CN208746208U - 一种船底固着生物智能清理器的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种船底固着生物智能清理器的控制系统，包括集控车控制系统、用于控制清理器进行清洗作业的清理器控制系统、用于控制导线箱进行收放线的导线箱齿轮减速机；所述集控车控制系统包括有控制面板和集控车主板，所述集控车主板包括有集控车主板输出模块接口、集控车主板输入模块接口、集控车主板通讯模块接口和集控车主板电源模块接口；所述导线箱齿轮减速机与集控车主板连接；所述导线箱齿轮减速电机、清理器控制系统、控制面板均连接在集控车主板上；该控制系统结构简单，使用方便，通过导线箱与清洗器的联动化控制，便于智能调节更换清洗区域。

Description

一种船底固着生物智能清理器的控制系统

技术领域

本实用新型属于船舶清洗设备技术领域，特别涉及一种船底固着生物智能清理器的控制系统。

背景技术

船只在航行时附着生物比较少，但只要船只停靠在港口码头上不航行，船底就会开始附着生长一些海底生物；这些生长在船底的海底生物，会固着在船底表面，十分坚固，很难清洗；大量的固着生物增加了船舶自身重量，影响了船底外壳的光滑，增加了航行时的阻力；有资料说，船底赘生生物将使船舶动力损失5％-10％，严重时，这个数字可能更高；间接的，影响船舶的航行油耗，航行速度也会降低；航运公司每年都会花费大量的资金请蛙人进行船底生物清洗；

为了减少人力和成本，保证清洗的安全性和便利性，本公司需要研发出一种船底固着生物清理装置；用于对船底附着生物进行清洗；如图1所示一种船底固着生物清理装置，设有集控车1、导线箱12、清理器13、悬挂滑轮组件14；集控车1和导线箱12可放置于船甲板上、清洗器13悬挂在船体侧面，对船侧及船底进行清洗；若没有智能控制系统，清洗器13在清洗一个区域完毕时，则需要人为的收放导线箱12中的线，在清洗器转换位置清洗时，是非常不方便的；而且如果导线箱12的收放线与清理器的清理不联动的化，也无法做到自动换区域清洗或者按照预先设定的区域进行清洗。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种船底固着生物智能清理器的控制系统，便于船底固着生物智能清洗器更换清洗区域。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种船底固着生物智能清理装置的控制系统，包括集控车控制系统、用于控制清理器进行清洗作业的清理器控制系统、用于控制导线箱进行收放线的导线箱齿轮减速机；所述集控车控制系统包括有控制面板和集控车主板，所述集控车主板包括有集控车主板输出模块接口、集控车主板输入模块接口、集控车主板通讯模块接口和集控车主板电源模块接口；所述导线箱齿轮减速机设有导线箱电机驱动模块，所述导线箱电机驱动模块与集控车主板输出模块接口连接；所述集控车主板通讯模块接口连接有通讯总线，所述导线箱齿轮减速电机、清理器控制系统、控制面板均通过通讯总线连接在集控车主板通讯模块接口上。

优选的，所述清理器控制系统包括清理器主板、套刷电机驱动模块、电磁吸盘驱动模块、清理器电源适配器；所述清理器主板包括有清理器主板输出模块接口、清理器主板通讯模块接口、清理器主板电源模块接口、清理器主板输入模块接口；所述套刷电机驱动模块、电磁吸盘驱动模块均与清理器主板输出模块接口连接；所述清理器电源适配器与清理器主板电源模块接口连接，所述清理器主板通讯模块接口连接有总线电缆，所述总线电缆用于连接所述通讯总线。

优选的，所述套刷电机驱动模块包括有第一套刷电机驱动模块、第二套刷电机驱动模块、第三套刷电机驱动模块；第一套刷电机驱动模块、第二套刷电机驱动模块和第三套刷电机驱动模块用于分别控制一个清洗套刷。

优选的，所述清理器控制系统还包括有清理器倾角仪、测距轮编码器，所述清理器倾角仪和所述测距轮编码器均与清理器主板输入模块接口连接。

优选的，所述集控车主板电源模块接口连接有电源适配器和/或应急电源。

优选的，所述集控车控制系统还包括双组履带驱动模块、声光报警模块；所述双组履带驱动模块和所述声光报警模块均与集控车主板输出模块接口连接。

优选的，所述集控车控制系统还包括集控车倾角仪模块、漫反射式避障探头、行程开关模块；所述集控车倾角仪模块、漫反射式避障探头和行程开关模块均与集控车主板输入模块接口连接。

优选的，所述集控车控制系统还包括数据终端模块、2.4G接收器模块；所述数据终端模块和所述2.4G接收器模块均通过通讯总线与集控车主板通讯模块接口连接。

优选的，所述集控车控制系统还包括有上位机服务器、云台摄像头；所述云台摄像头与集控车主板连接，所述上位机服务器通过2.4G接收器模块与集控车主板远程连接。

优选的，集控车主板为单板工程板FX2N-32MR20 48MT或者stm32单片机；所述清理器主板为单板工程板FX2N-32MR20 48MT或者stm32单片机。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种船底固着生物智能清理装置的控制系统，包括集控车控制系统、清理器控制系统和导线箱齿轮减速机，集控车控制系统设有控制面板和集控车主板，通过控制面板可以将指定信息输入集控车主板，再由集控车主板输出给导线箱齿轮减速机和清洗器控制系统，控制导线箱收放线，以及将指定信息传输给清洗器控制系统进行清洗作业；该控制系统结构简单，使用方便，当清洗器在一个区域清洗完毕时，集控车主板就可以控制导线箱齿轮减速电机进行相应的收放线，以配合清洗器换位置，使导线箱的收放线与清理器智能联动，清洗更加方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型所述的一种船底固着生物智能清理装置的结构示意图；

图2是本实用新型所述的清理器的外观结构示意图；

图3是本实用新型所述的一种船底固着生物智能清理装置的控制系统的电路原理框图；

图4是本实用新型所述的清理器的电路原理框图。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

实施例1

如图1-4所示的一种船底固着生物智能清理装置的控制系统，包括集控车控制系统、用于控制清理器进行清洗作业的清理器控制系统2、用于控制导线箱进行收放线的导线箱齿轮减速机3；所述集控车控制系统包括有控制面板4和集控车主板5，所述集控车主板5包括有集控车主板输出模块接口51、集控车主板输入模块接口52、集控车主板通讯模块接口53和集控车主板电源模块接口54；所述导线箱齿轮减速机3设有导线箱电机驱动模块31，所述导线箱电机驱动模块31与集控车主板输出模块接口51连接；所述集控车主板通讯模块接口53连接有通讯总线55，所述导线箱齿轮减速电机3、清理器控制系统2、控制面板4均通过通讯总线44连接在集控车主板通讯模块接口53上。

清洗器控制系统2、导线箱齿轮减速电机3均与集控车主板5连接通讯，集控车主板5可以对清洗器控制系统2和导线箱齿轮减速电机3进行统筹，当清洗器移动时，需要换位时，集控车主板5就可以控制导线箱齿轮减速电机3进行相应的收放线，以配合清洗器13换位置，使导线箱12的收放线与清理器13的清洗联动起来。

本申请中，所述清理器控制系统2包括清理器主板6、套刷电机驱动模块21、电磁吸盘驱动模块22、清理器电源适配器23；所述清理器主板6包括有清理器主板输出模块接口61、清理器主板通讯模块接口62、清理器主板电源模块接口63、清理器主板输入模块接口64；所述套刷电机驱动模块21、电磁吸盘驱动模块22均与清理器主板输出模块接口61连接；所述清理器电源适配器23与清理器主板电源模块接口63连接，所述清理器主板通讯模块接口62连接有总线电缆65，所述总线电缆65连接所述通讯总线55。

如图2所示，本实施例的清理器，设有三个金属尼龙清洗套刷，132、133和134；还设有3个电磁吸盘装131；

清洗器主板6通过总线电缆65与集控车主板5进行通信，接收集控车的指定，可控制清理器接通电源，可以控制电磁吸盘驱动模块22使三个电磁吸盘通电产生磁力吸附在船体外壁上，还可控制套刷电机驱动模块21进而驱动三个金属尼龙清洗套刷进行转动清洗；

本实施例中，所述套刷电机驱动模块21包括有第一套刷电机驱动模块、第二套刷电机驱动模块、第三套刷电机驱动模块；第一套刷电机驱动模块、第二套刷电机驱动模块和第三套刷电机驱动模块用于分别控制一个清洗套刷。在其它实施例中，当清理器13只设置一个套刷时，就只需要设置第一套刷电机驱动模块；当清理器只设置两个套刷时就需要第一套刷电机驱动模块、第二套刷电机驱动模块；当设有多于三个套刷时，套刷电机驱动模块21就需要分别控制更多的电机；同样的，不论设置多少个电磁吸盘，都可以通过电磁吸盘驱动模块22进行控制。

本实施例中，各电机的驱动模块分别驱动电机，控制电机转速，使得各套刷的转动速度不相同，就可以控制清理器的移动走向和移动距离；可调节转速一致，达到平衡，清理器13就可以在一个地方进行清洗，控制转速不一致，清理器13就可以更换清理位置；同时集控车主板5还可以联动控制导线箱齿轮减速电机3对导线箱的固定缆绳和输出电缆进行收放线；从而配合清理器13的移动。

本实施例中，集控车主板5为单板工程板FX2N-32MR20 48MT或者stm32单片机；所述清理器主板为单板工程板FX2N-32MR20 48MT或者stm32单片机。

实施例2，本实施例与实施例1的不同之处在于：

如图1-4所示，本实施例中，所述清理器控制系统2还包括有清理器倾角仪24、测距轮编码器25，所述清理器倾角仪24和测距轮编码器25均与清理器主板输入模块接口64连接。如图2所示，清理器的两侧均设有测距轮135，测距轮135的主轴与测距轮编码器25连接，测距轮编码器25通过测距轮135的转数，可以将距离换算为电信号，传递给清理器主板6；清理器倾角仪24和测距轮编码器25配合，可让控制系统清楚的知道移动距离和路线，如此便可以实时的精确化制导。

本实施例中，所述集控车主板电源模块接口63连接有电源适配器和/或应急电源。

实施例3，

进一步的，为了更好的控制集控车1，达到更加方便的控制效果；

如图1-4所示，所述集控车控制系统还包括双组履带驱动模块71、声光报警模块72；所述双组履带驱动模块71和所述声光报警模块72均与集控车主板输出模块接口51连接。集控侧1设有履带，来使集控车达到移动的目的；双组履带驱动模块71与集控车主板5连接，使得移动智能控制化；声光报警模块72使得集控车移动时如遇障碍物即可进行报警。

本实施例中，所述集控车控制系统还包括集控车倾角仪模块73、漫反射式避障探头77、行程开关模块76；所述集控车倾角仪模块73、漫反射式避障探头77和行程开关模块76均与集控车主板输入模块接口52连接。本实施例中的集控车设有6组漫反射式避障探头77，3组行程开关模块76。

本实施例中，所述集控车控制系统还包括数据终端模块78、2.4G接收器模块79；所述数据终端模块78和所述2.4G接收器模块79均通过通讯总线55与集控车主板通讯模块接口54连接。

本实施例中，所述集控车控制系统还包括有上位机服务器(图未示)、云台摄像头(图未示)；所述云台摄像头与集控车主板5连接，所述上位机服务器通过2.4G接收器模块79与集控车主板远程连接。

集控车设有集控车主板5、控制面板4、云台摄像头、漫反射式避障探头77、2.4G接收器模块79、声光报警模块72、数据终端模块78、行程开关76、集控车倾角仪模块73、应急电源75、双组履带驱动模块71、电源适配器74、上位机服务器。集控车的驱动方式有现场遥控及远程遥控两种：其中集控车通过数据终端模块78得到驱动权限后，技术员可通过遥控器进行驱动任务，遥控信号由2.4G接收器传递到双组履带驱动模块71从而完成遥控作业，现场控制有效的减少了网络延迟带来的控制滞后；当集控车1周围80cm有障碍物时，集控车1会停止驱动进行声光报警并将障碍物位置及周围视频通过数据终端模块78上传。上位机服务器通过网络得到障碍位置提示及视频信息后进行实时显示，技术员通过上位机显示的位置及视频信息进行远程驱动。根据障碍物位置视频信息及集控车的角度进行避障，驱动精度高避障效果好方向感强。集控车上可设置用于收纳清理器、导线箱、等物件的收纳格，并在收纳格中设置行程开关76；当清理部分、导线箱、悬挂式导线滑轮被技术员从相应的收纳置格中取出安装好后，集控车会根据收纳置格内的行程开关76状态向集控车主板5进行反馈，集控车主板5将反馈信息根据程序设定显示在控制面板4上。当清理部分按照画定区域，完成清理任务被收回时。技术员将清理部分、导线箱、悬挂式导线滑轮拆卸后放置到相应的收纳置格中，集控车会根据收纳置格内的行程开关状态向集控车主板5进行反馈，集控车主板5将反馈信息根据程序设定显示在控制面板4上。技术员以应答的形式进行控制步骤操作，有效的降低了操作难度减少人为操作误差。当技术员在现场遇到突发状况且无有效解决方法时，可以通过控制面板4进行报警。集控车将现场视频与技术员提供的现场情况分别推送到上位机服务器与设备负责人移动电话上，设备负责人与上位机会根据预警方案第一时间将解决方案向现场技术员推送。设有预警功能，具备一定抗风险能力。

本实施例中，清理器13设有三组金属尼龙套刷132、133和134，三组电磁吸盘131、两个测距轮135、两个固定导线走线孔位固定在防爆外壳上。清理器内部设有三组电机驱动模块、两组测距轮编码器、三组电磁吸盘，清理器倾角仪模块24。

清理器13在执行自动清理任务时，集控车主板5通过总线电缆将控制信号传递给清理器主板6。清理器主板6通过清理器倾角仪模块24来确定自身倾斜角度。通过控制三组电机驱动器21来控制三组电机转速，其中前方套刷与后方套刷通过转速差来驱动清理器13的移动方向。测距轮135将测距信息通过测距轮编码器25传递给清理器主板6，再反馈到集控车主板5，集控车主板5根据清理器反馈的三组电机转速差、三组电磁吸盘档位、倾角仪角度、双组测距轮测距来执行自动清理任务。当时间与电磁吸盘档位一定时，集控车收到的三组电机转速差、倾角仪角度、双组测距轮测距信息大于无附着设定范围。则升高电磁吸盘档位且加强三组电机输出功率，直到相应反馈信息在无附着设定范围内恢复电磁吸盘及三组电机输出状态。以三组电机转速差的形式进行方向驱动。实现清理功能的同时免去独设方向硬件，增加了倾角仪与两组测距轮，实现画区清理功能的同时提高了清理精度。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种船底固着生物智能清理器的控制系统，其特征在于：包括集控车控制系统、用于控制清理器进行清洗作业的清理器控制系统、用于控制导线箱进行收放线的导线箱齿轮减速机；所述集控车控制系统包括有控制面板和集控车主板，所述集控车主板包括有集控车主板输出模块接口、集控车主板输入模块接口、集控车主板通讯模块接口和集控车主板电源模块接口；所述导线箱齿轮减速机设有导线箱电机驱动模块，所述导线箱电机驱动模块与集控车主板输出模块接口连接；所述集控车主板通讯模块接口连接有通讯总线，所述导线箱齿轮减速电机、清理器控制系统、控制面板均通过通讯总线连接在集控车主板通讯模块接口上。

2.根据权利要求1所述的一种船底固着生物智能清理器的控制系统，其特征在于：所述清理器控制系统包括清理器主板、套刷电机驱动模块、电磁吸盘驱动模块、清理器电源适配器；所述清理器主板包括有清理器主板输出模块接口、清理器主板通讯模块接口、清理器主板电源模块接口、清理器主板输入模块接口；所述套刷电机驱动模块、电磁吸盘驱动模块均与清理器主板输出模块接口连接；所述清理器电源适配器与清理器主板电源模块接口连接，所述清理器主板通讯模块接口连接有总线电缆，所述总线电缆用于连接所述通讯总线。

3.根据权利要求2所述的一种船底固着生物智能清理器的控制系统，其特征在于：所述套刷电机驱动模块包括有第一套刷电机驱动模块、第二套刷电机驱动模块、第三套刷电机驱动模块；第一套刷电机驱动模块、第二套刷电机驱动模块和第三套刷电机驱动模块用于分别控制一个清洗套刷。

4.根据权利要求3所述的一种船底固着生物智能清理器的控制系统，其特征在于：所述清理器控制系统还包括有清理器倾角仪、测距轮编码器，所述清理器倾角仪和所述测距轮编码器均与清理器主板输入模块接口连接。

5.根据权利要求1所述的一种船底固着生物智能清理器的控制系统，其特征在于：所述集控车主板电源模块接口连接有电源适配器和/或应急电源。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种船底固着生物智能清理器的控制系统，其特征在于：所述集控车控制系统还包括双组履带驱动模块、声光报警模块；所述双组履带驱动模块和所述声光报警模块均与集控车主板输出模块接口连接。

7.根据权利要求6所述的一种船底固着生物智能清理器的控制系统，其特征在于：所述集控车控制系统还包括集控车倾角仪模块、漫反射式避障探头、行程开关模块；所述集控车倾角仪模块、漫反射式避障探头和行程开关模块均与集控车主板输入模块接口连接。

8.根据权利要求7所述的一种船底固着生物智能清理器的控制系统，其特征在于：所述集控车控制系统还包括数据终端模块、2.4G接收器模块；所述数据终端模块和所述2.4G接收器模块均通过通讯总线与集控车主板通讯模块接口连接。

9.根据权利要求8所述的一种船底固着生物智能清理器的控制系统，其特征在于：所述集控车控制系统还包括有上位机服务器、云台摄像头；所述云台摄像头与集控车主板连接，所述上位机服务器通过2.4G接收器模块与集控车主板远程连接。

10.根据权利要求9所述的一种船底固着生物智能清理器的控制系统，其特征在于：集控车主板为单板工程板FX2N-32MR20 48MT或者stm32单片机；所述清理器主板为单板工程板FX2N-32MR20 48MT或者stm32单片机。