、第四同相输入端4in+、第四反相输入端4in-、第四输出端4out、电源端vcc和接地端gnd，二极管交替闪烁电路223包括二极管vd1、二极管vd2、电阻r13、电阻r14、发光二极管led1和发光二极管led2，传感芯片u1的电压输出脚vo通过电阻r3与工作电压vcc相连，传感芯片u1的电压输入脚vi与第一同相输入端1in+相连，传感芯片u1的电压输入脚vi通过并联的电阻r1和电容c2后接地；传感芯片u1的接地端gnd直接接地；四运算集成芯片u2的第一反相输入端1in-通过串联的电阻r2和电容c3后接地；四运算集成芯片u2的第一反相输入端1in-通过并联的电容c1和电阻r4后与第一同相输入端1in+相连，四运算集成芯片u2的第二同相输入端2in+通过电阻r6与工作电压vcc相连，四运算集成芯片u2的第二同相输入端2in+通过并联的电容c7和电阻r7后接地；四运算集成芯片u2的第二反相输入端2in-通过并联的电容c8和电阻r8后与第二输出端2out相连，四运算集成芯片u2的第三反相输入端3in-和第四同相输入端4in+连接后通过电阻r9与第二输出端2out相连，四运算集成芯片u2的第三同相输入端3in+通过并联的电容c9和电阻r12后接地；四运算集成芯片u2的第三同相输入端3in+通过电阻r11与第四反相输入端4in-相连；第四反相输入端4in-通过电阻r10与工作电压vcc相连；四运算集成芯片u2的第三输出端3out通过串接的二极管vd2和电阻r14与发光二极管led2相连；四运算集成芯片u2的第四输出端4out通过串接的二极管vd1和电阻r13与发光二极管led1相连。在本实施例中，通过传感芯片u1检测旋转摇摆伞的人员搭载状况，并把检测到的人员的红外信号转换为电信号以供给四运算集成芯片u2，由四运算集成芯片u2的第三输出端3out和第四输出端4out分别控制发光二极管led1和发光二极管led2交替闪烁。

本实施例提供的基于上位机的旋转摇摆伞控制系统，与现有技术相比，采用火灾检测装置、运转和人员检测电路、旋转系统、灯光系统、控制系统、报警装置、消防执行装置和上位机，通过火灾检测装置检测旋转摇摆伞的设备工作环境，运转和人员检测电路检测旋转摇摆伞的运转和人员搭载状况，控制系统若识别到旋转摇摆伞起火且旋转摇摆伞的座椅上未搭载人员时，则启动报警装置报警，并控制消防执行装置进行自动灭火，从而将火灾消灭在萌芽之中。本实施例提供的基于上位机的旋转摇摆伞控制系统，自动化程度高、可靠性好；防火和灭火措施好、减小经济损失。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。