专利名称：远程通讯定位控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制装置，具体涉及一种集全球卫星定位技术、远程数据通讯技术、以及自动控制技术于一体的远程通讯定位控制器。
背景技术：
对于某些露天作业的移动式设备，如工程机械等，其租赁或分期付款的营销模式决定了设备制造厂商必须时刻掌握设备所处的位置，设备运行的状态以及重要的运行参数，如压力、温度、速度、时间等。目前这些制造厂商大多分别采购PLC作为设备的控制器，采购民用的GPS防盗器查找拒付租金或尾款的用户。而目前民用的GPS防盗器，仅仅能够通过断电或切断油路的方式实现其防盗和定位功能，但其防盗功能差，普通的维修工都能对其进行安装和拆除，GPS防盗器被拆除后，设 备仍然可以继续使用，防盗的效果得不到保证。而且目前的“PLC”+ “民用的GPS防盗器”的方案，大多无法实现远程对所防护设备的运行参数进行监控，远程也无法对设备的运行参数进行调整或设定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是解决上述现有技术存在的问题，而提供一种远程通讯定位控制器，将GPS全球卫星定位功能、远程数据通讯功能与设备的控制器融合在一起，对所防护的设备实现远程监控、调度、防盗以及设备运行参数的设定、调整、控制，当有人试图拆除本发明的远程通讯定位控制器时，设备自动停止运行，无法投入工作，保证设备的防盗安全。本发明采用的技术方案是这种远程通讯定位控制器，包括控制器、GPS模块、GPRS模块，控制器为PLC、单片机或计算机，控制器的输入单元连接设备的按钮、故障报警信号、油压流量信号、限位到位信号以及电机状态信号等，控制器的输出单元连接设备的接触器、中间继电器、电磁阀、比例阀、变频器和软启动等装置，其特征在于控制器的通讯口连接GPS模块和GPRS模块，而GPRS模块与远程监控服务中心无线通讯连接，GPS模块与定位卫星无线通讯连接，GPS模块接收卫星的定位信号，并由控制器对GPS定位信号进行采集转换，由GPRS模块发送给远程监控服务中心。上述技术方案中，所述的控制器通过通讯采集GPS模块的定位信息，并将定位信息、设备的运行状态等数据经控制器加密后通过GPRS发送给远程监控服务中心。上述技术方案中，所述的远程通讯定位控制器，可接收远程监控服务中心下发的命令和数据读写指令，并将执行结果回执给远程监控服务中心。本发明的上述控制器包括但不限于PLC、单片机、各类计算机等，控制器的I/O输入接受设备的按钮启停信号，压力流量信号，限位到位信号以及故障报警信号，电机状态信号等输入信号。并将输入信号存储进存储器，从存储器中调取设备自动控制程序，执行运算后输出结果，并将结果通过I/O输出，控制设备的接触器、继电器的动作、电动机的运转、变频软启动的启停调速、电磁阀的开关、比例阀的开度等。这样，控制器就可以完成设备的自动控制运行。控制器通讯串口二扩展出来，用于连接触摸屏(用于客户监控设备状态)、编程器(用于客户修改程序)、或打印机等外设。同时上述控制器的通讯串口一跟全球卫星定位系统(包括但不限于GPS、北斗等)、远程数据通讯模块(包括但不限于GPRS、各种格式的3G等)进行通讯连结，当全球卫星定位模块通过搜索卫星实现全球定位后，全球卫星定位模块将定位信息以专用的通讯协议进行发送。控制器的通讯口接收到全球卫星定位系统的报文后，进行反解析，得到经纬度、航速、航向、日期时间等信息，控制器按照全球卫星定位系统上的时间和日期进行对时，保证控制器时间日期的准确，同时控制器自动 将包括经纬度以及代表设备运行状态的数据(如压力、流量、运行时间、故障信息等)进行整合，并且按照自有的通讯协议进行编译，然后通过远程数据通讯模块，定时或按事件触发发送注册信息。远程数据通讯模块在上电后就和远程监控服务中心建立连接。一旦控制器经通讯口向远程数据通讯模块发出通讯信号，远程数据通讯模块立即将该信息通过无线网络发给远程的远程监控服务中心。远程监控服务中心接收到数据后，返回一个注册成功的注册码。并且将相关数据记录在数据库中。若服务中心有需要下发的指令，则附加在注册回执中，伴随着注册回执下发。控制器接收到远程监控服务中心的下发指令后立即执行，并将结果反馈给远程监控服务中心。本发明的有益效果是
I、防盗监控
采用本发明的设备不用考虑被盗或不按时支付设备尾款的情况。因为本发明是设备的核心，会通过卫星定位经纬度，并且实时发给远程监控服务中心，远程监控服务中心的值班人员可以实时监控到设备的具体位置。并且一旦有意外发生，远程监控服务中心可以发送锁车或停车命令锁定设备。锁定的设备必须通过远程监控服务中心的值班人员解锁后才能继续运行。2、可靠防拆
传统的GPS防盗器是独立于控制系统以外的产品，普通的维修工就能安装和拆卸，只能通过简单的断电或断油来锁定车辆，基本上不具备防拆的功能。一旦设备被盗，只要懂简单维修的修理工即可跨过GPS系统继续使用设备。因此在昂贵的工程机械上传统的GPS，具备非常大的风险。区别于传统的GPS技术，本发明本身就是设备的控制器，具备相当强大的控制功能，可以完成设备的所有自动控制的操作，从而成为系统的控制核心，和设备息息相关的控制程序均存储于本产品内。用户是不能拆除或跨过本产品使用该设备，一旦有人敢于拆除本远程通讯定位控制器，相当于拆除设备的控制核心(类似于大脑)，其设备相当于一堆废铁，除非跟设备的制造厂商联系协商，否则无法复原工作；即使是送到同类型的生产厂家，因为工作工艺的区别也无法取得相应的产品进行取代。3、设备状态远程监控
本发明远程定位监控智能控制器在和远程监控服务中心进行通讯时，向远程的远程监控服务中心自动上发实时的通讯数据。根据不同的设备，可以上发不同的控制参数和内容。如工作时间、工作油压、油箱温度、设定时间、故障信息等等。当设备发生故障时，远程监控服务中心的值班人员可以根据设备状态的历史纪录进行分析。定时提醒用户进行维护、检修、保养等操作，延长设备的使用寿命，提高公司的服务水平。4、控制器数据区监控
作为设备的核心控制器，该设备的相关控制程序均存储于本产品内。而相应的对于设备校调参数和数据均存储于控制器的数据区中(校调参数往往不对用户公开)，控制器的校调参数往往决定了该设备的工作效果和性能。并且参数和数据可以反映出设备内部的隐性状态。本产品可以通过专门的数据区读取和设置指令，对控制器数据区的任何地址数据进行监控和设定，实现对设备的远程校调和设定，大大减少外地现场的服务数量，降低企业的运营成本。·5、远程故障诊断及专家对策系统
本产品搭配上述第3，4项功能，以及服务器端诊断软件。当终端设备出现故障时，远程服务器端可以立即发现故障报警，并调用报警诊断画面读取设备的相关数据区内容，实现故障的远程诊断。 并且对于设备厂家可以将数据区内容和标准数据进行对比，实现故障的专家对策系统，并且将诊断结果通过文字方式下发到终端，由用户进行校调和自我维护。6、设备集中管理
面对着快速发展的经济，大量的基础建设开工。越来越多的户外移动式作业的设备被使用，如何对这些设备进行合理化管理，尽可能地发挥这些设备的实际功能，延长设备的使用寿命，被更多的客户所关注。在设备上安装本发明远程通讯定位控制器后，远程监控服务中心可以通过通讯和本发明的远程通信定位控制器连接，采集设备的运行数据连带经纬度、航速、航向、日期时间等信息发往远程监控服务中心。这样远程监控服务中心的值班人员可以通过软件对设备的实际使用情况、使用效率以及使用频率进行实时地管理。最大化的发挥出设备的潜力，提高施工效率。7、多级密码保护功能
为了防止软件泄密，防止黑客破解其通讯协议，从而进行伪认证跳过远程监控服务中心启动设备。在该产品内置有两级密码，而且密码在发送的过程中是进行二次加码的密文，因此在实时发送过程中不会引起泄密或通过其他方式得到终端的密码，从而跳过远程监控服务中心启动设备。也防止非授权的终端连接到监控中心。当设备的密码修改或变更后服务器将提示，并且在有权限认可的情况下自动的通过二级密码读取终端密码维持设备的正常运行。8、多重保护功能，增加设备的可靠性
对于租赁客户或分期贷款的客户，一旦设备接收不到GPS或GPRS信号，将提醒终端操作人员进行注意，若长期不进行解决，则系统将自动锁定设备运行。若属于正常操作，终端操作人员仍然可以通过服务通道获取一次性临时解锁密码，短时间运行。
图I为本发明结构原理框 图2为本发明具体实施电路图。附图标注说明
I 一控制器；2 —全球定位模块；3 —远程数据通讯模块；4 一通讯切换继电器；
5一电源开关；6 —电源输入插头；7 — I/O输入；8 — I/O输出；
9 一远程数据通讯模块配置的监控通讯串口 ；10 —外设连接通讯串口。
具体实施例方式 参见图1，本发明的这种远程通讯定位控制器包括控制器、GPS模块、GPRS模块，控制器为PLC、单片机或计算机，控制器的输入单元连接设备的按钮启停信号、故障报警信号、油压流量信号、限位到位信号和电机状态信号，控制器的输出单元连接设备的接触器、中间继电器、电磁、比例阀、变频器和软启动装置，控制器的通讯串口一连接GPS模块和GPRS模块，而GPRS模块与远程监控服务中心无线通讯连接，GPS模块与定位卫星无线通讯连接，GPRS模块还连接有配置器，控制器的通讯串口二连接触摸屏、编程器和打印机外设。参见图2，本发明的控制器I用于存储和执行用户的自动化控制程序，通过I/O输入7的Of 13管脚的DI输入接触器信号、中间继电器信号、限位开关信号、按钮信号、压力流量信号、接近开关信号、故障报警点等输入信号；经过控制器I运行后通过I/O输出，控制接触器和继电器的分合、变频软启、电磁阀、比例阀等设备，从而实现设备的自动控制。同时全球定位模块2通过天线接受卫星信号进行定位，并且将经纬度通过5，6号管脚输出通讯信号，通讯信号通过通讯切换继电器4送到控制器I的COM2 口 V+，V-中。控制器得到通讯信号后，通过处理得到经纬度信号，通过程序控制经控制器CI0_100的00号管脚输出低电平，通讯切换继电器带电吸合控制器的通讯口和远程数据通讯模块的通讯口接通，控制器将注册信息通过V+，V-通讯端口经通讯控制继电器，发给远程数据通讯模块3的6，7号管脚，由远程数据通讯模块发送到具备固定IP的远程监控服务中心的服务器上。远程监控服务中心的服务器IP等相关参数信息，可以由配置电脑通过远程数据通讯模块配置的通讯串口 9下载到远程数据通讯模块中。外设连接通讯串口二通过DB9的1234569号管脚连接到控制器上，可以连接专用的调试设备监控数据通讯流量等情况，也可以配置触摸屏用于工程机械的相关参数和运行状况的监控。上述的本发明产品是一种集程序控制、全球卫星定位、远程监控为一体的新型控制器，控制器即PLC、单片机或者PC，控制器通过串行通讯接口连接到GPS定位模块和GPRS通讯模块，控制器通过I/O输入检测设备的状态和接受人机对话的命令，通过运行控制器内部存储器中的程序，由I/O输出控制设备的自动运行。同时GPS搜星定位成功后，通过通讯串口向控制器发送定位信号，控制器接收到串口的定位信号后，通过程序运算计算出经纬度、航速、航向、时间、日期，同时控制器通过软件将经纬度数据和设备运行状态整合成注册信息，通过串口发给GPRS模块，GPRS模块和远程的服务中心连接成功后，远程监控服务中心的软件将接收到注册信息，远程监控服务中心将注册信息进行反解析得到经纬度和相关的运行状态数据，并将其记录在数据库中，通过和标准数据进行比对，软件可根据比对的结果可发出报警或错误信息，在设备工作正常时，远程的服务中心同时通过软件返回注册回执并在注册回执中嵌入经过加密的密码密文和后续命令标志，控制器通过GPRS模块接收到注册回执后，通过程序反解析出密码和命令标志，和本机密码对比后完成注册并根据命令标志等待命令，远程监控服务中心若有控制命令并发送注册回执后，延时发送命令序列，控制器接收命令序列后执行并返回执行完成的回执，远程监控服务中心收到执行回执后记录入数据库，并进入下一个注册循环，若连续多次注册失败，控制器将自动锁定程序执行，控制器可以内置控制程序，通过运行程序，通过I/o输入和I/O输出和控制程序完成设备的自动化运行，控制器通过通讯接收GPS模块的定位信息，并通过程序解析得到经纬度、航速、航向、日期、时间数据，控制器通过程序将经纬度和设备状态数据整合为注册序列，通过通讯发给GPRS模块，并由GPRS模块转发给远程监控服务中心，远程监控服务中心收到注册序列后，返回的注册回执，并在远程监控服务中心软件界面和数据库中记录设备的当前所在地址，上述的远程监控服务中心收到注册序列后，返回带密码密文和命令标志的注册回执，控制器对比密码完成注册，并根据命令标志等待命令，上述控制器可在注册不成功的时候自动停止设备的运行，远程监控服务中心可以对任何注册控制器下达锁机指令(即停止运行的指令)。控制器可以通过GPRS模块等待远程监控服务中心的解锁命令，在收到远程监控服务中心的解锁命令后，设备可以恢复正常运行，控制器可以通过GPRS模块实现数据区的 监控。
权利要求
1.一种远程通讯定位控制器，包括控制器、GPS模块、GPRS模块，控制器为PLC、单片机或计算机，控制器的输入单元连接设备的按钮、故障报警信号、油压流量信号、限位到位信号以及电机状态信号，控制器的输出单元连接设备的接触器、中间继电器、电磁阀、比例阀、变频器和软启动装置，其特征在于控制器的通讯口连接GPS模块和GPRS模块，而GPRS模块与远程监控服务中心无线通讯连接，GPS模块与定位卫星无线通讯连接，GPS模块接收卫星的定位信号，并由控制器对GPS定位信号进行采集转换，由GPRS模块发送给远程监控服务中心。
2.根据权利要求I所述的远程通讯定位控制器，其特征在于控制器通过通讯采集GPS模块的定位信息，并将定位信息、设备的运行状态等数据经控制器加密后通过GPRS发送给远程监控服务中心。
3.根据权利要求I所述的远程通讯定位控制器，其特征在于控制器接收远程监控服务中心下发的命令和数据读写指令，并将执行结果回执给远程监控服务中心。
全文摘要
一种远程通讯定位控制器，包括控制器、GPS模块、GPRS模块，控制器为PLC、单片机或计算机，控制器的输入单元连接设备的按钮、故障报警信号、油压流量信号、限位到位信号以及电机状态信号，控制器的输出单元连接设备的接触器、中间继电器、电磁阀、比例阀、变频器和软启动装置，控制器的通讯口连接GPS模块和GPRS模块，而GPRS模块与远程监控服务中心无线通讯连接，GPS模块与定位卫星无线通讯连接。GPS模块接收卫星的定位信号，并由控制器对GPS定位信号进行采集转换，由GPRS模块发送给远程监控服务中心。本发明对所防护的设备实现远程监控、调度、防盗以及设备运行参数的设定、调整、控制，技术先进，性能优良。
文档编号G05B19/418GK102902239SQ201110234269
公开日2013年1月30日 申请日期2011年8月16日 优先权日2011年8月16日
发明者余雪昆, 汪深 申请人:湖南深拓智能设备股份有限公司