CPU和相关芯片需要的3. 3V电 压。
[0079] 中央控制器的软件在功能上，中央控制器起着整过现场控制系统的协调管理作 用，对于其实时性和可靠性要求都比较高。中央控制器的任务包括接受来自终端控制器的 指令报文，还包括了现场数据采集和部分直接控制功能。
[0080] 根据需要，中央控制器将指令报文重新封装转发给其他控制器模块，并实时获取 其他控制器模块的工作状态。在指令设计上，当从站收到主站的指令，将立即执行，并应答， 这样是为了提高通信可靠性。
[0081] 中央控制器的软件流程图如图4所示。
[0082] 41、硬件上电初始化。
[0083] 消防车远程遥控车载控制系统的中央控制器硬件上电初始化，完成微处理器的初 始化，包括设置微处理器的核心寄存器和控制寄存器、微处理器核心工作模式和微处理器 的局部总线模式等。
[0084] 42、控制系统变量初始化。
[0085] 控制系统初始化，主要是设置特定的工作状态，包括定时器的设置、串口通信的设 置，其中定时器控制系统计时。
[0086] 43、指令解析。
[0087] 主要是对与串口连接的无线通信模块接收的指令进行解析，指令采用ModBus报 文结构，指令格式如下表1所示，这些指令可能包括消防车驾驶指令、作业控制指令和信息 查询指令。
[0088] 当有新指令，且是无线指令时，从与无线接收模块连接的串口接收报文数据，解析 指令，也就是按照表1格式将功能码、数据长度和数据区从报文中分离，根据指令集将档位 控制指令、车速控制指令、消防车转向指令、作业控制指令和消防车状态及火场周围信息查 询指令分离，送给指令处理单元。
[0089] 当有新指令，且不是无线指令时，从与RS485总线连接的串口接收报文数据，解析 指令，也就是按照表1格式将将功能码、数据长度和数据区从报文中数据区分离，根据指令 集将档位控制指令、车速控制指令、消防车转向指令、作业控制指令和消防车状态及火场周 围信息查询指令分离，送给指令处理单元。
[0090] 44、指令处理。
[0091] 主要是根据不同类型的指令执行相应的操作，对于消防车驾驶指令通过RS485总 线传送给各自的控制器，档位控制指令传送给档位控制器，车速控制指令传送给车速控制 器，消防车转向指令传送给转向控制器；作业控制指令通过中央控制器执行相应的操作，消 防车状态及火场周围信息查询指令通过中央控制器执行相应的操作。
[0092] 45、温湿度数据采集时间到时，温湿度数据采集。
[0093] 消防车周围的温湿度信息主要是间隔一定的时间，通过中央控制器主动查询，温 湿度数据查询模块负责完成此工作。
[0094] 46、当没有新指令，且状态查询时间到时，发送状态查询报文。
[0095] 中央控制器与远程控制终端、转向控制器、车速控制器、档位控制器、喷水控制模 块和无线视频方向控制模块的通信采用了 ModBus报文结构，如表1所示，报文中包含了报 文的原地址和目标地址，用功能码来描述具体的指令，为了增强通信可靠性，引入了 CRC16 校验字节。
[0096] 表 1
[0097]
【主权项】
1. 一种消防车远程遥控车载控制系统，其特征在于，包括中央控制器，转向控制器，车 速控制器，档位控制器以及电源管理模块： 所述中央控制器根据远程控制终端发送的指令对应控制所述转向控制器，所述车速控 制器或所述档位控制器执行动作； 所述转向控制器根据所述中央控制器的控制执行动作，以驱动消防车转向； 所述车速控制器根据所述中央控制器的控制执行动作，以操作消防车的油门或刹车； 所述档位控制器根据所述中央控制器的控制执行动作，以操作消防车的档位处于前进 挡、空挡和后退挡； 所述电源管理模块向所述中央控制器，所述转向控制器，所述车速控制器以及所述档 位控制器供电。
2. 根据权利要求1所述的消防车远程遥控车载控制系统，其特征在于，所述中央控制 器包括报文处理模块，将所述远程控制终端发送的指令重新封装转发给所述转向控制器， 所述车速控制器或所述档位控制器。
3.根据权利要求1所述的消防车远程遥控车载控制系统，其特征在于，所述中央控制 器包括作业控制模块，所述作业控制模块包括喷水控制模块，控制喷枪向指定方向喷水。
4.根据权利要求3所述的消防车远程遥控车载控制系统，其特征在于，所述作业控制 模块包括无线视频方向控制模块，控制摄像头的拍摄方向。
5.根据权利要求1-4中任一所述的消防车远程遥控车载控制系统，其特征在于，所述 中央控制器包括无线通信模块以及无线视频模块，所述无线视频模块将获取的视频数据发 送给所述无线通信模块，由所述无线通信模块将所述视频数据发送给所述远程控制终端。
6. 根据权利要求5所述的消防车远程遥控车载控制系统，其特征在于，所述中央控制 器包括信息采集模块，所述信息采集模块包括温湿度采集单元和/或车速采集单元，由所 述无线通信模块将所述温湿度采集模块的温度、湿度数值和/或车速采集单元的车速数值 发送给所述远程控制终端。
7.根据权利要求1所述的消防车远程遥控车载控制系统，其特征在于，所述转向控制 器包括第一控制器，方向盘、电机、传动齿轮和编码器： 所述第一控制器根据所述中央控制器的指令驱动所述电机，所述电机通过所述传动齿 轮驱动方向盘旋转； 所述电机的电机轴上设置所述编码器以实时获取所述电机旋转角度，调整方向盘旋转 至目标角度。
8. 根据权利要求1或6所述的消防车远程遥控车载控制系统，其特征在于，所述车速控 制器包括第二控制器和两个推杆电机： 所述第二控制器根据所述中央控制器的指令驱动所述两个推杆电机中的一个，所述两 个推杆电机分别连接油门、刹车，所述推杆电机拉动油门或刹车，所述推杆电机退回时，刹 车或油门自动复位； 或者，所述第二控制器根据所述车速采集单元的速度数值与目标车速的比较结果，驱 动所述两个推杆电机中的一个，所述两个推杆电机分别连接油门、刹车，所述推杆电机拉动 油门或刹车，所述推杆电机退回时，刹车或油门自动复位。
9.根据权利要求1所述的消防车远程遥控车载控制系统，其特征在于，所述档位控制 器包括第三控制器、档杆、两个推杆电机和位置传感器： 所述第三控制器接收所述中央控制器的指令，根据所述档杆的当前档位确定驱动所述 两个推杆电机中的一个，所述两个推杆电机包括第一推杆电机和第二推杆电机； 所述第一推杆电机推动所述档杆向前移动至前进挡，所述第一推杆电机推动所述档杆 向后移动至后退挡； 所述第二推杆电机推动所述档杆至空挡。
【专利摘要】本发明实施例公开了一种消防车远程遥控车载控制系统，包括中央控制器，转向控制器，车速控制器，档位控制器以及电源管理模块：中央控制器根据远程控制终端发送的指令对应控制转向控制器，车速控制器或档位控制器执行动作；转向控制器根据中央控制器的控制执行动作以驱动消防车转向；车速控制器根据中央控制器的控制执行动作以操作消防车的油门或刹车；档位控制器根据中央控制器的控制执行动作以操作消防车的档位处于前进挡、空挡和后退挡；电源管理模块向中央控制器，转向控制器，车速控制器以及档位控制器供电。能够接收远程控制终端发送的指令并执行消防车的作业。
【IPC分类】G05D1-02, G05B19-042
【公开号】CN104777777
【申请号】CN201510170365
【发明人】阚江明, 李文彬, 代智慧, 王典
【申请人】北京林业大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月10日