CN116243643B - 一种超长刚体的水平装填测控系统以及水平装填系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种超长刚体的水平装填测控系统，用于实现对水平装填系统使用过程中的人机交互的操作控制、信息动态展示、数据存储和配置；包括：综合显控模块、架车显控模块、装填显控模块以及硬件设备；其中：综合显控模块包括一个综合显控终端；架车显控模块包括多个由架车显控箱体、架车显控屏幕、架车控制板、第一电气控制箱以及第一CANWIFI模块组成的架车显控终端；装填显控模块包括装填显控终端、装填控制板、第二电气控制器、第二CANWIFI模块和装填显控箱体；硬件设备包括手持计算机以及配套的手持计算机支架、仪器箱和充电器。还公开了一种超长刚体的水平装填系统，包括一种超长刚体的水平装填测控系统。

Description

一种超长刚体的水平装填测控系统以及水平装填系统
技术领域
本发明属于装填以及装填过程测控技术领域，尤其涉及一种超长刚体的水平装填测控系统以及水平装填系统。
背景技术
在航空航天以及军工应用场景下，很多场合下超长刚体需要进行水平装填，然而如果水平装填过程中没有对超长刚体的各个组成部分进行实时的角度，升降，横移，滚装和行走位移的检测的情况下无法确保装填的高精度，从而导致后期设备使用过程中的故障。现有技术中通常都是通过人工对于超长刚体结合处的对准观察进行多次的调整，装配的效率低、效果差、精度低。
因此，上述的现有技术确实有待提出更佳解决方案的必要性。
发明内容
本发明的目的是提供一种超长刚体的水平装填测控系统以及水平装填系统，测控系统由综合显控模块、架车显控模块和装填显控模块三部分组成，用于装填对准过程中整个设备人机交互的操作控制、信息动态展示、数据存储和配置。
本发明第一方面提供一种超长刚体的水平装填测控系统，用于实现对水平装填系统使用过程中的人机交互的操作控制、信息动态展示、数据存储和配置；包括：综合显控模块、架车显控模块、装填显控模块以及硬件设备；其中：
综合显控模块包括一个综合显控终端；
架车显控模块包括多个由架车显控箱体、架车显控屏幕、架车控制板、第一电气控制箱以及第一CANWIFI模块组成的架车显控终端，其中架车控制板分别与所述第一CANWIFI模块和第一电气控制箱连接；用于通过有线方式接收架车控制板获取的各种传感器的信息，并进行分析、展示，同时通过有线方式向架车控制板发送指令，控制架车装置调整方向、角度和距离；所述第一CANWIFI模块用于将CAN总线信号转成WIFI信号，进行通信；
装填显控模块包括装填显控终端、装填控制板、第二电气控制器、第二CANWIFI模块和装填显控箱体，其中所述装填显控终端、装填控制板、第二电气控制器和第二CANWIFI模块放置在所述装填显控箱体内，所述装填控制板分别与所述装填显控终端、装填控制板和第二CANWIFI模块连接；用于通过有线方式接收装填控制板获取的各种传感器的信息，并进行分析、展示，同时通过有线方式向装填控制板发 送指令，控制装填装置调整方向、角度和距离；所述第二CANWIFI模块用于将CAN总线信号转成WIFI信号，进行通信；
所述硬件设备包括手持计算机以及配套的手持计算机支架、仪器箱和充电器。
优选的，所述架车显控箱体用于放置架车控制板以及第一电气控制箱；所述架车显控箱体的主体为一个长方体ATR结构的铝合金框架机箱，所述架车显控箱体整体采用铝合金板件机加拼装组合而成；所述架车显控箱体用于控制架车调姿电机的工作，内部设置大功率驱动器；将所述架车显控箱体的初背板设置为开放式被动散热，所述架车显控箱体内配置主动散热风扇，进出气口均配有屏蔽透气窗。
优选的，所述架车显控屏幕与所述架车显控箱体互连，所述架车显控屏幕与架车显控箱体之间通过弹簧线进行数据通讯，以控制整个架车系统的工作状态；所述架车显控屏幕设置在整个架车外壳上；所述架车显控屏幕尺寸配有工业级屏幕，外壳材质为铝合金。
优选的，所述手持计算机可以通过有线或无线WIFI的形式接收架车控制板和装填控制板获得的各种传感器的信息；并进行信息的综合分析、显示和存储；实现人机交互；实现对架车控制板和装填控制板工作模式的控制和通信控制；实现对所述CANWIFI模块的工作模式的控制和通信控制。
优选的，所述手持计算机使用定制化加固三防手持计算机；所述加固三防手持计算机的工作温度为-20℃~55℃；所述手持计算机的结构壳体为铝合金一体成型外壳，内部设置加固部分，外部设置包胶缓冲结构。
优选的，所述装填显控终端通过有线方式接收装填控制板获取的各种传感器的信息，实现对信息的综合显示；实现人机交互；实现对装填控制板工作模式的控制以及通信控制；所述装填显控终端为电容屏。
优选的，所述装填显控箱体用于放置手持计算机和装填控制板；所述装填显控箱体为钣金和框架复合结构，外部盖板为钣金件，内部为焊接框架结构；所述装填显控箱体安装于装填装置上，顶部配置所述手持计算机，以控制所述装填装置完成装填动作。
优选的，所述手持计算机支架设置在所述装填显控箱体的顶部，所述手持计算机支架为框架结构，所述手持计算机支架分为内外两部分，内部设置升起组件。
优选的，所述工作模式为无线使用模式，所述无线使用模式为无线主机模式和无线从机模式，所述无线主机模式是手持计算机运行综合显控模块，综合显控模块提供数据接收服务，装填数据控制板、架车数据控制板主动向接收服务上报数据；所述无线从机模式是手持计算机运行装填显控模块、综合显控模块，其中综合显控模块提供数据接收服务，装填数据控制板、架车数据控制板主动向接收服务上报数据。
本发明第二方面提供一种超长刚体的水平装填系统，包括第一方面所述的一种超长刚体的水平装填测控系统。
本发明提供的系统和方法，具有如下有益的技术效果：
在水平装填过程中对超长刚体的各个组成部分进行实时的角度，升降，横移，滚装和行走位移的检测的情况下确保装填的高精度，从而确保后期设备使用过程中不出现故障，装配的效率高、效果号和精度高。
附图说明
图1为根据本发明优选实施例示出的装填对准软件硬件组成图；
图2为根据本发明优选实施例示出的综合显控软件系统功能图；
图3为根据本发明优选实施例示出的装填显控软件系统功能图；
图4为根据本发明优选实施例示出的架车显控软件系统功能图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例一
如图1所示，提供一种超长刚体的水平装填测控系统，用于实现对水平装填系统使用过程中的人机交互的操作控制、信息动态展示、数据存储和配置；
包括：综合显控模块、架车显控模块、装填显控模块以及硬件设备；其中
综合显控模块包括一个综合显控终端；
架车显控模块包括多个由架车显控箱体、架车显控屏幕、架车控制板、第一电气控制箱以及第一CANWIFI模块组成的架车显控终端，其中架车控制板分别与所述第一CANWIFI模块和第一电气控制箱连接；用于通过有线方式接收架车控制板获取的各种传感器的信息，并进行分析、展示，同时通过有线方式向架车控制板发送指令，控制架车装置调整方向、角度和距离；所述第一CANWIFI模块用于将CAN总线信号转成WIFI信号，进行通信；
和装填显控模块包括装填显控终端、装填控制板、第二电气控制器、第二CANWIFI模块和装填显控箱体，其中所述装填显控终端、装填控制板、第二电气控制器和第二CANWIFI模块放置在所述装填显控箱体内，所述装填控制板分别与所述装填显控终端、装填控制板和第二CANWIFI模块连接；用于通过有线方式接收装填控制板获取的各种传感器的信息，并进行分析、展示，同时通过有线方式向装填控制板发 送指令，控制装填装置调整方向、角度和距离；所述第二CANWIFI模块用于将CAN总线信号转成WIFI信号，进行通信；
所述硬件设备包括手持计算机以及配套的手持计算机支架、仪器箱和充电器。
作为优选的实施方式，所述架车显控箱体用于放置架车控制板以及第一电气控制箱；所述架车显控箱体的主体为一个长方体ATR结构的铝合金框架机箱，所述架车显控箱体整体采用铝合金板件机加拼装组合而成；所述架车显控箱体用于控制架车调姿电机的工作，内部设置大功率驱动器，因此会产生较大热量，为此将所述架车显控箱体的初背板设置为开放式被动散热，所述架车显控箱体内配置主动散热风扇，进出气口均配有屏蔽透气窗，可以有效增加机箱的EMI属性。
作为优选的实施方式，所述架车显控屏幕与所述架车显控箱体互连，所述架车显控屏幕与架车显控箱体之间通过弹簧线进行数据通讯，以控制整个架车系统的工作状态；所述架车显控屏幕设置在整个架车外壳上，通过背部磁吸设计，可以方便的取放；所述架车显控屏幕尺寸配有5寸工业级屏幕，外壳材质为铝合金轻巧坚固
作为优选的实施方式，所述手持计算机可以通过有线或无线WIFI的形式接收架车控制板和装填控制板获得的各种传感器的信息；并进行信息的综合分析、显示和存储；实现人机交互；实现对架车控制板和装填控制板工作模式的控制和通信控制；实现对所述CANWIFI模块的工作模式的控制和通信控制。本实施例中，所述手持计算机使用定制化加固三防手持计算机。
作为优选的实施方式，所述加固三防手持计算机用于进行人机交互，数据的分析、显示和存储，其工作温度为-20℃~55℃，防护等级为IP65。
作为优选的实施方式，所述手持计算机的结构壳体为铝合金一体成型外壳，全密封无风扇设计，满足环境防护要求；内部设置加固部分，外部设置包胶缓冲结构，满足力学条件要求；所述手持计算机的背部设置腕带，侧面设置提手带，提升使用时的人机功效。
作为优选的实施方式，所述装填显控终端通过有线方式接收装填控制板获取的各种传感器的信息，实现对信息的综合显示；实现人机交互；实现对装填控制板工作模式的控制以及通信控制；本实施例中，所述装填显控终端为电容屏，并进行定制化开发。
作为优选的实施方式，所述装填显控箱体用于放置手持计算机和装填控制板；所述装填显控箱体为钣金和框架复合结构，外部盖板为钣金件，内部为焊接框架结构，结实可靠，表面处理采用喷塑工艺，美观耐用；所述装填显控箱体安装于装填装置上，顶部配置所述手持计算机，以控制所述装填装置完成装填动作。
作为优选的实施方式，所述手持计算机支架设置在所述装填显控箱体的顶部，所述手持计算机支架为框架结构，轻巧牢固且可以收纳为扁平状态以节省空间。手持计算机支架分为内外两部分，内部设置升起组件。
工作原理：
装填对准软件由综合显控软件、装填显控软件、架车显控软件组成。其中，综合显控软件贮存在手持计算机中，装填显控软件贮存在显控模块中。
一、综合显控软件设计
1、综合显控软件配合手持计算机使用，主要实现对数据控制板获取的各种传感器信息进行收集，对信息进行处理、显示、存储、统计分析。综合显控软件由数据显示、数据存储、系统设置、架车控制、装填控制等模块组成。软件系统功能如图2所示。
2、综合显控软件系统功能图
数据展示：将数据控制板传来的数据进行展示；
数据存储：将数据控制板传过来的数据进行存储；
系统设置：主要包括参数设置、历史数据、数据导出等功能；
架车控制：主要对架车数据控制板下达控制命令；
装填控制：主要对装填数据控制板下达控制命令。
二、装填显控软件设计
1、装填显控软件配合手持计算机使用，用于实现对装填数据控制板获取的各种传感器信息进行收集，对信息进行处理、显示、存储、统计分析。装填显控软件由数据显示、数据存储、系统设置、装填控制等模块组成。软件系统功能如图3所示。
2、装填显控软件系统功能图
数据展示：将装填数据控制板传来的数据进行展示；
数据存储：将装填数据控制板传过来的数据进行存储；
系统设置：主要包括参数设置、历史数据、数据导出等功能；
装填控制：主要对装填数据控制板下达控制命令。
三、架车显控软件设计
1、架车显控软件配合显控模块中使用，用于实现对架车数据控制板获取的各种传感器信息进行收集，对信息进行处理、显示、存储、统计分析。架车显控软件由数据显示、数据存储、系统设置、架车控制等模块组成。软件系统功能如图4所示。
2、架车显控软件系统功能图
数据展示：将架车数据控制板传来的数据进行展示；
数据存储：将架车数据控制板传过来的数据进行存储；
系统设置：主要包括参数设置；
架车控制：主要对架车数据控制板下达控制命令；
四、使用模式设计
装填对准软件是在无线使用模式下使用，无线模式下需要手持计算机自建AP热点，整套设备有2套手持计算机，因此存在主从模式，运行综合显控软件，并启动AP热点为主机，从机自动备份主机数据；
（一）无线使用模式
1、无线主机模式
无线主机模式是手持计算机运行综合显控软件，综合显控软件提供数据接收服务，装填数据控制板、架车数据控制板主动向接收服务上报数据。
2、无线从机模式
无线从机模式是手持计算机运行装填显控软件、综合显控软件，其中综合显控软件提供数据接收服务，装填数据控制板、架车数据控制板主动向接收服务上报数据。
无线模式下，采集信息及响应频次统计见表1所示。
表1 无线监控模式采集信息及响应频次
（二）操作模式
软件界面设计上为了操作方便，和零学习成本，采用所见为所得的设计方式，整体软件可操作区域。
（三）软件可操作区域
区域1：为选定需要操作的架车，可单选也可多选，支持同时操作多辆架车。
区域2：为指定运动方式，分为升降、横移、滚转、行走，带方向圆圈按钮为架车内部动作，只带方向按钮为架车外部动作，+-按钮为调整移动距离，另外有单独的步长设计，默认为0.1mm，可通过参数设置调整。移动参数确定后，点击启动，架车开始运动，界面上闪烁显示正在变化的数据，用户可提前停止。
实施例二
提供一种超长刚体的水平装填系统，包括第一方面所述的一种超长刚体的水平装填测控系统。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (2)

1.一种超长刚体的水平装填测控系统，其特征在于，用于实现对水平装填系统使用过程中的人机交互的操作控制、信息动态展示、数据存储和配置；包括：综合显控模块、架车显控模块以及装填显控模块；其中：
综合显控模块包括一个综合显控终端；
架车显控模块包括多个由架车显控箱体、架车显控屏幕、架车控制板、第一电气控制箱以及第一CANWIFI模块组成的架车显控终端，其中架车控制板分别与所述第一CANWIFI模块和第一电气控制箱连接；所述架车显控屏幕用于通过有线方式接收架车控制板获取的各种传感器的信息，并进行分析、展示，同时通过有线方式向架车控制板发送指令，控制架车装置调整方向、角度和距离；所述第一CANWIFI模块用于将CAN总线信号转成WIFI信号，进行通信；
装填显控模块包括装填显控终端、装填控制板、第二电气控制器、第二CANWIFI模块和装填显控箱体，其中所述装填显控终端、装填控制板、第二电气控制器和第二CANWIFI模块放置在所述装填显控箱体内，所述装填控制板分别与所述装填显控终端、装填控制板和第二CANWIFI模块连接；所述装填显控终端用于通过有线方式接收装填控制板获取的各种传感器的信息，并进行分析、展示，同时通过有线方式向装填控制板发送指令，控制装填装置调整方向、角度和距离；所述第二CANWIFI模块用于将CAN总线信号转成WIFI信号，进行通信；
测控系统还包括：手持计算机以及配套的手持计算机支架、仪器箱和充电器；
所述架车显控箱体用于放置架车控制板以及第一电气控制箱；所述架车显控箱体的主体为一个长方体ATR结构的铝合金框架机箱，所述架车显控箱体整体采用铝合金板件机加拼装组合而成；所述架车显控箱体用于控制架车调姿电机的工作，内部设置大功率驱动器；将所述架车显控箱体的初背板设置为开放式被动散热，所述架车显控箱体内配置主动散热风扇，进出气口均配有屏蔽透气窗；
所述架车显控屏幕与所述架车显控箱体互连，所述架车显控屏幕与架车显控箱体之间通过弹簧线进行数据通讯，以控制整个架车系统的工作状态；所述架车显控屏幕设置在整个架车外壳上；所述架车显控屏幕尺寸配有工业级屏幕，外壳材质为铝合金；
所述手持计算机可以通过有线或无线WIFI的形式接收架车控制板和装填控制板获得的各种传感器的信息；并进行信息的综合分析、显示和存储；实现人机交互；实现对架车控制板和装填控制板工作模式的控制和通信控制；实现对所述CANWIFI模块的工作模式的控制和通信控制；
所述手持计算机使用定制化加固三防手持计算机；所述加固三防手持计算机的工作温度为-20℃~55℃；所述手持计算机的结构壳体为铝合金一体成型外壳，内部设置加固部分，外部设置包胶缓冲结构；
所述装填显控终端通过有线方式接收装填控制板获取的各种传感器的信息，实现对信息的综合显示；实现人机交互；实现对装填控制板工作模式的控制以及通信控制；所述装填显控终端为电容屏；
所述装填显控箱体用于放置手持计算机和装填控制板；所述装填显控箱体为钣金和框架复合结构，外部盖板为钣金件，内部为焊接框架结构；所述装填显控箱体安装于装填装置上，顶部配置所述手持计算机，以控制所述装填装置完成装填动作；
所述手持计算机支架设置在所述装填显控箱体的顶部，所述手持计算机支架为框架结构，所述手持计算机支架分为内外两部分，内部设置升起组件；
所述工作模式为无线使用模式，所述无线使用模式为无线主机模式和无线从机模式，所述无线主机模式是手持计算机运行综合显控模块，综合显控模块提供数据接收服务，装填数据控制板、架车数据控制板主动向接收服务上报数据；所述无线从机模式是手持计算机运行装填显控模块、综合显控模块，其中综合显控模块提供数据接收服务，装填数据控制板、架车数据控制板主动向接收服务上报数据。
2.一种超长刚体的水平装填系统，包括权利要求1所述的一种超长刚体的水平装填测控系统。
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