CN107331141A - 一种移动式传感信号区域限定无线接收及显示系统 - Google Patents

一种移动式传感信号区域限定无线接收及显示系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种移动式传感信号区域限定无线接收及显示系统，包括移动式传感器装置、传感信号无线发射系统、传感信号无线接收显示系统、蓄电池系统和电源供电系统。采用区域和位置判定装置首先对移动式传感器的所在区域和位置进行判定，采用区域和位置开关量的方式对无线模拟量数据采集装置进行设备地址设定和通道设定，将无线模拟量数据采集装置中采集的传感器信号固定发送至所在区域的固定站点内。实现了移动设备设施传感器信号可以在多个限定区域内无线接收、显示，特别是各限定区域间传感信号互不相同、互无干涉，具有创新性强、设计巧妙、可靠性高、应用领域广泛的特点。

Description

一种移动式传感信号区域限定无线接收及显示系统
技术领域
本发明涉及无线传感器技术领域，特别涉及一种移动式传感信号区域限定无线接收及显示系统。
背景技术
随着智能制造、物联技术的快速发展，对各类传感器及其无线传输技术的认知和应用也日益增加，发展迅速。目前，传感器、传感信号无线发射装置和无线接收装置均为固定式布置，呈“点对点”、“多点对一点”、“一点对多点”分布。对于如下情景模式尚存技术问题，需要解决：
不止一套安装有同类型传感器装置的可移动设备设施(如过跨台车)，随机地穿梭在多个工作区域执行工作任务；每个工作区域内均配置有一套固定式传感信号无线接收装置和多个移动式传感器装置工作地点，传感信号无线接收装置只能接收和显示本区域内各工作地点处传感器装置发送来的信号，不允许接收到其它区域内某工作地点的传感器信号。
发明内容
为了解决背景技术中所述问题，本发明提供一种移动式传感信号区域限定无线接收及显示系统，采用区域和位置判定装置首先对移动式传感器的所在区域和位置进行判定，采用区域开关量编码的方式对无线模拟量数据采集装置进行设备地址设定，采用位置开关的方式选择不同的模拟量发送通道，将无线模拟量数据采集装置中采集的传感器信号固定发送至所在区域的固定站点内。实现了移动设备设施传感器信号可以在多个限定区域内无线接收、显示，特别是各限定区域间传感信号互不相同、互无干涉，具有创新性强、设计巧妙、可靠性高、应用领域广泛的特点。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种移动式传感信号区域限定无线接收及显示系统，包括移动式传感器装置、传感信号无线发射系统、传感信号无线接收显示系统、蓄电池系统和电源供电系统。
所述的移动式传感器装置、传感信号无线发射系统和蓄电池系统设置在可移动车体上，所述的传感信号无线接收显示系统设置在固定区域的固定站点内，传感信号无线发射系统连接移动式传感器装置，以无线通讯方式把传感器信号发送至传感信号无线接收显示系统；蓄电池系统和电源供电系统为移动式传感器装置和传感信号无线发射系统提供电源。
所述的传感信号无线发射系统包括信号区域判定装置、信号位置判定装置、信号隔离装置和无线模拟量数据采集装置，无线模拟量数据采集装置的AI端口连接信号位置判定装置，并通过信号位置判定装置依次连接信号隔离装置和移动式传感器装置，采集传感器的模拟量信号，无线模拟量数据采集装置的设备地址端口与信号区域判定装置连接。
所述的信号区域判定装置和信号位置判定装置均为机械撞尺型行程限位开关结构，且是多层机械撞尺行程限位开关结构，撞尺开关内设有常开触点，撞尺在被碰撞时触发内部常开触点闭合，各常开触点与无线模拟量数据采集装置进行电气接线，信号区域判定装置为无线模拟量数据采集装置提供设备地址编码的设定，信号位置判定装置为无线模拟量数据采集装置提供模拟量通道选择信号。
所述的信号区域判定装置的多层机械撞尺行程限位开关结构可同时触发多个常开触点的动作，根据撞尺的层数和常开触点数量排列组合成2n数量的区域码或位置码，且由信号区域判定装置的撞尺中触点的动作组合状态为无线模拟量数据采集装置提供设备地址编码的设定，从而确定信号区域。
所述的信号位置判定装置的多层机械撞尺行程限位开关结构可同时触发多个常开触点的动作，多个常开触点分别与无线模拟量数据采集装置的多个模拟量通道AI端口相连接，每个站点的撞尺触发不同的信号位置判定装置的撞尺开关，使无线模拟量数据采集装置的不同模拟量通道与移动式传感器装置接通。
所述的信号位置判定装置和信号区域判定装置的撞尺结构包括位置或区域开关支架、位置或区域开关、位置或区域开关撞尺、位置或区域开关撞尺支架，位置或区域开关支架固接在可移动车体上，位置或区域开关设有多层，各层垂直均布设置，位置或区域开关固接在位置或区域开关支架上，位置或区域开关撞尺支架设置在固定的区域位置，位置或区域开关撞尺设有多层，各层垂直均布设置，位置或区域开关撞尺固接在位置或区域开关撞尺支架上。
所述的多层的位置或区域开关撞尺中，其层高与位置或区域开关的层高相对应，以便对应触发位置或区域开关，每层的撞尺均可拆卸或进行高度调整，需要进行触发的层正常安装撞尺，不需要触发的层不安装撞尺或进行撞尺的高度调整，使其不动作。
所述的信号位置判定装置和信号区域判定装置的撞尺开关还可以设置为多个，多个撞尺开关平行布置，多个撞尺开关共同组合成信号位置判定装置或信号区域判定装置。
所述传感信号无线接收显示系统包括无线模拟量数据还原装置、隔离器、PLC控制器、智能显示仪表、大屏幕和PC机，所述的无线模拟量数据还原装置的模拟量输出端口AO通过第一隔离器连接PLC控制器，将远程无线发送过来的模拟量传感器信号发送至PLC控制器，由PLC对相关设备进行控制，同时，PLC控制器还通过第二隔离器连接智能显示仪表、PC机和大屏幕，对传感器信号进行各种方式的显示。
所述的无线模拟量数据采集装置为一款多通道点对点发射的无线模拟量数据采集装置，其与无线模拟量数据还原装置配套使用，所述的无线模拟量数据还原装置设置在固定区域的固定站点内的传感信号无线接收显示系统中，无线模拟量数据采集装置通过对设备地址端口的设定不同，与不同地址设定的无线模拟量数据还原装置进行点对点的定位通讯，将无线模拟量数据采集装置中的模拟量传感器信号以无线方式定位发送至固定的无线模拟量数据还原装置中。
所述的电源供电系统包括集电器装置和滑线装置，集电器装置安装在载有移动式传感器装置的车体上，滑线装置安装在固定区域的固定站点内，滑线装置与固定站点内的电源相连接，当移动式传感器装置行走至固定区域的固定站点内时，车体上的集电器装置与固定站点内的滑线装置对接，对车内的蓄电池系统进行充电。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的一种移动式传感信号区域限定无线接收及显示系统，采用区域和位置判定装置首先对移动式传感器的所在区域和位置进行判定，采用区域开关量编码的方式对无线模拟量数据采集装置进行设备地址设定，采用位置开关的方式选择不同的模拟量发送通道，将无线模拟量数据采集装置中采集的传感器信号固定发送至所在区域的固定站点内。
2、本发明的一种移动式传感信号区域限定无线接收及显示系统，采用多层的机械撞尺型限位开关结构，当移动式传感器小车行走至固定区域站点位置后，与固定的撞尺碰撞触发内部常开触点，固定撞尺的结构决定了区域和站点的地址。
3、本发明的一种移动式传感信号区域限定无线接收及显示系统，移动式传感器行走至哪个区域的哪个站点，即将所检测的传感器信号发送至那个区域的那个站点，各区域各站点传感器信号互不干扰，不会发生混淆。
4、本发明的一种移动式传感信号区域限定无线接收及显示系统，电源供电系统具有仅在工作地点向移动式传感器装置、传感信号无线发射系统提供电力的功能，以及自动供电、人工插拔供电功能，移动设备设施达到工作地点后集电器装置与滑线装置实现自动连接，电源和滑线装置固定安装在工作地点，集电器装置安装在移动设备设施上同步运行。
附图说明
图1为本发明的一种移动式传感信号区域限定无线接收及显示系统整体结构图；
图2为本发明的信号区域判定装置和信号位置判定装置的机械撞尺型行程限位开关结构主视图；
图3为本发明的信号区域判定装置和信号位置判定装置的机械撞尺型行程限位开关结构俯视图；
图4为本发明的无线模拟量数据采集装置接线端口图；
图5为本发明的实施例图。
其中：1-位置或区域开关支架 2-位置或区域开关 3-位置或区域开关撞尺 4-位置或区域开关撞尺支架 5-移动车体 6-固定基础。
具体实施方式
以下结合附图对本发明提供的具体实施方式进行详细说明。
如图1所示，一种移动式传感信号区域限定无线接收及显示系统，包括移动式传感器装置、传感信号无线发射系统、传感信号无线接收显示系统、蓄电池系统和电源供电系统。
所述的移动式传感器装置、传感信号无线发射系统和蓄电池系统设置在可移动车体上，所述的传感信号无线接收显示系统设置在固定区域的固定站点内，传感信号无线发射系统连接移动式传感器装置，以无线通讯方式把传感器信号发送至传感信号无线接收显示系统；蓄电池系统和电源供电系统为移动式传感器装置和传感信号无线发射系统提供电源。
如图1、4所示，所述的传感信号无线发射系统包括信号区域判定装置、信号位置判定装置、信号隔离装置和无线模拟量数据采集装置，无线模拟量数据采集装置的AI端口连接信号位置判定装置，并通过信号位置判定装置依次连接信号隔离装置和移动式传感器装置，采集传感器的模拟量信号，无线模拟量数据采集装置的设备地址端口与信号区域判定装置连接。
如图1、2、4所示，所述的信号区域判定装置和信号位置判定装置均为机械撞尺型行程限位开关结构，且是多层机械撞尺行程限位开关结构，撞尺开关内设有常开触点，撞尺在被碰撞时触发内部常开触点闭合，各常开触点与无线模拟量数据采集装置进行电气接线，信号区域判定装置为无线模拟量数据采集装置提供设备地址编码的设定，信号位置判定装置为无线模拟量数据采集装置提供模拟量通道选择信号。
如图1、2、4所示，所述的信号区域判定装置的多层机械撞尺行程限位开关结构可同时触发多个常开触点的动作，根据撞尺的层数和常开触点数量排列组合成2n数量的区域码或位置码，且由信号区域判定装置的撞尺中触点的动作组合状态为无线模拟量数据采集装置提供设备地址编码的设定，从而确定信号区域。
以图2的5层机械撞尺行程限位开关结构为例，5个常开触点触发的组合分别为(触发动作为1，未触发动作为0)：00000、00001、00010、00011、00100、00101、00110、00111、01000、01001、01010、01011、01100、01101、01110、01111、10000、10001、10010、10011、10100、10101、10110、10111、11000、11001、11010、11011、11100、11101、11110、11111。可以提供25共32个设备地址编码，为区域判定和位置判定确定编码。
如图1、2、4所示，所述的信号位置判定装置的多层机械撞尺行程限位开关结构可同时触发多个常开触点的动作，多个常开触点分别与无线模拟量数据采集装置的多个模拟量通道AI端口相连接，每个站点的撞尺触发不同的信号位置判定装置的撞尺开关，使无线模拟量数据采集装置的不同模拟量通道与移动式传感器装置接通。
如图2所示，所述的信号位置判定装置和信号区域判定装置的撞尺结构包括位置或区域开关支架1、位置或区域开关2、位置或区域开关撞尺3、位置或区域开关撞尺支架4，位置或区域开关支架1固接在可移动车体5上，位置或区域开关2设有多层，各层垂直均布设置，位置或区域开关2固接在位置或区域开关支架1上，位置或区域开关撞尺支架4设置在固定的区域位置，位置或区域开关撞尺3设有多层，各层垂直均布设置，位置或区域开关撞尺3固接在位置或区域开关撞尺支架4上。
所述的多层的位置或区域开关撞尺中，其层高与位置或区域开关的层高相对应，以便对应触发位置或区域开关，每层的撞尺均可拆卸或进行高度调整，需要进行触发的层正常安装撞尺，不需要触发的层不安装撞尺或进行撞尺的高度调整，使其不动作。
如图3所示，所述的信号位置判定装置和信号区域判定装置的撞尺开关还可以设置为多个，多个撞尺开关平行布置，多个撞尺开关共同组合成信号位置判定装置或信号区域判定装置。
所述传感信号无线接收显示系统包括无线模拟量数据还原装置、隔离器、PLC控制器、智能显示仪表、大屏幕和PC机，所述的无线模拟量数据还原装置的模拟量输出端口AO通过第一隔离器连接PLC控制器，将远程无线发送过来的模拟量传感器信号发送至PLC控制器，由PLC对相关设备进行控制，同时，PLC控制器还通过第二隔离器连接智能显示仪表、PC机和大屏幕，对传感器信号进行各种方式的显示。
所述的无线模拟量数据采集装置为一款多通道点对点发射的无线模拟量数据采集装置，其与无线模拟量数据还原装置配套使用，所述的无线模拟量数据还原装置设置在固定区域的固定站点内的传感信号无线接收显示系统中，无线模拟量数据采集装置通过对设备地址端口的设定不同，与不同地址设定的无线模拟量数据还原装置进行点对点的定位通讯，将无线模拟量数据采集装置中的模拟量传感器信号以无线方式定位发送至固定的无线模拟量数据还原装置中。
所述的电源供电系统包括集电器装置和滑线装置，集电器装置安装在载有移动式传感器装置的车体上，滑线装置安装在固定区域的固定站点内，滑线装置与固定站点内的电源相连接，当移动式传感器装置行走至固定区域的固定站点内时，车体上的集电器装置与固定站点内的滑线装置对接，对车内的蓄电池系统进行充电。
如图4所示，所述的无线模拟量数据采集装置和无线模拟量数据还原装置为配套装置，优选FW-VI系列，尤其其中的FW-VI-ACJ型号产品，带有点对点地址自设定功能，可以采用多位拨码开关手动设定，还可以在多位拨码开关位置进行开关量信号的外部接线，进行自动设定，本发明方案中的信号区域判定装置的撞尺触点开关与此产品的设备地址开关量设定端口进行外部接线，由多层撞尺的触点组合实现点对点无线发送的定位发送功能。
如图4所示，FW-VI-ACJ型无线模拟量数据采集装置提供多路有源或无源的4-20mA模拟量信号输入通道，采用433Hz无线发送频段(也可采用其它频段)，无线发送距离0-8000米。多个4-20mA模拟量信号输入通道分别连接有不同的信号位置判定的触点，触发不同的触点即连接到不同的模拟量通道上。
所述的无线模拟量数据采集装置和无线模拟量数据还原装置还可以选用其它品牌的无线模拟量传输产品。
所述的无线模拟量数据采集装置和无线模拟量数据还原装置可以根据需要布置成“点对点”、“多点对一点”、“一点对多点”方式的定点无线传输。
如图5所示，举例说明具体实施过程，当载有传感器的移动式小车行走至A区域的2号站点内时：
步骤一、车体上的区域判定的多层撞尺开关触发站点内的区域判定的机械撞尺，撞尺开关内的常开触点动作，将动作组合的开关量信号发送至小车上的无线模拟量数据采集装置，例如A区域的设备编码为00010，无线模拟量数据采集装置根据区域判定编码确定设备地址为A区域，于是，将传感器信号发送至A区域内的所有无线模拟量数据还原装置中；
步骤二、车体上的位置判定的多层撞尺开关触发站点内的位置判定的机械撞尺，撞尺开关内的常开触点动作，触发无线模拟量数据采集装置的模拟量通道，例如A2通道，于是，传感器信号通过A2通道并以无线方式发出，而A区域的2号站点的无线模拟量数据还原装置中的接收通道即连接了A2的对应输出通道(每个站点的无线模拟量数据还原装置各连接不同的模拟量输出通道)，则其对应接收到了无线模拟量数据采集装置发送过来的传感器信号。
步骤三、由该站点内的传感信号无线接收显示系统进行处理和显示。
载有传感器的移动式小车还可以为多辆。
所述的移动式传感器装置可以为任何一种传感器，例如：测当地土壤的湿度传感器、测当地环境的温度传感器、压力传感器等等。
所述的蓄电池系统包括蓄电池组、充电机和电压表，当电源供电系统因故无法向移动式传感器装置、传感信号无线发射系统提供电力时由蓄电池系统接替工作任务，具有仅在工作地点提供电力的功能，安装在移动设备设施上同步运行。
所述的电源供电系统，具有仅在工作地点向移动式传感器装置、传感信号无线发射系统提供电力的功能，以及自动供电、人工插拔供电功能，移动设备设施达到工作地点后集电器装置与滑线装置实现自动连接，电源和滑线装置固定安装在工作地点，集电器装置安装在移动设备设施上同步运行。
本发明的移动式传感信号区域限定无线接收及显示系统，实现了移动设备设施传感器信号可以在多个限定区域内无线接收、显示，特别是各限定区域间传感信号互不相同、互无干涉，具有创新性强、设计巧妙、可靠性高、应用领域广泛的特点。
以上实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

Claims (9)

1.一种移动式传感信号区域限定无线接收及显示系统，其特征在于，包括移动式传感器装置、传感信号无线发射系统、传感信号无线接收显示系统、蓄电池系统和电源供电系统；
所述的移动式传感器装置、传感信号无线发射系统和蓄电池系统设置在可移动车体上，所述的传感信号无线接收显示系统设置在固定区域的固定站点内，传感信号无线发射系统连接移动式传感器装置，以无线通讯方式把传感器信号发送至传感信号无线接收显示系统；蓄电池系统和电源供电系统为移动式传感器装置和传感信号无线发射系统提供电源；
所述的传感信号无线发射系统包括信号区域判定装置、信号位置判定装置、信号隔离装置和无线模拟量数据采集装置，无线模拟量数据采集装置的AI端口连接信号位置判定装置，并通过信号位置判定装置依次连接信号隔离装置和移动式传感器装置，采集传感器的模拟量信号，无线模拟量数据采集装置的设备地址端口与信号区域判定装置连接；
所述的信号区域判定装置和信号位置判定装置均为机械撞尺型行程限位开关结构，且是多层机械撞尺行程限位开关结构，撞尺开关内设有常开触点，撞尺在被碰撞时触发内部常开触点闭合，各常开触点与无线模拟量数据采集装置进行电气接线，信号区域判定装置为无线模拟量数据采集装置提供设备地址编码的设定，信号位置判定装置为无线模拟量数据采集装置提供模拟量通道选择信号。
2.根据权利要求1所述的一种移动式传感信号区域限定无线接收及显示系统，其特征在于，所述的信号区域判定装置的多层机械撞尺行程限位开关结构可同时触发多个常开触点的动作，根据撞尺的层数和常开触点数量排列组合成2n数量的区域码或位置码，且由信号区域判定装置的撞尺中触点的动作组合状态为无线模拟量数据采集装置提供设备地址编码的设定，从而确定信号区域。
3.根据权利要求1所述的一种移动式传感信号区域限定无线接收及显示系统，其特征在于，所述的信号位置判定装置的多层机械撞尺行程限位开关结构可同时触发多个常开触点的动作，多个常开触点分别与无线模拟量数据采集装置的多个模拟量通道AI端口相连接，每个站点的撞尺触发不同的信号位置判定装置的撞尺开关，使无线模拟量数据采集装置的不同模拟量通道与移动式传感器装置接通。
4.根据权利要求1所述的一种移动式传感信号区域限定无线接收及显示系统，其特征在于，所述的信号位置判定装置和信号区域判定装置的撞尺结构包括位置或区域开关支架、位置或区域开关、位置或区域开关撞尺、位置或区域开关撞尺支架，位置或区域开关支架固接在可移动车体上，位置或区域开关设有多层，各层垂直均布设置，位置或区域开关固接在位置或区域开关支架上，位置或区域开关撞尺支架设置在固定的区域位置，位置或区域开关撞尺设有多层，各层垂直均布设置，位置或区域开关撞尺固接在位置或区域开关撞尺支架上。
5.根据权利要求1-4所述的一种移动式传感信号区域限定无线接收及显示系统，其特征在于，所述的多层的位置或区域开关撞尺中，其层高与位置或区域开关的层高相对应，以便对应触发位置或区域开关，每层的撞尺均可拆卸或进行高度调整，需要进行触发的层正常安装撞尺，不需要触发的层不安装撞尺或进行撞尺的高度调整，使其不动作。
6.根据权利要求1-4所述的一种移动式传感信号区域限定无线接收及显示系统，其特征在于，所述的信号位置判定装置和信号区域判定装置的撞尺开关还可以设置为多个，多个撞尺开关平行布置，多个撞尺开关共同组合成信号位置判定装置或信号区域判定装置。
7.根据权利要求1所述的一种移动式传感信号区域限定无线接收及显示系统，其特征在于，所述传感信号无线接收显示系统包括无线模拟量数据还原装置、隔离器、PLC控制器、智能显示仪表、大屏幕和PC机，所述的无线模拟量数据还原装置的模拟量输出端口AO通过第一隔离器连接PLC控制器，将远程无线发送过来的模拟量传感器信号发送至PLC控制器，由PLC对相关设备进行控制，同时，PLC控制器还通过第二隔离器连接智能显示仪表、PC机和大屏幕，对传感器信号进行各种方式的显示。
8.根据权利要求1所述的一种移动式传感信号区域限定无线接收及显示系统，其特征在于，所述的无线模拟量数据采集装置为一款多通道点对点发射的无线模拟量数据采集装置，其与无线模拟量数据还原装置配套使用，所述的无线模拟量数据还原装置设置在固定区域的固定站点内的传感信号无线接收显示系统中，无线模拟量数据采集装置通过对设备地址端口的设定不同，与不同地址设定的无线模拟量数据还原装置进行点对点的定位通讯，将无线模拟量数据采集装置中的模拟量传感器信号以无线方式定位发送至固定的无线模拟量数据还原装置中。
9.根据权利要求1所述的一种移动式传感信号区域限定无线接收及显示系统，其特征在于，所述的电源供电系统包括集电器装置和滑线装置，集电器装置安装在载有移动式传感器装置的车体上，滑线装置安装在固定区域的固定站点内，滑线装置与固定站点内的电源相连接，当移动式传感器装置行走至固定区域的固定站点内时，车体上的集电器装置与固定站点内的滑线装置对接，对车内的蓄电池系统进行充电。
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