起重機(jī)軌道檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種起重機(jī)軌道檢測系統(tǒng)。本系統(tǒng)包括下位機(jī)系統(tǒng)、上位機(jī)系統(tǒng)、光路反射器件、驅(qū)動輪和遙控器。本實用新型將起重機(jī)軌道的檢測工作由空中移到了地面上，大大優(yōu)化了作業(yè)環(huán)境，提高了檢測工作的安全性，本實用新型具有安全性強(qiáng)、檢測方便、快速、精確度高等優(yōu)點(diǎn)，可用于起重機(jī)軌道直線度和雙軌跨距、高差等參數(shù)的精密檢測。
【專利說明】起重機(jī)軌道檢測系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及軌道檢測【技術(shù)領(lǐng)域】和直線度測量【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種起重機(jī)軌道檢測系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]起重機(jī)是一種重要的物料搬運(yùn)設(shè)備，隨著工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，自動化程度的提高，其在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中應(yīng)用越來越廣泛，社會對起重機(jī)的要求也越來越高。起重機(jī)在運(yùn)行中的一個主要問題是車輪啃軌。所謂“啃軌”是指起重機(jī)在運(yùn)行過程中，車輪輪緣與軌道側(cè)面接觸，產(chǎn)生水平側(cè)向推力，引起輪緣與軌道發(fā)生摩擦，致使輪緣很快磨損和變形，使起重機(jī)不能正常運(yùn)行，同時軌道的側(cè)面也會產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損。啃軌會降低車輪和軌道的使用壽命，增大運(yùn)行阻力?！翱熊墶眹?yán)重時，輪緣可能爬到軌頂，造成脫軌事故?！翱熊墶钡脑虮容^復(fù)雜，可能的問題有軌道問題、車輪問題、橋梁問題或電機(jī)問題。其中軌道問題是最基本的問題，它是保障起重機(jī)正常運(yùn)行的先決條件。因此對軌道進(jìn)行定期的檢測和修整是保障起重機(jī)安全運(yùn)行所必不可少的。
[0003]起重機(jī)軌道的檢測作為一項特種檢測內(nèi)容，相對其他軌道來說存在較多的不便和風(fēng)險，其特點(diǎn)主要體現(xiàn)在高度高、跨距大、作業(yè)環(huán)境復(fù)雜、檢測工作困難、危險系數(shù)高等方面。傳統(tǒng)的檢測方法需要檢測人員在起重機(jī)軌道上對其進(jìn)行檢測，作業(yè)環(huán)境復(fù)雜而危險。
[0004]針對起重機(jī)軌道的檢測，國內(nèi)學(xué)者提出了一些新的方法，主要包括激光準(zhǔn)直測量方法和全站儀測量方法。
[0005]激光由于具有亮度高、能量集中、方向性強(qiáng)、單色性好，以及良好的空間和時間相干性，在測量直線度方面，使用準(zhǔn)直后的激光作為有形直線基準(zhǔn)有著很大的優(yōu)勢，而且能夠得到較高的測量精度。采用激光準(zhǔn)直測量方法在測量距離較小時，檢測精度較高，然而當(dāng)軌道長度超過50米時，激光束會受到很多因素的影響，產(chǎn)生漂移，檢測效果不太理想。
[0006]用全站儀測量可以獲得一個比較高的精度，然而現(xiàn)有的全站儀測量方法存在兩個弊病:一是需要將全站儀固定在軌道上瞄準(zhǔn)反射棱鏡，作業(yè)環(huán)境建立在空中，測量人員必須爬到起重機(jī)軌道上進(jìn)行檢測，作業(yè)環(huán)境復(fù)雜而危險，而且由于全站儀體積大、重量重，測量前的建站工作非常不便。實際的現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜多變，往往不容易進(jìn)行空中建站。二是由于全站儀需要固定在一條軌道上進(jìn)行測量，在測另一條軌道時，往往需要再將全站儀移至另一條軌道上重新建站，這無疑增加了檢測工作的工作量和難度。而且由于在檢測過程中，全站儀的位置需要移動，兩條軌道的測量是處于不同的坐標(biāo)系下，在檢測兩條軌道聯(lián)合參數(shù)時需要坐標(biāo)系的變換和統(tǒng)一,增加了數(shù)據(jù)處理的復(fù)雜性。
[0007]由于起重機(jī)軌道的特殊性，目前的檢測方法和檢測系統(tǒng)都存在一個通病，那就是都需要檢測人員在起重機(jī)軌道上進(jìn)行檢測，作業(yè)環(huán)境處于空中，檢測工作非常不便而且存在一定風(fēng)險。迄今為止尚沒有一種檢測精度高、檢測工作簡便、作業(yè)環(huán)境位于地面上、作業(yè)安全系數(shù)高的檢測方法和系統(tǒng)能夠很好的取得應(yīng)用。實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有起重機(jī)軌道檢測方法和系統(tǒng)存在的上述問題，提供一種起重機(jī)軌道檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有安全性強(qiáng)、檢測方便、快速、高效、自動化程度高等特點(diǎn)。
[0009]為達(dá)到上述目的，本實用新型的構(gòu)思是:
[0010]為解決傳統(tǒng)檢測方法高空作業(yè)危險系數(shù)高、檢測不便的問題,將作業(yè)環(huán)境移至地面上，將全站儀固定在地面上建站，由全站儀建立一個統(tǒng)一的全局坐標(biāo)系，對兩條軌道進(jìn)行檢測。由于全站儀建站后位置固定，置于兩條軌道中間，測量兩條軌道時不需要移動位置，因此不需要坐標(biāo)系變換，數(shù)據(jù)處理更簡單。
[0011]由于全站儀固定在地面上，軌檢裝置運(yùn)行在軌道上，其相對于全站儀的位置始終在變化，為了確保在檢測的過程中，全站儀能夠?qū)崟r瞄準(zhǔn)光路反射器件，要求反射器件必須能夠?qū)崿F(xiàn)兩個自由度的旋轉(zhuǎn)，以滿足不同檢測環(huán)境和位置的要求。因此，檢測系統(tǒng)必須能夠?qū)崟r控制反射器件較精確的旋轉(zhuǎn)。
[0012]根據(jù)上述構(gòu)思，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0013]一種起重機(jī)軌道檢測系統(tǒng)，包括下位機(jī)系統(tǒng)、上位機(jī)系統(tǒng)、光路反射器件、驅(qū)動輪和遙控器；所述光路反射器件和驅(qū)動輪安裝在下位機(jī)系統(tǒng)上；所述下位機(jī)系統(tǒng)包括微控制器、電機(jī)驅(qū)動模塊、計數(shù)模塊、編碼器模塊、防撞模塊、防撞報警模塊、無線收發(fā)模塊、遙控控制模塊和下位機(jī)開機(jī)/待機(jī)控制模塊；所述微控制器連接電機(jī)驅(qū)動模塊分別控制光路反射器件旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)，所述計數(shù)模塊連接微控制器，將驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)角度信息反饋至微控制器，所述編碼器模塊連接微控制器，將光路反射器件的旋轉(zhuǎn)角度信息反饋至微控制器，進(jìn)行閉環(huán)精確控制，微控制器連接無線收發(fā)模塊，并通過無線通信方式連接至PC端無線收發(fā)模塊，遙控控制模塊連接下位機(jī)開機(jī)/待機(jī)控制模塊，通過遙控器無線控制下位機(jī)系統(tǒng)的開機(jī)與待機(jī)的狀態(tài)切換；所述上位機(jī)系統(tǒng)包括PC機(jī)、PC端無線收發(fā)模塊和全站儀；所述全站儀位于地面上，連接PC機(jī)，所述PC機(jī)通過PC端無線收發(fā)模塊與下位機(jī)系統(tǒng)通信。
[0014]進(jìn)一步地，所述微控制器選用STC89C52RC單片機(jī)。
[0015]進(jìn)一步地，所述電機(jī)驅(qū)動模塊選用L298N驅(qū)動芯片。
[0016]進(jìn)一步地，所述計數(shù)模塊選用U型對射式光電開關(guān)LTH301-32和電壓比較器LM311，通過電壓比較器LM311，將光電開關(guān)的輸出電壓與2.5V電平作比較，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號連接至微控制器。
[0017]進(jìn)一步地，所述編碼器模塊采用增量式光電編碼器，并通過雙D觸發(fā)器獲取旋轉(zhuǎn)方向信號。
[0018]進(jìn)一步地，所述防撞模塊采用4個漫反射光電開關(guān)檢測前后方的障礙物，漫反射光電開關(guān)為NPN常開型光電接近開關(guān)，四個光電開關(guān)的輸出信號通過四輸入端雙與門74LS21輸出連接至微控制器，任意一個光電開關(guān)檢測到障礙物時，都會引發(fā)最終輸出信號的負(fù)跳變。
[0019]進(jìn)一步地，所述防撞報警模塊包括555定時器、繼電器、驅(qū)動芯片ULN2003以及功放芯片TDA2003，由微處理器單元發(fā)出的控制信號電流經(jīng)過ULN2003放大之后連接繼電器，繼電器由555定時器控制產(chǎn)生不同類型的聲音，導(dǎo)通后控制信號經(jīng)功放芯片TDA2003放大后提供給音頻設(shè)備輸出。
[0020]進(jìn)一步地，所述無線收發(fā)模塊選用P0P2032無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，實現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)、一點(diǎn)對多點(diǎn)、多點(diǎn)對多點(diǎn)的設(shè)備間數(shù)據(jù)的透明傳輸。
[0021]進(jìn)一步地，所述遙控控制模塊選用8路無線搖控開關(guān)，搭配大功率8鍵遙控器，通過遙控器遠(yuǎn)程遙控下位機(jī)系統(tǒng)的開機(jī)與待機(jī)的狀態(tài)切換。
[0022]進(jìn)一步地，所述下位機(jī)開機(jī)/待機(jī)控制模塊包括雙D觸發(fā)器⑶4013、NPN型晶體三極管8050、穩(wěn)壓二極管、繼電器以及按鈕開關(guān)S2和狀態(tài)指示燈，按鈕開關(guān)S2為整個下位機(jī)系統(tǒng)的總開關(guān)，在測量前首先按下該總開關(guān)，此時下位機(jī)系統(tǒng)處于待機(jī)狀態(tài)，僅遙控控制模塊和下位機(jī)開機(jī)/待機(jī)控制模塊工作，通過遙控器上的電源鍵實現(xiàn)下位機(jī)系統(tǒng)的開機(jī)和待機(jī)的狀態(tài)控制，CD4013用于狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)，信號通過三極管8050放大后驅(qū)動繼電器完成下位機(jī)系統(tǒng)狀態(tài)的控制。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下突出的實質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的優(yōu)點(diǎn):
[0024]1.將起重機(jī)軌道的檢測工作由空中轉(zhuǎn)移到了地面上，大大優(yōu)化了作業(yè)環(huán)境，提高了作業(yè)的安全性，建站簡單，測量方便、快速。
[0025]2.一次性建站，檢測過程中，不需要二次建站，在一個統(tǒng)一的坐標(biāo)系下檢測兩條軌道，省去了因二次建站帶來的工作量和坐標(biāo)系變換問題。由于不需要坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，因此大大簡化了數(shù)據(jù)處理算法，數(shù)據(jù)處理變得極為簡便。
[0026]3.該檢測系統(tǒng)在檢測模式下具有自動停止功能?？梢栽赑C機(jī)上設(shè)置采樣點(diǎn)數(shù)量和采樣點(diǎn)間距，下位機(jī)系統(tǒng)根據(jù)上位機(jī)系統(tǒng)設(shè)置的采樣間距，行駛指定距離后自動停下以供檢測人員檢測，不需要人為控制，使得測量工作更加方便。
[0027]4、該檢測系統(tǒng)具有防撞報警功能。當(dāng)檢測過程中遇到障礙物時，檢測系統(tǒng)可以控制檢測機(jī)構(gòu)自動停下并且報警，告知檢測員進(jìn)行故障排除，從而避免檢測工作被卡死。
[0028]5、下位機(jī)系統(tǒng)具有開機(jī)和待機(jī)兩種狀態(tài)，不工作時可以使系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。在檢測工作需要暫停時，可以很方便的在地面上就使整個下位機(jī)系統(tǒng)處于低功耗模式，很大程度上節(jié)約了電量，延長了電池使用時間，避免了因電池頻繁充電而帶來的工作量。
[0029]6、該檢測系統(tǒng)可以實現(xiàn)PC機(jī)對下位機(jī)系統(tǒng)的多機(jī)通訊。用戶可以根據(jù)需要選擇一主一從或一主多從的工作方式。在一主多從方式下，一套檢測系統(tǒng)可以有兩套下位機(jī)系統(tǒng)，分別位于兩條軌道上，從而可以省去在檢測完一條軌道后需要將下位機(jī)系統(tǒng)移至另一條軌道的繁瑣工作。
[0030]7、一站式的檢測。檢測站為上位機(jī)系統(tǒng)，操作者可以在檢測站完成對下位機(jī)系統(tǒng)的控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果顯示、生成檢測報告以及打印報告等一站式操作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1為本實用新型的檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖2為本實用新型實施例2的微控制器原理圖。
[0033]圖3為本實用新型實施例2的電機(jī)驅(qū)動模塊原理圖。
[0034]圖4為本實用新型實施例2的計數(shù)模塊原理圖。
[0035]圖5為本實用新型實施例2的編碼器模塊原理圖。
[0036]圖6為本實用新型實施例2的防撞模塊原理圖。
[0037]圖7為本實用新型實施例2的防撞報警模塊原理圖。
[0038]圖8為本實用新型實施例2的無線收發(fā)模塊原理圖。
[0039]圖9為本實用新型實施例2的遙控控制模塊原理圖。
[0040]圖10為本實用新型實施例2的下位機(jī)開機(jī)/待機(jī)控制模塊原理圖。
[0041]圖11為本實用新型的檢測過程的示意圖。
[0042]圖12為本實用新型上位機(jī)系統(tǒng)初始化的流程圖。
[0043]圖13為本實用新型測量過程的流程圖。

【具體實施方式】
[0044]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0045]實施例1
[0046]如圖1所示，一種起重機(jī)軌道檢測系統(tǒng)，包括下位機(jī)系統(tǒng)1、上位機(jī)系統(tǒng)2、光路反射器件3、驅(qū)動輪4和遙控器5 ;所述光路反射器件3和驅(qū)動輪4安裝在下位機(jī)系統(tǒng)I上；所述光路反射器件3采用反射靶；所述下位機(jī)系統(tǒng)I包括微控制器101、電機(jī)驅(qū)動模塊102、計數(shù)模塊103、編碼器模塊104、防撞模塊105、防撞報警模塊106、無線收發(fā)模塊107、遙控控制模塊108和下位機(jī)開機(jī)/待機(jī)控制模塊109 ;所述微控制器101連接電機(jī)驅(qū)動模塊102控制光路反射器件3旋轉(zhuǎn)，所述編碼器模塊104連接微控制器101，將光路反射器件3的旋轉(zhuǎn)角度信息反饋至微控制器101，進(jìn)行閉環(huán)精確控制，微控制器101連接無線收發(fā)模塊107，并通過無線通信方式連接至PC端無線收發(fā)模塊202，遙控控制模塊108連接下位機(jī)開機(jī)/待機(jī)控制模塊109，通過遙控器5無線控制下位機(jī)系統(tǒng)I的開機(jī)與待機(jī)的狀態(tài)切換；所述上位機(jī)系統(tǒng)2包括PC機(jī)201、PC端無線收發(fā)模塊202和全站儀203 ;所述全站儀203位于地面上，連接PC機(jī)201，所述PC機(jī)201通過PC端無線收發(fā)模塊202與下位機(jī)系統(tǒng)I通信。
[0047]實施例2
[0048]如圖1至圖10所示，本實施例與實施例1基本相同，不同之處在于:
[0049]所述微控制器101選用STC89C52RC單片機(jī)，STC89C52RC系列單片機(jī)是單時鐘/機(jī)器周期的兼容8051內(nèi)核單片機(jī)，是高速/低功耗的新一代8051單片機(jī)，全新的流水線/精簡指令集結(jié)構(gòu)，內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路。
[0050]所述電機(jī)驅(qū)動模塊102選用兩片L298N驅(qū)動芯片分別控制小車驅(qū)動電機(jī)和反射靶旋轉(zhuǎn)電機(jī)，由于電機(jī)從運(yùn)行狀態(tài)突然轉(zhuǎn)換到停止?fàn)顟B(tài)和從順時針狀態(tài)突然轉(zhuǎn)換到逆時針狀態(tài)時會形成很大的反向電流，在電路中加入二極管在產(chǎn)生反向電流的時候進(jìn)行泄流，保護(hù)芯片的安全。
[0051 ] 所述計數(shù)模塊103選用U型對射式光電開關(guān)LTH301-32和電壓比較器LM311，通過電壓比較器LM311，將光電開關(guān)的輸出電壓與2.5V電平作比較，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號連接至微控制器101。
[0052]所述編碼器模塊104采用上海恒祥光學(xué)電子有限公司的K50-J系列增量式空心軸光電旋轉(zhuǎn)編碼器，利用緩沖器CD4010和D觸發(fā)器74LS74構(gòu)成編碼器辨向電路。
[0053]所述防撞模塊105采用4個滬工E3F-DS30C4漫反射光電開關(guān)檢測前后方的障礙物，檢測距離30cm，通過四輸入端雙與門74LS21連接至微控制器101的外部中斷口，任意一個光電開關(guān)檢測到障礙物時，都會引發(fā)微控制器101的外部中斷。
[0054]所述防撞報警模塊106包括555定時器、繼電器、驅(qū)動芯片ULN2003以及功放芯片TDA2003,由微處理器單元101發(fā)出的控制信號電流經(jīng)過ULN2003放大之后連接繼電器，繼電器由555定時器控制產(chǎn)生不同類型的聲音，導(dǎo)通后控制信號經(jīng)功放芯片TDA2003放大后提供給音頻設(shè)備輸出。
[0055]所述無線收發(fā)模塊107選用P0P2032無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，實現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)、一點(diǎn)對多點(diǎn)、多點(diǎn)對多點(diǎn)的設(shè)備間數(shù)據(jù)的透明傳輸。
[0056]所述遙控控制模塊108選用8路無線搖控開關(guān)，搭配大功率8鍵遙控器，通過遙控器遠(yuǎn)程遙控下位機(jī)系統(tǒng)I的開機(jī)與待機(jī)的狀態(tài)切換。
[0057]所述下位機(jī)開機(jī)/待機(jī)控制模塊109包括雙D觸發(fā)器⑶4013、NPN型晶體三極管8050、穩(wěn)壓二極管、繼電器以及按鈕開關(guān)S2和狀態(tài)指示燈，按鈕開關(guān)S2為整個下位機(jī)系統(tǒng)I的總開關(guān)，在測量前首先按下該總開關(guān)，此時下位機(jī)系統(tǒng)I處于待機(jī)狀態(tài)，僅遙控控制模塊108和下位機(jī)開機(jī)/待機(jī)控制模塊109工作，通過遙控器上的電源鍵實現(xiàn)下位機(jī)系統(tǒng)I的開機(jī)和待機(jī)的狀態(tài)控制，CD4013用于狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)，信號通過三極管8050放大后驅(qū)動繼電器完成下位機(jī)系統(tǒng)I狀態(tài)的控制。
[0058]實施例3
[0059]參見圖11，圖12，圖13，下面對本實用新型起重機(jī)軌道檢測系統(tǒng)的檢測過程做詳細(xì)介紹。
[0060]測量前首先建站，將全站儀203固定在兩條軌道之間地面上的某個合適位置，并調(diào)平全站儀203。
[0061]然后將下位機(jī)系統(tǒng)I放置到軌道上，并按下下位機(jī)系統(tǒng)I總開關(guān)，使其處于待機(jī)狀態(tài)。光路反射器件3可以實現(xiàn)兩個自由度的旋轉(zhuǎn)，測量前首先根據(jù)全站儀203與軌道之間的距離以及軌道的高度，人工調(diào)整光路反射器件3的反射靶沿水平軸轉(zhuǎn)動合適的角度，使其靶心能夠近似垂直對準(zhǔn)全站儀的光路。
[0062]系統(tǒng)開機(jī)后，首先進(jìn)行測量信息錄入與軌道長度、跨距、采樣點(diǎn)數(shù)量等參數(shù)的設(shè)置，隨后PC機(jī)201端上位機(jī)軟件進(jìn)行初始化，此時系統(tǒng)開始檢測PC機(jī)201與下位機(jī)系統(tǒng)I及全站儀203通信是否連接，若沒有成功連接，系統(tǒng)會報錯，提示操作者進(jìn)行檢查和修改。若連接成功，上位機(jī)系統(tǒng)2將向下位機(jī)系統(tǒng)I發(fā)送采樣點(diǎn)間距參數(shù)，下位機(jī)系統(tǒng)I收到數(shù)據(jù)后進(jìn)行初始化。同時在全站儀203上進(jìn)行坐標(biāo)系的設(shè)置，建立全局坐標(biāo)系。初始化工作完成后，開始檢測。
[0063]在測量過程中，反射靶在水平方向上保持固定，不再做調(diào)整，測量過程中下位機(jī)系統(tǒng)I實時控制反射靶另一個自由度的旋轉(zhuǎn)，使其在不同的采樣點(diǎn)位置總是能夠近似垂直對準(zhǔn)全站儀203的光路。
[0064]調(diào)整好之后，按下遙控器5的開機(jī)鍵，在遙控控制模塊108和下位機(jī)開機(jī)/待機(jī)控制模塊109的控制下，下位機(jī)系統(tǒng)I開機(jī)。在PC機(jī)201上進(jìn)行現(xiàn)場信息等相關(guān)信息的錄入，并設(shè)定軌道采樣點(diǎn)間距等參數(shù)。隨后PC機(jī)201向下位機(jī)系統(tǒng)I發(fā)送設(shè)定的采樣點(diǎn)間距參數(shù)，下位機(jī)系統(tǒng)I初始化。測量過程中，按下遙控器5檢測模式的前進(jìn)鍵，下位機(jī)系統(tǒng)I向前行駛，當(dāng)行駛了設(shè)定采樣點(diǎn)間距時，在計數(shù)模塊103的控制下，下位機(jī)系統(tǒng)I自動停止，全站儀203測量此時反射靶靶心的坐標(biāo)，PC機(jī)201實時讀取坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并判斷此時反射靶是否需要旋轉(zhuǎn)。如果此時超出設(shè)定的角度閾值，PC機(jī)201向下位機(jī)系統(tǒng)I發(fā)送旋轉(zhuǎn)指令，在編碼器模塊104和電機(jī)驅(qū)動模塊102的閉環(huán)控制下，反射靶做適當(dāng)調(diào)整。下位機(jī)系統(tǒng)I前后兩端各設(shè)置兩組光電接近開關(guān)，檢測過程中，若下位機(jī)系統(tǒng)I遇到障礙物，防撞模塊103產(chǎn)生中斷，微控制器101控制電機(jī)驅(qū)動模塊102停止，并控制防撞報警模塊106進(jìn)行報警。上述對下位機(jī)系統(tǒng)I的控制既可以用遙控器5通過遙控控制模塊108實現(xiàn)，也可以使用PC機(jī)201的上位機(jī)軟件，通過無線收發(fā)模塊107實現(xiàn)。
[0065]操作者通過PC機(jī)201或遙控器5向下位機(jī)系統(tǒng)I發(fā)送控制指令，下位機(jī)系統(tǒng)I收到指令后對其進(jìn)行指令解析，判斷是檢測模式還是調(diào)整模式指令，若是調(diào)整指令，下位機(jī)系統(tǒng)I控制電機(jī)驅(qū)動模塊102作快進(jìn)/快退或反射靶作正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)等姿態(tài)調(diào)整動作。若是檢測指令，即檢測模式下的前進(jìn)或后退指令，下位機(jī)系統(tǒng)I控制電機(jī)驅(qū)動模塊102控制驅(qū)動輪4前進(jìn)或后退。當(dāng)?shù)竭_(dá)下一采樣點(diǎn)后，在計數(shù)模塊103的反饋下，驅(qū)動輪4停止行駛。全站儀203瞄準(zhǔn)反射靶中心，測量靶心坐標(biāo)數(shù)據(jù)。PC機(jī)讀取坐標(biāo)，并進(jìn)行簡單處理，判斷是否需要粗差剔除、是否需要反射靶旋轉(zhuǎn)。若需要反射靶旋轉(zhuǎn)，發(fā)送旋轉(zhuǎn)指令給下位機(jī)系統(tǒng)I。至此一個采樣點(diǎn)測量完成，操作者再次通過PC機(jī)201或遙控器5向下位機(jī)系統(tǒng)I發(fā)送控制指令，采集下一采樣點(diǎn)坐標(biāo)。當(dāng)所有采樣點(diǎn)坐標(biāo)全部采集結(jié)束后，PC機(jī)201進(jìn)行參數(shù)計算、結(jié)果顯示，并生成測量報告，檢測工作完成。
[0066]當(dāng)所有測點(diǎn)測量全部結(jié)束后，PC機(jī)201進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，根據(jù)前述算法計算出相應(yīng)參數(shù)，并通過上位機(jī)系統(tǒng)2界面將檢測結(jié)果顯示出來，最后生成檢測報告。
【權(quán)利要求】
1.一種起重機(jī)軌道檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括下位機(jī)系統(tǒng)(I )、上位機(jī)系統(tǒng)(2)、光路反射器件(3)、驅(qū)動輪(4)和遙控器(5);所述光路反射器件(3)和驅(qū)動輪(4)安裝在下位機(jī)系統(tǒng)(I)上；所述下位機(jī)系統(tǒng)(I)包括微控制器(101)、電機(jī)驅(qū)動模塊(102)、計數(shù)模塊(103)、編碼器模塊(104)、防撞模塊(105)、防撞報警模塊(106)、無線收發(fā)模塊(107)、遙控控制模塊(108)和下位機(jī)開機(jī)/待機(jī)控制模塊(109);所述微控制器(101)連接電機(jī)驅(qū)動模塊(102)分別控制光路反射器件(3)旋轉(zhuǎn)和驅(qū)動輪(4)旋轉(zhuǎn)，所述計數(shù)模塊(103)連接微控制器(101 )，將驅(qū)動輪(4)的旋轉(zhuǎn)角度信息反饋至微控制器(101 )，所述編碼器模塊(104)連接微控制器(101)，將光路反射器件(3)的旋轉(zhuǎn)角度信息反饋至微控制器(101)，進(jìn)行閉環(huán)精確控制，微控制器(101)連接無線收發(fā)模塊(107)，并通過無線通信方式連接至PC端無線收發(fā)模塊(202)，遙控控制模塊(108)連接下位機(jī)開機(jī)/待機(jī)控制模塊(109)，通過遙控器(5)無線控制下位機(jī)系統(tǒng)(I)的開機(jī)與待機(jī)的狀態(tài)切換；所述上位機(jī)系統(tǒng)(2)包括PC機(jī)(201),PC端無線收發(fā)模塊(202)和全站儀(203);所述全站儀(203)位于地面上，連接PC機(jī)(201 )，所述PC機(jī)(201)通過PC端無線收發(fā)模塊(202 )與下位機(jī)系統(tǒng)(I)通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)軌道檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制器(101)選用STC89C52RC 單片機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)軌道檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(jī)驅(qū)動模塊(102)選用L298N驅(qū)動芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)軌道檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述計數(shù)模塊(103)選用U型對射式光電開關(guān)LTH301-32和電壓比較器LM311，通過電壓比較器LM311，將光電開關(guān)的輸出電壓與2.5V電平作比較，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號連接至微控制器(101)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)軌道檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述編碼器模塊(104)采用增量式光電編碼器，并通過雙D觸發(fā)器獲取旋轉(zhuǎn)方向信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)軌道檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述防撞模塊(105)采用4個漫反射光電開關(guān)檢測前后方的障礙物，漫反射光電開關(guān)為NPN常開型光電接近開關(guān)，四個光電開關(guān)的輸出信號通過四輸入端雙與門74LS21輸出連接至微控制器(101),任意一個光電開關(guān)檢測到障礙物時，都會引發(fā)最終輸出信號的負(fù)跳變。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)軌道檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述防撞報警模塊(106)包括555定時器、繼電器、驅(qū)動芯片ULN2003以及功放芯片TDA2003，由微處理器單元(101)發(fā)出的控制信號電流經(jīng)過ULN2003放大之后連接繼電器，繼電器由555定時器控制產(chǎn)生不同類型的聲音，導(dǎo)通后控制信號經(jīng)功放芯片TDA2003放大后提供給音頻設(shè)備輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)軌道檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述無線收發(fā)模塊(107)選用P0P2032無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，實現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)、一點(diǎn)對多點(diǎn)、多點(diǎn)對多點(diǎn)的設(shè)備間數(shù)據(jù)的透明傳輸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)軌道檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述遙控控制模塊(108)選用8路無線搖控開關(guān)，搭配大功率8鍵遙控器，通過遙控器遠(yuǎn)程遙控下位機(jī)系統(tǒng)(I)的開機(jī)與待機(jī)的狀態(tài)切換。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)軌道檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述下位機(jī)開機(jī)/待機(jī)控制模塊(109)包括雙D觸發(fā)器⑶4013、NPN型晶體三極管8050、穩(wěn)壓二極管、繼電器以及按鈕開關(guān)S2和狀態(tài)指示燈，按鈕開關(guān)S2為整個下位機(jī)系統(tǒng)(I)的總開關(guān)，在測量前首先按下該總開關(guān)，此時下位機(jī)系統(tǒng)(I)處于待機(jī)狀態(tài)，僅遙控控制模塊(108)和下位機(jī)開機(jī)/待機(jī)控制模塊(109)工作，通過遙控器(5)上的電源鍵實現(xiàn)下位機(jī)系統(tǒng)(I)的開機(jī)和待機(jī)的狀態(tài)控制，CD4013用于狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)，信號通過三極管8050放大后驅(qū)動繼電器完成下位機(jī)系統(tǒng)(I)狀態(tài)的控制。
【文檔編號】G08C17/02GK203964881SQ201420073004
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月20日
【發(fā)明者】孔慶彬, 程維明, 劉偉, 邵利明, 陳斌 申請人:上海大學(xué), 上海博亞檢測設(shè)備有限公司