CN215769451U - 一种智能车间控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种智能车间控制系统，包括：生产控制模块、车间电源管理模块、车间照明控制模块、报警联动模块和工作人员定位模块；所述生产控制模块用于控制机械臂和智能制造机器人执行生产操作，并接收用户设置的指令及输出电源控制信号和车间照明控制信号；所述车间电源管理模块用于对车间的用电信息进行监控；所述车间照明控制模块用于根据用户设置的照明模式对生产车间各区域的照明灯光进行控制；所述报警联动模块用于在发生火灾和断电时进行紧急报警和疏散提示；所述工作人员定位模块用于追踪工作人员的轨迹信息，本实用新型对生产过程控制更加精确，用户可及时掌握车间生产状态，降低了生产安全隐患，提高了车间管理效率。

Description

一种智能车间控制系统

技术领域

本实用新型涉及自动化控制技术领域，尤其涉及到一种智能车间控制系统。

背景技术

随着科学技术的发展和互联网+概念的推进，传统制造业逐渐融入了智能化控制技术来提高生产管理效率，以推动制造业高端化、智能化和绿色低碳循环发展，通过在关键岗位上上设置机械臂和智能制造机器人代替人工，可减少生产误差，提高生产效率和安全性，但目前的车间控制系统大多仅针对生产线上的生产控制过程，忽略了车间多模式节能照明问题，电能源浪费问题以及安全联动提示的问题等。

综上所述，如何提供一种对生产过程控制更加精确，可节约能源，同时，降低生产安全隐患及提高车间管理效率的智能车间控制系统，是本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

本方案针对上文提到的问题和需求，提出一种智能车间控制系统，其由于采取了如下技术方案而能够解决上述技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种智能车间控制系统，包括：生产控制模块、车间电源管理模块、车间照明控制模块、报警联动模块和工作人员定位模块；

所述生产控制模块用于控制机械臂和智能制造机器人执行生产操作，并接收用户设置的指令及输出电源控制信号和车间照明控制信号；

所述车间电源管理模块用于对车间的用电信息进行监控，所述车间电源管理模块包括信息检测模块和电源开关控制模块，所述信息检测模块用于检测车间各区域的用电信息，所述电源开关控制模块用于控制用电开关的通断，进而控制生产用电过程；

所述车间照明控制模块用于根据用户设置的照明模式对生产车间各区域的照明灯光进行控制，所述车间照明控制模块包括若干个光线传感器、第一无线通信模块和智能照明控制器，所述若干个光线传感器用于检测车间的光线信息，所述智能照明控制器通过所述第一无线通信模块与所述生产控制模块电连接，所述智能照明控制器用于控制生产车间的照明灯；

所述报警联动模块用于在发生火灾和断电时进行紧急报警和疏散提示，所述报警联动模块包括火灾传感器、断电检测器和报警装置，所述火灾传感器和所述断电检测器均与所述报警装置电连接；

所述工作人员定位模块用于追踪工作人员的轨迹信息，所述工作人员定位模块包括人员定位卡和定位基站。

进一步地，所述生产控制模块包括智能交互模块、PLC控制器、计时模块、第二无线通信模块和用户身份验证模块，所述智能交互模块用于合法用户输入电源管理指令、照明控制指令、报警阈值和设置系统参数及查询生产数据与人员位置信息，所述计时模块用于记录机械臂和智能制造机器人的工作周期及系统工作时长，所述计时模块包括时钟芯片和若干个计时器，所述用户身份验证模块用于验证用户的身份信息，所述智能交互模块、所述计时模块和所述用户身份验证模块均与所述PLC控制器电连接。

更进一步地，所述智能交互模块包括液晶显示器驱动板和LCD液晶显示屏，所述液晶显示器驱动板用于驱动所述LCD液晶显示屏，所述液晶显示器驱动板与所述PLC控制器电连接。

更进一步地，所述用户身份验证模块包括人脸识别装置和指纹识别装置，所述人脸识别装置包括微型摄像头和图像识别器，所述微型摄像头与所述图像识别器电连接，所述图像识别器用于进行人脸信息识别，所述指纹识别装置包括指纹扫描装置和指纹识别器，所述指纹扫描装置与所述指纹识别器电连接，所述指纹识别器用于识别用户输入的指纹信息。

进一步地，信息检测模块包括智能电表和电能计量装置。

进一步地，所述电源开关控制模块包括电源控制器和多个电子继电器。

进一步地，所述报警装置包括设置在生产车间内的声光报警器和多个语音报警装置，每个语音报警装置包括充电锂电池、电池管理芯片、控制芯片、语音合成芯片、扬声器和Zigbee模块，所述扬声器通过所述语音合成芯片与所述控制芯片电连接，所述充电锂电池与所述电池管理芯片电连接，所述充电锂电池用于为语音报警装置提供电能。

进一步地，所述人员定位卡包括UWB定位模块、USB降压板、SOS按钮、指示灯和充电电池，所述充电电池与所述USB降压板电连接，所述充电电池用于为人员定位卡提供工作电压，所述SOS按钮和所述指示灯均与所述UWB定位模块电连接，所述SOS按钮用于工作人员进行紧急情况报警，所述指示灯包括两个LED灯珠，一个LED灯珠用于指示充电电池的充电状态，另一个LED灯珠用于指示定位卡的工作状态。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型的有益效果是：该智能车间控制系统结构简单、通信状态稳定且对生产过程控制更加精确，可节约能源，同时，用户可及时掌握车间生产状态，降低了生产安全隐患，提高了车间管理效率。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，下文中将结合附图对实施本实用新型的最优实施例进行更详尽的描述，以便能容易地理解本实用新型的特征和优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下文将对本实用新型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，其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。

图1为本实用新型智能车间控制系统的组成结构示意图。

图2为本实用新型中工作人员定位模块的组成结构示意图。

图3为本实用新型中报警装置的组成结构示意图。

图4为本实用新型中生产控制模块的组成结构示意图。

具体实施方式

为了使得本实用新型的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

本系统提供了一种对生产过程控制更加精确，用户可及时掌握车间生产状态，降低生产安全隐患，提高车间管理效率的智能车间控制系统，参见附图1至附图4，本系统包括：生产控制模块、车间电源管理模块、车间照明控制模块、报警联动模块和工作人员定位模块。所述生产控制模块用于控制机械臂和智能制造机器人执行生产操作，并接收用户设置的指令及输出电源控制信号和车间照明控制信号。而所述生产控制模块包括智能交互模块、PLC控制器、计时模块、第二无线通信模块和用户身份验证模块，所述智能交互模块用于合法用户输入电源管理指令、照明控制指令、报警阈值和设置系统参数及查询生产数据与人员位置信息，所述PLC控制器用于按照用户设定生产参数，对生产过程中机械臂和智能制造机器人的生产操作进行控制，所述计时模块用于记录机械臂和智能制造机器人的工作周期及系统工作时长，所述计时模块包括时钟芯片和若干个计时器，所述用户身份验证模块用于验证用户的身份信息，所述智能交互模块、所述计时模块和所述用户身份验证模块均与所述PLC控制器电连接。其中，所述智能交互模块包括液晶显示器驱动板和LCD液晶显示屏，所述液晶显示器驱动板用于驱动所述LCD液晶显示屏，所述液晶显示器驱动板与所述PLC控制器电连接。所述用户身份验证模块包括人脸识别装置和指纹识别装置，所述人脸识别装置包括微型摄像头和图像识别器，所述微型摄像头与所述图像识别器电连接，所述图像识别器用于进行人脸信息识别，所述指纹识别装置包括指纹扫描装置和指纹识别器，所述指纹扫描装置与所述指纹识别器电连接，所述指纹识别器用于识别用户输入的指纹信息。在本实施例中，当管理用户需要对生产参数进行修改或车间生产状态、照明信息、电源管理信息和报警记录等进行查看时，首先通过用户身份验证模块进行身份验证，当人脸识别结果和指纹识别结果均一致时，用户可通过智能交互模块的LCD液晶显示屏输入相关指令进行修改或查询操作，第二无线通信模块与第一无线通信模块均包括WIFI模块、Zigbee模块、射频模块、以太网模块和GSM模块中的一个或多个。

车间用电异常可能是由于机器磨损或者线路故障引起的问题，故对电源进行监控也可及时了解车间的生产用电安全，所述车间电源管理模块用于对车间的用电信息进行监控，所述车间电源管理模块包括信息检测模块和电源开关控制模块，所述信息检测模块用于检测车间各区域的用电信息，所述电源开关控制模块用于控制用电开关的通断，进而控制生产用电过程，其中，信息检测模块包括智能电表和电能计量装置，电能计量装置可对特定生成机器人或机械设备的功率、电压和电流等进行监测，当发生异常时发送信息给电源开关控制模块，由电源开关控制模块切断相关供电电路，保证生产安全。所述电源开关控制模块包括电源控制器和多个电子继电器，电子继电器与供电的电子开关相连接，电源控制器通过控制电子继电器的开关进而控制供电回路的通断。

所述车间照明控制模块用于根据用户设置的照明模式对生产车间各区域的照明灯光进行控制，所述车间照明控制模块包括若干个光线传感器、红外热释传感器、第一无线通信模块和智能照明控制器，所述若干个光线传感器用于检测车间的光线信息，所述智能照明控制器通过所述第一无线通信模块与所述生产控制模块电连接，所述智能照明控制器用于控制生产车间的照明灯。例如，生产流水线需要持续照亮的光线，而休息间则需要在有人的时候进行100％亮度照明，当无人时可控制到30％-60％的照明程度或者在光线较暗时自动开启照明灯等。若干个光线传感器、红外热释传感器、和第一无线通信模块均与智能照明控制器电连接。

所述报警联动模块用于在发生火灾和断电时进行紧急报警和疏散提示，所述报警联动模块包括火灾传感器、断电检测器和报警装置，所述火灾传感器和所述断电检测器均与所述报警装置电连接。其中，所述报警装置包括设置在生产车间内的声光报警器和多个语音报警装置，每个语音报警装置包括充电锂电池、电池管理芯片、控制芯片、语音合成芯片、扬声器和Zigbee模块，所述扬声器通过所述语音合成芯片与所述控制芯片电连接，所述充电锂电池与所述电池管理芯片电连接，所述充电锂电池用于为语音报警装置提供电能。

所述工作人员定位模块用于追踪工作人员的轨迹信息，所述工作人员定位模块包括人员定位卡和定位基站。所述人员定位卡包括UWB定位模块、USB降压板、SOS按钮、指示灯和充电电池，所述充电电池与所述USB降压板电连接，所述充电电池用于为人员定位卡提供工作电压，所述SOS按钮和所述指示灯均与所述UWB定位模块电连接，所述SOS按钮用于工作人员进行紧急情况报警，所述指示灯包括两个LED灯珠，一个LED灯珠用于指示充电电池的充电状态，另一个LED灯珠用于指示定位卡的工作状态。在本实施例中，人员定位卡能够按照设定的通信频率向定位基站发送脉冲信息，通过对定位基站的数据进行解析从而实现人员的实时精确定位，定位卡采用可充电锂电池供电，电池容量900mAh，续航时间较长，同时定位卡还可以通过SOS按钮实现一键SOS报警求救功能，且指示充电电池的充电状态的LED灯珠为三色LED，充电中为蓝色，充满为绿色，电量较低时为红色，指示定位卡的工作状态的LED灯珠为绿色，正常工作时按照一定频率闪烁。

应当说明的是，本实用新型所述的实施方式仅仅是实现本实用新型的优选方式，对属于本实用新型整体构思，而仅仅是显而易见的改动，均应属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能车间控制系统，其特征在于，包括：生产控制模块、车间电源管理模块、车间照明控制模块、报警联动模块和工作人员定位模块；

所述生产控制模块用于控制机械臂和智能制造机器人执行生产操作，并接收用户设置的指令及输出电源控制信号和车间照明控制信号；

所述车间电源管理模块用于对车间的用电信息进行监控，所述车间电源管理模块包括信息检测模块和电源开关控制模块，所述信息检测模块用于检测车间各区域的用电信息，所述电源开关控制模块用于控制用电开关的通断，进而控制生产用电过程；

所述车间照明控制模块用于根据用户设置的照明模式对生产车间各区域的照明灯光进行控制，所述车间照明控制模块包括若干个光线传感器、第一无线通信模块和智能照明控制器，所述若干个光线传感器用于检测车间的光线信息，所述智能照明控制器通过所述第一无线通信模块与所述生产控制模块电连接，所述智能照明控制器用于控制生产车间的照明灯；

所述报警联动模块用于在发生火灾和断电时进行紧急报警和疏散提示，所述报警联动模块包括火灾传感器、断电检测器和报警装置，所述火灾传感器和所述断电检测器均与所述报警装置电连接；

所述工作人员定位模块用于追踪工作人员的轨迹信息，所述工作人员定位模块包括人员定位卡和定位基站。

2.如权利要求1所述的智能车间控制系统，其特征在于，所述生产控制模块包括智能交互模块、PLC控制器、计时模块、第二无线通信模块和用户身份验证模块，所述智能交互模块用于合法用户输入电源管理指令、照明控制指令、报警阈值和设置系统参数及查询生产数据与人员位置信息，所述计时模块用于记录机械臂和智能制造机器人的工作周期及系统工作时长，所述计时模块包括时钟芯片和若干个计时器，所述用户身份验证模块用于验证用户的身份信息，所述智能交互模块、所述计时模块和所述用户身份验证模块均与所述PLC控制器电连接。

3.如权利要求2所述的智能车间控制系统，其特征在于，所述智能交互模块包括液晶显示器驱动板和LCD液晶显示屏，所述液晶显示器驱动板用于驱动所述LCD液晶显示屏，所述液晶显示器驱动板与所述PLC控制器电连接。

4.如权利要求3所述的智能车间控制系统，其特征在于，所述用户身份验证模块包括人脸识别装置和指纹识别装置，所述人脸识别装置包括微型摄像头和图像识别器，所述微型摄像头与所述图像识别器电连接，所述图像识别器用于进行人脸信息识别，所述指纹识别装置包括指纹扫描装置和指纹识别器，所述指纹扫描装置与所述指纹识别器电连接，所述指纹识别器用于识别用户输入的指纹信息。

5.如权利要求1所述的智能车间控制系统，其特征在于，信息检测模块包括智能电表和电能计量装置。

6.如权利要求1所述的智能车间控制系统，其特征在于，所述电源开关控制模块包括电源控制器和多个电子继电器。

7.如权利要求1所述的智能车间控制系统，其特征在于，所述报警装置包括设置在生产车间内的声光报警器和多个语音报警装置，每个语音报警装置包括充电锂电池、电池管理芯片、控制芯片、语音合成芯片、扬声器和Zigbee模块，所述扬声器通过所述语音合成芯片与所述控制芯片电连接，所述充电锂电池与所述电池管理芯片电连接，所述充电锂电池用于为语音报警装置提供电能。

8.如权利要求1所述的智能车间控制系统，其特征在于，所述人员定位卡包括UWB定位模块、USB降压板、SOS按钮、指示灯和充电电池，所述充电电池与所述USB降压板电连接，所述充电电池用于为人员定位卡提供工作电压，所述SOS按钮和所述指示灯均与所述UWB定位模块电连接，所述SOS按钮用于工作人员进行紧急情况报警，所述指示灯包括两个LED灯珠，一个LED灯珠用于指示充电电池的充电状态，另一个LED灯珠用于指示定位卡的工作状态。

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