一种机车智能控制方法、智能遥控系统及电子设备与流程

文档序号:33016421发布日期:2023-01-20 16:06阅读:81来源:国知局
一种机车智能控制方法、智能遥控系统及电子设备与流程

1.本发明属于智能遥控设备领域,具体公开一种机车智能控制方法、智能遥控系统及电子设备。


背景技术:

2.目前国内煤矿、冶金、石化、港口等铁路站段的调车、小运转作业广泛采用机车,现有的机车已可以通过遥控系统控制,但是当操作员发生误操作或不慎摔倒等情况时,现有的遥控系统的应急处理功能的智能化程度和可靠性偏低,存在一定的安全隐患,各领域作业从安全和效率方面考虑,对机车的遥控系统的智能化程度和可靠性的要求越来越高,急需一种高可靠性、高智能化的机车远程遥控系统。
3.因此,现有技术还有待于进一步发展和改进。


技术实现要素:

4.针对现有技术的种种不足,为了解决上述问题,本发明提出一种高可靠性、高智能化的远程遥控系统,本发明提供如下技术方案:
5.根据本发明的第一方面,提供了一种机车智能遥控系统的控制方法,所述方法包括:
6.按第一检测周期周期性获取机车遥控器中设置的倾角传感器的检测信号;
7.解析信号并将解析后得到的角度数据与预设阈值进行比较;
8.当角度数据大于或等于预设阈值,则按第二检测周期获取倾角传感器的检测信号;
9.获取第一预设次数的检测信号并解析,将解析后数据分别与预设阈值进行比较,若大于或等于阈值的信号次数超过第二预设次数,则遥控器向机车控制子系统发送刹车信号。
10.进一步地,所述第二检测周期小于第一检测周期。
11.进一步地,当角度数据小于预设阈值,则按第一检测周期周期性获取机车遥控器中设置的倾角传感器的检测信号。
12.进一步地,所述控制方法还包括:
13.当大于或等于阈值的信号次数没有超过预设次数时,则遥控器初始化检测状态并继续按第一检测周期获取倾角传感器的检测信号。
14.进一步地,所述控制方法还包括:
15.机车控制系统按照第三检测周期周期性获取机车遥控器发出的警惕信号,当在预定时间未获取到警惕信号,则机车控制系统输出刹车信号。
16.进一步地,所述机车控制系统按照第三检测周期周期性获取机车遥控器发出的警惕信号,还包括:
17.当机车遥控系统检测到用于警惕信号生成的第一动作后,记录第一动作的持续时
间,当所记录的第一动作持续时间达到预设时长时,则在预设时间段内检测用于警惕信号生成的第二动作是否存在,若存在,则遥控器向机车控制子系统发送警惕信号。
18.进一步地,所述方法还包括:
19.当第一动作持续时间未达到预设时长或在预设时间段内检测用于警惕信号生成的第二动作不存在,则返回步骤继续获取机车遥控器发出的警惕信号。
20.进一步地,所述第一检测周期为10秒,所述第二检测周期为3秒,所述第三检测周期为30秒,所述预设阈值为45度,所述预设时长为10毫秒,所述预设时间段为1秒,所述第一预设次数为30次,所述第二预设次数为20次。
21.根据本发明的第二方面,提供了一种机车智能遥控系统,所述机车智能遥控系统包括:
22.遥控器子系统,包括:
23.获取单元,用于按第一检测周期或第二检测周期周期性获取机车遥控器中设置的倾角传感器的检测信号;
24.比较单元,用于解析按第一检测周期获取的信号并将解析后得到的角度数据与预设阈值进行比较,或者用于解析按第二检测周期获取预设次数的检测信号,将大于或等于阈值的信号次数与预设次数进行比较;
25.执行单元,用于根据比较单元的比较结果输出刹车信号;
26.机车控制子系统,用于接收并执行遥控器系统发送的刹车信号。
27.根据本发明的第三方面,提供了一种电子设备,所述电子设备包括:
28.存储器;以及处理器,所述存储器上存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现所述的机车智能遥控系统的控制方法。
29.本发明的有益效果是:
30.1、本发明可以防止操作员意外摔倒后机车失控,大大提高了本装置的可靠性和安全性,很大程度上提高了机车运行过程中的安全系数。
31.2、本发明可以防止平时走路或者机车行驶过程中产生的正常颠簸而导致的系统误判,进一步提高了装置的可靠性和安全性。
32.3、本发明需要操作员每隔一段时间按压一下警惕按钮以产生警惕信号,可以防止操作员走神而导致的机车失控,很大程度上提高了本装置的可靠性和安全性,应用范围广。
33.4、本发明可以防止由于误碰触到警惕按钮导致的警惕信号意外发送,确保操作员每一次按警惕按钮都属于主动行为,进一步提高了机车运行过程中的安全性和可靠性。
34.5、本发明通过巧妙的设计第一检测周期为10秒,第二检测周期为3秒,第三检测周期为30秒,预设阈值为45度,预设时长为10毫秒,预设时间段为1秒,第一预设次数为30次,第二预设次数为20次,通过综合考虑现场可能发生状况以及电路实现方式,对电路各项参数进行优选设计,在避免现场各种情况对系统判断结果的影响的同时,并优化程序架构,实现智能遥控系统的超低功耗高可靠性运行,延长智能遥控系统的使用时间。
附图说明
35.图1为本发明具体实施例中机车智能控制方法流程图;
36.图2为本发明另一具体实施例中机车智能控制方法的示意图;
37.图3为本发明具体实施例中遥控器子系统原理框图;
38.图4为本发明具体实施例中机车控制子系统中plc单元和遥控器接收器电气接线示意图;
39.图5为本发明具体实施例中遥控器主板的电气接线示意图;
40.图6为本发明具体实施例中机车控制子系统中plc单元模拟量输入模块的电气接线示意图;
41.图7为本发明具体实施例中机车控制子系统中plc单元温度采集模块的电气接线示意图;
42.其中:1、接电端;2、接地端;3、倾角信号输出端;4、i0.0输入端口;6、i0.2输入端口;7、i0.3输入端口;8、i0.4输入端口;9、i0.5输入端口;10、i0.6输入端口;11、i0.7输入端口;12、i1.0输入端口;13、i1.1输入端口;14、i1.2输入端口;15、i1.3输入端口;16、i1.4输入端口;17、i1.5输入端口;18、i1.6输入端口;19、q0.0输出端口;20、q0.1输出端口;21、q0.2输出端口;22、q0.3输出端口;23、q0.4输出端口;24、q0.5输出端口;25、q0.6输出端口;26、q0.7输出端口;27、q1.0输出端口;28、q1.1输出端口;29、q1.2输出端口;30、q1.3输出端口;31、升速控制端;32、保持速度控制端;33、降速控制端;34、功率调节控制端;35、前进控制端;36、后退控制端;37、信号发送端tx/b;38、信号接收端rx/a;39、rj45网线;100、倾角传感器;200、遥控器主板;300、遥控器接收器;400、plc单元;500、机车控制单元;600、模拟量输入模块;700、温度采集模块;800、车载触摸屏;k1、倾倒信号发射端;k2、大灯信号发射端;k3、功率调节信号发射端;k4、摘钩信号发射端;k5、挂钩信号发射端;k6、警惕信号发射端;
43.k7、撒沙信号发射端;k8、风笛信号发射端;k9、前进信号发射端;k10、后退信号发射端;k11、升速信号发射端;k12、降速信号发射端;k20、大灯信号处理端;k21、功率调节信号处理端;k22、摘钩信号处理端;k23、挂钩信号处理端;k24、警惕信号处理端;k25、撒沙信号处理端;k26、风笛信号处理端;k27、前进信号处理端;k28、后退信号处理端;k29、倾倒信号处理端;k30、升速信号处理端;k31、保持速度信号处理端;k32、降速信号处理端;m1、速度传感器;m2、压力变送器;m3、温度传感器;sb1、第一自复位按钮;sb2、第二自复位按钮;sb3、第三自复位按钮;sb4、第四自复位按钮;sb5、第五自复位按钮;sb6、第六自复位按钮;sb7、第七自复位按钮;sw1、第一两位自摇杆开关;sw2、第二两位自摇杆开关。
具体实施方式
44.为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合本发明的附图,对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述,基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例,都应当属于本技术保护的范围。此外,以下实施例中提到的方向用词,例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向,因此,使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。
45.下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。
46.如图1所示,本发明提供一种机车智能控制方法,其中,包括:
47.s100、按第一检测周期周期性获取机车遥控器中设置的倾角传感器的检测信号。
48.本发明的机车遥控器中预先设置倾角传感器,倾角传感器固定于遥控器中,并随遥控器姿态改变而改变,倾角传感器能够感知机车遥控器的姿态调整,即当机车遥控器姿
态发生变化时,倾角传感器能够实时产生关于角度变化的信号。
49.步骤s100之前包括,预设第一检测周期,基于所预设的第一检测周期,系统周期性采集由倾角传感器产生的检测信号,优选的是,所述第一检测周期为10秒。
50.s200、解析信号并将解析后得到的角度数据与预设阈值进行比较。
51.系统对所获取的倾角传感器信号进行解析,解析数据中包含倾角传感器获得的遥控器当前时刻的角度数据,调用预设阈值与所解析数据进行比较,其中,所述预设阈值为45度,45度阈值为本发明技术人员通过大量试验得出,当出现遥控操作人员倾倒情况时,机车遥控器基本翻转角度都大于45度。由于平时遥控操作时,机车遥控器通过支架或背带等支撑结构固定,其通常不会发生超过30度的大角度翻转,机车遥控器在某一时刻翻转角度大于45度时,肯定发生危险或紧急事件,因此,本发明设定阈值45度,能够较好地区分遥控器翻转是发生倾倒等紧急事件还是一般的工作人员的晃动导致。
52.当角度数据小于预设阈值,说明,系统判断未发生人员倾倒等导致遥控器翻转的失控事件,此时系统继续按第一检测周期周期性获取机车遥控器中设置的倾角传感器的检测信号。
53.s300、当角度数据大于或等于预设阈值,则按第二检测周期获取倾角传感器的检测信号。
54.具体的,当角度数据与调用的45度阈值进行比较后,判断角度数据大于或等于预设阈值,则启动另一工作流程,即调用预设的第二检测周期获取倾角传感器的检测信号,所述第二检测周期为3秒,第二检测周期设置为3秒为本发明技术人员通过大量试验得出,当机车遥控器在某一时刻翻转角度大于45度时,肯定发生异常情况事件,此时本发明通过预先设置第二检测周期并使第二检测周期小于第一检测周期,大大提升后续数据分析的可靠性,通过优化程序结构,仅在发生危险或紧急事件时进入第二检测周期,实现本发明系统的超低功耗运行,很大程度上提高了本发明的续航,因此,本发明设置第二检测周期为3秒,能够较好地提高发生危险或紧急时间后数据分析的可靠性以及实现本发明系统的超低功耗运行。
55.s400、获取第一预设次数的检测信号并解析,将解析后数据分别与预设阈值进行比较,若大于或等于阈值的信号次数超过第二预设次数,则遥控器向机车控制子系统发送刹车信号。当大于或等于阈值的信号次数没有超过预设次数时,则遥控器初始化检测状态并继续按第一检测周期获取倾角传感器的检测信号。
56.具体的,所述第一预设次数设置为30次,所述第二预设次数设置为20次,将第一预设次数设置为30次以及将第二预设次数设置为20次为本发明人员通过大量试验后得出,因为,当机车遥控器在某一时刻翻转角度大于45度时,肯定发生异常情况事件,此时,本发明通过尽可能合理的检测频率获取检测信号并解析,在保证分析结果准确性的同时,避免不必要的cpu资源浪费,当机车操作员在平时走路或者机车行驶过程中产生的正常颠簸导致遥控器在某一时刻翻转角度大于45度,此时操作员正常情况下在2秒内应足够将机车遥控器调整到正常角度,即大于或等于阈值的信号次数不应超过20次,若机车遥控器无法在2秒内恢复到正常角度,即可判断此时刻发生了不可控的危险情况,程度设计合理,大大提高了本发明的分析结果准确性并降低了本发明系统能耗,当在第二检测周期3秒内获取30次检测信号并分析,若大于或等于阈值的信号次数超过第二预设次数20次,则遥控器向机车控
制子系统发送刹车信号,此设置可以较好地分析当机车遥控器在某一时刻翻转角度大于45度之后的后续时刻的翻转角度,可以较好的得出此时刻机车遥控器翻转角度大于45度的情况是安全可控情况还是危险不可控情况,因此,本发明优选设置第一预设次数为30次,第二预设次数为20次。当大于或等于阈值的信号次数没有超过预设次数20次时,说明,系统判断未发生人员倾倒等导致遥控器翻转的危险不可控事件,此时系统继续按第一检测周期周期性获取机车遥控器中设置的倾角传感器的检测信号。
57.具体地,本发明在进行上述检测流程的同时,还同时进行另一个检测流程,所述检测流程包括:
58.机车控制系统按照第三检测周期周期性获取机车遥控器发出的警惕信号,当在预定时间未获取到警惕信号,则机车控制系统输出刹车信号。
59.当机车遥控系统检测到用于警惕信号生成的第一动作后,记录第一动作的持续时间,当所记录的第一动作持续时间达到预设时长时,则在预设时间段内检测用于警惕信号生成的第二动作是否存在,若存在,则遥控器向机车控制子系统发送警惕信号。
60.所述预设时长为10毫秒,所述预设时间段为1秒,将预设时长设置为10毫秒以及将预设时间段设置为1秒为本发明技术人员通过大量试验得出,因为在某一时刻机车遥控系统检测到用于警惕信号生成的第一动作后,此时的第一动作有可能是误碰触到警惕按钮等不符合安全性要求的非主动行为导致,所以系统需要判断此时的第一动作为符合安全性要求的主动行为导致还是误碰触到警惕按钮等不符合安全性要求的非主动行为导致,同时,因为已经进入安全策略决策阶段,需要系统尽快判断出结果,因此,在遥控器主板上设置有用于生成警惕信号的警惕按钮,当操作员按照安全性要求主动按下并释放警惕按钮时,系统会生成警惕信号,所述第一动作为警惕按钮按下,所述第二动作为警惕按钮释放,将预设时间为10毫秒,将预设时间段设置为1秒,即警惕按钮按下动作需要存在至少10毫秒并且当警惕按钮按下动作存在至少10毫秒后,需要在1秒内检测到用于警惕信号生成的警惕按钮释放动作,此设置需要机车操作员按下警惕按钮至少10毫秒并在1秒内释放警惕按钮才能生成警惕信号,否则,系统不生成警惕信号,此方法不仅可以防止操作员走神而导致的机车失控,很大程度上提高了本装置的可靠性和安全性,应用范围广,还可以确保操作员每一次按警惕按钮都属于符合安全性要求的主动行为,防止误碰触到警惕按钮等不符合安全性要求的非主动行为导致的机车刹车,进一步提高了机车运行过程中的安全性和可靠性。
61.当按钮按下动作持续时间未达到预设时长10毫秒或在预设时间段1秒内检测用于警惕信号生成的警惕按钮释放动作不存在,系统判断此时的按钮按下动作为误碰触到警惕按钮等不符合安全性要求的非主动行为导致,系统不生成警惕信号,则返回步骤继续获取机车遥控器发出的警惕信号。
62.在某一实施例中,可以将第一动作设置为连续按两次警惕按钮或者连续按三次警惕按钮,将第二动作设置为释放警惕按钮;或,在遥控器主板上设置触摸屏,将第一动作设置为操作员通过在遥控器触摸屏上画出指定轨迹,第二动作设置为释放手指。
63.请参阅图2,本发明提出了一种具体实施例,提供了一种机车智能遥控系统的控制方法,所述方法包括:
64.p1:开始。
65.p2:按第一检测周期周期性获取机车遥控器中设置的倾角传感器的检测信号;
66.此处需要说明的是,本发明的机车遥控器中预先设置倾角传感器,倾角传感器固定于遥控器中,并随遥控器姿态改变而改变,倾角传感器能够感知机车遥控器的姿态调整,即当机车遥控器姿态发生变化时,倾角传感器能够实时产生关于角度变化的信号。
67.步骤p2之前包括,预设第一检测周期,基于所预设的第一检测周期,系统周期性采集由倾角传感器产生的检测信号,优选的是,所述第一检测周期为10秒。
68.p3、解析信号并将解析后得到的角度数据与预设阈值进行比较;比较角度数据是否大于等于预设阈值,当角度数据大于或等于预设阈值,则执行步骤p4,当角度数据小于预设阈值,则执行步骤p8;
69.此处需要说明的是,系统对所获取的倾角传感器信号进行解析,解析数据中包含倾角传感器获得的遥控器当前时刻的角度数据,调用预设阈值与所解析数据进行比较,其中,所述预设阈值为45度,45度阈值为本发明技术人员通过大量试验得出,当出现遥控操作人员倾倒情况时,机车遥控器基本翻转角度都大于45度。由于平时遥控操作时,机车遥控器通过支架或背带等支撑结构固定,其通常不会发生超过30度的大角度翻转,机车遥控器在某一时刻翻转角度大于45度时,肯定发生危险或紧急事件,因此,本发明设定阈值45度,能够较好地区分遥控器翻转是发生倾倒等紧急事件还是一般的工作人员的晃动导致。
70.当角度数据小于预设阈值,说明,系统判断未发生人员倾倒等导致遥控器翻转的失控事件,此时系统继续按第一检测周期周期性获取机车遥控器中设置的倾角传感器的检测信号。
71.p4、倾角传感器输出倾倒信号。
72.p5、获取单元按第二检测周期获取第一预设次数的检测信号并解析。
73.此处需要说明的是,当角度数据与调用的45度阈值进行比较后,判断角度数据大于或等于预设阈值,则启动另一工作流程,即调用预设的第二检测周期获取倾角传感器的检测信号,所述第二检测周期为3秒,第二检测周期设置为3秒为本发明技术人员通过大量试验得出,当机车遥控器在某一时刻翻转角度大于45度时,肯定发生异常情况事件,此时本发明通过预先设置第二检测周期并使第二检测周期小于第一检测周期,大大提升后续数据分析的可靠性,通过优化程序结构,仅在发生危险或紧急事件时进入第二检测周期,实现本发明系统的超低功耗运行,很大程度上提高了本发明的续航,因此,本发明设置第二检测周期为3秒,能够较好地提高发生危险或紧急时间后数据分析的可靠性以及实现本发明系统的超低功耗运行。
74.p6、比较单元将解析后数据分别与预设阈值进行比较,比较大于或等于阈值的信号次数是否超过第二预设次数,若大于或等于阈值的信号次数超过第二预设次数,则执行步骤p7,若大于或等于阈值的信号次数超过第二预设次数,则执行步骤p8。
75.此处需要说明的是,所述第一预设次数设置为30次,所述第二预设次数设置为20次,将第一预设次数设置为30次以及将第二预设次数设置为20次为本发明人员通过大量试验后得出,因为,当机车遥控器在某一时刻翻转角度大于45度时,肯定发生异常情况事件,此时,本发明通过尽可能合理的检测频率获取检测信号并解析,在保证分析结果准确性的同时,避免不必要的cpu资源浪费,当机车操作员在平时走路或者机车行驶过程中产生的正常颠簸导致遥控器在某一时刻翻转角度大于45度,此时操作员正常情况下在2秒内应足够将机车遥控器调整到正常角度,即大于或等于阈值的信号次数不应超过20次,若机车遥控
器无法在2秒内恢复到正常角度,即可判断此时刻发生了不可控的危险情况,程度设计合理,大大提高了本发明的分析结果准确性并降低了本发明系统能耗,当在第二检测周期3秒内获取30次检测信号并分析,若大于或等于阈值的信号次数超过第二预设次数20次,则遥控器向机车控制子系统发送刹车信号,此设置可以较好地分析当机车遥控器在某一时刻翻转角度大于45度之后的后续时刻的翻转角度,可以较好的得出此时刻机车遥控器翻转角度大于45度的情况是安全可控情况还是危险不可控情况,因此,本发明优选设置第一预设次数为30次,第二预设次数为20次。当大于或等于阈值的信号次数没有超过预设次数20次时,说明,系统判断未发生人员倾倒等导致遥控器翻转的危险不可控事件,此时系统继续按第一检测周期周期性获取机车遥控器中设置的倾角传感器的检测信号。
76.p7、执行单元向机车控制子系统发送刹车信号。
77.p8、清空检测数据并返回步骤p2。
78.此处需要说明的是,此步骤用于初始化检测状态并开启下一步骤检测。
79.p9、按第三检测周期周期性获取机车遥控器发出的警惕信号,此步骤与步骤p2同时进行。
80.此处需要说明的是,此步骤的意义为需要操作员每隔一段时间按压一下警惕按钮以产生警惕信号,机车控制子系统需要在第三检测周期内通过接收到的警惕信号控制机车正常运行,可以防止操作员走神而导致的机车失控,很大程度上提高了本装置的可靠性和安全性,应用范围广。
81.p10、寄存器初始化、单片机i/o接口初始化。
82.此处需要说明的是,此步骤用于初始化检测状态并开启下一步骤检测。
83.p11、检测第一动作是否持续达到预设时长,若是,则执行步骤p12,若否,则返回执行步骤p7。
84.此处需要说明的是,在某一时刻机车遥控系统检测到用于警惕信号生成的第一动作后,此时的第一动作有可能是误碰触到警惕按钮等不符合安全性要求的非主动行为导致,所以系统需要判断此时的第一动作为符合安全性要求的主动行为导致还是误碰触到警惕按钮等不符合安全性要求的非主动行为导致,同时,因为已经进入安全策略决策阶段,需要系统尽快判断出结果,因此,在遥控器主板上设置有用于生成警惕信号的警惕按钮,当操作员按照安全性要求主动按下并释放警惕按钮时,系统会生成警惕信号,所述第一动作为警惕按钮按下,所述第二动作为警惕按钮释放,所以,将预设时间为10毫秒,即警惕按钮按下动作需要存在至少10毫秒才能进入警惕按钮释放动作检测,否则,不能进入警惕按钮释放动作检测,返回执行步骤p7,优化程序结构,进一步提高了数据分析的可靠性,降低不必要的运算资源浪费,进一步降低了本发明的能耗。
85.p12、在预设时间段内检测第二动作是否存在,若是,则返回执行步骤p10,若否,则返回执行步骤p7。
86.此处需要说明的是,将预设时间段设置为1秒,即按钮按下动作需要存在至少10毫秒并且当按钮按下动作存在至少10毫秒后,需要在1秒内检测到用于警惕信号生成的按钮释放动作,此设置需要机车操作员按下警惕按钮至少10毫秒并在1秒内释放警惕按钮才能生成警惕信号,否则,系统不生成警惕信号,返回执行步骤p7,此方法不仅可以防止操作员走神而导致的机车失控,很大程度上提高了本装置的可靠性和安全性,应用范围广,还可以
确保操作员每一次按警惕按钮都属于符合安全性要求的主动行为,防止误碰触到警惕按钮等不符合安全性要求的非主动行为导致的机车刹车,进一步提高了机车运行过程中的安全性和可靠性。本发明通过综合考虑现场可能发生状况以及电路实现方式,对电路各项参数进行优选设计,在避免现场各种情况对系统判断结果的影响的同时,并优化程序架构,实现智能遥控系统的超低功耗高可靠性运行,延长智能遥控系统的使用时间。
87.在某一实施例中,可以将第一动作设置为连续按两次警惕按钮或者连续按三次警惕按钮,将第二动作设置为释放警惕按钮;或,在遥控器主板上设置触摸屏,将第一动作设置为操作员通过在遥控器触摸屏上画出指定轨迹,第二动作设置为释放手指。
88.参阅图3-图7,本发明提供了另一实施例,本实施例提供了一种机车智能遥控系统,所述机车智能遥控系统包括:
89.遥控器子系统,包括:
90.获取单元1000,用于按第一检测周期或第二检测周期周期性获取机车遥控器中设置的倾角传感器的检测信号;
91.比较单元2000,用于解析按第一检测周期获取的信号并将解析后得到的角度数据与预设阈值进行比较,或者用于解析按第二检测周期获取预设次数的检测信号,将大于或等于阈值的信号次数与预设次数进行比较;
92.执行单元3000,用于根据比较单元的比较结果输出刹车信号;
93.具体的,遥控器子系统包括:
94.遥控器,与遥控器接收器300建立无线通信连接,用以向遥控器接收器300发送遥控信号或接收由遥控器接收器300发送的反馈信号;所述遥控器内部设置有遥控器主板200,所述遥控器主板200上设计有倾角传感器100,所述倾角传感器100与遥控器主板200电连接,用以实时监测遥控器向任意方向的倾转角度并通过遥控器发送遥控信号;
95.机车控制子系统,用于接收并执行遥控器系统发送的刹车信号。
96.具体的,机车控制子系统包括:
97.遥控器接收器300,与plc单元400通信连接,用以接收遥控器的遥控信号并向plc单元400发送,或向遥控器发送plc单元400的反馈信号;
98.plc单元400,与机车控制单元通信连接,用以接收并处理由遥控器接收器发送的遥控信号,或接收并处理机车控制单元的反馈信号;
99.机车控制单元500,用以控制机车运行。
100.遥控器中加装倾角传感器100,倾角传感器100通过接线接到遥控器主板200的k1端,当遥控器向任意方向倾转到一定角度(优选45度),倾角传感器100发出倾倒信号给遥控器主板200,遥控器主板200经过处理将信号通过无线传输技术传到遥控器接收器300,遥控器接收器300通过端口k29将信号传给plc单元400的i1.3输入端口15,plc单元400接收到指令后经过逻辑运算通过q0.7输出端口26输出制动控制机车刹车。此功能要求操作员尽量将遥控器保持水平状态,防止操作员意外摔倒后机车失控,同时优选倾倒角度检测阈值为45度,防止驾驶人由于正常走动时产生的抖动造成倾倒传感器误检测,进一步提高了本发明的安全性和可靠性。通过设置倾角传感器100可以防止操作员意外摔倒后机车失控,大大提高了本装置的可靠性和安全性,很大程度上提高了机车运行过程中的安全系数。
101.进一步的,所述plc单元400还设置有遥控器接收器300,所述遥控器接收器300与
plc单元400通信连接,所述遥控器主板200通过遥控器接收器300与plc单元400无线通信连接;所述遥控器主板200包括倾倒信号发射端k1、3v供电端和gnd端,倾角传感器100所述倾倒传感器包括接电端1、接地端2和倾倒信号输出端3,所述接电端1与遥控器主板200上的3v供电端连接,所述倾倒传感器的倾倒信号输出端3与遥控器主板200的倾倒信号发射端k1连接,所述倾倒传感器的接地端2与遥控器主板200上的gnd端连接,电路设计简单可靠,实现倾倒信号的无线传输,大大提高了本技术的安全性和可靠性,很大程度上拓展了本技术的应用范围。
102.进一步的,所述遥控器还包括第一自复位按钮sb1、第二自复位按钮sb2、第三自复位按钮sb3、第四自复位按钮sb4、第五自复位按钮sb5、第六自复位按钮sb6、第七自复位按钮sb7、第一两位自摇杆开关sw1和第二两位自摇杆开关sw2,所述第一自复位按钮sb1、第二自复位按钮sb2、第三自复位按钮sb3、第四自复位按钮sb4、第五自复位按钮sb5、第六自复位按钮sb6、第七自复位按钮sb7的其中一端与3v供电端连接,第一两位自摇杆开关sw1和第二两位自摇杆开关sw2的接电端与3v供电端连接,第一自复位按钮sb1的另一端与大灯信号发射端k2连接,第二自复位按钮sb2的另一端与功率调节信号发射端k3连接,第三自复位按钮sb3的另一端与摘钩信号发射端k4连接,第四自复位按钮sb4的另一端与挂钩信号发射端k5连接,第五自复位按钮sb5的另一端与警惕信号发射端k6连接,第六自复位按钮sb6的另一端与撒沙信号发射端k7连接,第七自复位按钮sb7的另一端与风笛信号发射端k8连接,第一两位自摇杆开关sw1的剩余两个负载端分别与前进信号发射端k9和后退信号发射端k10连接,第二两位自摇杆开关sw2的剩余两个负载端分别与升速信号发射端k11和降速信号发射端k12连接,所述第一自复位按钮sb1、第二自复位按钮sb2、第三自复位按钮sb3、第四自复位按钮sb4、第五自复位按钮sb5、第六自复位按钮sb6、第七自复位按钮sb7的型号为hbs1-agq,所述第一两位自摇杆开关sw1和第二两位自摇杆开关sw2的型号为hkl-c12。设置第五自复位按钮sb5从而需要操作员每隔一段时间按压一下第五自复位按钮sb5,可以防止操作员走神而导致的机车失控,进一步提高了本装置的可靠性和安全性,应用范围广。遥控器设有警惕功能,需要操作员每隔一段时间按压一下按钮sb5,sb5将信号通过接线传到遥控器主板200的k6端口,遥控器主板200经过处理将信号通过无线传输技术传到遥控器接收器300,遥控器接收器300将信号传到plc单元400,如果plc单元400超过规定时间没有接受到警惕信号会输出制动信号控制机车刹车。此功能保证操作员专心开车,防止走神导致机车失控,大大提高了本发明的安全性和可靠性。自复位按钮和两位自摇杆开关共用3v供电端,电路设计简洁合理,大大降低了装置的维护检测难度和生产成本,采用hbs1-agq自复位按钮,提高了遥控器的防火性和阻燃效果,大大提高了本发明的安全性,采用hkl-c12两位自锁摇杆开关,提高了遥控器的防水性和耐压性,大大提高了本发明的耐用性。
103.进一步的,所述遥控器接收器300包括端口485a、485b、大灯信号处理端k20、功率调节信号处理端k21、摘钩信号处理端k22、挂钩信号处理端k23、警惕信号处理端k24、撒沙信号处理端k25、风笛信号处理端k26、前进信号处理端k27、后退信号处理端k28、倾倒信号处理端k29、升速信号处理端k30、保持速度信号处理端k31、降速信号处理端k32,所述plc单元400包括输入端口i0.0输入端口4、i0.2输入端口6、i0.3输入端口7、i0.4输入端口8、i0.5输入端口9、i0.6输入端口10、i0.7输入端口11、i1.0输入端口12、i1.1输入端口13、i1.2输入端口14、i1.3输入端口15、i1.4输入端口16、i1.5输入端口17、i1.6输入端口18,大灯信号
处理端k20和i0.2输入端口6相连,功率调节信号处理端k21和i0.3输入端口7相连,摘钩信号处理端k22和i0.4输入端口8相连,挂钩信号处理端k23和i0.5输入端口9相连,警惕信号处理端k24和i0.6输入端口10相连,撒沙信号处理端k25和i0.7输入端口11相连,风笛信号处理端k26和i1.0输入端口12相连,前进信号处理端k27和i1.1输入端口13相连,后退信号处理端k28和i1.2输入端口14相连,倾倒信号处理端k29和i1.3输入端口15相连,升速信号处理端k30和i1.4输入端口16相连,保持速度信号处理端k31和i1.5输入端口17相连,降速信号处理端k32和i1.6输入端口18相连,通过485通信实现遥控接收器300和plc单元400的通信连接,有效地保证了通信效果,增强了本发明的抗空间干扰性能。
104.进一步的,所述plc单元400还包括输出端口q0.0输出端口19、q0.1输出端口20、q0.2输出端口21、q0.3输出端口22、q0.4输出端口23、q0.5输出端口24、q0.6输出端口25、q0.7输出端口26、q1.0输出端口27、q1.1输出端口28、q1.2输出端口29、q1.3输出端口30,所述机车控制单元500包括升速控制端31、保持速度控制端32、降速控制端33、功率调节控制端34、前进控制端35和后退控制端36,关于机车控制单元的子单元,包括大灯控制子单元、刹车控制子单元、摘钩控制子单元、挂钩控制子单元、撒沙控制子单元、风笛控制子单元,升速控制端31与q0.0输出端口19连接,保持速度控制端32与q0.1输出端口20连接,降速控制端33与q0.2输出端口21连接,功率调节控制端34与q0.3输出端口22连接,前进控制端35与q0.4输出端口23连接,后退控制端36与q0.5输出端口24连接,q0.6输出端口25输出机车大灯控制信号,由大灯控制子单元接收大灯控制信号并控制机车大灯的运行状态,q0.7输出端口26输出机车制动控制信号,由刹车控制子单元接收机车制动控制信号并控制机车制动,q1.0输出端口27输出机车摘钩控制信号,由摘钩控制子单元接收机车摘钩控制信号并控制机车完成摘钩动作,q1.1输出端口28输出机车挂钩控制信号,由挂钩控制子单元接收机车挂钩控制信号并控制机车完成挂钩动作,q1.2输出端口29输出机车撒沙控制信号,由撒沙控制子单元接收机车撒沙控制信号并控制机车完成撒沙动作,q1.3输出端口30输出机车风笛控制信号,由风笛控制子单元接收机车风笛控制信号并控制机车风笛的运行状态。遥控器设有警惕功能,需要操作员每隔一段时间按压一下第五自复位按钮sb5,第五自复位按钮sb5将信号通过接线传到遥控器主板200的k6端口,遥控器主板200经过处理将信号通过无线传输技术传到遥控器接收器300,遥控器接收器300将信号通过端口k24传到plc单元的i0.6输入端口10,如果plc单元400超过规定时间没有接受到警惕信号会通过q0.7输出端口26输出制动信号控制机车刹车。此功能保证操作员专心开车,防止走神导致机车失控,大大提高了本发明的安全性和可靠性。
105.进一步的,所述plc单元400和遥控器接收器300的连接方式为485通信连接,所述plc单元400还包括tx/b信号发送端37、rx/a信号接收端38,tx/b信号发送端37与端口485b连接,rx/a信号接收端38与端口485a连接。通过485通信实现遥控接收器和plc单元400的通信连接,有效地保证了通信效果,增强了本发明的抗噪声干扰性。
106.进一步的,所述遥控器上还设置有显示屏,所述显示屏与遥控器主板通信连接,用于显示plc单元400采集的机车的各项的状态信息,可以通过485通信将机车运行数据如速度、气压、发动机转速、水温、报警信息等展示到遥控器显示屏上,观察数据更加直观、方便,第一自复位按钮sb1、第三自复位按钮sb3、第四自复位按钮sb4、第六自复位按钮sb6、第七自复位按钮sb7通过接线将信号传给遥控器主板200上的大灯信号发射端k2、摘钩信号发射
端k4、挂钩信号发射端k5、撒沙信号发射端k7、风笛信号发射端k8,遥控器主板200经过处理将信号通过无线传输技术传到遥控器接收器300,遥控器接收器300将信号通过端口大灯信号处理端k20、摘钩信号处理端k22、挂钩信号处理端k23、撒沙信号处理端k25、风笛信号处理端k26利用线束传给plc的i0.2输入端口6、i0.4输入端口8、i0.5输入端口9、i0.7输入端口11、i1.0输入端口12,plc单元400接收到信号后经过逻辑运算控制机车实现灯光、摘钩、挂钩、撒沙、风笛功能,控制流程简洁,电路设计集合度高,维护检修方便,进一步提高了本发明的可靠性。
107.进一步的,所述机车控制单元500还设置有车载触摸屏800,所述车载触摸屏800与plc单元400通过rj45网线39连接,可以通过485通信将机车运行数据如速度、气压、发动机转速、水温、报警信息等展示到机车上,拓展了观察数据的方式,增强了装置的可用性,观察数据更加直观。
108.进一步的,所述plc单元的cpu的型号为st30,所述倾角传感器的芯片的型号为scma-800。采用st30型号cpu,可靠性高,抗干扰能力强,设计、建造工作量小,维护方便,容易改造,设计建造周期短,采用scma-800芯片进行数据采集,降低了遥控器的体积,大大降低了电路所需功耗,很大程度上延长了遥控器的使用时间。
109.进一步的,所述plc单元400还包括模拟量输入模块600和温度采集模块700,模拟量输入模块600为西门子plc200smart模拟量扩展模块emae08,温度采集模块700为西门子热电阻输入模块emar02,emae08和emar02与plc单元400通信连接。采用emae08模块和emar02模块,实现控制器的简单网络化,与其它运行管理等级方便的进行数据交换,模块宽度窄,大大方便了电气设计。
110.进一步的,所述机车控制单元500还设置有压力变送器m2、温度传感器m3和速度传感器m1,所述速度传感器m1型号为tqg15bl,所述温度传感器m3型号为pt100,所述压力变送器m2型号为fk-p300,所述tqg15bl速度传感器m1包括端点a、b和c,端点a与机车控制单元500的24v供电端相连,端点b与plc单元i0.0输入端口4相连,端点c与机车控制单元500的0v信号端相连,压力变送器m2fk-p300与emae08电连接,温度传感器m3pt100与emar02电连接,速度传感器m1接到plc单元400的i0.0输入端口4,速度传感器m1能够输出脉冲信号,plc单元400采集到脉冲信号后经过编程处理得到相应的速度数值。将压力变送器m2接到模拟量模块的两端,压力变送器m2能将压力信号转换成4-20ma电信号,模拟量模块将接收到的4-20ma电信号转换成数字量信号传给plc,plc单元400经过运算处理就能得到相应的压力数值。将温度传感器m3接到温度采集模块700,温度采集模块700将温度转换成数字量信号传到plc单元,plc单元400经过运算处理得到温度数值,采用速度传感器m1tqg15bl,可实现非接触式检测,对被测物体无损,很大程度上提高了本发明的响应频率和检测精度,大大提高了本发明的适用范围,采用pt100温度传感器m3,耐高压,提高了本发明的信号采集抗振动性、稳定性、准确度。采用fk-p300压力变送器m2,可靠性高,维护简单、轻松,体积小、重量轻,安装调试极为方便,大大拓展了本发明的应用场景。
111.在其他实施例中,可以在遥控器和机车控制系统中增设语音报警模块和灯光报警模块,当所述机车控制系统按照第三检测周期周期性获取机车遥控器发出的警惕信号时,可在第三检测周期内预设第一倒计时时间,当进入预设倒计时时间内,机车控制系统仍未获取到机车遥控器发出的警惕信号,可触发遥控器和机车控制系统的语音报警模块和灯光
报警模块,并将报警提示信息同步显示到车载屏幕和遥控器屏幕上,提醒操作员按下警惕按钮,进一步提供本发明的可用性和可靠性。
112.进一步地,可在第二倒计时时间内预设第一倒计时时间,所述第二倒计时时间和第一倒计时时间同时刻结束,不同时刻开始,所述第二倒计时时间长度短于第一倒计时时间长度,当进入第一倒计时时间后,遥控器和机车控制系统开启操作频率检测,用于检测遥控器和机车控制系统接收到的所有主动操作命令并在第一倒计时时间结束后计算其操作频率,当操作频率大于预设频率时,初始化当前检测周期并开启下一周期检测,当操作频率小于预设频率时,则机车控制系统输出刹车信号。
113.可选地,第二倒计时时间为第三检测周期结束前30秒,第一倒计时时间为第三检测周期结束前5秒。通过上述方法,可避免操作员在紧急情况或者忙于操作机车控制系统和遥控器的动作时,没有时间去按警惕按钮的情况下机车制动刹车的问题,大大提高了本发明智能化程度和可用性,很大程度上拓展了本发明的应用场景。
114.在优选实施例中,本技术还提供了一种电子设备,所述电子设备包括:
115.存储器;以及处理器,所述存储器上存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现所述的机车智能遥控系统的控制方法。该计算机设备可以广义地为服务器、终端,或任何其他具有必要的计算和/或处理能力的电子设备。在一个实施例中,该计算机设备可包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、通信接口等。该计算机设备的处理器可用于提供必要的计算、处理和/或控制能力。该计算机设备的存储器可包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质中或上可存储有操作系统、计算机程序等。该内存储器可为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口和通信接口可用于与外部的设备通过网络连接和通信。该计算机程序被处理器执行时执行本发明的方法的步骤。
116.本发明可以实现为一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序在由处理器执行时导致本发明实施例的方法的步骤被执行。在一个实施例中,所述计算机程序被分布在网络耦合的多个计算机设备或处理器上,以使得所述计算机程序由一个或多个计算机设备或处理器以分布式方式存储、访问和执行。单个方法步骤/操作,或者两个或更多个方法步骤/操作,可以由单个计算机设备或处理器或由两个或更多个计算机设备或处理器执行。一个或多个方法步骤/操作可以由一个或多个计算机设备或处理器执行,并且一个或多个其他方法步骤/操作可以由一个或多个其他计算机设备或处理器执行。一个或多个计算机设备或处理器可以执行单个方法步骤/操作,或执行两个或更多个方法步骤/操作。
117.本领域普通技术人员可以理解,本发明的方法步骤可以通过计算机程序来指示相关的硬件如计算机设备或处理器完成,所述的计算机程序可存储于非暂时性计算机可读存储介质中,该计算机程序被执行时导致本发明的步骤被执行。根据情况,本文中对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器的示例包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)、闪存、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘等。易失性存储器的示例包括随机存取存储器(ram)、外部高速缓冲存储器等。
118.以上描述的各技术特征可以任意地组合。尽管未对这些技术特征的所有可能组合
进行描述,但这些技术特征的任何组合都应当被认为由本说明书涵盖,只要这样的组合不存在矛盾。
119.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的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,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。
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