CN105302163A - 大中型监控转台转动系统及其运行控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了大中型监控转台转动系统及其运行控制方法，包括水平方位360°连续旋转的旋转装置和俯仰方位在极限位置停止的俯仰装置，所述旋转装置和俯仰装置分别连接第一主控板和第二主控板，计算机控制软件发送相关指令，第一、二主控板接收各项指令控制转动速度和方位角度，转台转动速度和方位角度实时状态信息会反馈给第一、二主控板，对反馈信息进行计算监测，记录实时转动状态，并把状态信息反馈给计算机控制软件。以上方法可以在中大型监控转台水平方位系统和俯仰方位系统出现故障或误操作后，有效地防止系统失控或碰撞发生，避免产生其他破坏，整体解决方法考虑全面，设计简单有效，具有一定的自修复能力。

Description

大中型监控转台转动系统及其运行控制方法
技术领域
本发明属于监控转台控制技术领域，具体涉及一种控制大中型监控转台（云台）俯仰角度、方位角度转动系统及其修复方法。
背景技术
大中型监控转台（云台）是一种较为复杂的控制系统，涉及结构、电路、软件、电机等，特点是体积大、质量重、承载能力强，往往承载大型的中远程监控白光摄像机、红外摄像机、激光探照、激光测距等多款设备，转动方向多为水平方位360°旋转和俯仰方位限位转动。存在监控转台（云台）不受控制，在极限位置停不下来或连续飞速旋转的情况，致使相关联设备损坏无法正常工作，甚至出现安全问题。
发明内容
为解决现有技术存在的上述缺陷，本发明目的在于为了防止监控转台（云台）不受控制转动，在极限位置停不下来或连续旋转不能停止时，对监控转台进行自动强行控制的大中型监控转台转动系统。
本发明的另一目的在于提供一种该大中型监控转台转动控制方法。
为实现上述目的，本发明采用技术方案是：该大中型监控转台转动系统，其特征在于：包括水平方位360°连续旋转的旋转装置和俯仰方位在极限位置停止的俯仰装置，所述旋转装置和俯仰装置分别连接第一主控板和第二主控板，计算机控制软件发送相关指令，第一、二主控板接收各项指令控制转动速度和方位角度，转台转动速度和方位角度实时状态信息会反馈给第一、二主控板，对反馈信息进行计算监测，记录实时转动状态，并把状态信息反馈给计算机控制软件；
所述旋转装置包括有第一永磁直流力矩电机、第一永磁直流测速发电机、第一码盘、导电环、第一主控板、第一电机控制器、方位轴和第一电机驱动器，上述组件均固定在承座底座中，所述第一永磁直流力矩电机带动方位轴转动，方位轴固定连接所述第一码盘，方位轴连接上方摄像机组件，导电环引导通信线缆，第一永磁直流测速发电机和第一电机控制器控制转台转动速度和方位角度，实现转台360°旋转；
所述俯仰装置包括有第二电机控制器，第二电机控制器控制第二永磁直流力矩电机，第二永磁直流力矩电机带动俯仰轴转动，俯仰轴连接中间摄像机组件，俯仰轴连接有第二码盘，第二码盘输出连接第二主控板，俯仰轴上设有转子，极限触块和光电开关触片安装在转子上，触压机械开关和光电开关固定在定子上，所述触压机械开关上设有缓冲垫；所述光电开关与光电开关固定位置为转子旋转至设定角度时两者可相互碰触的位置，所述光电开关信号作为第二永磁直流力矩电机的停止控制信号；所述极限触块与触压机械开关设置位置为转子旋转至极限角度时两者可相互碰触的位置，所述触压机械开关信号作为第二永磁直流力矩电机断电重启控制信号。
一种大中型监控转台转动系统的运行控制方法，其特征在于按下述方式控制：
（1）水平方位控制
计算机控制软件发送相关指令，主控板接收各项指令控制转动速度和方位角度，转台转动速度和方位角度实时状态信息会反馈给主控板，对反馈信息进行计算监测，记录实时转动状态，并把状态信息反馈给计算机控制软件；
（2）俯仰角度控制
计算机控制软件发送相关指令，主控板接收各项指令控制转动速度和俯仰角度，转动速度和俯仰角度实时状态信息会反馈给主控板，对反馈信息进行计算监测，记录实时转动状态，并把状态信息反馈给计算机控制软件；
判断工作转台要否为不受控制转动状态，确定异常状态现象：不间断360°旋转为不接受系统指令，主控板根据检测到异常现象建立判定转台不受控制转动的判定条件；
在主控板内设定异常现象限定时间为3分钟，判断在此时间内出现的下列条件为非工作异常不受控制转动状态；
判定条件一：计算机控制软件主动发送控制指令，主控板接受指令并发出握手协议控制电机控制器，在限定时间内转台状态反馈信息和指令信息不一致，主控板主动向电机控制器连续3次握手失败；
判定条件二：主控盘检测到转台转动速度或方位角度持续性进行增加或减少变化，触压机械开关在限定时间内经过光电开关的次数≥20次，主控板判断系统没有发出持续转动命令，转台为自行异常运转；
当此二个判定条件至少成立一个时，第二主控板反馈异常现象信息，确定为不受控制转动状态，计算机控制软件发出重启修复指令，系统重启时水平方位归零，即可恢复正常工作状态。
本发明有益效果是：以上方法可以在中大型监控转台水平方位系统和俯仰方位系统出现故障或误操作后，有效地防止系统失控或碰撞发生，避免产生其他破坏，整体解决方法考虑全面，设计简单有效，具有一定的自修复能力。和现有技术相比，能有效的提升系统的安全性和稳定性，降低售后维护成本。
本发明结构的俯仰装置是通过机械触控触压机械式开关和光电开关来实现其在极限范围临界点停止。由极限触块和光电开关触片安装在转子上和转子一起转动，缓冲垫、触压机械开关和光电开关固定在定子上。在一切正常的情况下，转子上的光电开关触片转到光电开光位置便会触发光电开关使俯仰伺服电机停止。极限限位触块不会和缓冲垫发生碰撞，不能引发触控开关。
当系统出现问题，转子上的光电开关触片转到光电开光位置时，未能触发光电开关或光电开关失效而继续转动时，极限限位触块将撞击到极限限位缓冲垫上，引发触压机械开关，促使俯仰电机发生堵转而停止。在停止后，触压机械开关发出撞击信号给第二主控板，主控板判断为异常信号给计算机控制软件，发出重启修复指令，系统重启时俯仰角度归零，俯仰装置在硬件没有损害的情况下恢复正常工作状态。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1旋转装置的结构示意图；
图2为图1的剖视图；
图3为旋转装置的控制原理图；
图4为水平方位判定条件一的软件逻辑图
图5为水平方位判定条件二的软件逻辑图；
图6为俯仰装置的结构示意图；
图7为俯仰装置的控制原理图；
图8为俯仰方位软件逻辑图。
其中，1.方位轴，2.第一永磁直流力矩电机，3.第一永磁直流测速发电机，4.导电环，5.第一码盘，6.第一电机驱动器，7.第一电机控制器，8.第一主控板，9.底座，10.缓冲垫，11.触压机械开关，12.极限触块，13.光电开关，14.光电开关触片，15.转子，16.定子。
具体实施方式
该大中型监控转台转动系统，其特征在于：包括水平方位360°连续旋转的旋转装置和俯仰方位在极限位置停止的俯仰装置，所述旋转装置和俯仰装置分别连接第一主控板和第二主控板，计算机控制软件发送相关指令，第一、二主控板接收各项指令控制转动速度和方位角度，转台转动速度和方位角度实时状态信息会反馈给第一、二主控板，对反馈信息进行计算监测，记录实时转动状态，并把状态信息反馈给计算机控制软件；
如图1、2、3、4、5所示的旋转装置。所述旋转装置包括有第一永磁直流力矩电机2、第一永磁直流测速发电机3、第一码盘5、导电环4、第一主控板8、第一电机控制器7、方位轴1和第一电机驱动器6，上述组件均固定在承座底座9中，所述第一永磁直流力矩电机带动方位轴转动，方位轴固定连接所述第一码盘，方位轴连接上方摄像机组件，导电环引导通信线缆，第一永磁直流测速发电机和第一电机控制器控制转台转动速度和方位角度，实现转台360°旋转。
水平方位控制
计算机控制软件发送相关指令，主控板接收各项指令控制转动速度和方位角度，转台转动速度和方位角度实时状态信息会反馈给主控板，对反馈信息进行计算监测，记录实时转动状态，并把状态信息反馈给计算机控制软件。
如图6、7、8所示的俯仰装置，所述俯仰装置包括有第二电机控制器，第二电机控制器控制第二永磁直流力矩电机，第二永磁直流力矩电机带动俯仰轴转动，俯仰轴连接中间摄像机组件，俯仰轴连接有第二码盘，第二码盘输出连接第二主控板，俯仰轴上设有转子15，极限触块12和光电开关13安装在转子15上，触压机械开关11和光电开关13固定在定子16上，所述触压机械开关上设有缓冲垫10；所述光电开关触片与光电开关固定位置为转子旋转至设定角度时两者可相互碰触的位置，所述光电开关信号作为第二永磁直流力矩电机的停止控制信号；所述极限触块与触压机械开关设置位置为转子旋转至极限角度时两者可相互碰触的位置，所述触压机械开关信号作为第二永磁直流力矩电机断电重启控制信号。

Claims (2)

1.一种大中型监控转台转动系统，其特征在于：包括水平方位360°连续旋转的旋转装置和俯仰方位在极限位置停止的俯仰装置，所述旋转装置和俯仰装置分别连接第一主控板和第二主控板，计算机控制软件发送相关指令，第一、二主控板接收各项指令控制转动速度和方位角度，转台转动速度和方位角度实时状态信息会反馈给第一、二主控板，对反馈信息进行计算监测，记录实时转动状态，并把状态信息反馈给计算机控制软件；
所述旋转装置包括有第一永磁直流力矩电机、第一永磁直流测速发电机、第一码盘、导电环、第一主控板、第一电机控制器、方位轴和第一电机驱动器，上述组件均固定在承座底座中，所述第一永磁直流力矩电机带动方位轴转动，方位轴固定连接所述第一码盘，方位轴连接上方摄像机组件，导电环引导通信线缆，第一永磁直流测速发电机和第一电机控制器控制转台转动速度和方位角度，实现转台360°旋转；
所述俯仰装置包括有第二电机控制器，第二电机控制器控制第二永磁直流力矩电机，第二永磁直流力矩电机带动俯仰轴转动，俯仰轴连接中间摄像机组件，俯仰轴连接有第二码盘，第二码盘输出连接第二主控板，俯仰轴上设有转子，极限触块和光电开关触片安装在转子上，触压机械开关和光电开关固定在定子上，所述触压机械开关上设有缓冲垫；所述光电开关与光电开关固定位置为转子旋转至设定角度时两者可相互碰触的位置，所述光电开关信号作为第二永磁直流力矩电机的停止控制信号；所述极限触块与触压机械开关设置位置为转子旋转至极限角度时两者可相互碰触的位置，所述触压机械开关信号作为第二永磁直流力矩电机断电重启控制信号。
2.一种大中型监控转台转动系统的运行控制方法，其特征在于按下述方式控制：
（1）水平方位控制
计算机控制软件发送相关指令，主控板接收各项指令控制转动速度和方位角度，转台转动速度和方位角度实时状态信息会反馈给主控板，对反馈信息进行计算监测，记录实时转动状态，并把状态信息反馈给计算机控制软件；
（2）俯仰角度控制
计算机控制软件发送相关指令，主控板接收各项指令控制转动速度和俯仰角度，转动速度和俯仰角度实时状态信息会反馈给主控板，对反馈信息进行计算监测，记录实时转动状态，并把状态信息反馈给计算机控制软件；
判断工作转台要否为不受控制转动状态，确定异常状态现象：不间断360°旋转为不接受系统指令，主控板根据检测到异常现象建立判定转台不受控制转动的判定条件；
在主控板内设定异常现象限定时间为3分钟，判断在此时间内出现的下列条件为非工作异常不受控制转动状态；
判定条件一：计算机控制软件主动发送控制指令，主控板接受指令并发出握手协议控制电机控制器，在限定时间内转台状态反馈信息和指令信息不一致，主控板主动向电机控制器连续3次握手失败；
判定条件二：主控盘检测到转台转动速度或方位角度持续性进行增加或减少变化，触压机械开关在限定时间内经过光电开关的次数≥20次，主控板判断系统没有发出持续转动命令，转台为自行异常运转；
当此二个判定条件至少成立一个时，第二主控板反馈异常现象信息，确定为不受控制转动状态，计算机控制软件发出重启修复指令，系统重启时水平方位归零，即可恢复正常工作状态。
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