CN107357246A - 一种道路交通路面标识印制设备的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种道路交通路面标识印制设备的控制系统,包括数据采集模块、PLC、输入模块、微调模块、喷漆模块和行走模块，所述数据采集模块采集数据传递至PLC,所述智能输入模块输入相应数据传递至PLC,所述PLC经计算分析后，向微调模块、喷漆模块、行走模块传递执行信号，所述微调模块调节电磁阀到指定位置处，所述喷漆模块对预定位置进行喷漆，所述行走模块帮助该设备到达预定位置，采用本发明可以印制路面的直线，曲线和字，实现了自动化控制，同时有效地避免了路面工作人员因路面操作而造成意外危险。
Description
本发明为申请号为201510647578.0，申请日为2015年10月09日，发明名称为：一种道路交通路面标识的印制设备及方法的分案申请
技术领域
本发明涉及道路交通领域，尤其是一种道路交通路面标识印制设备的控制系统。
背景技术
我们时常会看到路面工作人员顶着烈日在路面上划线，非常辛苦，而且马路划线漆有毒，长时间接触或靠近会危害到工作人员的身体健康，同时路面工作人员在马路上施工不安全，可能还会因司机的大意而造成意外伤亡事故；
而马路划线所用的马路划线漆具有腐蚀性，且比较粘稠，容易粘附在罐的内壁，无法充分利用，造成资源的浪费，而且还会使空罐越来越重，还会堵塞导管；
现有的道路交通路面标识的印制设备自动化程度不高，不能根据路况或位置信息来进行自动调节；不能根据字体、字号及字的厚度，自动控制设备进行调整。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种道路交通路面标识印制设备的控制系统，它解决具有以下功能：
1、能代替路面工作者对路面进行绘直线、绘曲线和标字的功能，实现了自动化控制；有效地避免了交通意外事故的发生，代替人工操作效率高，精确度高。
本发明采用的技术方案如下：
一种道路交通路面标识印制设备的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括数据采集模块、PLC、输入模块、微调模块、喷漆模块和行走模块；
当绘路面直线时：所述数据采集模块，用于采集路面的第一样点和第二样点，并转化为数字信号001和002传递至PLC；采集路边沿的线作为参照边，转化为数字信号003传递至PLC；所述输入模块中输入目标直线的宽度、厚度，并转化为数字信号004和005传递至PLC；所述PLC分别与数据采集模块、输入模块和微调模块、喷漆模块、行走模块连接；所述PLC用于接收数字信号001和002，模拟出虚拟目标直线；接收数字信号003，并计算出虚拟目标直线与参照边的位移；接收数字信号004和005；向微调模块、喷漆模块、行走模块传递执行信号101、102、103；
当绘路面曲线时：所述数据采集模块采集第一、二、三、四样点，并将其位置信息转化为数字信号010、011、012和013传递至PLC；所述输入模块中输入曲线斜率，并转化为数字信号014、015、016、017传递至PLC，接着输入曲线的宽度、厚度，并转化为数字信号018和019传递至PLC；接收PLC传递的虚拟曲线并显示，输入曲线确认信号并传递至PLC；所述PLC接收数字信号010～017，模拟出虚拟曲线并传递至输入模块显示，接收曲线确认信号，模拟出一个长方形框体,要求该长方形框体将曲线容纳于其中，分别向微调模块、喷漆模块和行走模块传递执行信号104、105和106；
当进行路面标字时：所述输入模块中输入所需字及字的厚度，并选择字体和字号，并转化为数字信号020、021、022和023传递至PLC，接收PLC传递的虚拟字并显示，输入虚拟字确认信号并传递至PLC；所述PLC接收数字信号020、021、022和023，模拟出虚拟字并传递至输入模块显示，接收虚拟字确认信号，模拟出一个长方形框体,要求该长方形框体将该字容纳于其中，分别向微调模块、喷漆模块和行走模块传递执行信号107、108和109；
所述微调模块，用于接收执行信号101、104、107，控制电磁阀开至预定位置，根据字体的厚度，调节电磁阀开至预定位置；
喷漆模块，用于接收执行信号102、105、108，对预定位置进行喷漆；
行走模块接收执行信号103、106、109，当绘路面直线时，则控制机器人小车向前、左转、右转和后转，调节其速度；当绘路面曲线和进行路面标字时，行走至模拟长方形框体的一个直角点，接着行走至与之相邻的另一个直角点，以一个轮子为轴心向后转，最终呈S型来回走，直至走完整个长方形框体。
进一步地，所述数据采集模块包括颜色识别器和位移传感器，当绘路面直线时，所述颜色识别器用于识别路面的颜色，当识别到与预定颜色一致的第一样点，则所述位移传感器检测其位置信息，并转化为数字信号001传递至PLC,所述颜色识别器继续寻找第二样点，则所述位移传感器检测其位置信息，并转化为数字信号002传递至PLC，所述颜色识别器继续寻找参照边，则所述位移传感器检测其位置信息，并转化为数字信号003传递至PLC。
进一步地，所述控制系统还包括报警模块，位移传感器实时检测机器人小车所在位置至参照边或模拟长方形的边框的位移，若超出预定位置，则向报警模块传递报警信号，同时向PLC传递故障数字信号，所述PLC控制机器人小车停止行走，同时计算偏差距离，向行走模块传递调整执行信号。
进一步地，所述输入模块包括显示屏和输入端，所述显示屏用于显示各位置信息及各模拟图像，所述显示屏设置有USB接口，所述输入端可触屏输入也可通过USB连接键盘输入，用于输入直线、曲线的厚度和宽度，及字的字体、字号和厚度。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、可实现道路交通路面标识的印制设备的自动控制，节省了人力资源，降低了马路划线漆对路面工作者身体健康的危害，同时，有效地避免了交通意外事故的发生；
2、能代替路面工作者对路面进行自动绘直线、绘曲线和标字的功能，同时可智能对数据样点进行采集，和实时监测路况的位移信息，当出现问题时可自动报警后停止，待到问题处理完毕后，继续作业，实现了自动化控制，操作效率高，精确度高。
附图说明
图1是本发明的一种道路交通路面标识印制设备的控制系统的示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1所示，在本实施例中，道路交通路面标识印制设备可以包括机器人小车、储料罐、电磁阀和导管；所述储料罐为圆柱形，设于所述机器人小车上；储料罐内装有划线漆，所述机器人小车的尾部设有若干个并排电磁阀，所述电磁阀通过导管将喷头连接至储料罐，所述喷头的方向朝下；所述储料罐、导管及喷头皆为不锈钢材料，所述储料罐的内壁、导管的内壁及喷头上镀设有镍涂料层，所述镍涂料层上镀设有陶瓷纤维涂料层。
该控制系统包括数据采集模块、PLC、输入模块、微调模块、喷漆模块和行走模块；
当绘路面直线时：所述数据采集模块，用于采集路面的第一样点和第二样点，并转化为数字信号001和002传递至PLC；采集路边沿的线作为参照边，转化为数字信号003传递至PLC；所述输入模块中输入目标直线的宽度、厚度，并转化为数字信号004和005传递至PLC；所述PLC分别与数据采集模块、智能输入模块和微调模块、喷漆模块、行走模块连接，用于接收数字信号001和002，模拟出虚拟目标直线；接收数字信号003，并计算出虚拟目标直线与参照边的位移；接收数字信号004和005，向微调模块、喷漆模块、行走模块传递执行信号101、102、103；
当绘路面曲线时：所述数据采集模块采集第一、二、三、四样点，并将其位点信息转化为数字信号010、011、012和013传递至PLC；所述输入模块中输入曲线斜率，并转化为数字信号014、015、016、017传递至PLC，接着输入曲线的宽度、厚度，并转化为数字信号018和019传递至PLC；接收PLC传递的虚拟曲线并显示，输入曲线确认信号并传递至PLC；所述PLC接收数字信号010……017，模拟出虚拟曲线并传递至输入模块显示，接收曲线确认信号，模拟出一个长方形框体,要求该长方形框体将曲线容纳于其中，分别向微调模块、喷漆模块和行走模块传递执行信号104、105和106；
当进行路面标字时：所述输入模块中输入所需字及字的厚度，并选择字体和字号，并转化为数字信号020、021、022和023传递至PLC，接收PLC传递的虚拟字并显示，输入虚拟字确认信号并传递至PLC；所述PLC接收数字信号020、021、022和023，模拟出虚拟字并传递至输入模块显示，接收虚拟字确认信号，模拟出一个长方形框体,要求该长方形框体将该字容纳于其中，分别向微调模块、喷漆模块和行走模块传递执行信号107、108和109；
所述微调模块，用于接收执行信号101、104、107，控制电磁阀开至预定位置，根据字体的厚度，调节电磁阀开至预定位置；
喷漆模块，用于接收执行信号102、105、108，对预定位置进行喷漆；
行走模块接收执行信号103、106、109，当绘路面直线时，则控制机器人小车向前、左转、右转和后转，调节其速度；当绘路面曲线和进行路面标字时，行走至模拟长方形框体的一个直角点，接着行走至与之相邻的另一个直角点，以一个轮子为轴心向后转，最终呈S型来回走，直至走完整个长方形框体。
如在路面上绘一个“交”字，首先在智能输入模块中输入“交”字以及字的厚度，选择其字体和字号，智能输入模块接收该信息并转化为数字信号020至023传递至PLC,所述PLC接收020至023，模拟出一个比在该字体下“交”字的大预定值的长方形框体，分别向微调模块和行走模块传递执行信号107至109；所述行走模块接收执行信号109，行走至模拟长方形框体的一个直角点，接着行走至另一个直角点，以一个轮子为轴心向后转，最终呈S型来回走，直至走完整个长方形框体；所述PLC根据字的字体及厚度，计算需开电磁阀的数量，及其开口大小的值，同时计算其配合喷漆模块和行走模块行走时，电磁阀需开启和关闭的时间，并向微调模块传递执行信号107，在电磁开启的时间内，当行走模块行走至预定位置，PLC则控制喷漆模块将漆喷至路面，当其走满整个长方形框体时，则“交”字标识完成。
所述数据采集模块包括颜色识别器和位移传感器，当绘路面直线时，所述颜色识别器用于识别路面的颜色，当识别到与预定颜色一致的第一样点，则所述位移传感器检测其位置信息，并转化为数字信号001传递至PLC,所述颜色识别器继续寻找第二样点，则所述位移传感器检测其位置信息，并转化为数字信号002传递至PLC，所述颜色识别器继续寻找参照边，则所述位移传感器检测其位置信息，并转化为数字信号003传递至PLC。
所述控制系统还包括报警模块，位移传感器实时检测机器人小车所在位置至参照边或模拟长方形的边框的位移，若超出预定位置，则向报警模块传递报警信号，同时向PLC传递故障数字信号，所述PLC控制机器人小车停止行走，同时计算偏差距离，向行走模块传递调整执行信号。
所述输入模块包括显示屏和输入端，所述显示屏用于显示各位置信息及各模拟图像，所述显示屏设置有USB接口，所述输入端可触屏输入也可通过USB连接键盘输入，用于输入直线、曲线的厚度和宽度，及字的字体、字号和厚度。
一种道路交通路面标识的印制设备的印制方法,它包括以下步骤：
步骤1：画出样点一和样点二，布定参照边，将道路交通路面标识的印制设备置于马路；
步骤2：当绘路面直线时：颜色识别器识别地面颜色，当识别到与预定颜色一致的第一样点，则所述位移传感器检测其位置信息，并转化为数字信号001传递至PLC,所述颜色识别器继续寻找第二样点，则所述位移传感器检测其位置信息，并转化为数字信号002传递至PLC，所述颜色识别器继续寻找参照边，则所述位移传感器检测其位置信息，转化为数字信号003传递至PLC；在所述智能输入模块中输入目标直线的宽度、厚度，并转化为数字信号004和005传递至PLC；
当绘路面曲线时：颜色识别器识别地面颜色，当识别到与比较器内预定颜色匹配的第一样点，则所述位移传感器检测其位置信息，并转化为数字信号010传递至PLC,所述颜色识别器继续寻找第二样点、第三样点、第四样点；则所述位移传感器分另检测其位置信息，并分别转化为数字信号011、012、013传递至PLC，接着输入曲线的宽度、厚度，并转化为数字信号018和019传递至PLC；接收PLC传递的虚拟曲线并显示，输入曲线确认信号并传递至PLC，
当进行路面标字时：所述输入模块中输入所需字及字的厚度，并选择字体和字号，并转化为数字信号020、021、022和023传递至PLC，接收PLC传递的虚拟字并显示，输入虚拟字确认信号并传递至PLC；
步骤3：所述PLC接收数字信号001和002，模拟出虚拟目标直线；接收数字信号003，并计算出虚拟目标直线与参照边的位移；接收数字信号004和005，向微调模块、喷漆模块、行走模块传递执行信号101、102、103；
所述PLC接收数字信号010……017，模拟出虚拟曲线并传递至输入模块显示，接收曲线确认信号，模拟出一个长方形框体,要求该长方形框体将曲线容纳于其中，分别向微调模块、喷漆模块和行走模块传递执行信号104、105和106；
所述PLC接收数字信号020、021、022和023，模拟出虚拟字并传递至输入模块显示，接收虚拟字确认信号，模拟出一个长方形框体,要求该长方形框体将该字容纳于其中，分别向微调模块、喷漆模块和行走模块传递执行信号107、108和109；
步骤4：所述微调模块接收执行信号101、104、107，控制电磁阀开至预定位置；
步骤5：喷漆模块接收喷漆执行信号102、105、108，对预定位置进行喷漆；
步骤6：行走模块接收执行信号103、106、109，当绘路面直线时，则控制机器人小车向前、左转、右转和后转，调节其速度；当绘路面曲线和进行路面标字时，行走至模拟长方形框体的一个直角点，接着行走至与之相邻的另一个直角点，以一个轮子为轴心向后转，最终呈S型来回走，直至走完整个长方形框体；
步骤7：位移传感器实时检测机器人小车所在位点至参照边或模拟长方形的边框的位移，若超出预定位置，则向报警模块传递报警信号，同时向PLC传递数字信号，所述PLC控制机器人小车停止行走，同时计算偏差距离，向行走模块传递调整执行信号。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (4)
1.一种道路交通路面标识印制设备的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括数据采集模块、PLC、输入模块、微调模块、喷漆模块和行走模块；
当绘路面直线时：所述数据采集模块，用于采集路面的第一样点和第二样点，并转化为数字信号001和002传递至PLC；采集路边沿的线作为参照边，转化为数字信号003传递至PLC；所述输入模块中输入目标直线的宽度、厚度，并转化为数字信号004和005传递至PLC；所述PLC分别与数据采集模块、输入模块和微调模块、喷漆模块、行走模块连接；所述PLC用于接收数字信号001和002，模拟出虚拟目标直线；接收数字信号003，并计算出虚拟目标直线与参照边的位移；接收数字信号004和005；向微调模块、喷漆模块、行走模块传递执行信号101、102、103；
当绘路面曲线时：所述数据采集模块采集第一、二、三、四样点，并将其位置信息转化为数字信号010、011、012和013传递至PLC；所述输入模块中输入曲线斜率，并转化为数字信号014、015、016、017传递至PLC，接着输入曲线的宽度、厚度，并转化为数字信号018和019传递至PLC；接收PLC传递的虚拟曲线并显示，输入曲线确认信号并传递至PLC；所述PLC接收数字信号010～017，模拟出虚拟曲线并传递至输入模块显示，接收曲线确认信号，模拟出一个长方形框体,要求该长方形框体将曲线容纳于其中，分别向微调模块、喷漆模块和行走模块传递执行信号104、105和106；
当进行路面标字时：所述输入模块中输入所需字及字的厚度，并选择字体和字号，并转化为数字信号020、021、022和023传递至PLC，接收PLC传递的虚拟字并显示，输入虚拟字确认信号并传递至PLC；所述PLC接收数字信号020、021、022和023，模拟出虚拟字并传递至输入模块显示，接收虚拟字确认信号，模拟出一个长方形框体,要求该长方形框体将该字容纳于其中，分别向微调模块、喷漆模块和行走模块传递执行信号107、108和109；
所述微调模块，用于接收执行信号101、104、107，控制电磁阀开至预定位置，根据字体的厚度，调节电磁阀开至预定位置；
喷漆模块，用于接收执行信号102、105、108，对预定位置进行喷漆；
行走模块接收执行信号103、106、109，当绘路面直线时，则控制机器人小车向前、左转、右转和后转，调节其速度；当绘路面曲线和进行路面标字时，行走至模拟长方形框体的一个直角点，接着行走至与之相邻的另一个直角点，以一个轮子为轴心向后转，最终呈S型来回走，直至走完整个长方形框体。
2.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述数据采集模块包括颜色识别器和位移传感器，当绘路面直线时，所述颜色识别器用于识别路面的颜色，当识别到与预定颜色一致的第一样点，则所述位移传感器检测其位置信息，并转化为数字信号001传递至PLC,所述颜色识别器继续寻找第二样点，则所述位移传感器检测其位置信息，并转化为数字信号002传递至PLC，所述颜色识别器继续寻找参照边，则所述位移传感器检测其位置信息，并转化为数字信号003传递至PLC。
3.如权利要求1和2之一所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括报警模块，位移传感器实时检测机器人小车所在位置至参照边或模拟长方形的边框的位移，若超出预定位置，则向报警模块传递报警信号，同时向PLC传递故障数字信号，所述PLC控制机器人小车停止行走，同时计算偏差距离，向行走模块传递调整执行信号。
4.如权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述输入模块包括显示屏和输入端，所述显示屏用于显示各位置信息及各模拟图像，所述显示屏设置有USB接口，所述输入端可触屏输入也可通过USB连接键盘输入，用于输入直线、曲线的厚度和宽度，及字的字体、字号和厚度。
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