CN105854211A - 消防炮随动控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种消防炮随动控制装置，包括主控单元、操控手柄单元、安装于消防炮的第二方位感应装置、消防炮驱动单元、安装于操作手柄的第一方位感应装置，主控单元分别与第一方位感应装置、第二方位感应装置、消防炮驱动单元相连接。其通过检测第一方位感应装置和第二方位感应装置的指向偏差，控制消防炮驱动单元中的电机转动，使消防炮的指向与操作手柄的指向相一致，达到了操控动作与消防炮调整角度同步联动，实现了指哪打哪的目标，克服了以往在车、船驾驶舱等视线不良的地方，操作人员难以实时获知消防炮喷射方位和角度的缺陷，大大提高了消防炮的作战效率。

Description

消防炮随动控制装置

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，特别涉及了一种炮台指向调整装置。

背景技术

消防炮是一种重要的灭火作战装备，不仅在消防领域有着广泛的应用，还常被应用在警用驱暴领域，比如架设在海监船、巡逻艇上用于驱散非法船只，装在驱暴车上用于驱散暴恐分子。近年来，随着科技的发展，消防炮的操控方式从传统的手动方式逐渐向电控或液控方式转变，越来越智能化，传统的操控方式通过目测消防炮的位置来进行水平或俯仰回转操作，往往在车、船驾驶舱等视线不良的地方，操作人员难以实时获知消防炮喷射方位和角度。本发明随动消防炮操控手柄集中控制装置通过识别手柄的水平或俯仰动作状态，就可以让消防炮与操控动作同步联动进行角度调整，实时获知消防炮的姿态，从而实现指哪打哪的效果，大大提高消防炮的作战效率。

发明内容

为了解决当前无法明确消防炮当前指向的问题，本申请提供了一种消防炮随动控制装置。

更具体的，本发明提供了一种消防炮随动控制装置，包括主控单元、操控手柄单元、第二方位感应装置、消防炮驱动单元；

操控手柄单元包括操作手柄、第一方位感应装置；

第一方位感应装置安装于操作手柄，检测操作手柄指向方位；

第二方位感应装置安装于外部消防炮，检测外部消防炮的指向方位；

主控单元分别与第一方位感应装置、第二方位感应装置、消防炮驱动单元相连接，用于根据操作手柄的方向控制消防炮驱动单元调整外部消防炮的朝向，使外部消防炮的朝向与操作手柄的朝向相一致。

作为优选的，第一方位感应装置包括水平角度传感器、俯仰角度传感器、开关量输入点；

水平角度传感器、俯仰角度传感器检测到的数据通过开关量输入点给直接或间接发送给主控单元。

作为优选的，第二方位感应装置包括水平位置反馈传感器、俯仰位置反馈传感器、水平极限位置开关和俯仰极限位置开关；

水平位置反馈传感器、俯仰位置反馈传感器、水平极限位置开关和俯仰极限位置开关分别与主控单元相连接。

作为优选的，消防炮驱动单元包括水平回转电机和俯仰回转电机；

水平回转电机和俯仰回转电机分别与主控单元相连接。

作为优选的，还包括通信单元；

通信单元与第一方位感应装置和主控单元相连接。

作为优选的，主控单元包括CPU、有线数据接收模块、无线数据接收模块、消防炮位姿数据接收模块和消防炮驱动数据输出模块；

有线数据接收模块、无线数据接收模块分别与通信单元相连接，CPU分别与有线数据接收模块、无线数据接收模块、消防炮位姿数据接收模块和消防炮驱动数据输出模块相连接。

通过本申请提供的消防炮随动控制装置，实现了消防炮的朝向与操作手柄的朝向相一致，且通过操作该操作手柄，能够同步带动消防炮转动方向，实现消防炮的方向控制。

利用该装置，能够不需要通过肉眼查看消防炮朝向，只需要观察操作手柄的朝向就能够明确当前消防炮的指向，提升操作的精准度。

附图说明

图1为本发明中一种实施方式的结构框图。

具体实施方式

实施方式一

本发明的第一种实施方式提供了一种消防炮随动控制装置，如图1所示，包括主控单元、操控手柄单元、第二方位感应装置、消防炮驱动单元；操控手柄单元包括操作手柄、第一方位感应装置；第一方位感应装置安装于操作手柄，检测操作手柄指向方位；第二方位感应装置安装于外部消防炮，检测外部消防炮的指向方位；主控单元分别与第一方位感应装置、第二方位感应装置、消防炮驱动单元相连接，用于根据操作手柄的方向控制消防炮驱动单元调整外部消防炮的朝向，使外部消防炮的朝向与操作手柄的朝向相一致。

在本实施方式中，操控手柄单元采用随动消防炮操控手柄，第一方位感应装置采用AT201-SV-4型传感器。通信单元采用F24-HI型，将它们安装在消防值班室、驾驶室(舱)等便于操作的地方。其中水平角度传感器、俯仰角度传感器和开关量输入点与通信模块中的输入数据采集、处理模块连接。有线通信模块采用二总线方式与安装在控制箱内的有线通信模块连接；无线数据发送模块以无线方式与安装在控制箱内的无线数据接收模块相连接。

主控单元可采用EPEC-2024控制器来实现。其中微处理器CPU，有线通信模块，消防炮位姿数据接收模块，消防炮驱动数值输出模块等单元模块均集成在该控制器中；无线数据接收采用F24-HI型，将它们安装在控制箱内。EPEC-2024控制器有两个CAN通信口，一个通信口(即有线通信模块)与安装在消防值班室等地方的有线通信模块相连接；另一个通信口与无线数据接收模块以CAN总线方式相连接，进行数据交互。消防炮位姿数据接收模块与安装在消防炮上的消防炮位姿反馈单元相连接，消防炮驱动数值输出模块与安装在消防炮上消防炮驱动模块相连接。

安装在消防炮上的消防炮位姿反馈单元的水平位置反馈传感器和俯仰位置反馈传感器可采用SCHA系列编码器，其与安装在控制箱内的消防炮位姿数据接收模块相连接。

安装在消防炮上的消防炮驱动模块的水平回转电机和俯仰回转电机可采用直流或交流电动机。其与安装在控制箱内的消防炮驱动数值输出模块相连接。

本发明的工作过程为：当操控人员手握任一消防炮操控手柄使其转动了一个方位后，操控手柄停留在一个新的位姿上，其内置的水平角度、俯仰角度传感器的数值也随之改变到新的数值。这些新的位姿指令参数通过数据采集、处理模块接收后，模拟量信号经A/D转换和开关量控制信号一起按照无线或有线通信报文要求进行编译处理，生成通信报文，并分别传输到无线数据发送模块和有线数据通信模块。通过其将消防炮操控手柄给定的指令信息传输给主控单元。主控单元中的无线数据接收模块或有线数据通信模块接收通信单元发送的新的控制指令参数并将其传输给微处理器CPU；CPU接收到新的位姿控制指令参数后，立即与消防炮位姿数据接收模块接收到的消防炮位姿反馈单元发送的当前各消防炮位姿参数进行比较、计算和融合处理后，将计算结果转换成各消防炮驱动参数，通过消防炮驱动数据输出模块向消防炮驱动单元发送这些驱动参数；同时CPU对消防炮位姿数据接收模块接收到的当前各消防炮位姿参数与进行比较，不断调整各消防炮驱动参数，直至给定指令参数与反馈参数之差趋向于零时，CPU向消防炮驱动单元中相应的水平或俯仰电机发出停止工作指令，消防炮停止水平或俯仰转动。此时，消防炮的位姿即与消防炮操控手柄的位姿一致，达到了自动调整消防炮位姿的目的。

另外，消防炮在改变位姿过程中，若水平回转角度或俯仰回转角度大于其设定范围，则消防炮数据反馈模块中的水平极限位置开关或俯仰极限位置开关动作，停止驱动水平回转电机或俯仰回转电机运转，保护消防炮不因超行程而损坏。

上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，本领域的普通技术人员可以理解，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (6)

1.一种消防炮随动控制装置，其特征在于，包括主控单元、操控手柄单元、第二方位感应装置、消防炮驱动单元；

所述操控手柄单元包括操作手柄、第一方位感应装置；

所述第一方位感应装置安装于所述操作手柄，检测所述操作手柄指向方位；

所述第二方位感应装置安装于外部消防炮，检测外部消防炮的指向方位；

所述主控单元分别与所述第一方位感应装置、第二方位感应装置、消防炮驱动单元相连接，用于根据所述操作手柄的方向控制所述消防炮驱动单元调整外部消防炮的朝向，使外部消防炮的朝向与所述操作手柄的朝向相一致。

2.根据权利要求1所述的消防炮随动控制装置，其特征在于，所述第一方位感应装置包括水平角度传感器、俯仰角度传感器、开关量输入点；

所述水平角度传感器、俯仰角度传感器检测到的数据通过所述开关量输入点直接或间接发送给所述主控单元。

3.根据权利要求1所述的消防炮随动控制装置，其特征在于，所述第二方位感应装置包括水平位置反馈传感器、俯仰位置反馈传感器、水平极限位置开关和俯仰极限位置开关；

所述水平位置反馈传感器、俯仰位置反馈传感器、水平极限位置开关和俯仰极限位置开关分别与所述主控单元相连接。

4.根据权利要求1所述的消防炮随动控制装置，其特征在于，所述消防炮驱动单元包括水平回转电机和俯仰回转电机；

所述水平回转电机和俯仰回转电机分别与所述主控单元相连接。

5.根据权利要求1所述的消防炮随动控制装置，其特征在于，还包括通信单元；

所述通信单元与所述第一方位感应装置和主控单元相连接。

6.根据权利要求5所述的消防炮随动控制装置，其特征在于，所述主控单元包括CPU、有线数据接收模块、无线数据接收模块、消防炮位姿数据接收模块和消防炮驱动数据输出模块；

所述有线数据接收模块、无线数据接收模块分别与所述通信单元相连接，所述CPU分别与所述有线数据接收模块、无线数据接收模块、消防炮位姿数据接收模块和消防炮驱动数据输出模块相连接。