CN114333277A - 工业遥控系统及工业遥控方法 - Google Patents
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Abstract
一种工业遥控系统及工业遥控方法,所述系统包含控制装置、开关装置、看门狗装置、信号处理装置和无线通信装置;所述控制装置包含第一处理模块和第二处理模块;所述看门狗装置包含第一看门狗模块和第二看门口狗模块;所述第一看门狗模块的输入端与所述第一处理模块的输出端相连,所述第一看门狗模块的输出端分别与所述第一处理模块的复位输入端和所述第二处理模块的中断输入端相连;所述第二看门狗模块的输入端与所述第二处理模块的输出端相连,所述第二看门狗模块的输出端与所述第二处理模块的复位输入端相连;所述信号处理装置和所述无线通信装置通过开关装置的常闭端与第一处理模块相连,且通过开关装置的常开端与第二处理模块相连。
Description
技术领域
本申请涉及工业遥控领域,尤指一种工业遥控系统及工业遥控方法。
背景技术
工业遥控器是专门用来控制工程机械或工业设备的远程无线遥控装置。主要用于冶金、造船、集装箱码头、仓储、机械制造、化工、造纸、建筑、消防和工程机械等使用起重机械并使之实现遥控操作的行业。操作人员只需携带轻巧的发射器,自由走动并选择最佳(安全)视觉位置实行操作,清除以往由于视线不清、线控束缚、环境恶劣或指挥配合不当等因素造成的事故隐患。即保证了安全操作又大幅度提高了生产效率。以桥式起重机为例:操作、系缆、挂卸可由一人单独承担,无需指挥。操作人员独立判断,操作的准确性、连贯性比以往得以显著提高;由于不必要受制于上下驾驶室及辫子(操作线)的牵制,避免操作员在高温情况驾驶室温度较高,身体不适而造成的工作效率不高,故而提高操作员的精神士气与工作效率。同时,改善了操作环境操作人员可选择最佳角度,避开能见度差、污染严重的操作位置;杜绝操作员受有害气体的侵害;提高了安全性可靠性由于省去了指挥环节,从而避免了由于指挥不当引起的误解;操作员可以在指挥的角度操作,更直观的看清被吊装物品现场情况,另外避免塔型吊车操作员在恶劣天气下驾驶室内不安全性,以及操作员高空作业与指挥员沟通有误而造成不必要的事故。为此,工业遥控器作为控制系统,需要具备非常高的稳定性。
当前领域,工业遥控器的抗干扰能力和系统可靠性成为评价其效率的一个重要指标,业内亟需一种稳定性较强且成本较低的工业遥控系统的解决方案。
发明内容
本申请目的在于通过双CPU冗余解决了单一CPU失效后整机无法工作的问题,双频段无线信号交替发送,相较单频段无线信号发送,提高了收发频率,降低了延时,提高了抗干扰能力。
为达上述目的,本申请所提供的工业遥控系统,具体包含控制装置、开关装置、看门狗装置、信号处理装置和无线通信装置;所述控制装置包含第一处理模块和第二处理模块;所述看门狗装置包含第一看门狗模块和第二看门口狗模块;所述第一看门狗模块的输入端与所述第一处理模块的输出端相连,所述第一看门狗模块的输出端分别与所述第一处理模块的复位输入端和所述第二处理模块的中断输入端相连;所述第二看门狗模块的输入端与所述第二处理模块的输出端相连,所述第二看门狗模块的输出端与所述第二处理模块的复位输入端相连;所述信号处理装置和所述无线通信装置通过开关装置的常闭端与第一处理模块相连,且通过开关装置的常开端与第二处理模块相连。
在上述工业遥控系统中,可选的,所述无线通信装置包含多个无线通信模块,各无线通信模块用于根据相连的第一处理模块或第二处理模块生成的控制指令,按预设周期交替发送或独自发送通信数据传输。
在上述工业遥控系统中,可选的,所述无线通信装置包含433M无线通信模块和915M无线通信模块。
在上述工业遥控系统中,可选的,所述信号处理装置包含数据拆分单元,所述数据拆分单元用于将待发送的第一通信信息按预设解析规则拆分为多组第一通信数据,将多组所述第一通信数据分别提供至所述无线通信模块予以发送至对应的数据接受方;以及,通过所述无线通信模块接收数据发送方提供的多个第二通信数据,根据预设解析规则拼接所述第二通信数据获得第二通信信息。
在上述工业遥控系统中,可选的,所述信号处理装置包含通信监测单元,所述通信监测单元用于监测所述无线通信模块的通信状态,根据所述通信状态将待发送的第一通信信息提供至符合预设要求的所述无线通信模块予以发送至对应的数据接受方。
在上述工业遥控系统中,可选的,所述开关装置为单刀双掷开关,所述单刀双掷开关用于利用互斥性,在相连的所述第一处理模块复位时与所述第二处理模块相连通信;或,在相连的所述第二处理模块复位时与所述第一处理模块相连通信。
本申请还提供一种适用于上述的工业遥控系统的工业遥控方法,所述方法包含:通过第一看门狗模块监测第一处理模块的运行状态,当所述第一处理模块故障时生成复位信号控制第一处理模块复位,同时触发第二处理模块中断;由第二处理模块使能所述开关装置断开所述第一处理模块与所述信号处理装置和所述无线通信装置的连接通信后,将第二处理模块通过所述开关装置与所述信号处理装置和所述无线通信装置连接通信。
在上述工业遥控方法中,可选的,所述方法还包含:通过第二看门狗模块监测第二处理模块的运行状态,当所述第二处理模块故障时生成复位信号控制第二处理模块和所述开关装置复位,使所述第二处理模块与所述信号处理装置和所述无线通信装置断开连接通信后,由第一处理模块通过所述开关装置与所述信号处理装置和所述无线通信装置连接通信。
在上述工业遥控方法中,可选的,所述方法还包含:所述无线通信装置包含多个无线通信模块;将待发送的第一通信信息按预设解析规则拆分为多组第一通信数据,将多组所述第一通信数据分别提供至所述无线通信模块予以发送至对应的数据接受方;以及,通过所述无线通信模块接收数据发送方提供的多个第二通信数据,根据预设解析规则拼接所述第二通信数据获得第二通信信息。
在上述工业遥控方法中,可选的,所述方法还包含:监测多个所述无线通信模块的通信状态;根据所述通信状态将待发送的第一通信信息提供至符合预设要求的所述无线通信模块予以发送至对应的数据接受方。
本申请的有益技术效果在于:采用两个CPU同时工作,当其中一个CPU失效时,另一个CPU可随时接替工作。同时,利用一种多无线频段交替发送的方案,该方案中工业遥控器具有多频段通信,多个频段交替发送数据,该方案可将无线通信速度提高数倍并减少同频干扰,提高了遥控系统的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例所提供的工业遥控系统的结构示意图;
图2为本申请一实施例所提供的信号处理装置的结构示意图;
图3为本申请一实施例所提供的工业遥控方法的流程示意图;
图4为本申请一实施例所提供的工业遥控方法的流程示意图;
图5为本申请一实施例所提供的工业遥控方法的应用流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
参照后文的说明和附图,详细公开了本申请的特定实施方式,指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解,本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内,本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用,与其它实施方式中的特征相组合,或替代其它实施方式中的特征。
应该强调,术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
本申请所提供的工业遥控系统,具体包含控制装置、开关装置、看门狗装置、信号处理装置和无线通信装置;所述控制装置包含第一处理模块和第二处理模块;所述看门狗装置包含第一看门狗模块和第二看门口狗模块;所述第一看门狗模块的输入端与所述第一处理模块的输出端相连,所述第一看门狗模块的输出端分别与所述第一处理模块的复位输入端和所述第二处理模块的中断输入端相连;所述第二看门狗模块的输入端与所述第二处理模块的输出端相连,所述第二看门狗模块的输出端与所述第二处理模块的复位输入端相连;所述信号处理装置和所述无线通信装置通过开关装置的常闭端与第一处理模块相连,且通过开关装置的常开端与第二处理模块相连。其中,所述无线通信装置包含多个无线通信模块,各无线通信模块用于根据相连的第一处理模块或第二处理模块生成的控制指令,按预设周期交替发送或独自发送通信数据传输。具体的,所述无线通信装置包含433M无线通信模块和915M无线通信模块。
在上述实施例中,所述开关装置可为单刀双掷开关,所述单刀双掷开关用于利用互斥性,在相连的所述第一处理模块复位时与所述第二处理模块相连通信;或,在相连的所述第二处理模块复位时与所述第一处理模块相连通信。具体的,在实际工作中,请参考图1所示,上述工业遥控系统可包含主CPU系统,副CPU系统,主看门狗系统,副看门狗系统,信号处理系统,433M无线通信系统,915M无线通信系统,单刀双掷开关。433M无线通信系统与915M无线通信系统均实时处于工作状态,可在不改变通信系统通信速率的前提下,将指令数量提高一倍。遥控器上电后主CPU系统与副CPU系统同时运行,完成上电自检。主CPU系统正常进行数据的采集工作,副CPU系统待机;主CPU系统控制433M无线通信系统与915M无线通信系统交替发送数据。当主CPU系统发生故障时,主看门狗系统发送复位电平,主CPU系统复位,同时触发副CPU系统中断,副CPU使能单刀双掷开关,主CPU系统与信号处理系统、433M无线通信系统与915M无线通信系统断开,副CPU系统与信号处理系统、433M无线通信系统与915M无线通信系统相连,正常进行数据的采集、发送工作。当副CPU系统发生故障时,副看门狗系统使副CPU系统复位,单刀双掷开关复位,副CPU系统与信号处理系统、433M无线通信系统与915M无线通信系统断开,主CPU系统与信号处理系统、433M无线通信系统与915M无线通信系统相连,正常进行数据的采集、发送工作。
同理,根据实际需要,本领域相关技术人员在使用时也可设置多个频段的无线通信系统以提高实际使用效率,具体请参考图2所示,在本申请一实施例中,所述信号处理装置包含数据拆分单元,所述数据拆分单元用于将待发送的第一通信信息按预设解析规则拆分为多组第一通信数据,将多组所述第一通信数据分别提供至所述无线通信模块予以发送至对应的数据接受方;以及,通过所述无线通信模块接收数据发送方提供的多个第二通信数据,根据预设解析规则拼接所述第二通信数据获得第二通信信息。进一步的,所述信号处理装置包含通信监测单元,所述通信监测单元用于监测所述无线通信模块的通信状态,根据所述通信状态将待发送的第一通信信息提供至符合预设要求的所述无线通信模块予以发送至对应的数据接受方。在实际工作中,该实施例主要目的在于针对大文件信息或其他需要快速发送的信息,利用将需发送的信息拆分后,经多频道发送,接收后重新拼接的方式可大大提高数据传输效率,提高工业遥控系统的稳定性;同时,采用多频道交替工作,在一频道受干扰后更替至另一频道的方式也可有效降低环境对工业遥控设备带来的干扰。
请参考图3所示,本申请还提供一种适用于上述的工业遥控系统的工业遥控方法,所述方法包含:
S301通过第一看门狗模块监测第一处理模块的运行状态;
S302当所述第一处理模块故障时生成复位信号控制第一处理模块复位,同时触发第二处理模块中断;
S303由第二处理模块使能所述开关装置断开所述第一处理模块与所述信号处理装置和所述无线通信装置的连接通信后,将第二处理模块通过所述开关装置与所述信号处理装置和所述无线通信装置连接通信。
请参考图4所示,在本申请一实施例中,所述方法还可包含:
S401通过第二看门狗模块监测第二处理模块的运行状态;
S402当所述第二处理模块故障时生成复位信号控制第二处理模块和所述开关装置复位,使所述第二处理模块与所述信号处理装置和所述无线通信装置断开连接通信后,由第一处理模块通过所述开关装置与所述信号处理装置和所述无线通信装置连接通信。
具体的,请参考图5所示,在实际工作中工业遥控方法主要应用于工业遥控器,其包含电源系统,主CPU系统,副CPU系统,主看门狗系统,副看门狗系统,信号处理系统,433M无线通信系统,915M无线通信系统,单刀双掷开关。如附图1所示,电源系统为发射器各部分提供电源;主看门狗系统的输入端连接主CPU输出端口,输出端连接主CPU系统的复位输入端与副CPU系统的中断输入端;副看门狗系统的输入端连接副CPU输出端口,输出端连接副CPU系统的复位输入端;信号处理系统、433M无线通信系统与915M无线通信系统通过单刀双掷开关的常闭端与主CPU系统连接;信号处理系统、433M无线通信系统与915M无线通信系统通过单刀双掷开关的常开端与副CPU系统连接。
正常上电运行时,主CPU系统与信号处理系统、433M无线通信系统与915M无线通信系统相连,正常进行数据的采集、发送工作。当主CPU系统发生故障时,主看门狗系统发出复位信号使主CPU复位,同时触发副CPU中断,副CPU使能单刀双掷开关,主CPU系统与信号处理系统、433M无线通信系统与915M无线通信系统断开,副CPU系统与信号处理系统、433M无线通信系统与915M无线通信系统相连,正常进行数据的采集、发送工作;当副CPU系统发生故障时,副看门狗系统使副CPU系统复位,单刀双掷开关复位,副CPU系统与信号处理系统、433M无线通信系统与915M无线通信系统断开,主CPU系统与信号处理系统、433M无线通信系统与915M无线通信系统相连,正常进行数据的采集、发送工作。由于单刀双掷开关的互斥性,信号处理系统、433M无线通信系统与915M无线通信系统在同一时间仅接受一个CPU的数据交换工作,不会产生冲突。其中,433M无线通信系统与915M无线通信系统均实时处于工作状态;433M无线通信系统与915M无线通信系统按照一定的时间间隔交替发送数据。由此,可在不改变通信系统通信速率的前提下,将指令数量提高一倍,同时双频道同时运行,无需切换,可提高工业遥控器面对同频干扰的能力。
在本申请一实施例中,所述方法还可包含:所述无线通信装置包含多个无线通信模块;将待发送的第一通信信息按预设解析规则拆分为多组第一通信数据,将多组所述第一通信数据分别提供至所述无线通信模块予以发送至对应的数据接受方;以及,通过所述无线通信模块接收数据发送方提供的多个第二通信数据,根据预设解析规则拼接所述第二通信数据获得第二通信信息。在另一实施例中,所述方法还包含:监测多个所述无线通信模块的通信状态;根据所述通信状态将待发送的第一通信信息提供至符合预设要求的所述无线通信模块予以发送至对应的数据接受方。具体实施流程可参考前述实施例结合现有的数据拆分和组装方案予以获得,本申请在此就不再一一详述。
本申请的有益技术效果在于:采用两个CPU同时工作,当其中一个CPU失效时,另一个CPU可随时接替工作。同时,利用一种多无线频段交替发送的方案,该方案中工业遥控器具有多频段通信,多个频段交替发送数据,该方案可将无线通信速度提高数倍并减少同频干扰,提高了遥控系统的稳定性。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。、在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
本申请中应用了具体实施例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种工业遥控系统,其特征在于,所述系统包含控制装置、开关装置、看门狗装置、信号处理装置和无线通信装置;
所述控制装置包含第一处理模块和第二处理模块;
所述看门狗装置包含第一看门狗模块和第二看门口狗模块;
所述第一看门狗模块的输入端与所述第一处理模块的输出端相连,所述第一看门狗模块的输出端分别与所述第一处理模块的复位输入端和所述第二处理模块的中断输入端相连;
所述第二看门狗模块的输入端与所述第二处理模块的输出端相连,所述第二看门狗模块的输出端与所述第二处理模块的复位输入端相连;
所述信号处理装置和所述无线通信装置通过开关装置的常闭端与第一处理模块相连,且通过开关装置的常开端与第二处理模块相连。
2.根据权利要求1所述的工业遥控系统,其特征在于,所述无线通信装置包含多个无线通信模块,各无线通信模块用于根据相连的第一处理模块或第二处理模块生成的控制指令,按预设周期交替发送或独自发送通信数据传输。
3.根据权利要求2所述的工业遥控系统,其特征在于,所述无线通信模块包含433M无线通信模块和915M无线通信模块。
4.根据权利要求2所述的工业遥控系统,其特征在于,所述信号处理装置包含数据拆分单元,所述数据拆分单元用于将待发送的第一通信信息按预设解析规则拆分为多组第一通信数据,将多组所述第一通信数据分别提供至所述无线通信模块予以发送至对应的数据接受方;以及,通过所述无线通信模块接收数据发送方提供的多个第二通信数据,根据预设解析规则拼接所述第二通信数据获得第二通信信息。
5.根据权利要求2所述的工业遥控系统,其特征在于,所述信号处理装置包含通信监测单元,所述通信监测单元用于监测所述无线通信模块的通信状态,根据所述通信状态将待发送的第一通信信息提供至符合预设要求的所述无线通信模块予以发送至对应的数据接受方。
6.根据权利要求1所述的工业遥控系统,其特征在于,所述开关装置为单刀双掷开关,所述单刀双掷开关用于利用互斥性,在相连的所述第一处理模块复位时与所述第二处理模块相连通信;或,在相连的所述第二处理模块复位时与所述第一处理模块相连通信。
7.一种适用于权利要求1至6中任一项所述的工业遥控系统的工业遥控方法,其特征在于,所述方法包含:
通过第一看门狗模块监测第一处理模块的运行状态,当所述第一处理模块故障时生成复位信号控制第一处理模块复位,同时触发第二处理模块中断;
由第二处理模块使能所述开关装置断开所述第一处理模块与所述信号处理装置和所述无线通信装置的连接通信后,将第二处理模块通过所述开关装置与所述信号处理装置和所述无线通信装置连接通信。
8.根据权利要求7所述的工业遥控方法,其特征在于,所述方法还包含:
通过第二看门狗模块监测第二处理模块的运行状态,当所述第二处理模块故障时生成复位信号控制第二处理模块和所述开关装置复位,使所述第二处理模块与所述信号处理装置和所述无线通信装置断开连接通信后,由第一处理模块通过所述开关装置与所述信号处理装置和所述无线通信装置连接通信。
9.根据权利要求7所述的工业遥控方法,其特征在于,所述方法还包含:
所述无线通信装置包含多个无线通信模块;
将待发送的第一通信信息按预设解析规则拆分为多组第一通信数据,将多组所述第一通信数据分别提供至所述无线通信模块予以发送至对应的数据接受方;以及,通过所述无线通信模块接收数据发送方提供的多个第二通信数据,根据预设解析规则拼接所述第二通信数据获得第二通信信息。
10.根据权利要求9所述的工业遥控方法,其特征在于,所述方法还包含:
监测多个所述无线通信模块的通信状态;
根据所述通信状态将待发送的第一通信信息提供至符合预设要求的所述无线通信模块予以发送至对应的数据接受方。
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