CN104898497A - 消防车远程控制终端 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种消防车远程控制终端，包括指令获取模块获取操作指令，操作指令包括车辆驾驶控制指令、喷水灭火操作指令和/或消防车环境检测指令；中央控制器将指令获取模块获取的操作指令发送给数据收发模块，由数据收发模块发送给消防车远程遥控车载控制系统，数据收发模块接收消防车远程遥控车载控制系统返回的信息；视频接收模块，接收消防车远程遥控车载控制系统发送的视频信息；电源模块向中央控制器，指令获取模块、数据收发模块以及视频接收模块供电。接收远程遥控车载控制系统回传的消防车状态信息和火场信息，感知消防员在控制面板上对消防车和消防车作业指令并发给远程遥控车载控制系统，实现遥控消防车作业。

Description

消防车远程控制终端

技术领域

本发明涉及林用消防车远程遥控技术领域，尤其涉及消防车远程控制终端。

背景技术

现有小型林用消防车主要依靠消防员人工驾驶接近火源，实施灭火作业，但草原和林地火的高温和浓烟对消防驾驶员的生命存在着重大的威胁。

如果能够在远处，通过无线视频和数据传输实时掌握火场信息，并能遥控消防车行走和灭火作业，就可以解决这一问题，但是，目前没有针对林用消防车的远程遥控系统。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种消防车远程控制终端，实现遥控消防车作业。

本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施例提供一种消防车远程控制终端，包括中央处理器、指令获取模块、数据收发模块、视频接收模块以及电源模块：

所述指令获取模块获取操作指令，所述操作指令包括车辆驾驶控制指令、喷水灭火操作指令和/或消防车环境检测指令；

所述中央控制器将所述指令获取模块获取的操作指令发送给所述数据收发模块，由所述数据收发模块发送给消防车远程遥控车载控制系统，所述数据收发模块接收所述消防车远程遥控车载控制系统返回的信息；

所述视频接收模块，接收所述消防车远程遥控车载控制系统发送的视频信息；

所述电源模块向所述中央控制器，所述指令获取模块、所述数据收发模块以及所述视频接收模块供电。

由上述本发明实施例提供的技术方案可以看出，实时接收远程遥控车载控制系统回传的消防车状态信息和远程遥控车载控制系统发送的火场信息，感知消防员在控制面板上对消防车和消防车作业指令并发送给远程遥控车载控制系统，实现遥控消防车作业，除了面向森林消防车辆，还可用于扑救难度大、危险性强、人员无法接近的石油、化工、有毒有害液体气体、化学危险品等特殊火灾的消防车辆。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的消防车远程控制终端的构成示意图一。

图2为本发明实施例提供的消防车远程控制终端的构成示意图二。

图3a-3g为本发明实施例提供的消防车远程控制终端的电路原理图，其中，图3a为中央处理器电路原理图，图3b为数据收发模块电路原理图，图3c为视频接收、显示模块电路原理图，图3d为云台控制电路原理图，图3e为消防车方向、喷水控制电路原理图，图3f为信息显示模块电路原理图，图3g为消防车的作业状态获取模块电路原理图。

图4为本发明实施例提供的消防车远程控制终端的电源电路原理图。

图5为本发明实施例提供的消防车远程控制终端的数据处理示意图。

图6为本发明实施例提供的消防车远程控制终端的数据处理流程示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明实施例提供一种消防车远程控制终端，包括中央处理器11、指令获取模块12、数据收发模块13、视频接收模块14以及电源模块15：

指令获取模块获取操作指令，操作指令包括车辆驾驶控制指令、喷水灭火操作指令和/或消防车环境检测指令；

中央控制器将指令获取模块获取的操作指令发送给数据收发模块，由数据收发模块发送给消防车远程遥控车载控制系统，数据收发模块接收消防车远程遥控车载控制系统返回的信息；

视频接收模块，接收消防车远程遥控车载控制系统发送的视频信息；

电源模块向中央控制器，指令获取模块、数据收发模块以及视频接收模块供电。

由上述本发明实施例提供的技术方案可以看出，实时接收远程遥控车载控制系统回传的消防车状态信息和远程遥控车载控制系统发送的火场信息，感知消防员在控制面板上对消防车和消防车作业指令并传送给远程遥控车载控制系统，实现遥控消防车作业，除了面向森林消防车辆，还可用于扑救难度大、危险性强、人员无法接近的石油、化工、有毒有害液体气体、化学危险品等特殊火灾的消防车辆。

具体的，如图2所示，本发明实施例提供的消防车远程控制终端，操作指令包括喷水灭火操作指令时，指令获取模块可以包括视频云台控制指令获取模块21、喷水云台指令控制获取模块22以及喷水控制指令获取模块23：

视频云台控制指令获取模块可以获取对视频云台在水平和/或垂直两个方向上的控制指令信息；

喷水控制指令获取模块可以获取对喷水开关控制指令信息；

喷水云台控制指令获取模块可以获取对喷水云台在水平和/或垂直两个方向上的控制指令信息。

具体的，如图2所示，本发明实施例提供的消防车远程控制终端，操作指令包括车辆驾驶控制指令时，指令获取模块包括方向控制指令获取模块24，获取对消防车的方向和档位控制指令信息。

具体的，如图2所示，本发明实施例提供的消防车远程控制终端，数据收发模块25接收的消防车远程遥控车载控制系统返回的信息包括消防车状态信息：

消防车状态信息包括油门、换档以及转向信息。

具体的，如图2所示，本发明实施例提供的消防车远程控制终端，操作指令包括消防车环境检测指令时，指令获取模块包括环境检测指令获取模块，获取对消防车的车速、温度和湿度检测指令信息。

数据收发模块25接收的消防车远程遥控车载控制系统返回的信息可以包括消防车环境信息：

消防车环境信息可以包括车速、温度和/或湿度信息。

如图2所示，本发明实施例提供的消防车远程控制终端，还可以包括信息显示模块26、视频显示模块27：

信息显示模块26，显示消防车远程遥控车载控制系统返回的消防车环境信息。

视频显示模块27，显示视频接收模块接收的视频信息。

消防车远程遥控车载控制系统发送的视频信息为远程遥控车载控制系统发送的火场信息。

为了便于理解，如图2所示，示意出中央控制器20，电源模块28。

如图3a-3g所示电路，本发明实施例提供的消防车远程控制终端。

如图3a所示，中央处理器可以由ARM Cortex-M3内核的微控制器、复位电路、晶振电路、程序下载调试电路组成，负责控制协调本发明实施例提供的消防车远程控制终端的其它模块。

如图3b所示，数据收发模块可以是433MHz无线通信集成电路，与中央处理器的串口0相连接，负责实时接收小型林用遥控消防车车载控制系统传送回来的小型林用消防车的状态信息(车速、油门、换档、转向系统信息)和部分火场的实时信息(温度、湿度信息)。

如图3c所示，视频接收、显示模块可以是无线远距离无线监控传输设备，无阻传输达2000米，工作频率为2.4GHz～2.5GHz，可用频道8通道，发射功率3W，由电源系统供电，负责实时接收消防车远程遥控车载控制系统传回的火场视频信息并在7寸LCD显示器上呈现给消防员。

如图3d所示，视频云台控制指令获取模块可以包括4个方向的键和相应的驱动电路，在软件支持下获取消防员对视频云台在水平和/或垂直两个方向上的控制指令信息。

喷水云台控制指令获取模块可以包括4个方向的键和相应的驱动电路，在软件支持下获取消防员对喷水云台在水平和/或垂直两个方向上的控制指令信息。

如图3e所示，喷水控制指令获取模块可以包括一个开关按键和相应的电路，在软件支持下获取消防员对喷水开关控制指令信息。

消防车方向控制指令获取模块可以包括一个小型组合方向盘、角度测量传感器和由磁珠和电容组成的π形滤波器辅助电路，与中央处理器模块的ADC(模数转换)接口连接；小型组合方向盘中的档位控制杆在不同的位置将会输出一个编码，与中央处理器模块IO接口连接；在软件的支持下获取消防员对消防车的方向和档位控制指令。

如图3f所示，信息显示模块可以包括3组4位的7段数码管、驱动电路和总线复用控制电路，在软件支持下将消防车车载控制系统传送回来的车速、温度和湿度信息实时显示。

如图3g所示，消防车的作业状态获取模块包括8个LED灯、达林顿晶体管陈列ULN2803和相应的电阻，在软件的支持下显示从中央控制器获取消防车车载控制系统传送回来的作业状态信息，包括喷水状态、喷水和视频云台的状态、以及无线通信的状态，其中LED灯显示绿色表示状态正常，LED灯显示红色表示状态正常。

本发明实施例提供的消防车远程控制终端，各种控制指令都在中央处理器模块中经过软件处理通过数据收发模块传送给消防车的远程遥控车载控制系统并进行相应的消防车驾驶和灭火作业。

本发明实施例提供的消防车远程控制终端，电源模块可以由12伏的铅酸蓄电池、电压变换电路、充电控制电路组成。

电源模块电路图如图4所示。本发明实施例提供的消防车远程控制终端，具有利用市电充电的功能，具有由消防车所发的电充电的功能，充电管理控制电路采用CN3717专门集成电路模块；电压变换电路由R-7805和LM1117S集成芯片和辅助电容电阻构成，完成12伏到5伏和3.3伏电压变化，为远程控制终端的其它模块提供电源。

如图5所示本发明实施例提供的消防车远程控制终端数据处理示意图，本发明实施例提供的消防车远程控制终端获取方向盘转向信息51、换档控制信息52、油门和刹车控制信息53、喷水和摄像云台方向控制信息54，并将采集到的数据通过串口无线设备发送至消防车的远程遥控车载控制系统，即进行数据处理55后通过串口数据收发56；消防车远程遥控车载控制系统回传信息显示57接收并显示消防车的远程遥控车载控制系统传送回来的消防车的状态信息和消防车环境的相关信息(车速、火场视频、温度和湿度)。

可以实时获取消防人员的操作指令，包括车辆驾驶控制指令、喷水灭火操作指令和消防车环境检测指令。

还可以实时接收并显示小型林用遥控消防车远程控制车载控制系统回传的状态信息和消防车环境的相关信息(车速、油门、换档、转向系统信息、温度和湿度)。

本发明实施例提供的消防车远程控制终端与消防车远程遥控车载控制系统通过串口无线传输模块实时通信，通信报文的指令格式如表1所示。

表1

报文说明：

报文头

报文头长度固定，内容固定：0x02

地址(SA),指令源地址

地址为1个字符的无号整型数，范围是0～0xFF。

地址的使用规则如下：

0x000xFF特殊地址；

0x01～0xFE为当前设备的有效地址；

地址(DA)，指令目标地址地址为1个字符的无号整型数，范围是0～0xFF。

地址的使用规则如下：

0x000xFF特殊地址；

0x01～0xFE为当前设备的有效地址；

指令码(FC)

指令编码。指令错误，最高位为'1'，正确为'0'

数据长度

报文长度，如果数据块无内容，该值为0

数据

报文内容

CRC校验

CRC校验码为Header、地址、指令类型、功能码、数据长度、数据区五部分内容的校验和。

结束符

报文长度固定，内容固定：0x03

出现通信故障是系统会返回通信故障代码，通信故障的说明：

说明：

故障码仅用于通信和控制故障代码返回

本发明实施例提供的消防车远程控制终端与消防车远程遥控车载控制系统通信指令如表2所示。

表2

如图6所示，本发明实施例提供的消防车远程控制终端的控制程序：

61、硬件上电初始化。

消防车远程控制终端的硬件上电初始化，完成微处理器的初始化，包括设置微处理器的核心寄存器和控制寄存器、微处理器核心工作模式和微处理器的局部总线模式等。

62、控制系统初始化。

主要是设置特定的工作状态，包括定时器1、定时器2的设置、串口通信的设置和ADC的设置，其中定时器1用于控制数码管显示，定时器2用于按键扫描和控制系统计时。

63、处理按键事件模块。

主要是在定时器2的配合下扫描用户按键，这包括喷水控制按键、视频和喷水云台方向控制按键、档位控制按键；

这些按键的识别也在处理按键模块中进行。

64、采集方向盘角度。

主要在定时器2的配合下通过ADC获取方向盘角度信息，消防车的方向控制信息需要实时传送给消防车远程遥控车载控制系统。

65、无线发送数据报文。

在消防车的方向盘需要转动时，启动无线发送数据报文，将方向控制信息、喷水控制按键、视频和喷水云台方向控制按键、档位控制按键等信息组成符合指令格式的报文，通过与串口连接的无线通信模块传输给消防车远程遥控车载控制系统，以便进行消防车控制和消防作业。

66、发送查询报文。

在消防车的方向盘不需要转动时，间隔一定的时间之后传送相应的按键信息，也就是喷水控制按键、视频和喷水云台方向控制按键、档位控制按键等信息；相应的时间间隔通过定时器2的定时功能实现。

67、档位指示灯控制。

显示目前消防车的档位信息，消防车作业人员需要实时掌握消防车的档位信息，也是消防车控制决策的关键信息之一。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

Claims (8)

1.一种消防车远程控制终端，其特征在于，包括中央处理器、指令获取模块、数据收发模块、视频接收模块以及电源模块：

所述指令获取模块获取操作指令，所述操作指令包括车辆驾驶控制指令、喷水灭火操作指令和/或消防车环境检测指令；

所述中央控制器将所述指令获取模块获取的操作指令发送给所述数据收发模块，由所述数据收发模块发送给消防车远程遥控车载控制系统，所述数据收发模块接收所述消防车远程遥控车载控制系统返回的信息；

所述视频接收模块，接收所述消防车远程遥控车载控制系统发送的视频信息；

所述电源模块向所述中央控制器，所述指令获取模块、所述数据收发模块以及所述视频接收模块供电。

2.根据权利要求1所述的消防车远程控制终端，其特征在于，所述操作指令包括喷水灭火操作指令时，所述指令获取模块包括视频云台控制指令获取模块、喷水云台指令控制获取模块以及喷水控制指令获取模块：

所述视频云台控制指令获取模块获取对视频云台在水平和/或垂直两个方向上的控制指令信息；

所述喷水控制指令获取模块获取对喷水开关控制指令信息；

所述喷水云台控制指令获取模块获取对喷水云台在水平和/或垂直两个方向上的控制指令信息。

3.根据权利要求1或2所述的消防车远程控制终端，其特征在于，所述操作指令包括车辆驾驶控制指令时，所述指令获取模块包括方向控制指令获取模块，获取对消防车的方向和档位控制指令信息。

4.根据权利要求3所述的消防车远程控制终端，其特征在于，所述数据收发模块接收的所述消防车远程遥控车载控制系统返回的信息包括消防车状态信息：

所述消防车状态信息包括油门、换档以及转向信息。

5.根据权利要求1或2所述的消防车远程控制终端，其特征在于，所述操作指令包括消防车环境检测指令时，所述指令获取模块包括环境检测指令获取模块，获取对消防车的车速、温度和湿度检测指令信息。

6.根据权利要求5所述的消防车远程控制终端，其特征在于，所述数据收发模块接收的所述消防车远程遥控车载控制系统返回的信息包括消防车环境信息：

所述消防车环境信息包括车速、温度和/或湿度信息。

7.根据权利要求1或6所述的消防车远程控制终端，其特征在于，所述消防车远程控制终端还包括信息显示模块，显示所述消防车远程遥控车载控制系统返回的消防车环境信息。

8.根据权利要求1所述的消防车远程控制终端，其特征在于，所述消防车远程控制终端还包括视频显示模块，显示所述视频接收模块接收的视频信息。