單軌吊綜合集控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種單軌吊綜合集控系統(tǒng)。所述單軌吊綜合集控系統(tǒng)數(shù)由傳電臺、無線射頻基站、拾音器、語音識別裝置、手持無線終端、西門子PLC、以太網(wǎng)模塊、操作臺、觸摸屏、控制手柄、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、工控機(jī)、人車閉鎖裝置、紅外人體傳感器、無線射頻卡、單軌道檢測傳感器、車載無線控制裝置、漏電保護(hù)裝置、運行顯示及聲光報警裝置、電控元件、無線控制模塊組成。所述單軌吊綜合集控系統(tǒng)實現(xiàn)了單軌吊的遙控、聲控、集中控制、人車閉鎖、漏電保護(hù)、機(jī)車定位。
【專利說明】
單軌吊綜合集控系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明專利涉及礦山單軌吊運輸作業(yè)，特別是礦山實驗室單軌吊的集控實驗作業(yè)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]單軌吊運輸是礦山生產(chǎn)輔助運行的重要運輸方法之一，其為由具有各種功能的吊掛車輛連成車組，在柴油機(jī)或者蓄電池組電牽引下，沿懸掛的工字鋼軌道吊梁運行的系統(tǒng)。 單軌吊車運輸?shù)闹饕獌?yōu)點:一是單軌吊車本機(jī)截面小，巷道斷面空間利用率高;二是可用于平巷和斜巷的連續(xù)不轉(zhuǎn)載運輸，其運送載荷不受底板條件限制，可在各種豎曲線、平曲線及復(fù)雜曲線運行;三是可完成從采區(qū)車場直至工作面不經(jīng)轉(zhuǎn)載的輔助運輸，可用于把主要運輸大巷和采區(qū)巷道連在一起的輔助運輸作業(yè)。因此單軌吊運輸目前被廣泛應(yīng)用在礦山生產(chǎn)中。近幾年來，隨著無線遙控技術(shù)，語音識別技術(shù)的發(fā)展，這兩種控制方式逐漸被應(yīng)用在各行各業(yè)，但在單軌吊運輸控制上，對這兩種控制技術(shù)的應(yīng)用還尚屬空白。因此，有必要開發(fā)一款單軌吊綜合集控裝置，即可以實現(xiàn)傳統(tǒng)的自動化控制，又可以實現(xiàn)對單軌吊的無線遙控和聲控方式。本單軌吊綜合集控系統(tǒng)可實現(xiàn)單軌吊的手動工作方式、檢修工作方式、自動控制方式、點動工作方式、無線遙控工作方式、聲控工作方式的集成控制，同時又是單軌吊生產(chǎn)廠家、高等院校等對單軌吊集中控制的綜合試驗臺，該技術(shù)自動化、智能化程度高，技術(shù)先進(jìn)，生產(chǎn)成本低，具有較好的市場競爭優(yōu)勢和推廣應(yīng)用價值。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明實施例的目的在于提供單軌吊綜合集控系統(tǒng)，旨在解決單軌吊的綜合集中控制，實現(xiàn)單軌吊的手動控制、檢修工作、自動控制、點動控制、無線遙控、聲控的集成控制。
[0004]本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，所述單軌吊綜合集控系統(tǒng)包括:
[0005]操作臺，為所述單軌吊綜合集控系統(tǒng)的殼體，用于安裝觸摸屏、西門子PLC、以太網(wǎng)模塊、無線控制手柄、電控元件的柜體；
[0006]西門子PLC，為所述單軌吊綜合集控系統(tǒng)的中央控制單元，用于在單軌吊綜合集控系統(tǒng)及控制中的輸入、輸出控制；
[0007]觸摸屏，為所述單軌吊綜合集控系統(tǒng)人機(jī)界面顯示單元，用于單軌吊綜合集控系統(tǒng)控制方式選擇及參數(shù)輸入、輸出顯示；
[0008]電控元件，為所述單軌吊綜合集控系統(tǒng)的外圍控制單元，用于執(zhí)行西門子PLC控制指令；
[0009]以太網(wǎng)模塊，用于所述西門子PLC和工控機(jī)的以太網(wǎng)通訊；
[0010]控制手柄，安裝在所述操作臺上，用于單軌吊在吊裝、前進(jìn)、后退操作時的手柄控制；
[0011]手持無線終端，為可攜帶的無線控制裝置，用于單軌吊吊裝、前進(jìn)、后退操作手持終端控制，經(jīng)過無線控制模塊將手持終端的控制信號傳輸給所述西門子PLC;
[0012]無線控制模塊，接受手持無線終端傳輸?shù)臒o線通訊信號，并傳輸給所述西門子 PLC；[〇〇13]拾音器，用于采集控制人員的聲音信號，并將該信號轉(zhuǎn)換成電信號輸送給語音識別裝置；
[0014]語音識別裝置，用于對所述拾音器采集的聲音信號進(jìn)行語音辨識，識別出單軌吊控制信息，實現(xiàn)單軌吊的吊裝、前進(jìn)、后退操作的語音控制；
[0015]數(shù)傳電臺，實現(xiàn)所述西門子PLC和單軌吊上放置的車載無線控制裝置之間的數(shù)據(jù)信息的無線通訊；
[0016]紅外人體傳感器，檢測單軌吊行駛過程中有無人員闖入，一旦有人闖入則將信號發(fā)送給人車閉鎖裝置，實現(xiàn)人員闖入時的報警和停車功能；
[0017]人車閉鎖裝置，檢測到紅外人體傳感器人員闖入信號后，通過所述西門子PLC，在所述數(shù)傳電臺無線通訊下，將停車閉鎖信號發(fā)送給車載無線控制裝置，實現(xiàn)人員闖入時停車的控制；
[0018]無線射頻基站，實現(xiàn)讀取單軌吊上放置的無線射頻卡；
[0019]網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，在所述以太網(wǎng)模塊的連接下，實現(xiàn)所述西門子PLC和工控機(jī)的通訊；
[0020]工控機(jī)，在所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和所述以太網(wǎng)模塊的連接下，實現(xiàn)與所述西門子PLC， 實現(xiàn)對所述西門子PLC上位機(jī)管理；[0021 ]車載無線控制裝置，安裝在單軌吊上，在所述數(shù)傳電臺的無線通訊下，實現(xiàn)和所述西門子PLC之間的通訊，控制單軌吊來完成所述西門子PLC的控制指令，通知將安裝在單軌吊上的漏電保護(hù)裝置和單軌吊檢測傳感器的參數(shù)值上傳給所述西門子PLC;
[0022]漏電保護(hù)裝置，安裝在單軌吊上，對正在運行的單軌吊的電參數(shù)及是否發(fā)生漏電進(jìn)行檢測，一旦檢測到有漏電電流，則通過所述車載無線控制裝置和所述數(shù)傳電臺上傳至所述西門子PLC;[〇〇23]單軌吊檢測傳感器，安裝在單軌吊上，對正在運行的單軌吊的運行速度，運行距離參數(shù)進(jìn)行檢測，并通過所述車載無線控制裝置和所述數(shù)傳電臺上傳至所述西門子PLC; [〇〇24]運行顯示及聲光報警裝置，安裝在單軌吊上，用于顯示正在運行的單軌吊的運行速度、距離、電參數(shù)及報警信息；
[0025]無線射頻卡，安裝在單軌吊上，用于標(biāo)示單軌吊的身份及位置信息，經(jīng)由所述無線射頻基站上傳給所述西門子PLC，再上傳給所述工控機(jī)，實現(xiàn)單軌吊的身份辨識和定位。
[0026]進(jìn)一步，所述單軌吊綜合集控系統(tǒng)，在所述拾音器和所述語音識別裝置的參與控制下，控制人員可以通過聲音信號，實現(xiàn)單軌吊的上下吊裝、前進(jìn)、后退操作的語音控制。
[0027]進(jìn)一步，所述單軌吊綜合集控系統(tǒng)，在所述手持無線終端的參與控制下，控制人員可以通過操作所述手持無線終端，實現(xiàn)單軌吊的上下吊裝、前進(jìn)、后退操作的無線遙控。
[0028]進(jìn)一步，所述單軌吊綜合集控系統(tǒng)，通過所述紅外人體傳感器和所述人車閉鎖裝置，可以實現(xiàn)單軌吊在運行中一旦有人員闖入，則發(fā)出報警信號，并及時停車。
[0029]進(jìn)一步，所述單軌吊綜合集控系統(tǒng)，在所述操作臺的執(zhí)行按鈕、所述電控元件、所述語音識別裝置、所述手持無線終端、所述控制手柄的參與控制下，該單軌吊綜合集控系統(tǒng)可實現(xiàn)對被控制單軌吊的手動工作方式、檢修工作方式、自動控制方式、點動工作方式、無線遙控工作方式、聲控工作方式的集成控制。
[0030]本發(fā)明實現(xiàn)了單軌吊的自動控制、無線遙控、聲控等多種控制方式，科研成果將極大地帶動科技進(jìn)步和社會、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，極大地降低了單軌吊操作工人的勞動強(qiáng)度。【附圖說明】
[0031]圖1是本發(fā)明實施例提供的單軌吊綜合集控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0032]圖2是本發(fā)明實施例提供的單軌吊綜合集控系統(tǒng)總體組成示意圖。
[0033]圖中，1.數(shù)傳電臺；2.無線射頻基站；3.拾音器;4.語音識別裝置;5.手持無線終端;6.西門子PLC;7.以太網(wǎng)模塊;8.操作臺；9.觸摸屏；10.控制手柄；11.網(wǎng)絡(luò)交換機(jī);12.工控機(jī)；13.人車閉鎖裝置；14.紅外人體傳感器；15.無線射頻卡；16.單軌道檢測傳感器；17.車載無線控制裝置；18.漏電保護(hù)裝置；19.運行顯示及聲光報警裝置;20.電控元件;21.無線控制模塊?！揪唧w實施方式】[〇〇34]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0035]圖1示出了本發(fā)明提供的單軌吊綜合集控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)。為了便于說明，僅僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分。
[0036]本發(fā)明的單軌吊綜合集控系統(tǒng)，該單軌吊綜合集控系統(tǒng)包括:數(shù)傳電臺、無線射頻基站、拾音器、語音識別裝置、手持無線終端、西門子PLC、以太網(wǎng)模塊、操作臺、觸摸屏、控制手柄、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、工控機(jī)、人車閉鎖裝置、紅外人體傳感器、無線射頻卡、單軌道檢測傳感器、車載無線控制裝置、漏電保護(hù)裝置、運行顯示及聲光報警裝置、電控元件、無線控制模塊。
[0037]作為本發(fā)明實施例的一優(yōu)化方案，在所述拾音器和所述語音識別裝置的參與控制下，控制人員可以通過聲音信號，實現(xiàn)單軌吊的上下吊裝、前進(jìn)、后退操作的語音控制。
[0038]作為本發(fā)明實施例的一優(yōu)化方案，在所述手持無線終端的參與控制下，控制人員可以通過操作所述手持無線終端，實現(xiàn)單軌吊的上下吊裝、前進(jìn)、后退操作的無線遙控。
[0039]作為本發(fā)明實施例的一優(yōu)化方案，通過所述紅外人體傳感器和所述人車閉鎖裝置，可以實現(xiàn)單軌吊在運行中一旦有人員闖入，則發(fā)出報警信號，并及時停車。
[0040]作為本發(fā)明實施例的一優(yōu)化方案，在所述操作臺的執(zhí)行按鈕、所述電控元件、所述語音識別裝置、所述手持無線終端、所述控制手柄的參與控制下，該單軌吊綜合集控系統(tǒng)可實現(xiàn)對被控制單軌吊的手動工作方式、檢修工作方式、自動控制方式、點動工作方式、無線遙控工作方式、聲控工作方式的集成控制。
[0041]本發(fā)明的單軌吊綜合集控系統(tǒng)由數(shù)傳電臺1、無線射頻基站2、拾音器3、語音識別裝置4、手持無線終端5、西門子PLC6、以太網(wǎng)模塊7、操作臺8、觸摸屏9、控制手柄10、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)11、工控機(jī)12、人車閉鎖裝置13、紅外人體傳感器14、無線射頻卡15、單軌道檢測傳感器 16、車載無線控制裝置17、漏電保護(hù)裝置18、運行顯示及聲光報警裝置19、電控元件20、無線控制模塊21組成。[〇〇42] 所述觸摸屏9、控制手柄10、西門子PLC6、以太網(wǎng)模塊7、電控元件20、無線控制模塊21安裝在所述操作臺8內(nèi)部。[〇〇43]所述觸摸屏9、控制手柄10、以太網(wǎng)模塊7、電控元件20、無線控制模塊21、語音識別裝置4、人車閉鎖裝置13、無線射頻基站2、數(shù)傳電臺1均接入所述西門子PLC6,在所述數(shù)傳電臺1的無線通訊下與所述車載無線控制裝置17無線通訊，在所述無線射頻基站2的無線通訊下與所述無線射頻卡15通訊。
[0044]所述紅外人體傳感器14接入所述人車閉鎖裝置13后聯(lián)接所述操作臺8內(nèi)的所述西門子PLC6,實現(xiàn)單軌吊運行時“行車不行人，行人不行車”的人車閉鎖控制;所述拾音器3接入所述語音識別裝置4后聯(lián)接所述操作臺8內(nèi)的所述西門子PLC6,實現(xiàn)單軌吊的語音控制； 所述工控機(jī)12聯(lián)接所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)11后接入所述操作臺8內(nèi)的所述以太網(wǎng)模塊7,實現(xiàn)所述單軌吊綜合集控系統(tǒng)的上位機(jī)管理;所述手持無線終端5經(jīng)過所述無線通訊模塊21接入到所述操作臺8內(nèi)的所述西門子PLC6，實現(xiàn)單軌吊的無線遙控。
[0045]所述車載無線控制裝置17、所述漏電保護(hù)裝置18、所述單軌吊檢測傳感器16、所述運行顯示及聲光報警裝置19安裝在單軌吊上，經(jīng)過所述數(shù)傳電臺1與所述所述西門子PLC6 無線通訊，實現(xiàn)信號的無線傳輸及單軌吊的無線控制。
[0046]所述無線射頻卡15安裝在單軌吊上，將信號無線傳遞給所述無線射頻基站2,由所述工控機(jī)12實現(xiàn)單軌吊的身份辨識及定位。[〇〇47]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.單軌吊綜合集控系統(tǒng)，其特征在于，所述單軌吊綜合集控系統(tǒng)包括:操作臺，為所述單軌吊綜合集控系統(tǒng)的殼體，用于安裝觸摸屏、西門子PLC、以太網(wǎng)模 塊、無線控制手柄、電控元件的柜體；西門子PLC，為所述單軌吊綜合集控系統(tǒng)的中央控制單元，用于在單軌吊綜合集控系統(tǒng) 及控制中的輸入、輸出控制；觸摸屏，為所述單軌吊綜合集控系統(tǒng)人機(jī)界面顯示單元，用于單軌吊綜合集控系統(tǒng)控 制方式選擇及參數(shù)輸入、輸出顯示；電控元件，為所述單軌吊綜合集控系統(tǒng)的外圍控制單元，用于執(zhí)行西門子PLC控制指 令；以太網(wǎng)模塊，用于所述西門子PLC和工控機(jī)的以太網(wǎng)通訊；控制手柄，安裝在所述操作臺上，用于單軌吊在吊裝、前進(jìn)、后退操作時的手柄控制；手持無線終端，為可攜帶的無線控制裝置，用于單軌吊吊裝、前進(jìn)、后退操作手持終端 控制，經(jīng)過無線控制模塊將手持終端的控制信號傳輸給所述西門子PLC;無線控制模塊，接受手持無線終端傳輸?shù)臒o線通訊信號，并傳輸給所述西門子PLC;拾音器，用于采集控制人員的聲音信號，并將該信號轉(zhuǎn)換成電信號輸送給語音識別裝 置；語音識別裝置，用于對所述拾音器采集的聲音信號進(jìn)行語音辨識，識別出單軌吊控制 信息，實現(xiàn)單軌吊的吊裝、前進(jìn)、后退操作的語音控制；數(shù)傳電臺，實現(xiàn)所述西門子PLC和單軌吊上放置的車載無線控制裝置之間的數(shù)據(jù)信息 的無線通訊；紅外人體傳感器，檢測單軌吊行駛過程中有無人員闖入，一旦有人闖入則將信號發(fā)送 給人車閉鎖裝置，實現(xiàn)人員闖入時的報警和停車功能；人車閉鎖裝置，檢測到紅外人體傳感器人員闖入信號后，通過所述西門子PLC，在所述 數(shù)傳電臺無線通訊下，將停車閉鎖信號發(fā)送給車載無線控制裝置，實現(xiàn)人員闖入時停車的 控制；無線射頻基站，實現(xiàn)讀取單軌吊上放置的無線射頻卡；網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，在所述以太網(wǎng)模塊的連接下，實現(xiàn)所述西門子PLC和工控機(jī)的通訊；工控機(jī)，在所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和所述以太網(wǎng)模塊的連接下，實現(xiàn)與所述西門子PLC，實現(xiàn) 對所述西門子PLC上位機(jī)管理；車載無線控制裝置，安裝在單軌吊上，在所述數(shù)傳電臺的無線通訊下，實現(xiàn)和所述西門 子PLC之間的通訊，控制單軌吊來完成所述西門子PLC的控制指令，通知將安裝在單軌吊上 的漏電保護(hù)裝置和單軌吊檢測傳感器的參數(shù)值上傳給所述西門子PLC;漏電保護(hù)裝置，安裝在單軌吊上，對正在運行的單軌吊的電參數(shù)及是否發(fā)生漏電進(jìn)行 檢測，一旦檢測到有漏電電流，則通過所述車載無線控制裝置和所述數(shù)傳電臺上傳至所述 西門子PLC;單軌吊檢測傳感器，安裝在單軌吊上，對正在運行的單軌吊的運行速度，運行距離參數(shù) 進(jìn)行檢測，并通過所述車載無線控制裝置和所述數(shù)傳電臺上傳至所述西門子PLC;運行顯示及聲光報警裝置，安裝在單軌吊上，用于顯示正在運行的單軌吊的運行速度、 距離、電參數(shù)及報警信息；無線射頻卡，安裝在單軌吊上，用于標(biāo)示單軌吊的身份及位置信息，經(jīng)由所述無線射頻 基站上傳給所述西門子PLC，再上傳給所述工控機(jī)，實現(xiàn)單軌吊的身份辨識和定位。2.如權(quán)利要求1所述的單軌吊綜合集控系統(tǒng)，其特征在于，在所述拾音器和所述語音識 別裝置的參與控制下，控制人員可以通過聲音信號，實現(xiàn)單軌吊的上下吊裝、前進(jìn)、后退操 作的語音控制。3.如權(quán)利要求1所述的單軌吊綜合集控系統(tǒng)，其特征在于，在所述手持無線終端的參與 控制下，控制人員可以通過操作所述手持無線終端，實現(xiàn)單軌吊的上下吊裝、前進(jìn)、后退操 作的無線遙控。4.如權(quán)利要求1所述的單軌吊綜合集控系統(tǒng)，其特征在于，通過所述紅外人體傳感器和 所述人車閉鎖裝置，可以實現(xiàn)單軌吊在運行中一旦有人員闖入，則發(fā)出報警信號，并及時停車。5.如權(quán)利要求1所述的單軌吊綜合集控系統(tǒng)，其特征在于，在所述操作臺的執(zhí)行按鈕、 所述電控元件、所述語音識別裝置、所述手持無線終端、所述控制手柄的參與控制下，該單 軌吊綜合集控系統(tǒng)可實現(xiàn)對被控制單軌吊的手動工作方式、檢修工作方式、自動控制方式、 點動工作方式、無線遙控工作方式、聲控工作方式的集成控制。
【文檔編號】G05B19/418GK106094767SQ201610645041
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月2日 公開號201610645041.5, CN 106094767 A, CN 106094767A, CN 201610645041, CN-A-106094767, CN106094767 A, CN106094767A, CN201610645041, CN201610645041.5
【發(fā)明人】宋慶軍, 姜海燕, 侯新華, 宋慶輝
【申請人】山東科技大學(xué)