CN113175972A - 一种液/料位指示、警示灯的控制系统 - Google Patents

一种液/料位指示、警示灯的控制系统 Download PDF

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周怀宁
李炎
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Abstract

一种液/料位指示、警示灯的控制系统，所述控制系统包括DC‑DC电源模块，所述DC‑DC电源模块的输入端连接车辆电源，输出端与MCU主控模块、CAN总线模块、灯板显示模块、信号调理模块、以太网/4G/wifi模块、语音控制模块、光强检测模块、噪声监测模块相连接，所述MCU主控模块与CAN总线模块、灯板显示模块、信号调理模块、以太网/4G/wifi模块、语音控制模块、光强检测模块、噪声监测模块的信号端相连接；所述CAN总线模块外部的车载控制器和所述MCU主控模块连接：所述灯板显示模块与所述MCU主控模块相连接。利用本发明，可实现液/料位指示、警示灯的自动运行；可根据环境光强和环境噪声强度自动调整显示灯光的亮度和提示音的声压值。

Description

一种液/料位指示、警示灯的控制系统
技术领域
本发明涉及消防机械、环卫机械的一种指示、警示的技术领域，具体涉及一种液/料位指示、警示灯的控制系统。
背景技术
在传统的液/料位指示中，通常会使用到液/料位计或是通过控制几个状态指示灯来指示液/料位的高、中、低位状态。
CN210400553U公开了一种高粘度油脂液位指示装置，包括储油罐、压油盘以及液位显示装置；储油罐内设有储油腔，压油盘沿竖直方向可滑动设置于储油腔内，从而压缩储油腔内的油脂；液位显示装置沿竖直方向可滑动或滚动地设置于储油罐的外壁上，并可随压油盘一起滑动，从而将储油腔内的油脂液位显示在储油罐的外壁上。
CN210375314U公开了一种液位指示测量装置，包括转接件、光滑材料制成的测量导管、超声波液位计。所述转接件安装在待测液位装置的侧面底部；测量导管通过转接件平行于待测液位装置安装并高于待测液位装置顶部，高出部分的管身开孔，超声波液位计插入安装在测量导管的顶部。
其共同存在的缺点是：液/料状态指示的可视性较差，智能化、数字化性能低，在液/料位高、中、低全状态显示时，无法提供及时、直观的提示、警示信息，达不到有效地液/料位状态指示目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种智能化、适用范围广、效果显著的液/料位指示、警示灯的控制系统。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种液/料位指示、警示灯的控制系统，所述控制系统包括：DC-DC电源模块、MCU主控模块、CAN总线模块、灯板显示模块、信号调理模块、光强检测模块、以太网/4G/wifi模块、语音控制和噪声检测模块；
所述DC-DC电源模块的输入端连接车辆电源，输出端与所述系统的MCU主控模块、CAN总线模块、灯板显示模块、信号调理模块、以太网/4G/wifi模块、语音控制模块、光强检测模块、噪声监测模块相连接，并为连接的各部分模块供电；
所述MCU主控模块与CAN总线模块、灯板显示模块、信号调理模块、以太网/4G/wifi模块、语音控制模块、光强检测模块、噪声监测模块的信号端相连接，通过接收和分析来自所述CAN总线模块、信号调理模块以及以太网/4G/wifi模块、光强检测模块、噪声监测模块的信号，并根据信号内容控制所述灯板显示模块的显示和语音控制模块的输出；
所述CAN总线模块外部的车载控制器和所述MCU主控模块连接：当所述MCU主控模块通过所述CAN总线模块获取外部的车载控制器传送来的液/料位信息时，所述MCU主控模块通过读取和分析液/料位信息内容，驱动所述灯板显示模块显示对应信息；当所述MCU主控模块通过所述液/料位信号调理模块直接读取和分析来自外部液/料位传感器的液/料位信息时，所述CAN总线模块将接收来自所述MCU主控模块的液/料位信号传输到外部的车载控制器；
所述灯板显示模块与所述MCU主控模块连接，用于接收所述MCU主控模块的信号，并根据信号内容点亮指定数量的灯珠、显示指定颜色或效果；
所述信号调理模块与外部液/料位传感器和所述系统的MCU主控模块、噪声检测模块、光强检测模块连接，所述液/料位信号调理模块通过调理来自液/料位传感器、噪声检测模块、光强检测模块的信号，并将调理后的信号输送至主控模块，用于控制所述灯板显示模块调节显示亮度并显示相应的颜色和效果，以及控制所述语音控制模块输出对应的控制信号以驱动外部拉伯或蜂鸣器发出相应的提示或警示信息；
所述光强检测模块检测环境光强，与所述信号调理模块连接，将检测到的光强信号输送至所述信号调理模块进行调理，以获得所述MCU主控模块所能处理的信息；
所述以太网/4G/wifi模块与外部移动终端和所述MCU主控模块相连接，以实现移动终端和所述MCU主控模块之间的信息交互；
所述语音控制模块与外部的喇叭或蜂鸣器和所述MCU主控模块连接，接收来自所述MCU主控模块的信号，并根据信号内容驱动外部的喇叭或蜂鸣器发出不同语音内容或频率的提示信息；
所述噪声检测模块获取外部环境噪声值，与所述MCU主控模块连接，并将检测到的外部环境的声压信号输送至MCU主控模块。
进一步，所述DC-DC电源模块电压输入范围为4.5V - 40V DC，具有93%以上的电源效率，可兼容电气系统电源电压为12V DC或24V DC 的车辆。
进一步，所述灯板显示模块的供电电压为5V DC，具有多颗全彩RGB LED 灯珠，所有灯珠串行级联，单颗灯珠的三基色颜色可实现256级亮度显示，并可完成多种颜色的全真彩显示。
与现有液/料位指示、警示灯相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本系统安装完成、上电后，可完全自动运行，无需人为干预；
（2）本系统可以根据液/料位所处的高、低位状态，发出不同声、光内容和频率的提示、警示信息，使显示和警示效果更为直观、有效；
（3）本系统可根据环境光强和环境噪声强度自动调整显示灯光的亮度和提示音的声压值，以达到更佳的提示效果：A)当环境光线较暗时，本系统能够自动减弱显示亮度，如此设计，可以保证在光线较弱条件下，在能够提供适宜的液/料位指示的同时，以减少对外环境的光污染及人员的损害；当环境光线较强时，本系统能够自动增强显示亮度，如此设计，可以保证在较强光线条件下，也能满足液/料位指示效果；B)当外部的环境（如夜间、小区内）噪音较小时，本系统能适当降低提示音的声压值，如此设计，可在保证在有效提醒的同时不会对环境造成过多噪音污染；当外部的环境噪音较大时，本系统能适当提高警示音的声压值，如此设计，可保证在较强噪音环境下，且液/料位偏低时都能对人员进行有效的提醒。
附图说明
图1为本发明实施例的线框图。
图中：1-DC-DC电源模块、2-语音控制模块、3-以太网/4G/wifi模块、4-液/料位信号调理模块、5-MCU主控模块、6-灯板显示模块、7-光强检测模块、8-噪声检测模块、9-CAN总线模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
参照附图1，本实施例包括DC-DC电源模块1、语音控制模块2、以太网/4G/wifi模块3、信号调理模块4、MCU主控模块5、灯板显示模块6、光强检测模块7、噪声检测模块8、CAN总线模块9。
所述DC-DC电源模块1的输入端连接车辆电源，输出端与所述系统的MCU主控模块5、CAN总线模块9、灯板显示模块6、信号调理模块4、以太网/4G/wifi模块3、语音控制模块2、光强检测模块7、噪声监测模块8相连接，并为连接的各部分模块供电。
所述MCU主控模块5与CAN总线模块9、灯板显示模块6、信号调理模块4、以太网/4G/wifi模块3、语音控制模块2等各模块的信号端连接，通过接收和分析来自所述CAN总线模块9、信号调理模块4以及以太网/4G/wifi模块3的信息，并根据信号内容控制所述灯板显示模块6的显示和语音控制模块的输出；
所述CAN总线模块9与外部的车载控制器和所述MCU主控模块5连接：当所述MCU主控模块5通过所述CAN总线模块9获取外部的车载控制器传送来的液/料位信息时，所述MCU主控模块5就通过读取和分析液/料位信息内容，以驱动所述灯板显示模块6显示对应信息；当所述MCU主控模块5通过所述信号调理模块4直接读取和分析来自外部液/料位传感器的液/料位信息时，所述CAN总线9模块就将接收来自所述MCU主控模块5的液/料位信号传输到外部的车载控制器。
所述灯板显示模块6的信号输入端与所述MCU主控模块5连接，用于接收所述MCU主控模块5的数据，并根据数据内容点亮指定数量的灯珠、显示指定颜色或效果（显示特殊符号或按指定颜色和频率闪烁）。所述灯板显示模块6为5V DC供电，具有多颗全彩RGB LED 灯珠，所有灯珠串行级联，单颗灯珠的三基色颜色可实现256级亮度显示，并可完成多种颜色的全真彩显示；
所述信号调理模块4与外部液/料位传感器和所述系统的MCU主控模块5、噪声检测模块8、光强检测模块7连接，用于调理来自液/料位传感器、噪声检测模块8、光强检测模块7的信号，并将调理后的信号输送至MCU主控模块5，用于控制灯板显示模块6的显示颜色和效果，以及驱动所述语音控制模块2以控制外部蜂蜜器或喇叭发出对应的语音或警示信息；
所述光强检测模块7的信号输出端与信号调理模块4连接，用于检测环境光强，并将检测到的光强信号输送至所述信号调理模块4；
所述以太网/4G/wifi模块3连接移动终端和所述MCU主控模块5，实现移动终端查看设备的液/料位状态以及工作系统的电压、温度信息；
所述语音控制模块2的音频输入端与所述MCU主控模块5连接，接收所述MCU主控模块5的信号，并根据信号内容驱动外部喇叭或蜂鸣器发出不同语音内容或频率的提示信息；
所述噪声检测模块8的信号输出端与所述信号调理模块4相连，用于检测外部环境噪声值，并将检测到的声压信号传送至所述信号调理模块4；
本实施例的具体工作过程为：
当车辆启动后，DC-DC电源模块1开始工作，并为语音控制模块2、以太网/4G/wifi模块3、信号调理模块4、MCU主控模块5、灯板显示模块6、光强检测模块7、噪声检测模块8、以及CAN总线模块9供电。
所述MCU主控模块5进入初始化程序，并驱动灯板显示模块6点亮0.5s后熄灭，以协助完成灯板显示模块6的上电检测。然后，MCU主控模块5接收来自外部的车载控制器经CAN总线模块9传输的液/料信号或直接获取通过信号调理模块4调理的来自液位传感器的液/料信号。
所述MCU主控模块5根据液/料信号的内容，完成单片机程序处理后，驱动灯板显示模块6点亮一定数量的灯珠、显示指定颜色或效果（显示特殊符号或按指定颜色和频率闪烁）：当液/料位信号为高位判定时，灯板按液/料位状态等比例的灯珠数显示绿色；当液/料位信号为中位判定时，灯板按液/料位状态等比例的灯珠数显示黄色；当液/料位信号为低位时，若高于警戒线，灯板按液/料位状态等比例的灯珠数显示红色，当液/料位低于设定的警戒线后，灯板会全面板显示红色，并按指定的频率闪烁。同时，根据液/料位所处的高、低位状态，所述MCU主控模块5驱动语音控制模块3控制外部的喇叭或蜂鸣器自动发出不同语音内容或频率的提示信息，以达到更为直观、有效的提示、警示效果。
所述光强检测模块7检测外部光强信号，并将光强信号送入信号调理模块4处理，完成调理后送入MCU主控模块5。当光强超过一定强度值之后，MCU主控模块5输出控制信号调节灯板显示模块6的显示亮度。
所述噪声检测模块8检测外部噪声，并将检测到的噪声声压信号送入信号调理模块4处理，完成调理后送入MCU主控模块5。当噪声声压超过一定值后，MCU主控模块5输出控制信号，控制语音控制模块2增强喇叭或蜂鸣器发出语音提示信息的音量。
另外，MCU主控模块5通过CAN总线模块9发送反馈信号给外部的车载控制器，并通过以太网/4G/wifi模块3向外发送系统的工作状态等信息，用户可通过移动终端查看系统的工作状态。
本发明除了可用在环卫机械、消防机械之外，还可用于其他需要液/料位指示、警示的场所，在大大提高液/料位指示、警示的直观性、有效性的同时，也能提高液/料位提示、警示的智能化、数字化性能。
本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也仍在本发明专利的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (3)

1.一种液/料位指示、警示灯的控制系统，其特点在于：所述控制系统包括：DC-DC电源模块、MCU主控模块、CAN总线模块、灯板显示模块、信号调理模块、光强检测模块、以太网/4G/wifi模块、语音控制和噪声检测模块；
所述DC-DC电源模块的输入端连接车辆电源，输出端与所述系统的MCU主控模块、CAN总线模块、灯板显示模块、信号调理模块、以太网/4G/wifi模块、语音控制模块、光强检测模块、噪声监测模块相连接，并为连接的各部分模块供电；
所述MCU主控模块与CAN总线模块、灯板显示模块、信号调理模块、以太网/4G/wifi模块、语音控制模块、光强检测模块、噪声监测模块的信号端相连接，通过接收和分析来自所述CAN总线模块、信号调理模块以及以太网/4G/wifi模块、光强检测模块、噪声监测模块的信号，并根据信号内容控制所述灯板显示模块的显示和语音控制模块的输出；
所述CAN总线模块外部的车载控制器和所述MCU主控模块连接：当所述MCU主控模块通过所述CAN总线模块获取外部的车载控制器传送来的液/料位信息时，所述MCU主控模块通过读取和分析液/料位信息内容，驱动所述灯板显示模块显示对应信息；当所述MCU主控模块通过所述液/料位信号调理模块直接读取和分析来自外部液/料位传感器的液/料位信息时，所述CAN总线模块将接收来自所述MCU主控模块的液/料位信号传输到外部的车载控制器；
所述灯板显示模块与所述MCU主控模块连接，用于接收所述MCU主控模块的信号，并根据信号内容点亮指定数量的灯珠、显示指定颜色或效果；
所述信号调理模块与外部液/料位传感器和所述系统的MCU主控模块、噪声检测模块、光强检测模块连接，所述液/料位信号调理模块通过调理来自液/料位传感器、噪声检测模块、光强检测模块的信号，并将调理后的信号输送至主控模块，用于控制所述灯板显示模块调节显示亮度并显示相应的颜色和效果，以及控制所述语音控制模块输出对应的控制信号以驱动外部拉伯或蜂鸣器发出相应的提示或警示信息；
所述光强检测模块与所述信号调理模块连接，用于检测环境光强，将检测到的光强信号输送至所述信号调理模块进行调理，以获得所述MCU主控模块所能处理的信息；
所述以太网/4G/wifi模块与外部移动终端和所述MCU主控模块连接，以实现移动终端和所述MCU主控模块之间的信息交互；
所述语音控制模块与外部的喇叭或蜂鸣器和所述MCU主控模块连接，接收来自所述MCU主控模块的信号，并根据信号内容驱动外部的喇叭或蜂鸣器发出不同语音内容或频率的提示信息；
所述噪声检测模块与所述MCU主控模块连接，用于获取外部环境噪声值，并将检测到的外部环境的声压信号输送至MCU主控模块。
2.根据权利要求1所述的液/料位指示、警示灯的控制系统，其特征在于：所述DC-DC电源模块电压输入范围为4.5V - 40V DC，具有93%以上的电源效率，可兼容电气系统电源电压为12V DC或24V DC 的车辆。
3.根据权利要求1或2所述的液/料位指示、警示灯的控制系统，其特征在于：所述灯板显示模块的供电电压为5V DC，具有多颗全彩RGB LED 灯珠，所有灯珠串行级联，单颗灯珠的三基色颜色可实现256级亮度显示，并可完成多种颜色的全真彩显示。
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