实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种便携式通用控制终端和定位控制系统,以提高控制终端的可用性,满足多种应用场景下被控设备的控制需求。
第一方面,本实用新型实施例提供一种便携式通用控制终端,包括:数据处理主板以及与所述数据处理主板相连接的显示器、控制面板、GPRS天线和通信接口;所述GPRS天线,用于接收上位机的远程控制信号,并将所述远程控制信号发送至所述数据处理主板;所述控制面板,用于接收用户的本地控制信号,并将所述本地控制信号发送至所述数据处理主板;所述数据处理主板,用于接收所述远程控制信号或所述本地控制信号,基于所述远程控制信号或所述本地控制信号确定控制指令,并将所述控制指令通过所述通信接口发送至被控设备,以使所述被控设备根据所述控制指令执行相应操作;所述数据处理主板,还用于接收所述被控设备执行所述相应操作后返回的反馈信号,基于所述反馈信号确定执行结果,并在接收到所述远程控制信号的情况下,将所述执行结果通过所述GPRS天线发送至所述上位机;所述显示器,用于为所述数据处理主板提供信息交互的显示界面。
在可选的实施方式中,所述便携式通用控制终端还包括:GNSS天线;所述GNSS天线与所述数据处理主板相连接;所述GNSS天线,用于接收卫星定位系统提供的定位授时信号,并将所述定位授时信号发送至所述数据处理主板。
在可选的实施方式中,所述数据处理主板包括:主控制器以及与所述主控制器相连接的通信模块,所述通信模块分别与所述GPRS天线、所述GNSS天线和所述通信接口相连接;所述通信模块,用于接收所述远程控制信号、所述定位授时信号和所述反馈信号,并将所述远程控制信号、所述定位授时信号和所述反馈信号发送至所述主控制器;所述主控制器,用于接收所述本地控制信号,基于所述远程控制信号或所述本地控制信号确定控制指令,并将所述控制指令发送至所述通信模块,以使所述通信模块通过所述通信接口将所述控制指令发送至所述被控设备;所述主控制器,还用于基于所述反馈信号确定所述执行结果,并在接收到所述远程控制信号的情况下,将所述执行结果发送至所述通信模块,以使所述通信模块通过所述GPRS天线将所述执行结果发送至所述上位机;所述主控制器,还用于基于所述定位授时信号确定所述便携式通用控制终端的位置信息和时间信息。
在可选的实施方式中,所述通信模块包括:网络通信定位模块和有线通信模块;所述网络通信定位模块和所述有线通信模块分别与所述主控制器相连接;所述网络通信定位模块,用于接收所述远程控制信号和所述定位授时信号,并将所述远程控制信号和所述定位授时信号发送至所述主控制器;所述有线通信模块,用于接收所述主控制器发送的控制指令,并将所述控制指令通过所述通信接口发送至所述被控设备;所述有线通信模块,还用于接收所述反馈信号,并将所述反馈信号发送至所述主控制器;所述网络通信定位模块,还用于接收所述主控制器发送的执行结果,并将所述执行结果通过所述GPRS天线发送至所述上位机。
在可选的实施方式中,所述数据处理主板还包括:数据存储器;所述数据存储器与所述主控制器相连接;所述数据存储器,用于为所述便携式通用控制终端的正常运行提供内存空间以及存储所述位置信息、时间信息和用户操作信息。
在可选的实施方式中,所述数据处理主板还包括:电源转换电路;所述电源转换电路,用于为所述便携式通用控制终端提供稳定的工作电源。
在可选的实施方式中,所述数据处理主板包括:电源电压采集电路;所述电源电压采集电路与所述主控制器相连接;所述电源电压采集电路,用于在所述便携式通用控制终端使用电池供电时,实时采集所述电池的电压信号,并将所述电压信号发送至所述主控制器,以使所述主控制器基于所述电压信号确定电池剩余电量,并控制所述显示器对所述电池剩余电量进行显示。
在可选的实施方式中,所述便携式通用控制终端还包括:与所述主控制器相连接的通信指示灯;所述通信指示灯,用于指示所述便携式通用控制终端的供电状态,网络通信状态和工作状态。
在可选的实施方式中,所述有线通信模块包括:RS232通信模块和/或RS422通信模块。
第二方面,本实用新型实施例提供一种定位控制系统,包括上述前述实施方式中任一项所述的便携式通用控制终端,还包括:上位机和被控设备;所述便携式通用控制终端,用于将所述上位机发送的远程控制信号转换为控制指令,并将所述控制指令发送至所述被控设备;所述便携式通用控制终端,还用于将所述被控设备发送的反馈信号转换为执行结果,并将所述执行结果发送至所述上位机。
本实用新型提供的便携式通用控制终端,包括:数据处理主板以及与数据处理主板相连接的显示器、控制面板、GPRS天线和通信接口;GPRS天线,用于接收上位机的远程控制信号,并将远程控制信号发送至数据处理主板;控制面板,用于接收用户的本地控制信号,并将本地控制信号发送至数据处理主板;数据处理主板,用于接收远程控制信号或本地控制信号,基于远程控制信号或本地控制信号确定控制指令,并将控制指令通过通信接口发送至被控设备,以使被控设备根据控制指令执行相应操作;数据处理主板,还用于接收被控设备执行相应操作后返回的反馈信号,基于反馈信号确定执行结果,并在接收到远程控制信号的情况下,将执行结果通过GPRS天线发送至上位机;显示器,用于为数据处理主板提供信息交互的显示界面。
现有技术中,控制终端不能单独对设备进行控制,需要另接上位机使用,在一些特殊场合或恶劣环境下,不方便通过上位机实时远程操作,导致不能满足工作时各设备的联网需要。与现有技术相比,本实用新型提供了一种便携式通用控制终端,该控制终端既支持用户通过控制面板进行本地操作,还支持通过GPRS天线接收上位机的远程控制,上述两种控制方式能够满足多种应用场景下被控设备的控制需求,提高了控制终端的可用性。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
下面结合附图,对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
图1为本实用新型实施例提供的一种便携式通用控制终端的功能模块图,如图1所示,该便携式通用控制终端包括:数据处理主板1以及与数据处理主板1相连接的显示器2、控制面板3、GPRS天线4和通信接口5。
GPRS天线4,用于接收上位机的远程控制信号,并将远程控制信号发送至数据处理主板1。
控制面板3,用于接收用户的本地控制信号,并将本地控制信号发送至数据处理主板1。
数据处理主板1,用于接收远程控制信号或本地控制信号,基于远程控制信号或本地控制信号确定控制指令,并将控制指令通过通信接口5发送至被控设备,以使被控设备根据控制指令执行相应操作。
数据处理主板1,还用于接收被控设备执行相应操作后返回的反馈信号,基于反馈信号确定执行结果,并在接收到远程控制信号的情况下,将执行结果通过GPRS天线4发送至上位机。
显示器2,用于为数据处理主板1提供信息交互的显示界面。
具体的,为了使得本实用新型实施例提供的便携式通用控制终端(以下简称控制终端)适应多种应用场景,在进行硬件设计时,考虑到控制方式上既支持本地控制又支持远程控制两种方式。为了保证控制终端与被控设备的通讯稳定,该控制终端上设有通信接口5,该通信接口5支持控制终端与被控设备之间的有线连接。
在进行本地控制时,用户利用控制终端上设置的控制面板3直接发送本地控制信号,控制面板3将上述本地控制信号发送至数据处理主板1,进而由数据处理主板1根据本地控制信号确定出相应的控制指令,再将控制指令通过通信接口5发送至被控设备;被控设备接收到控制指令之后,根据上述控制指令执行相应操作,进而返回反馈信号至控制终端,控制终端的数据处理主板1再基于上述反馈信号确定相应的执行结果,进而完成了数据的交互,上述数据交互的过程用户均可以通过显示器2进行查看。此种工作方式无需上位机控制,大大节约了控制成本。可选的,上述控制面板3可以选择触控显示器2,也可以选择成本较低的薄膜按键。
在进行远程控制时,GPRS天线4接收上位机的远程控制信号,并将其发送至数据处理主板1,进而由数据处理主板1根据远程控制信号确定出相应的控制指令,再将控制指令通过通信接口5发送至被控设备;被控设备接收到控制指令之后,根据上述控制指令执行相应操作,进而返回反馈信号至控制终端,控制终端的数据处理主板1再基于上述反馈信号确定相应的执行结果,由于当前时刻控制终端受控于上位机,因此,控制终端还需要将上述执行结果通过GPRS天线4发送至上位机,进而完成了数据通信。当控制终端受控于上位机时,可以选择将显示器2关闭,以节省电能。此种工作方式,不受距离限制,且通讯稳定。
本实用新型提供的便携式通用控制终端,包括:数据处理主板1以及与数据处理主板1相连接的显示器2、控制面板3、GPRS天线4和通信接口5;GPRS天线4,用于接收上位机的远程控制信号,并将远程控制信号发送至数据处理主板1;控制面板3,用于接收用户的本地控制信号,并将本地控制信号发送至数据处理主板1;数据处理主板1,用于接收远程控制信号或本地控制信号,基于远程控制信号或本地控制信号确定控制指令,并将控制指令通过通信接口5发送至被控设备,以使被控设备根据控制指令执行相应操作;数据处理主板1,还用于接收被控设备执行相应操作后返回的反馈信号,基于反馈信号确定执行结果,并在接收到远程控制信号的情况下,将执行结果通过GPRS天线4发送至上位机;显示器2,用于为数据处理主板1提供信息交互的显示界面。
现有技术中,控制终端不能单独对设备进行控制,需要另接上位机使用,在一些特殊场合或恶劣环境下,不方便通过上位机实时远程操作,导致不能满足工作时各设备的联网需要。与现有技术相比,本实用新型提供了一种便携式通用控制终端,该控制终端既支持用户通过控制面板3进行本地操作,还支持通过GPRS天线4接收上位机的远程控制,上述两种控制方式能够满足多种应用场景下被控设备的控制需求,提高了控制终端的可用性。
在一个可选的实施方式中,如图2所示,该便携式通用控制终端还包括:GNSS天线6;GNSS天线6与数据处理主板1相连接。
GNSS天线6,用于接收卫星定位系统提供的定位授时信号,并将定位授时信号发送至数据处理主板1。
具体的,现有技术中的控制终端不具备定位功能,为了能够适用于空中,海上以及其他多种应用场景,本实用新型提供的控制终端还设置有GNSS天线6,能够接收卫星定位系统提供的定位授时信号,数据处理主板1根据上述定位授时信号确定出控制终端的时间信息和位置信息,由于控制终端与被控设备处于有线连接状态,因此,还能够根据控制终端的位置信息进一步大致确定出被控设备的位置。
上文中对本实用新型提供的便携式通用控制终端的结构进行了简要的描述,下面对其中的数据处理主板1的电路结构进行介绍。
在一个可选的实施方式中,数据处理主板1包括:主控制器以及与主控制器相连接的通信模块,通信模块分别与GPRS天线4、GNSS天线6和通信接口5相连接。
通信模块,用于接收远程控制信号、定位授时信号和反馈信号,并将远程控制信号、定位授时信号和反馈信号发送至主控制器。
主控制器,用于接收本地控制信号,基于远程控制信号或本地控制信号确定控制指令,并将控制指令发送至通信模块,以使通信模块通过通信接口5将控制指令发送至被控设备。
主控制器,还用于基于反馈信号确定执行结果,并在接收到远程控制信号的情况下,将执行结果发送至通信模块,以使通信模块通过GPRS天线4将执行结果发送至上位机。
主控制器,还用于基于定位授时信号确定便携式通用控制终端的位置信息和时间信息。
通过上文中对主控制器以及通信模块的描述可知,用户通过控制面板3发送的本地控制信号直接由主控制器接收;通信模块接收到的外部信号包括:GPRS天线4接收到的远程控制信号、GNSS天线6接收到的定位授时信号,以及被控设备返回的反馈信号;通信模块接收到的内部信号为(主控制器发送的):控制指令和执行结果。上文中已经交待了该控制终端上设有通信接口5,该通信接口5支持控制终端与被控设备之间的有线连接,因此,控制终端在与被控设备进行数据通信时,是通过设置在主控制器和被控设备之间的通信模块以及通信接口5完成的;控制终端在与上位机进行数据通信时,是通过设置在主控制器和上位机之间的通信模块以及GPRS天线4完成的。
主控制器主要用于进行数据处理的相关工作,涉及到网络通信数据,定位授时数据以及本地交互数据等,而通信模块主要用于辅助主控制器与外部设备进行数据通信。
可选的,通信模块包括:网络通信定位模块和有线通信模块;网络通信定位模块和有线通信模块分别与主控制器相连接。
网络通信定位模块,用于接收远程控制信号和定位授时信号,并将远程控制信号和定位授时信号发送至主控制器。
有线通信模块,用于接收主控制器发送的控制指令,并将控制指令通过通信接口5发送至被控设备。
有线通信模块,还用于接收反馈信号,并将反馈信号发送至主控制器。
网络通信定位模块,还用于接收主控制器发送的执行结果,并将执行结果通过GPRS天线4发送至上位机。
具体的,本实用新型中的通信模块可分为网络通信定位模块和有线通信模块,通过二者的名称可知,网络通信定位模块主要用于与上位机之间进行远程网络通信,以及和卫星定位系统进行定位通信;而有线通信模块则主要是用于有线通信,即支持与被控设备之间的通信。网络通信定位模块的数据通信涉及到接收上位机的远程控制信号,接收卫星定位系统的定位授时信号,以及向上位机发送主控制器确定的执行结果;有线通信模块的数据通信涉及到向被控设备发送控制指令,以及接收被控设备的反馈信号。在一个可选的实施方式中,有线通信模块包括:RS232通信模块和/或RS422通信模块,也即,该控制终端支持与被控设备通过RS232总线和/或RS422总线进行通信。
在一个可选的实施方式中,数据处理主板1还包括:数据存储器;数据存储器与主控制器相连接。
数据存储器,用于为便携式通用控制终端的正常运行提供内存空间以及存储位置信息、时间信息和用户操作信息。
在一个可选的实施方式中,数据处理主板1还包括:电源转换电路。
电源转换电路,用于为便携式通用控制终端提供稳定的工作电源。
具体的,鉴于数据处理主板1上设有多个组成结构,且每个组成结构均对应有各自正常工作电压,因此,数据处理主板1还设有电源转换电路,该电源转换电路主要用于将外部供电或者电池电压转换为数据处理主板1上各组成结构的正常工作电压,以使便携式通用控制终端正常工作。
在一个可选的实施方式中,数据处理主板1包括:电源电压采集电路;电源电压采集电路与主控制器相连接。
电源电压采集电路,用于在便携式通用控制终端使用电池供电时,实时采集电池的电压信号,并将电压信号发送至主控制器,以使主控制器基于电压信号确定电池剩余电量,并控制显示器2对电池剩余电量进行显示。
在一个可选的实施方式中,如图2所示,便携式通用控制终端还包括:与主控制器相连接的通信指示灯7。
通信指示灯7,用于指示便携式通用控制终端的供电状态,网络通信状态和工作状态。
具体的,为了提高控制终端的可操作性以及提升用户体验,该控制终端上还设有通信指示灯7,可选的,选择设置三个通信指示灯,分别为:A,B,C,A用于指示便携式通用控制终端的供电状态,B用于指示控制终端与上位机的网络通信状态,C用于指示设备工作状态,上述通信指示灯7可以为多色也可以为单色,本实用新型不对其进行具体限制,用户可以根据实际需求进行选择。
若采用单色通信指示灯,那么控制逻辑可以为,当通信指示灯A亮起时表示控制终端供电正常,否则异常;当通信指示灯B亮起时表示控制终端与上位机的网络通信正常,否则异常;或者当通信指示灯B频闪时表示控制终端与上位机的网络通信正常,否则异常;当通信指示灯C亮起时表示控制终端处于正常工作状态,否则处于异常工作状态。
若采用多色通信指示灯,那么在设计控制逻辑时,可以将不同颜色的指示灯对应不同的设备状态,用户可以根据实际需求进行设置。
下面对本实用新型实施例提供的便携式通用控制终端的应用场景进行举例说明:
应用场景一:如图3所示,便携式通用控制终端8和海洋水质传感器9通过RS232接口连接,便携式通用控制终端8通过GPRS天线4连接上位机10,便携式通用控制终端8实时接收海洋水质传感器9采集到的信息,并存储在数据存储器中,同时将采集到的信息通过GPRS天线4无线传输给上位机10。多个便携式通用控制终端8和海洋水质传感器9分布在某一海域的不同位置,达到某一海域水质情况的实时监测。
应用场景二:如图4所示,便携式通用控制终端8和干扰功率标定设备11通过RS232接口连接,便携式通用控制终端8和干扰功率标定设备11安装在无人机12上,便携式通用控制终端8通过GPRS天线4连接上位机10,便携式通用控制终端8实时接收干扰功率标定设备11采集到的信息,并存储在数据存储器中,同时将采集到的信息通过GPRS天线4无线传输给上位机10。
综上所述,本实用新型提供的便携式通用控制终端支持本地与远程两种控制方式,且兼具定位功能,能够适用于特殊场合或恶劣环境下被控设备的控制需求,有效提高了控制终端的可用性。
实施例二
本实用新型实施例还提供了一种定位控制系统,如图5所示,该定位控制系统包括上述实施例一中的任一种便携式通用控制终端8,还包括:上位机10和被控设备13。
便携式通用控制终端8,用于将上位机10发送的远程控制信号转换为控制指令,并将控制指令发送至被控设备13。
便携式通用控制终端8,还用于将被控设备13发送的反馈信号转换为执行结果,并将执行结果发送至上位机10。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,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实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“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,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。