CN106483999A - 防人身伤害温室卷帘机智能控制器 - Google Patents

防人身伤害温室卷帘机智能控制器 Download PDF

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谷彤
王子阳
李儒金
王程宽
张卫
盛瑞明
韩燕飞
谷栋
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature

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Abstract

本发明公开了一种防人身伤害温室卷帘机智能控制器，包括电源模块、微处理器芯片模块、超声波定位模块、运动进程探测模块、电机控制模块、过温监测模块、异常状态复归模块及GSM/GPRS通讯模块。其特征在于：配置平板靠近卷帘机卷轨边缘，人员卷入卷轨后平板位置随之变动。利用超声波传感器对平板进行定位，位置信息输入微处理器芯片以判断是否执行紧急制动。兼具每日按时收放帘功能、过温监测功能以及GSM/GPRS通讯功能。本发明可靠提高了卷帘机使用的安全性，功能完善，方便灵活。

Description

防人身伤害温室卷帘机智能控制器
技术领域
本发明涉及卷帘机技术领域，具体涉及一种防人身伤害温室卷帘机智能控制器。
背景技术
近年来，日光温室种植业发展迅速，人工操作管理日趋困难，安全可靠的智能控制成为迫切需求。卷帘机作为冬季每日收拢与铺放温室保温材料的电动设施，已经得到了普遍应用。卷帘机通过电机正反转带动卷绳或卷轨运动的方式实现保温材料的收放。
由于卷帘机结构的固有缺陷以及人工操作的易疏漏性，人员卷入卷轨致伤致亡的事故常有发生，已经引起社会各界高度重视，研究如何保障卷帘机使用的安全性非常必要。目前使用的采集电机电压电流参数、声控开关拾取危险信号等防止人身伤害的方法存在动作延时长、可靠性差等缺点。
发明内容
本发明的目的在于针对现有温室卷帘机在应用中的不足，提供一种防人身伤害温室卷帘机智能控制器，这种新型控制器具有人员卷入卷轨后实施紧急制动的功能，并兼具每日按时收放帘功能、过温监测功能以及GSM/GPRS网络通讯功能。
为解决上述技术问题，本发明公开了一种防人身伤害温室卷帘机智能控制器，包括：电源模块、微处理器芯片模块、超声波定位模块、运动进程探测模块、电机控制模块、过温监测模块、异常状态复归模块及GSM/GPRS通讯模块。
所述超声波定位模块包括：靠近卷轨边缘放置的平板与设于平板上方的超声波传感器；其中，所述平板作为超声波传感器的被感应物，当有人员卷入卷轨后，被卷人员将会触碰平板，平板将旋转一定角度；所述超声波传感器测量其与平板之间的距离并输入微处理器芯片，平板位置角度变化时超声波测距结果随之变化。
所述运动进程探测模块包括：分别安装在温室底端与顶端的限位开关；其中，所述限位开关在卷帘进程到达温室底端或者顶端时向微处理器芯片输入位置报告信号。
所述电机控制模块用于将微处理器芯片发出的电机正转、反转、停止命令信号转化为开关量用于电机控制，包括：光耦隔离电路、信号放大电路与继电器。
所述过温监测模块包括至少一个温度传感器，在探测温度高于设定值时过温监测模块向微处理器芯片输入报告信号。
所述微处理器芯片模块含有微处理器芯片，微处理器芯片在超声波测距模块输入的测距结果发生反应平板位置变动的相应变化时或者在收到过温监测模块输入的过温报告信号时输出紧急制动命令，同时每日定时输出收放帘命令。
所述异常状态复归模块在人员卷入或者过温等异常问题得到解决后，向微处理器芯片提供人工按钮复归信号，系统返回处理异常状态前的运行节点。
所述GSM/GPRS通讯模块可以接收微处理器芯片发送的指令，以电话或者短信形式向用户报告系统工作状态。
本发明具有以下显著技术效果：（1）在危险发生后短时间内即可探测到卷轨边缘平板位置变化，继而实施紧急制动，动作可靠性强，灵敏度高；（2）结构简单，实用性及可扩展性强。
附图说明
图1是本发明一实施例的系统组成示意图。
图2是本发明一实施例的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
一种防人身伤害温室卷帘机智能控制器，其系统组成如图1所示，包括：底端接近开关1，温室架构2，铁块3，保温材料4，主控制器5，顶端接近开关6，手机7，温度传感器8，卷帘机9，平板10，超声波传感器11，垂直支撑架12，斜支撑架13。其中，铁块3作为底端接近开关1与顶端接近开关6的探测目标镶嵌于保温材料底部，跟随保温材料沿卷轨运动；温度传感器8埋在卷帘机9电机线圈部位；斜支撑架13采用可伸缩二连杆结构，正常状态下由于垂直支撑架12位于平板10中心线左侧，平板10重力作用使斜支撑架13回缩为下部连杆长度，当有人员卷入卷轨后，被卷人员将会触碰平板，平板右侧将受到被卷人员施加的向上的作用力，作用力使斜支撑架13伸展，其长度增加，平板10将以与垂直支撑杆12的连接点为圆心，逆时针旋转一定角度；平板10作为超声波传感器11的被测物，其位置角度发生变化将使超声波传感器11输入主控制器5的超声测距结果随之变化，主控制器5通过软件算法探测到这一变化后输出电机制动命令信号实施紧急制动。
图2为一种防人身伤害温室卷帘机智能控制器的原理框图。其中，微处理器芯片模块采用单片机芯片AT89S52，芯片AT89S52在超声波定位模块输入的测距结果发生反应平板位置变动的相应变化时或者在收到过温监测模块输入的过温报告信号时输出紧急制动命令，同时每日定时输出收放帘命令；超声波定位模块采用集成模块HC-SR04，对被测平板进行超声测距；接近开关采用三线制PNP电感式接近开关LJ30A3-15-Z1BY，在卷帘进程到达温室顶端或底端时向单片机芯片AT89S52输入报告信号；温度传感器采用负温度系数热敏电阻NTC-MF52-103/3435，比较电路由LM339电压比较芯片搭建，在探测温度高于设定值时比较电路向单片机芯片AT89S52输入报告信号；电平转换与光耦隔离采用芯片PC817实现；驱动使用三极管8050，继电器选用SRD-5VDC-SL-C；GSM/GPRS网络通讯模块选用SIM900A，SIM900A可以接收单片机芯片AT89S52传递的指令，能够以短信或电话形式向用户报告系统状态；异常状态复归模块包括上拉电阻与常开按钮，异常状况消失后人工按下按钮将向单片机芯片AT89S52输入复归信号，系统返回处理异常状态前的运行节点。
最后，还需要注意的是，上述实施例子仅是本发明的具体实施例子，显然，本发明不限于上述实施例子，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种防人身伤害温室卷帘机智能控制器，其特征在于，包括：电源模块、微处理器芯片模块、超声波定位模块、运动进程探测模块、电机控制模块、过温监测模块、异常状态复归模块及GSM/GPRS通讯模块。
2.根据权利要求1所述的防人身伤害温室卷帘机智能控制器，其特征在于，所述超声波定位模块包括：靠近卷轨边缘放置的平板与设于平板上方的超声波传感器；其中，所述平板作为超声波传感器的被感应物，当有人员卷入卷轨后，被卷人员将会触碰平板，平板将旋转一定角度；所述超声波传感器测量其与平板之间的距离并输入微处理器芯片，平板位置角度变化时超声波测距结果随之变化。
3.根据权利要求1所述的防人身伤害温室卷帘机智能控制器，其特征在于，所述运动进程探测模块包括：分别安装在温室底端与顶端的限位开关；其中，所述限位开关在卷帘进程到达温室底端或者顶端时向微处理器芯片输入位置报告信号。
4.根据权利要求1所述的防人身伤害温室卷帘机智能控制器，其特征在于，所述电机控制模块用于将微处理器芯片发出的电机正转、反转、停止命令信号转化为开关量用于电机控制，包括：光耦隔离电路、信号放大电路与继电器。
5.根据权利要求1所述的防人身伤害温室卷帘机智能控制器，其特征在于：所述过温监测模块包括至少一个温度传感器，在探测温度高于设定值时过温监测模块向微处理器芯片输入报告信号。
6.根据权利要求1所述的防人身伤害温室卷帘机智能控制器，其特征在于：所述微处理器芯片模块含有微处理器芯片，微处理器芯片在超声波测距模块输入的测距结果发生反应平板位置变动的相应变化时或者在收到过温监测模块输入的过温报告信号时输出紧急制动命令，同时每日定时输出收放帘命令。
7.根据权利要求1所述的防人身伤害温室卷帘机智能控制器，其特征在于：所述异常状态复归模块在人员卷入或者过温等异常问题得到解决后，向微处理器芯片提供人工按钮复归信号，系统返回处理异常状态前的运行节点。
8.根据权利要求1所述的防人身伤害温室卷帘机智能控制器，其特征在于：所述GSM/GPRS通讯模块可以接收微处理器芯片发送的指令，以电话或者短信形式向用户报告系统工作状态。
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