一種純電動(dòng)道路清掃車(chē)車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種純電動(dòng)道路清掃車(chē)車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)，屬于測(cè)量、分析與控制技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車(chē)尾氣排放所引起的空氣污染問(wèn)題，使得采用綠色能源的電動(dòng)汽車(chē)受到越來(lái)越多的關(guān)注。人們普遍認(rèn)為純電動(dòng)汽車(chē)將是未來(lái)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，但是受到現(xiàn)有電池技術(shù)水平的限制，電池能量密度普遍偏低，導(dǎo)致純電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程有限，另外充電設(shè)施建設(shè)以及安全問(wèn)題，使得純電動(dòng)化在家用乘用車(chē)和長(zhǎng)途貨運(yùn)領(lǐng)域的發(fā)展受到極大的限制。小型清掃車(chē)作為面向住宅區(qū)、廠區(qū)的清掃專(zhuān)用車(chē)，具有區(qū)域化工作、里程固定、使用時(shí)間短等特點(diǎn)，可以忽略上述限制，非常適合純電動(dòng)化。
[0003]清掃車(chē)作為環(huán)衛(wèi)設(shè)備之一，是一種集路面清掃、垃圾回收和運(yùn)輸為一體的新型高效清掃設(shè)備，廣泛應(yīng)用于城市道路、干線公路、廣場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)道面、體育場(chǎng)所、隧道、大型廠區(qū)、城市住宅區(qū)、港口以及公園等的道路清掃。清掃車(chē)不但可以清掃垃圾，而且還可對(duì)道路上的空氣介質(zhì)進(jìn)行除塵凈化，而隨著科技水平和文化意識(shí)的提高，現(xiàn)在的產(chǎn)品設(shè)計(jì)已經(jīng)從功能主義轉(zhuǎn)向情感主義，以技術(shù)為主體的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向以技術(shù)為客體、以用戶為中心的設(shè)計(jì)，對(duì)產(chǎn)品的可靠性、舒適性、節(jié)能環(huán)保性等提出了更高的要求。
[0004]在對(duì)城市環(huán)衛(wèi)工人的調(diào)查中了解到，道路工作的時(shí)間長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率不高。目前，國(guó)家引進(jìn)一些國(guó)外的清潔設(shè)備來(lái)提高環(huán)衛(wèi)工人的工作效率，市場(chǎng)上已有的進(jìn)口設(shè)備，大多采用的是內(nèi)燃機(jī)帶動(dòng)的真空泵“吸取”垃圾，這種方法效率雖然很高，但是設(shè)備較大，需要額外的牽引力，并且化石燃料的使用，既提高了成本，又污染環(huán)境，不符合當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)。因此，設(shè)計(jì)符合市場(chǎng)需求，通過(guò)提升電動(dòng)清掃車(chē)的機(jī)電一體化水平，在安全、環(huán)保、性能、舒適和價(jià)優(yōu)等方面均能滿足用戶需求，符合社會(huì)需求和技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決目前純電動(dòng)道路清掃車(chē)作業(yè)過(guò)程中作業(yè)裝置故障不能及時(shí)預(yù)警與適時(shí)反應(yīng)，純電動(dòng)道路清掃車(chē)作業(yè)過(guò)程中作業(yè)動(dòng)態(tài)不能實(shí)時(shí)顯示，人工監(jiān)測(cè)耗時(shí)效率低、誤差大、工作量大且不具有預(yù)警性等缺陷，本發(fā)明提出了一種小型純電動(dòng)道路清掃車(chē)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，用于小型純電動(dòng)道路清掃車(chē)作業(yè)過(guò)程中的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，實(shí)現(xiàn)作業(yè)動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)顯示、作業(yè)裝置的實(shí)時(shí)控制和作業(yè)故障的預(yù)警與應(yīng)急措施。具體技術(shù)方案如下:
[0006]一種純電動(dòng)道路清掃車(chē)車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)，包括:信息采集調(diào)理模塊、視覺(jué)檢測(cè)模塊、電源模塊、控制器模塊、顯示模塊、報(bào)警模塊和執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊；
[0007]所述信息采集調(diào)理模塊包括盤(pán)刷轉(zhuǎn)速傳感器、滾刷轉(zhuǎn)速傳感器、車(chē)速傳感器、水位傳感器、電壓傳感器、溫度傳感器、第一調(diào)理電路、第二調(diào)理電路、電子行車(chē)控制單元E⑶、A/D轉(zhuǎn)換器；所述盤(pán)刷轉(zhuǎn)速傳感器連接所述第一調(diào)理電路，所述滾刷轉(zhuǎn)速傳感器連接所述第二調(diào)理電路，所述車(chē)速傳感器連接所述ECU，所述水位傳感器連接所述A/D轉(zhuǎn)換器，所述第一調(diào)理電路、所述第二調(diào)理電路、所述E⑶、所述A/D轉(zhuǎn)換器、所述電壓傳感器和所述溫度傳感器均連接所述控制器模塊的輸入端；所述控制器模塊的輸出端分別連接所述顯示模塊、所述報(bào)警模塊和所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊；所述信息采集調(diào)理模塊用于采集電動(dòng)道路清掃車(chē)的盤(pán)刷轉(zhuǎn)速、滾刷轉(zhuǎn)速、車(chē)速、水箱水位、電機(jī)電壓以及駕駛室溫度；
[0008]所述視覺(jué)檢測(cè)模塊包括攝像頭、圖像采集卡；所述攝像頭連接所述圖像采集卡，所述圖像采集卡連接所述顯示模塊；
[0009]所述電源模塊包括車(chē)載電池、直流電壓轉(zhuǎn)換器和逆變器；所述車(chē)載電池經(jīng)所述直流電壓轉(zhuǎn)換器和所述逆變器變換之后給所述監(jiān)控系統(tǒng)供電；
[0010]所述控制器模塊用于根據(jù)所述信息采集調(diào)理模塊提供的盤(pán)刷轉(zhuǎn)速、滾刷轉(zhuǎn)速、車(chē)速、水箱水位、電機(jī)電壓以及駕駛室溫度，一方面利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對(duì)比、分析與診斷后通過(guò)所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊調(diào)節(jié)盤(pán)刷轉(zhuǎn)速和滾刷轉(zhuǎn)速，另一方面根據(jù)車(chē)輛狀態(tài)信息控制報(bào)警模塊和顯示模塊給出提示和顯示。
[0011]進(jìn)一步，所述控制器模塊采用PLC控制器。
[0012]進(jìn)一步，所述顯示模塊為觸摸屏顯示器，采用RS232與所述控制器模塊相連接，所述觸摸屏顯示器界面包括行走界面、清掃界面、電池管理界面、歷史故障界面以及參數(shù)設(shè)置界面。
[0013]進(jìn)一步，所述報(bào)警模塊采用綠、黃、紅三色LED分別顯示車(chē)輛作業(yè)時(shí)正常運(yùn)行、限值預(yù)警與越限報(bào)警三種狀態(tài)。
[0014]進(jìn)一步，所述車(chē)載電池為48V直流電。
[0015]進(jìn)一步，所述直流電壓轉(zhuǎn)換器包括48V-24V、48V-12V和12V-3.3V。
[0016]進(jìn)一步，所述逆變器將直流48V變?yōu)榻涣?20V。
[0017]本發(fā)明的有益效果為:
[0018](I)本發(fā)明通過(guò)安裝前置攝像頭，能夠?qū)崟r(shí)獲取道路清掃車(chē)行進(jìn)過(guò)程中作業(yè)裝置的作業(yè)影像，快速判斷道路顆粒物的形狀大小，檢測(cè)快速準(zhǔn)確，效率高。
[0019](2)本發(fā)明通過(guò)安裝多個(gè)傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)道路清掃車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)并通過(guò)觸摸屏顯示器顯示，PLC控制器依據(jù)運(yùn)行狀態(tài)控制道路清掃車(chē)的盤(pán)刷轉(zhuǎn)速和滾刷轉(zhuǎn)速，提高了道路清掃車(chē)的清掃效率、減少了作業(yè)裝置的故障率和減輕了清潔工人的工作強(qiáng)度，提升了道路清掃車(chē)作業(yè)裝置的自動(dòng)化程度。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明的純電動(dòng)道路清掃車(chē)車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為盤(pán)刷測(cè)速裝置示意圖；
[0022]圖3為輪速測(cè)速裝置示意圖。
[0023]圖中:1-盤(pán)刷；2_磁鋼；3_盤(pán)刷傳感器；4_輪速傳感器；5_齒圈。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0025]如圖1所示，本發(fā)明提出的小型純電動(dòng)道路清掃車(chē)車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)主要由信息采集調(diào)理模塊、觸摸屏顯示模塊、三色LED報(bào)警模塊、電源模塊、視覺(jué)檢測(cè)模塊、控制器模塊和執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊組成，本發(fā)明控制器模塊為PLC控制器；控制器模塊依據(jù)輸入端信息采集調(diào)理模塊的信息，通過(guò)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)盤(pán)刷轉(zhuǎn)速和滾刷轉(zhuǎn)速。信息采集調(diào)理模塊用于采集和獲取清掃車(chē)當(dāng)前狀態(tài)信息，觸摸屏顯示模塊用于顯示清掃車(chē)當(dāng)前狀態(tài)信息，三色LED報(bào)警模塊根據(jù)狀態(tài)信息給出相應(yīng)的狀態(tài)指示，電源模塊由車(chē)載電池、直流電壓轉(zhuǎn)換器DC-DC以及逆變器DC-AC組成，視覺(jué)檢測(cè)模塊用于采集路面信息，控制器模塊根據(jù)采集的清掃車(chē)的狀態(tài)信息，通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊調(diào)節(jié)盤(pán)刷轉(zhuǎn)速和滾刷轉(zhuǎn)速。
[0026]所述信息采集調(diào)理模塊由盤(pán)刷轉(zhuǎn)速傳感器、滾刷轉(zhuǎn)速傳感器、車(chē)速傳感器、水位傳感器、電壓傳感器、溫度傳感器以及第一調(diào)理電路、第二調(diào)理電路、電子行車(chē)控制單元E⑶和A/D轉(zhuǎn)換器組成，信息采集調(diào)理模塊用于采集和獲取清掃車(chē)當(dāng)前狀態(tài)信息，所述狀態(tài)信息包括盤(pán)刷轉(zhuǎn)速、滾刷轉(zhuǎn)速、車(chē)速、水箱水位、電機(jī)電壓以及駕駛室溫度；所述信息采集調(diào)理模塊作為輸入與控制器模塊連接，控制器模塊與觸摸屏顯示模塊連接，用于實(shí)時(shí)顯示清掃車(chē)當(dāng)前狀態(tài)信息。
[0027]本發(fā)明中的盤(pán)刷轉(zhuǎn)速傳感器用于采集電動(dòng)道路清掃車(chē)盤(pán)刷轉(zhuǎn)速，所述盤(pán)刷轉(zhuǎn)速傳感器共有四個(gè)，采用同型號(hào)的霍爾轉(zhuǎn)速傳感器，固定于盤(pán)刷磁鋼的正上方2cm處，如圖2所示，用于同步探測(cè)清掃車(chē)四個(gè)盤(pán)刷的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速，作為PLC控制器模塊的信號(hào)源之一；所述盤(pán)刷磁鋼共有六個(gè)，材料相同，體積相等，均勾分布于盤(pán)刷1/2同心圓圓周上，隨盤(pán)刷同速旋轉(zhuǎn)。
[0028]本發(fā)明中的滾刷轉(zhuǎn)速傳感器用于采集電動(dòng)道路清掃車(chē)滾刷轉(zhuǎn)速，由開(kāi)孔圓盤(pán)與光電檢測(cè)裝置組成；所述開(kāi)孔圓盤(pán)固定于滾刷軸上，隨滾刷同速旋轉(zhuǎn)，且同一圓周上等分地開(kāi)通有六個(gè)方孔；所述光電檢測(cè)裝置由發(fā)光二極管和接收二極管組成，對(duì)稱(chēng)安裝于開(kāi)孔圓盤(pán)的兩邊，使發(fā)光二極管發(fā)出的光穿過(guò)方孔被接收二極管接