CN110238480A - 一种智能焊台系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于实验设备领域，具体涉及一种智能焊台系统，包括若干焊台，焊台包括烙铁架和焊台手柄，还包括：电源；集中控制模块连接焊台；若干焊台手柄与电源通过开关模块连接，开关模块的控制信号输入端连接集中控制模块的控制信号输出端；示警模块与集中控制模块的示警信号输出端连接；烙铁架还包括火灾检测单元、高温接触式检测单元、红外传感器且均设置在烙铁架上，焊台手柄还包括使用规范检测单元和陀螺仪，并且均与集中控制模块连接。本发明可以实时监控操作人员的使用行为，并监控、预警火灾情况，提高了设备使用的安全系数；本发明还实现了规范操作人员操作习惯的作用，更加实用；实现了多焊台设备的统一管理，提高了管理效率。
Description
技术领域
本发明属于实验设备领域，具体涉及一种智能焊台系统。
背景技术
焊台是是电子制作和电器维修的必备工具，主要用途是焊接元件及导线，是现代电子信息行业使用最为广泛的工具之一。
由于安全责任意识未深入人心，很多实验操作在监督不力的情况下难以达到实验室使用注意事项，并且，有时焊接设备老旧以及不规范的使用极易引发火灾烫伤损坏线材器件等。意外的发生会造成设备损失，情节严重的可能会造成人员伤亡，也会引起学生以及家长的恐慌和畏惧心理；除了设备老旧，操作不当也是造成火灾或人身伤害的主要原因。
现有的焊台仅仅只有烙铁的作用，没有对使用过程的监控，也没有对安全问题的监控，在出现突发状况时，往往无法主动规避灾害或预防灾害。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种智能焊台系统。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
一种智能焊台系统，包括若干焊台，所述焊台包括烙铁架和焊台手柄，还包括：
电源；
集中控制模块，所述集中控制模块连接所述焊台，所述集中控制模块与电源连接；
开关模块，所述焊台手柄与所述电源通过所述开关模块连接，所述开关模块的控制信号输入端连接所述集中控制模块的控制信号输出端；
示警模块，所述示警模块与所述集中控制模块的示警信号输出端连接，所述示警模块与所述电源连接；
所述烙铁架还包括火灾检测单元、高温接触式检测单元、红外传感器，所述火灾检测单元、所述高温接触式检测单元和所述红外传感器均设置在烙铁架上，且所述高温接触式检测单元、所述火灾检测单元、所述高温接触式检测单元和所述红外传感器均连接所述集中控制模块的信号输入端，所述高温接触式检测单元、所述火灾检测单元、所述高温接触式检测单元和所述红外传感器均连接所述电源；
所述焊台手柄还包括使用规范检测单元和陀螺仪，所述使用规范检测单元和所述陀螺仪均与所述集中控制模块连接，所述使用规范检测单元和所述陀螺仪均连接所述电源。
在本发明的一个实施例中，所述火灾检测单元包括火焰检测传感器、烟雾采集传感器，所述火焰检测传感器和所述烟雾采集传感器均连接所述集中控制模块。
在本发明的一个实施例中，还包括身份识别模块，所述身份识别模块与所述集中控制模块连接。
在本发明的一个实施例中，还包括显示装置，所述显示装置连接所述集中控制模块的视频信号输出端。
在本发明的一个实施例中，所述示警模块包括短信发送单元、LED灯和蜂鸣器，所述短信发送单元、所述LED灯和所述蜂鸣器均与所述集中控制模块连接。
在本发明的一个实施例中，所述使用规范检测单元为距离传感器。
在本发明的一个实施例中，所述开关模块包括若干继电器，任一个所述继电器连接对应的一个焊台手柄。
在本发明的一个实施例中，还包括漏电检测装置，所述漏电检测装置的检测端与所述电源输出端连接，所述漏电检测装置的控制信号输出端与所述开关模块的控制信号输入端连接。
在本发明的一个实施例中，还包括无线传输模块，所述集中控制模块通过无线传输模块发送或接受信号。
在本发明的一个实施例中，还包括使用状态监测模块，所述使用状态监测模块与所述集中控制模块的信号输入端连接。
本发明的有益效果：
本发明通过将若干焊台与集中控制模块连接，通过集中控制模块集中控制各焊台的电源，烙铁架上安装有火灾检测单元、高温接触式检测单元、红外传感器可以对实时监控火灾情况或对使用规范进行预警，提高了焊台设备预防火灾的能力；使用规范检测单元可以规范操作人员的使用规范；集中控制模块还接收来自各个传感器的检测信号，通过对检测信号的判断实现对焊台的实时监控，实现了多焊台设备的统一管理，使得焊台管理更加方便，提高了管理效率。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种智能焊台系统的结构框图；
图2是本发明实施例提供的另一种智能焊台系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种智能焊台系统的结构框图，本实施例中电源3为组成焊台的各模块元器件提供稳定电源3，电源3通过开关模块5与焊台内各传感器元器件连接，其中集中控制模块4控制开关模块5的闭合或断开；烙铁架1上安装有高温接触式检测单元12，可以实时监测焊台手柄2工作状态的实时温度，并将实时温度发送至集中控制模块4，达到监控目的；烙铁架1上还安装有火灾检测单元11，火灾检测单元11可以检测因焊台手柄2掉落操作台引起的火灾或因电线短路引起的火灾等，可以实时将火灾检测结果发送至集中控制模块4，集中控制模块4根据火灾检测结果发送断电或报警控制信号；红外传感器13安装在烙铁架1上，可以通过红外检测判断焊台手柄2是否放置在烙铁架1上，并将红外检测信息发送至集中控制模块4，当红外传感器13检测到焊台手柄2放置在烙铁架1上时，高温接触式检测单元12检测焊台手柄2上的温度达到了可能造成火灾或人身伤害的温度时，集中控制模块4可从接收到焊台手柄2放置在烙铁架1上的一刻开始计时，当计时达到预设时间后，集中控制模块4可发送开关控制信号，控制开关模块5对相对应的焊台断电，这样可以防止操作人员在忘记关闭焊台电源后，焊台手柄2持续的高温对元器件造成损伤，或因意外掉出烙铁架1造成意外险情；还有另外一种情况：当红外传感器13检测到焊台手柄2放置在烙铁架1上时，但此时高温接触式检测单元12检测到焊台手柄2上的温度未达到实验所需温度时，操作人员可通过控制集中控制模块4开启焊台手柄2加热的功能，达到预热的效果；焊台手柄2上安装有使用规范检测单元21，其中使用规范检测单元21可以检测操作人员的操作规范，当操作人员的持笔动作、持笔角度或持笔位置与预设的参数不匹配时，示警模块6就会发出示警信号，起到提醒操作人员规范实验的目的；安装在焊台手柄2上的陀螺仪22可以通过判断焊台手柄2的角度信息，当焊台手柄2的角度信息长时间维持在同一数值，则表明烙铁未在使用状态，则可以通过集中控制模块4控制开关模块5关闭对应焊台。
本发明通过将若干焊台与集中控制模块连接，通过集中控制模块集中控制各焊台的电源，烙铁架上安装有火灾检测单元、高温接触式检测单元、红外传感器可以对实时监控火灾情况或对使用规范进行预警，提高了焊台设备预防火灾的能力；使用规范检测单元可以规范操作人员的使用规范；集中控制模块还接收来自各个传感器的检测信号，通过对检测信号的判断实现对焊台的实时监控，实现了多焊台设备的统一管理，使得焊台管理更加方便，提高了管理效率。
实施例二
在实施例一的基础上，请参见图2，图2是本发明实施例提供的另一种智能焊台系统的结构框图，火灾检测单元11包括火焰检测传感器111和烟雾采集传感器112，火焰传感器与烟雾采集传感器112可以通过检测焊台周围是否有烟雾乃至火情；当有火情时，传感器将检测结果发送至集中控制模块4，集中控制模块4控制示警模块6发送示警信息，同时控制开关模块5关闭对应焊台达到防止火灾蔓延并提醒管理人员灭火的作用。
进一步的，在本实施例中，还设置了身份识别模块，身份识别模块可采用面部识别装置7，当操作员站在焊台前或进入操作间时，面部识别装置7通过对操作人员的面部信息进行采集并发送至集中控制模块4，集中控制模块4将采集来的面部信息与设置在集中控制模块4内数据库中的面部信息作对照，从而开启对应操作人员权限匹配的焊台或对焊台的使用权限进行设置(如设置温度上限或设置是否开启监控模式)。在其他实施例中，身份识别模块还可以采用射频识别装置，操作人员通过刷卡操作也可以实现身份识别并授权相应权限的作用，还可以通过身份识别模块实现签到功能，并将签到记录存储在集中控制模块的存储器内。
进一步地，本实施例还包括显示装置8，显示装置8与集中控制模块4的视频信号输出端连接，负责接收显示汇集在集中控制模块4中各传感器采集来的信息，可以使得操作人员或管理人员可以更直观的得到各焊台的使用情况，当有险情发生，管理人员还能通过显示装置8快速得到险情发生的具体焊台，为消除险情提供更有力的条件。
此外，在本实施例中示警模块6采用了短信发送单元61、LED灯62和蜂鸣器63，当发生险情时或操作不规范时，短信发送单元61、LED灯62和蜂鸣器63会在集中控制模块4的控制下激活。
进一步地，本实施例中短信发送单元61可以采用GSM短信发送单元，具体型号可以采用SIM900A短信模块。
更进一步地，使用规范检测单元21采用距离传感器211，距离传感器211通过判断操作人员手与焊台手柄2的相对位置来判断操作人员的握笔姿势是否规范。
本实施例的开关模块5采用若干继电器组成，并且电源3的输出端还安装有漏电检测装置9，漏电检测装置9通过检测电源3输出电压、电流的变化，判断是否有漏电，当有漏电情况发生时，漏电检测装置9控制各继电器断开焊台手柄2与电源3的连接，防止因漏电发生人身意外或火灾险情，达到实时监控电路安全的作用，提高设备的安全性能。
具体的，本实施例中集中控制模块4采用Synospsys ARC EM处理器。
具体的，本实施例中烟雾采集传感器112采用MQ气体检测感应传感器。本实施例中，各传感器与集中控制模块4均通过无线传输模块进行数据交互，这样可以减少装置的复杂程度，进而集中控制模块4结合显示装置8可以是移动的手持终端，也可以远程操控，大大提高了控制效率，并可实现大范围的监控。
实施例三
在实施例二的基础上，还增加了使用状态检测模块，本实施例中操作员检测模块采用人体红外检测装置，人体红外检测装置安装在烙铁架1上，红外检测装置将红外检测信息发送至集中控制模块4，集中控制模块4判断此时改焊台是否有操作人员值守操作，当判断为无人操作时，则通过控制对应继电器对焊台进行断电操作。
进一步地，在其他实施例中使用状态监测模块10可以通过安装在操作台前操作员站立位置的重力感应装置实现，当操作人员站立在操作台前时，则集中控制模块4判定有人值守，当重力感应装置不能感应到重力时，集中控制模块4则判定无人值守。
本实施例智能焊台系统的具体操作步骤如下：
面部识别装置7采集到签到的操作人员的面部信息，集中控制模块4根据面部信息与数据库中的面部信息进行比较得到该操作人员的操作权限，集中控制模块4根据操作权限设定焊台的操作范围；集中控制模块4发送开关控制信号控制继电器导通为焊台供电也可以是部分焊台，与此同时漏电检测装置9不间断工作；当焊台通电后，火焰检测传感器111、烟雾采集传感器112也实时工作并将实时监测信息发送至集中控制模块4，当有火情发生，集中控制模块4向示警模块6发送示警信号，短信发送单元61向管理员的移动终端发送示警短信，LED灯62闪烁，提醒管理员发生火情的焊台所在操作台，蜂鸣器63报警提醒火情发生；焊台手柄2上还设置有距离传感器211，距离传感器211安装在手柄末端，通过判断持手柄的手距离手柄末端的距离以此判定手持位置是否符合操作规范，当手持位置焊台手柄2的距离超过预设阈值时，集中控制模块4通过示警模块6对操作人员进行规范提醒，当手持距离长时间不能满足预设阈值时，集中控制模块4通过控制对应继电器切断焊台电源3，这样既可保证操作人员规范使用焊台起到教学作用；设置在烙铁架1上的人体红外检测装置，检测操作台周围的红外信息，集中控制模块4通过红外信息判断操作台是否有操作人员值守，当集中控制模块4判定无人值守时，集中控制模块4向示警模块6发送示警信号，同时控制继电器切断对应焊台电源3。
进一步地，本实施例中，集中控制模块4对若干焊台中焊台手柄2的温度进行统一调度，其中高权限的操作人员可以自行通过设置在焊台手柄2上的温度调节开关调节温度，低权限的操作人员不能解锁该功能，这样可以提高实验安全、规范操作人员操作、降低使用功耗；当操作人员使用焊台时，高温接触式测温度单元对焊台手柄2的温度进行检测，并将温度信息实时传至集中控制模块4，集中控制模块4通过跟踪焊台手柄2的实时温度变化调整焊台手柄2的温度，使焊台手柄2温度维持在预设值范围内。
具体的，当由于操作不当引发示警模块6示警或被集中控制模块4判定为违规操作的操作，会被集中控制模块4记录进设置在集中控制模块4内的数据存储器中，可以方便管理员对相应的操作人员进行降级使用权限或对操作人员进行操作规范考核，并作为权限等级划分的参考数据。
具体的，测距传感器可以通过红外传感器13实现，红外传感器13安装在焊台手柄2末端，通过无线(在其他实施例中可以通过有线连接)与集中控制模块4连接，红外传感器13将测量的距离信息转化为数字信号集中控制模块4，集中控制模块4通过GPIO口连接示警模块6。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种智能焊台系统，包括若干焊台，所述焊台包括烙铁架(1)和焊台手柄(2)，其特征在于，还包括：
电源(3)；
集中控制模块(4)，所述集中控制模块(4)连接所述焊台，所述集中控制模块(4)与电源(3)连接；
开关模块(5)，所述焊台手柄(2)与所述电源(3)通过所述开关模块(5)连接，所述开关模块(5)的控制信号输入端连接所述集中控制模块(4)的控制信号输出端；
示警模块(6)，所述示警模块(6)与所述集中控制模块(4)的示警信号输出端连接，所述示警模块(6)与所述电源(3)连接；
所述烙铁架(1)还包括火灾检测单元(11)、高温接触式检测单元(12)、红外传感器(13)，所述火灾检测单元(11)、所述高温接触式检测单元(12)和所述红外传感器(13)均设置在烙铁架(1)上，且所述高温接触式检测单元(12)、所述火灾检测单元(11)、所述高温接触式检测单元(12)和所述红外传感器(13)均连接所述集中控制模块(4)的信号输入端，所述高温接触式检测单元(12)、所述火灾检测单元(11)、所述高温接触式检测单元(12)和所述红外传感器(13)均连接所述电源(3)；
所述焊台手柄(2)还包括使用规范检测单元(21)和陀螺仪(22)，所述使用规范检测单元(21)和所述陀螺仪(22)均与所述集中控制模块(4)连接，所述使用规范检测单元(21)和所述陀螺仪(22)均连接所述电源(3)。
2.根据权利要求1所述的智能焊台系统，其特征在于，所述火灾检测单元(11)包括火焰检测传感器(111)、烟雾采集传感器(112)，所述火焰检测传感器(111)和所述烟雾采集传感器(112)均连接所述集中控制模块(4)。
3.根据权利要求1所述的基于嵌入式的智能焊台系统，其特征在于，还包括身份识别模块，所述身份识别模块与所述集中控制模块(4)连接。
4.根据权利要求1所述的智能焊台系统，其特征在于，还包括显示装置(8)，所述显示装置(8)连接所述集中控制模块(4)的视频信号输出端。
5.根据权利要求1所述的智能焊台系统，其特征在于，所述示警模块(6)包括短信发送单元(61)、LED灯(62)和蜂鸣器(63)，所述短信发送单元(61)、所述LED灯(62)和所述蜂鸣器(63)均与所述集中控制模块(4)连接。
6.根据权利要求1所述的智能焊台系统，其特征在于，所述使用规范检测单元(21)为距离传感器(211)。
7.根据权利要求1所述的智能焊台系统，其特征在于，所述开关模块(5)包括若干继电器，任一个所述继电器连接对应的一个焊台手柄(2)。
8.根据权利要求1所述的智能焊台系统，其特征在于，还包括漏电检测装置(9)，所述漏电检测装置(9)的检测端与所述电源(3)输出端连接，所述漏电检测装置(9)的控制信号输出端与所述开关模块(5)的控制信号输入端连接。
9.根据权利要求1所述的智能焊台系统，其特征在于，还包括无线传输模块，所述集中控制模块(4)通过无线传输模块发送或接受信号。
10.根据权利要求1所述的智能焊台系统，其特征在于，还包括使用状态监测模块(10)，所述使用状态监测模块(10)与所述集中控制模块(4)的信号输入端连接。
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