一种水下焊接无线监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种监控系统，尤其是涉及一种水下焊接无线监控系统。
【背景技术】
[0002]随着海洋工程向深海挺进，水下焊接作为水下工程结构安装和维修施工中不可缺少的重要工艺手段，越来越受到各海洋大国的重视。水下焊接技术在先进技术的推进下进入了新的发展时期，并呈现出两个主要特点:第一是基于社会经济发展的需求，大量简单、经济的水下焊接技术得到发展，主要表现在湿法水下焊接技术的扩大使用；第二是基于多信息数据融合技术、传感技术和人工智能技术的发展，开发低成本、简单、高质量的水下焊接技术，研制高效率、智能化、自动化的水下焊接设备。由于水下焊接环境的复杂性和危险性，以及人类生理条件的限制(饱和气体潜水的最大深度只有650m)，发展水下焊接自动化具有十分重要的意义。
[0003]对水下焊接过程的监控通常通过安装图像监视系统来观察焊接熔池和焊缝成型情况，或者通过超声测距装置对焊缝进行实时跟踪，以便更好的研究水下焊接电弧机理、控制焊接过程、优化焊接工艺参数。但是，现有监控系统的下位机和上位机之间大多采用有线通信，存在许多不尽人意的问题，比如有线接入维护成本高、系统可扩展性和移动性能差、抗干扰性能差、传输数据易丢失等。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种水下焊接无线监控系统，其结构简单、安装方便、智能化程度高；工作时通过GSM网络将下位机采集到的焊机工作参数和焊接过程图像信息实时传递给监控中心服务器，有效解决了现有监控系统有线接入维护成本高、系统可扩展性和移动性能差、抗干扰性能差、传输数据易丢失等问题。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种水下焊接无线监控系统，其特征在于:包括现场控制系统、监控中心服务器、GSM网络、GSM无线通信模块、用于对水下焊接工作过程图像进行全程显示的显示单元、用于当所述现场控制系统发生故障时发出报警信号的报警单元和通过GSM网络与监控中心服务器连接的手机，所述现场控制系统通过GSM无线通信模块无线连接至GSM网络，所述显示单元和报警单元均与监控中心服务器相接，所述监控中心服务器与GSM网络无线连接；所述现场控制系统包括旋转电弧焊枪、送丝机、下位机、对送丝机进行送丝起停控制的伺服驱动器、驱动所述旋转电弧焊枪水平方向移动的水平电机、驱动所述旋转电弧焊枪竖直方向移动的竖直电机、控制水平电机工作的步进驱动器一、控制竖直电机工作的步进驱动器二、对所述旋转电弧焊枪的焊接电流进行实时检测的电流检测单元、对所述旋转电弧焊枪的电弧旋转频率进行实时检测的频率检测单元、对所述旋转电弧焊枪的焊枪高度进行实时检测的高度检测单元、对所述旋转电弧焊枪的焊枪旋转半径进行实时检测的旋转半径检测单元、将所述电流检测单元、频率检测单元、高度检测单元和旋转半径检测单元检测到的数据依次进行光电隔离、放大滤波和模数转换处理的信号隔离器、带通滤波放大器和A/D转换器、对水下焊接场景图像进行拍摄的场景监视摄像头、对所述旋转电弧焊枪的焊接过程图像进行拍摄的过程监视摄像头、对所述旋转电弧焊枪的焊缝外观进行检测的焊缝检测摄像头、对所述场景监视摄像头、过程监视摄像头和焊缝检测摄像头拍摄到的图像进行处理的图像处理器以及与下位机相接的运动控制卡；所述电流检测单元、频率检测单元、高度检测单元和旋转半径检测单元均与信号隔离器相接，所述信号隔离器、带通滤波放大器、A/D转换器依序连接，所述场景监视摄像头、过程监视摄像头和焊缝检测摄像头均与图像处理器相接，所述伺服驱动器分别与送丝机和运动控制卡相接，所述步进驱动器一分别与水平电机和运动控制卡相接，所述步进驱动器二分别与竖直电机和运动控制卡相接，所述图像处理器和运动控制卡均与下位机相接。
[0006]上述一种水下焊接无线监控系统，其特征是:所述下位机为工控计算机。
[0007]上述一种水下焊接无线监控系统，其特征是:所述GSM无线通信模块为西门子公司的TC35GSM模块。
[0008]本发明与现有技术相比具有以下优点:结构简单、安装方便、智能化程度高；工作时通过GSM网络将下位机采集到的焊机工作参数和焊接过程图像信息实时传递给监控中心服务器，有效解决了现有监控系统有线接入维护成本高、系统可扩展性和移动性能差、抗干扰性能差、传输数据易丢失等问题。
[0009]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0010]图1为本发明的电路原理框图。
[0011]附图标记说明:
[0012]I 一送丝机；2—下位机；3—监控中心服务器；
[0013]4 一伺服驱动器；5—水平电机；6—竖直电机；
[0014]7—步进驱动器一 ； 8—步进驱动器二 ；9一电流检测单元；
[0015]10一频率检测单兀；11 一闻度检测单兀；12—旋转半径检测单兀；
[0016]13—信号隔离器； 14一带通滤波放大器； 15—A/D转换器；
[0017]16一场景监视摄像头；17—过程监视摄像头； 18—焊缝检测摄像头；
[0018]19—图像处理器； 20—运动控制卡；21—GSM网络；
[0019]22—显示单元；23—报警单元；24—手机；
[0020]25 — GSM无线通信模块。
【具体实施方式】
[0021]如图1所示，本发明包括现场控制系统、监控中心服务器3、GSM网络21、GSM无线通信模块25、用于对水下焊接工作过程图像进行全程显示的显示单元22、用于当所述现场控制系统发生故障时发出报警信号的报警单元23和通过GSM网络21与监控中心服务器3连接的手机24，所述现场控制系统通过GSM无线通信模块25无线连接至GSM网络21，所述显示单元22和报警单元23均与监控中心服务器3相接，所述监控中心服务器3与GSM网络21无线连接；所述现场控制系统包括旋转电弧焊枪、送丝机1、下位机2、对送丝机