CN102117066A - 一种挖掘机的远程控制系统 - Google Patents

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彭莹
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Abstract

本发明公开了一种挖掘机的远程控制系统，包括车载终端及远程控制模块，所述车载终端包括主控芯片，与主控芯片连接有电源、存储模块和控制器；所述远程控制模块包括CPU，与CPU连接有电源、显示模块及操作台模块，其特征在于：所述车载终端中设有与主控芯片连接的视频采集模块，所述车载终端与远程控制模块之间经与主控芯片连接的第一通讯模块和与CPU连接的第二通讯模块构成无线连接，所述第一通讯模块和第二通讯模块均为双通道无线通讯模块，各自包括GSM/GPRS无线模块及3G无线传输模块。本发明通过利用远程控制模块及车载终端实现对挖掘机的远程控制，从而无须操作人员亲自操作，在危险工作环境中保证了操作人员的人身安全，并且也提高了作业效率。

Description

一种挖掘机的远程控制系统
技术领域
本发明涉及一种控制系统，具体涉及一种挖掘机的远程控制系统。
背景技术
随着科学技术的不断进步，在建筑、水利等工程领域，各类施工机械开始被广泛的使用，诸如挖掘机、起重机、推土机等等，这类用于工程建设的施工机械统称为工程机械，其中尤其以挖掘机的使用最为普遍。挖掘机主要由工作装置、行走装置、回转装置、液压控制装置构成，所述工作装置是直接完成工程机械任务的装置，而回转装置和行走装置是工程机械的机体，工作装置转接于回转装置上，回转装置固定于行走装置的底架上，液压控制装置为整个工程机械动作提供液压动力。
随着挖掘机在现代工程作业中的广泛应用，越来越多的场合需要使用到挖掘机，其中绝大多数是较为恶劣的周边环境，有时甚至会在发生山体滑坡、泥石流、地震等自然灾害时，危险还未完全消除的情况下需要紧急使用挖掘机来清理路面排除障碍，然而目前对于挖掘机的操作使用都是需要操作人员亲自在挖掘机的驾驶室内进行手动操作，由于环境的恶劣，个人的视野有限，导致作业效率不高，并且由于挖掘机自身的重量较大，在诸如上述这些发生过危险情况的环境中作业，很容易再次引起塌陷等危险情况，使得操作人员的人身安全存在较大的安全隐患。
发明内容
本发明目的是提供一种挖掘机的远程控制系统，无须操作人员亲自操作，保证了操作人员人身安全，且提高了作业效率。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种挖掘机的远程控制系统，包括车载终端及远程控制模块，所述车载终端包括主控芯片，与主控芯片连接有电源、存储模块和控制器；所述远程控制模块包括CPU，与CPU连接有电源、显示模块及操作台模块，所述车载终端中设有与主控芯片连接的视频采集模块，所述车载终端与远程控制模块之间经与主控芯片连接的第一通讯模块和与CPU连接的第二通讯模块构成无线连接，所述第一通讯模块和第二通讯模块均为双通道无线通讯模块，各自包括GSM/GPRS无线模块及3G无线传输模块。
进一步的技术方案，所述视频采集模块经3G无线传输模块与所述主控芯片连接。
优选的技术方案，所述视频采集模块包括摄像头及无线发射模块，所述车载终端的主控芯片上连接有与无线发射模块配合的无线接收模块。
上述技术方案中，控制系统包括车载终端和远程控制模块，车载终端包括主控芯片、电源、存储模块及视频采集模块；远程控制模块包括CPU、电源、显示模块及操作模块；车载终端和远程控制模块均串口连接有GSM/GPRS双模无线通讯模块及3G无线传输模块，采用双通道无线通讯模块，使得视频信号和操作指令可分离传输，避免相互干扰；存储模块为静态数据存储模块，采用电可擦除可编程只读存储器EEPROM用于存储远程控制命令解码规则，通过串口和主控芯片连接；主控芯片和挖掘机的控制器通过USB串口连接，方便拆卸和各种型号的挖掘机使用该装置；视频采集模块包括摄像头、无线发射模块，连接端采用磁铁块，使得摄像头可以吸附在挖掘机的任意部位上。本系统在使用时，摄像头对工作现场进行拍摄，视频采集模块将数据发送给主控芯片，主控芯片通过通讯模块发送给远程控制中心的通讯模块，经过CPU的A/D转换器进行数模转换，再从显示模块显示，操作模块进入工作状态，远程操作人员根据显示模块上观察到的挖掘机工作状态和环境进行对应的操作，从而实现远程控制。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1．本发明通过在挖掘机上设置车载终端，并通过通讯模块配合设有远程控制模块，操作人员利用远程控制模块及车载终端实现对挖掘机的远程控制，从而在危险工作环境中保证了操作人员的人身安全，并且也提高了作业效率；
2．本发明采用无线通讯模块实现数据传输，减少了线路布设，降低了成本，并且无须对挖掘机的现有结构进行大规模的改造，易于实现；
3．本发明采用双通道无线通讯模块，实现了视频信号和操作指令的分别传输，提高了抗干扰能力和信息可靠性；
4．本发明结构简单，使用方便，且成本低廉，适合推广使用。
附图说明
图1为本发明实施例一的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：参见图1所示，一种挖掘机的远程控制系统，包括车载终端及远程控制模块，所述车载终端包括主控芯片，与主控芯片连接有电源、存储模块、控制器及视频采集模块；所述远程控制模块包括CPU，与CPU连接有电源、显示模块及操作台模块，所述主控芯片与CPU之间经通讯模块连接，所述通讯模块包括GSM/GPRS双模无线通讯模块及3G无线传输模块，所述视频采集模块经3G无线传输模块与所述主控芯片连接，所述GSM/GPRS双模无线通讯模块及3G无线传输模块分别与主控芯片的I/O口连接，所述视频采集模块包括摄像头及无线发射模块。
本系统在使用时，采用单个摄像头或摄像头阵列，摄像头安装在挖掘机机身的多个部位，实现对工作现场的全方位拍摄。视频采集模块将数据发送给主控芯片，主控芯片通过3G无线传输模块发送给远程控制模块的3G无线传输模块接收端，经过CPU的A/D转换器进行数模转换，通过显示模块显示，CPU接收到3G无线传输模块视频信号的同时给操作模块一个高电平“1”信号，操作模块进入工作状态，远程操作人员根据显示器上观察到的挖掘机工作状态和环境进行对应操作，如按下“前进”按钮，命令信号经过CPU编/解码器进行编码并通过GSM/GPRS双模式无线通讯模块发射端发送给车载终端，车载终端GSM/GPRS双模式无线通讯模块接收到控制命令数据包，并把控制命令数据包通过串口发送到主控芯片，主控芯片根据静态数据存储模块中的解码规则对控制命令数据包解析，并根据解析结果执行相应操作，实现远程控制。
远程控制模块CPU循环检测GSM/GPRS双模式无线通讯模块、3G无线传输状态，未开启或发生中断故障，致使显示设备无法正确显示实时工作状态，CPU发送关机指令通过GSM/GPRS双模式无线通讯模块发射端发送给车载终端，主控芯片将关机解码指令发送给挖掘机自身的控制器，挖掘机停止工作，实现安全保护，同时操作台一直检测到低电平“0”信号，操作平台处于锁闭状态。车载终端主控芯片循环检测GSM/GPRS双模式无线通讯模块、3G无线传输状态，未开启或发生中断故障则执行关机指令实现自保护。

Claims (3)

1.一种挖掘机的远程控制系统，包括车载终端及远程控制模块，所述车载终端包括主控芯片，与主控芯片连接有电源、存储模块和控制器；所述远程控制模块包括CPU，与CPU连接有电源、显示模块及操作台模块，其特征在于：所述车载终端中设有与主控芯片连接的视频采集模块，所述车载终端与远程控制模块之间经与主控芯片连接的第一通讯模块和与CPU连接的第二通讯模块构成无线连接，所述第一通讯模块和第二通讯模块均为双通道无线通讯模块，各自包括GSM/GPRS无线模块及3G无线传输模块。
2.根据权利要求1所述的一种挖掘机的远程控制系统，其特征在于：所述视频采集模块经3G无线传输模块与所述主控芯片连接。
3.根据权利要求1所述的一种挖掘机的远程控制系统，其特征在于：所述视频采集模块包括摄像头及无线发射模块，所述车载终端的主控芯片上连接有与无线发射模块配合的无线接收模块。
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