粮食装车漏斗远程闸门控制系统的制作方法

本实用新型涉及远程无线控制技术领域，特别涉及一种粮食装车漏斗远程闸门控制系统。

背景技术：

目前，散粮装车漏斗闸门控制装置普遍由人工手动操作，闸门主要由操作手柄、传动杆、闸门板三部分组成。其控制过程为：操作工人转动操作手柄，经由传动杆传递力矩至闸门，驱动闸门开闭及控制闸门开闭量，从而达到控制粮食流量的目的。但是此类控制方式需要工人长时间手动控制操作手柄，劳动强度大，效率低下。另外落料过程会在闸门口扬起粉尘，危害工人的身体健康。

技术实现要素：

针对以上不足，本实用新型提供一种粮食装车漏斗远程闸门控制系统，该系统有效地改善了现有漏斗控制方式中存在的劳动强度大、效率低下及影响工作人员身体健康的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

粮食装车漏斗远程闸门控制系统，包括用于采集现场图像数据的高清摄像头、用于实时监控现场情况和发送控制指令的监控室、用于接收控制指令及运行控制程序的控制单元、用于提供动力驱动闸门开闭的动力驱动单元、用于提示司机进行行车操作的声光报警器和用于给所述高清摄像头、动力驱动单元、控制单元和声光报警器供电的电源，其中，所述高清摄像头、监控室、控制单元依次无线传输连接，所述动力驱动单元和所述声光报警器分别与所述控制单元电气连接，所述高清摄像头、动力驱动单元、控制单元和声光报警器与所述电源电气连接。

优选地，所述监控室包括交换机、显示屏、无线发送模块和主令控制平台，所述控制单元包括控制箱、无线AP和传感器，其中，所述无线AP、交换机及显示屏依次相连,由无线AP接收无线信号传输至交换机，再通过显示屏显示图像信息；所述无线发送模块电气连接于所述主令控制平台，所述无线发送模块内含编码功能，主令控制平台可通过所述无线发送模块编码并发送控制指令；所述传感器电气连接于所述控制箱，所述控制箱接收来自所述传感器反馈的信息。

优选地，所述控制箱用于按顺序传递控制信号，包括无线接收模块、小型PLC模块和接触器，所述监控室通过无线发送模块与所述控制箱的无线接收模块进行数据传输，所述小型PLC模块电气连接于所述接触器，所述接触器包括主触头和辅助触头,所述辅助触头接收来自小型PLC模块的控制电流控制主触头闭合。

优选地，所述无线接收模块内含解码功能，可自行接受控制信号并解码输出。

优选地，所述小型PLC模块可连接上位机完成程序编写，输出所需控制信号。

优选地，所述主令控制平台设有状态灯及五个主令开关，五个主令开关分别为0％、25％、50％、75％、100％按键开关，所述五个主令开关分别与所述状态灯电气连接。

优选地，所述无线AP的类型为双频内置天线无线AP。

优选地，所述传感器包括红外测距传感器和至少2个常开式行程感应开关，其中，所述红外测距传感器固定安装于漏斗平台的下侧，并电气连接于所述小型PLC模块，探测位置为漏斗落料口斗下方位置，有效感应距离为探测处装卸车车厢粮食装满高度至所述红外测距传感器的距离；所述常开式行程感应开关分别安装于漏斗下端开口的左、右两侧，常开式行程感应开关分别电气连接于所述主令控制平台，其作用在于控制闸门运行的极限距离。

优选地，所述动力驱动单元包括减速电机、制动器、编码器、闸门板、导轨、传动链条和丝杆，其中，所述减速电机、制动器、编码器分别电气连接于所述电源，所述编码器与所述减速电机电气连接，编码器通过采集减速电机的运转数据并反馈至控制箱，以实现对闸门开闭大小的控制，所述闸门板嵌入于所述导轨内部，并与所述传动链条固定连接，所述丝杆与所述传动链条相互啮合，所述减速电机、制动器及丝杆依次传动连接，减速电机根据接收的控制信号传递相应的动力，驱动所述传动链条运动，以实现闸门板的开闭。

优选地，所述闸门板采用面积略大于漏斗落料口面积的长方形钢板，闸门板运动状态为沿着导轨方向，向左移动为关闭状态，向右移动为开启状态。

优选地，漏斗处于全开状态时闸门板处于漏斗最右侧位置，其中所述常开式行程感应开关感应动作，所述主令控制平台漏斗开口度100％状态灯亮。反之闸门板运行至漏斗最左侧时，所述主令控制平台漏斗开口度0％状态灯亮。

优选地，所述传动链条的尺寸为直径30mm、长度900mm，设置于闸门板的正下方。

优选地，为了方便卷取电缆，所述远程闸门控制系统还包括电缆卷盘，所述电缆卷盘固定在漏斗的一侧，具体的，电缆卷盘固定在漏斗上机楼梯对角一侧，使用过程漏斗上机楼梯摆放在陆侧(靠近陆地的一侧),与所述电源的输出端相连接的电缆卷绕于所述电缆卷盘中。

优选地，所述高清摄像头是枪型无线高清红外夜视网络摄像机，采用1080P高清镜头，由于装车过程中漏斗存放于室外特定场地，且各漏斗相距较远，所以所述高清摄像头的防水防尘等级不低于IP65等级，信号有效传输距离达100m以上。

优选地，所述高清摄像头的监测范围为漏斗落料口正下方区域。

由于码头装卸车装粮过程分三个流程装满，首先司机驾车至漏斗下方，此时车厢前端位于漏斗正下方，待此部分装满后驾车向前移动一定距离，然后进行车厢中间部分装车，装满后再向前移动一定距离，最后完成车厢后部装粮。装卸车的行车信号为声光报警器提示音。

优选地，将上述声光报警器设置三个工作状态，分别在装卸车车厢前部装满、中部装满及后部装满时发出报警信号，报警时长依次递增，以提醒司机驾车向前行车。

综上所述，基于现有技术缺陷，本实用新型提供了一种粮食装车漏斗远程闸门控制系统。本系统布置于监控室和装车现场两个场地，采用无线通信方式实现远程控制，利用高清摄像头显示现场实时工作情况，通过主令控制平台发送控制信号，动力驱动单元接收到控制信号控制电动机动作，根据传感器的感应动作完成控制。

本实用新型实用方便、适用性强，在保证设备可靠和无线传输有效的前提下，通过控制室发出的控制指令进行闸门远程开闭控制，达到控制粮食下落流量大小的目的，一方面提高了工作效率，另一方面降低了粮食装车过程对工作人员的健康危害。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式的控制系统的连接示意图；

图2为本实用新型使用时安装的结构示意图；

图3为本实用新型动力驱动单元的结构示意图；

图4为本实用新型控制箱的内部示意图；

图5为本实用新型监控室的内部示意图。

其中：1-编码器；2-减速电机；3-制动器；4-丝杆；5-闸门板；6-传动链条；7-导轨；8-高清摄像头；9-无线AP；10-交换机；11-显示屏；12-常开式行程感应开关；13-电缆卷盘；14-状态灯；15-主令按键；16-无线发送模块；17-无线接收模块；18-小型PLC模块；19-接触器；20-红外测距传感器；21-声光报警器。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的内容、特点及功效，兹举例以下实施例，并配合附图详细说明如下。需要说明的是，以下实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本实用新型的保护范围。

如图1、图2所示，本实用新型为一种粮食装车漏斗远程闸门控制系统，包括高清摄像头8、监控室、控制单元、动力驱动单元、声光报警器21和用于给所述高清摄像头8、动力驱动单元、控制单元和声光报警器21供电的电源，其中，所述高清摄像头8、监控室、控制单元依次无线传输连接，所述动力驱动单元和所述声光报警器21分别与所述控制单元电气连接，所述高清摄像头8、动力驱动单元、控制单元和声光报警器21分别与所述电源电气连接,由此组成了本实用新型实施例的控制系统。

在一个优选的实施例中，所述高清摄像头8安装于漏斗一侧支柱，离地高度4m。

如图5所示，所述监控室包括交换机10、显示屏11、无线发送模块16和主令控制平台，所述控制单元包括控制箱、无线AP 9和传感器，其中，所述无线AP 9、交换机10及显示屏11依次相连,由无线AP 9接收无线信号传输至交换机10，再通过显示屏11显示图像信息，所述无线发送模块16电气连接于所述主令控制平台，主令控制平台可通过所述无线发送模块16编码并发送控制指令；所述传感器电气连接于所述控制箱，所述控制箱接收来自所述传感器反馈的信息。

如图4所示，所述控制箱用于按顺序传递控制信号，包括无线接收模块17、小型PLC模块18和接触器19，所述监控室通过无线发送模块16与所述控制箱的无线接收模块17进行数据传输，所述小型PLC模块18电气连接于所述接触器19，所述接触器19包括主触头和辅助触头,所述辅助触头接收来自小型PLC模块18的控制电流控制主触头闭合。

所述无线接收模块17内含解码功能，可自行接受控制信号并解码输出。

所述小型PLC模块18可连接上位机完成程序编写，输出所需控制信号。

所述主令控制平台设有状态灯及五个主令开关，五个主令开关分别为0％、25％、50％、75％、100％按键开关，所述五个主令开关分别与所述状态灯电气连接。

所述无线AP 9的类型为双频内置天线无线AP。

所述传感器包括红外测距传感器20和至少2个常开式行程感应开关12，其中，所述红外测距传感器20固定安装于漏斗平台的下侧，并电气连接于所述小型PLC模块18，探测位置为漏斗落料口斗下方位置，有效感应距离为探测处装卸车车厢粮食装满高度至所述红外测距传感器20的距离；所述常开式行程感应开关12分别安装于漏斗下端开口的左、右两侧，并分别电气连接于所述主令控制平台，其作用在于控制闸门运行的极限距离。

如图3所示，所述动力驱动单元包括减速电机2、制动器3、编码器1、闸门板5、导轨7、传动链条6和丝杆4，其中，所述减速电机2、制动器3、编码器1分别电气连接于所述电源，所述编码器1与所述减速电机2电气连接，编码器1通过采集减速电机2的运转数据并反馈至控制箱，以实现对闸门开闭大小的控制，所述闸门板5嵌入于所述导轨7内部，并与所述传动链条6固定连接，所述丝杆4与所述传动链条6相互啮合,所述减速电机2、制动器3及丝杆4依次传动连接，减速电机2根据接收的控制信号传递相应的动力，驱动所述传动链条6运动，以实现闸门板5的开闭。

所述闸门板5采用面积略大于漏斗落料口面积的长方形钢板，在一个优选的实施例中，漏斗落料口尺寸为800*400mm，闸门板5优选尺寸为800*450mm的长方形钢板。

如图3所示，闸门板5运动状态为沿着导轨7方向，向左移动为关闭状态，向右移动为开启状态。

漏斗处于全开状态时闸门板处于漏斗最右侧位置，其中所述常开式行程感应开关感应动作，所述主令控制平台漏斗开口度100％状态灯亮。反之闸门板运行至漏斗最左侧时，所述主令控制平台漏斗开口度0％状态灯亮。

所述传动链条6的尺寸为直径30mm、长度900mm，设置于闸门板的正下方。

为了方便卷取电缆，所述动力驱动单元还包括电缆卷盘13，所述电缆卷盘固定在漏斗的一侧，在一个优选的实施例中，电缆卷盘13固定在漏斗上机楼梯对角一侧，使用过程漏斗上机楼梯摆放在陆侧(靠近陆地的一侧),与所述电源的输出端相连接的电缆卷绕于所述电缆卷盘13中。

所述高清摄像头8是枪型无线高清红外夜视网络摄像机，采用1080P高清镜头，由于装车过程中漏斗存放于室外特定场地，且各漏斗相距较远，所以所述高清摄像头8的防水防尘等级不低于IP65等级，信号有效传输距离达100m以上。

需要说明的是，所述高清摄像头8的监测范围为漏斗落料口正下方区域。

本系统的工作过程具体包括如下步骤：

第一步：利用上位机编写好PLC控制程序并上传至CPU，设置无线收发模块的编解码，完成系统运行参数设置工作；

第二步：打开电源，为各装置供电，启动高清摄像头8、无线AP9、交换机10和显示屏11，确认各设备运行有效，完成系统的初始化工作；

第三步：通过显示屏11监控装卸车在漏斗下方的停放情况，确认装卸车驶入漏斗口下方并停放准确后，按下主令按键15，控制信号通过无线发送模块16编码并发送，控制箱内的无线接收模块17接收信号，解码传送至小型PLC模块18，小型PLC模块18运行控制程序发出控制信号控制接触器19闭合，减速电机2得电运行，传动链条6运动，闸门打开，粮食通过落料口落入装卸车车厢；

第四步：红外测距传感器20监测车厢内粮食高度，根据红外测距传感器20的感测距离，当监测位置粮食高度达到响应高度时传感器动作反馈信号至小型PLC模块18，小型PLC模块18控制声光报警器21发声，司机闻声向前行车，系统控制闸门开闭，完成粮食装车过程。

实施例1

高清摄像头收集图像信息并转换发送，监控室内无线AP接收信号传送至交换机，通过交换机转换后由显示屏显示图像信息。

工作人员通过主令控制平台的主令按键发出控制指令，通过无线发送模块编码发送，安装于漏斗平台的控制箱内的无线接收模块接收控制信号，解码后发送至小型PLC模块，小型PLC模块运行内部程序，输出控制电流至接触器，控制接触器闭合，减速电机得电运转，通过制动器和丝杆输出传动力矩,传动链条接收到丝杆传递过来的力矩而产生动力，驱动闸门板沿着导轨运动，从而实现对漏斗口闸门的开闭控制。

在运行过程中，编码器的参数通过预先计算并设置，当减速电机运行时，编码器记录电机数据并反馈至小型PLC模块，小型PLC模块根据收到的模拟信号运行内部程序，控制传动链条的运行状态，从而达到对闸门开闭速度的精确控制。

利用安装在导轨上的五个常开式行程感应开关进行闸门开闭程度的控制，当闸门板运行至常开式行程感应开关感应距离，在闸门板内部产生涡流，从而导致感应开关振荡衰减，感应开关的振荡变化被后级放大电路处理成开关信号并传送到小型PLC模块，小型PLC模块接收信号后控制制动器动作，闸门板的运动停止，从而实现对闸门开闭程度的控制。当接收到下一级开闭程度的控制信号时，感应开关的感应动作停止，闸门运行。

红外测距传感器、小型PLC模块及声光报警器用于感测装车情况，响应距离为车厢顶高度到传感器的距离。随着车厢粮食高度不断增加，当与车厢挡板等高时达到响应距离，红外测距传感器动作，并反馈给小型PLC模块输出控制信号至声光报警器，声光报警器发出报警声，司机闻声驾车动作。

综上所述，利用该系统远程控制闸门开闭来完成粮食装车过程，操作人员可通过观看视频显示屏判断装车情况并进行控制，无需进行高强度的现场控制工作且远离漏斗口，进而提高了工作效率和减少了粮食粉尘对工作人员健康的危害。

以上所述，仅为本实用新型的较佳的具体实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。