专利名称：一种用于钻机模拟操作平台的智能油门控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及油门控制技术领域，尤其涉及一种用于钻机模拟操作平台的智能油门控制系统。
背景技术：
钻机是在地质勘探中，带动钻具向地下钻进，获取实物地质资料的机械设备，又称钻探机。钻机的主要作用是带动钻具破碎孔底岩石，下入或提出在孔内的钻具，可用于钻取岩心、矿心、岩屑、气态样、液态样等，以探明地下地质和矿产资源等情况。水平定向钻机是钻机的一种，是在不开挖地表面的条件下，铺设多种地下公用设施如管道、电缆等的一种施工机械，具有施工速度快、施工精度高、成本低等优点，在供水、电力、天然气等管线铺设施工中获得广泛应用，它适用于沙土、粘土、卵石等地况。随着钻机的应用越来越广泛，钻机驾驶员需求量日益增加，因此如何提高钻机教学质量，缩短钻机驾驶员的培训周期，使学员尽快掌握钻机操作技能，成为目前亟待解决的问题。钻机模拟操作平台利用逼真的三维钻机模型，很好的模拟钻机的各个动作，达到了快速教学目的。学员通过操作平台上的相关部件(手柄、开关、按钮等)来控制钻机。通过程序控制，钻机模型实时响应学员发出的每个动作指令，进行自身的相关运动和操作。同时，钻机模拟操作平台还嵌入有教学打分系统。教学打分系统实时监控学员的 每一步操作，一旦出现错误操作，系统立马暂停运行并给与错误提示，并完成自动扣分处理。油门的稳定控制是钻机驾驶的一个关键点，为了使学员能够实时了解油门的控制情况，自如的操作油门，钻机模拟操作平台需要一套智能油门控制系统。
发明内容
本发明的目的在于通过一种用于钻机模拟操作平台的智能油门控制系统，来解决以上背景技术部分提到的问题。为达此目的，本发明采用以下技术方案:一种用于钻机模拟操作平台的智能油门控制系统，其包括:拉绳位移传感器、数据采集卡、模数转换器、上位机及显示器；所述拉绳位移传感器用于感知油门拉杆的位置变化信号，输出相应的电压信号给数据采集卡；所述数据采集卡与拉绳位移传感器连接，用于采集所述电压信号，输出给模数转换器；所述模数转换器与数据采集卡连接，用于将收到的电压信号转换为数字信号，输出给上位机；所述上位机与模数转换器连接，用于对所述数字信号进行处理，调节发动机转速，并将发动机的转速信息输出给显示器显示。特别地，所述拉绳位移传感器包括环形变阻器。特别地，所述上位机选用计算机。
特别地，所述智能油门控制系统还包括电源，用于为该智能油门系统提供工作电压。本发明通过数据采集卡采集反映油门拉杆位置变化的电压信号，通过模数转换器将电压信号转换为数字信号，通过上位机对数字信号进行处理，输出控制信号，调节发动机转速，并将发动机转速信息实时显示在显示器上。本发明使油门控制更加灵活，学员在通过钻机模拟操作平台进行钻机学习时，通过显示器能够实时了解油门信息及其对应的发动机转速信息，提高了人机交互体验和学习效率。
图1为本发明实施例提供的用于钻机模拟操作平台的智能油门控制系统结构图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。请参照图1所示，图1为本发明实施例提供的用于钻机模拟操作平台的智能油门控制系统结构图。本实施例中用于钻机模拟操作平台的智能油门控制系统具体包括:拉绳位移传感器101、数据采集卡102、模数转换器103、上位机104、显示器105及电源106。所述拉绳位移传感器101用于感知油门拉杆的位置变化信号，输出相应的电压信号给数据采集卡102。本实施例中拉绳位移传感器101包括环形变阻器。当油门拉杆位置变化时，环形变阻器的阻值也将随之变化，拉绳位移传感器101将阻值变化信号转换为相应的电压信号输出给数据采集卡102。所述数据采集卡102与拉绳位移传感器101连接，用于采集所述电压信号，输出给模数转换器103。数据采集卡102采集到所述电压信号后，将对信号进行滤波处理，然后输出给模数转换器103处理。所述模数转换器103与数据采集卡102连接，用于将收到的电压信号转换为数字信号，输出给上位机104。本实施例中上位机104选用计算机。所述上位机104与模数转换器103连接，用于对所述数字信号进行处理，调节发动机转速，并将发动机的转速信息输出给显示器105显示。工作时，上位机104对所述数字信号进行处理后，将根据处理结果输出相应的控制信息，调节油门的开度，进而实现发动机的转速调节，同时，将发动机的转速信息输出给显示器105实时显示。本实施例中钻机模拟操作平台设置的发动机的转速范围为900-1600r/mino所述电源106与 上位机104连接，用于为智能油门控制系统提供工作电压。本发明的技术方案使油门控制更加灵活，学员在通过钻机模拟操作平台进行钻机学习时，通过显示器能够实时了解油门信息及其对应的发动机转速信息，提高了人机交互体验和学习效率。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等 效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
权利要求
1.一种用于钻机模拟操作平台的智能油门控制系统，其特征在于，包括拉绳位移传感器、数据采集卡、模数转换器、上位机及显示器； 所述拉绳位移传感器用于感知油门拉杆的位置变化信号，输出相应的电压信号给数据采集卡； 所述数据采集卡与拉绳位移传感器连接，用于采集所述电压信号，输出给模数转换器； 所述模数转换器与数据采集卡连接，用于将收到的电压信号转换为数字信号，输出给上位机； 所述上位机与模数转换器连接，用于对所述数字信号进行处理，调节发动机转速，并将发动机的转速信息输出给显示器显示。
2.根据权利要求I所述的用于钻机模拟操作平台的智能油门控制系统，其特征在于，所述拉绳位移传感器包括环形变阻器。
3.根据权利要求I所述的用于钻机模拟操作平台的智能油门控制系统，其特征在于，所述上位机选用计算机。
4.根据权利要求I至3之一所述的用于钻机模拟操作平台的智能油门控制系统，其特征在于，所述智能油门控制系统还包括电源，用于为该智能油门控制系统提供工作电压。
全文摘要
本发明公开一种用于钻机模拟操作平台的智能油门控制系统，其通过数据采集卡采集反映油门拉杆位置变化的电压信号，通过模数转换器将电压信号转换为数字信号，通过上位机对数字信号进行处理，输出控制信号，调节发动机转速，并将发动机转速信息实时显示在显示器上。本发明使油门控制更加灵活，学员在通过钻机模拟操作平台进行钻机学习时，通过显示器能够实时了解油门信息及其对应的发动机转速信息，提高了人机交互体验和学习效率。
文档编号E21B44/00GK103256036SQ20131018048
公开日2013年8月21日 申请日期2013年5月15日 优先权日2013年5月15日
发明者齐长缨, 戴德国, 刘杰 申请人:无锡市钻通工程机械有限公司, 深圳市钻通工程机械股份有限公司