互联网+PE管道智慧焊接监测系统的制作方法

文档序号:14923130发布日期:2018-07-11 05:09

本实用新型涉及互联网应用技术领域,特别是涉及互联网+PE管道智慧焊接监测系统及方法。



背景技术:

近年来,在“互联网+”的推动下,各传统行业迫于市场压力开始谋求转型。PE管道焊接在我国的制造业当中发展相对滞后,与当前日益增长的焊接需求形成巨大的反差。PE管道焊接操作相对简单,但是焊接质量由于受人为因素的影响,难于保证。实现对焊接过程参数的实时智慧判断,是提高焊接质量、构建智慧城市的重要保证。

焊接人员、焊接地点、焊接参数是影响PE管道焊接质量的重要因素,是实现责任到人、责任到地、责任有据的重要保障。目前,国内PE管道焊接质量主要靠事后人为判断,部分厂家实现了焊接参数的实时监测,但是无法快速定位焊工人员身份及焊口定位信息,与智慧城市的要求相距较大。



技术实现要素:

本实用新型实施例提供了互联网+PE管道智慧焊接监测系统,可以解决现有技术中存在的问题。

本实用新型提供了互联网+PE管道智慧焊接监测系统,所述系统由焊接设备、监控模块、监控中心组成,所述监控模块安装在焊接设备上,焊接人员通过监控模块中的指纹识别模块进行指纹录入,只有备案过的焊接人员才能接通所述焊接设备的电源并开始焊接工作;当焊接工作结束后,焊接设备通过RS232接口将焊接过程参数传输给所述监控模块,监控模块通过北斗模块获取焊口的定位信息,以及焊接人员信息和焊接过程参数通过无线通信模块上传至监控中心,同时也通过蓝牙通信模块上传至移动终端。

优选地,所述移动终端上安装有APP软件,该APP软件具有拍照功能,移动终端收到焊接过程参数后对焊接的重要节点进行拍照取证,对焊接过程参数和拍照图片进行备份后移动终端将其上传至监控中心。

优选地,所述监控模块包括CPU模块以及与CPU模块均电连接的指纹识别模块、U盘管理模块、无线通信模块、北斗模块、RS232通信模块、蓝牙通信模块、数据存储模块和继电器控制模块;所述CPU模块采用基于Cortex-M3内核的ARM7处理器STM32F103RCT6,所述指纹识别模块由R305光学指纹读头组成,所述U盘管理模块采用CH376S专用芯片完成U盘管理操作,所述无线通信模块采用支持3G/4G网络的KS97模块,所述北斗模块采用科微ATGM模块,所述RS232通信模块采用MAX232芯片完成两路RS232接口的扩展,其中一路连接焊接设备进行焊接过程参数的提取,另一路连接所述蓝牙通信模块,实现与移动终端的连接;所述蓝牙通信模块采用BC-04模块;所述数据存储模块由基于SPI总线的AT45DB161芯片组成,所述继电器控制模块由达林顿管ULN2803和继电器组成。

本实用新型实施例中的互联网+PE管道智慧焊接监测系统及方法,通过指纹验证,完成焊接人员身份的智慧识别;通过北斗定位技术,完成焊接地点的智慧定位;通过焊接参数的无线传输,完成焊接结果的智慧判断。本实用新型采用STM32F103RCT6作为硬件平台,扩展R305指纹识别模块、CH376S U盘管理模块、北斗定位模块、KS97无线通信模块、蓝牙通信模块等功能模块,实时性好,从焊接结束到得到焊接结论最快3秒钟;定位精度高,焊口定位误差最高可达3米,系统体积小、功能全、稳定性好。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的互联网+PE管道智慧焊接监测系统中监控模块的硬件框图;

图2为图1中指纹识别模块的电路连接图;

图3为图1中U盘管理模块的电路连接图;

图4为图1中无线通信模块的电路连接图;

图5为图1中北斗模块的电路连接图;

图6为图1中RS232通信模块的电路连接图;

图7为图1中数据存储模块的电路连接图;

图8为图1中继电器控制模块的电路连接图。

具体实施方式

下面结合附图,对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述,但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

参照图1至图8,本实用新型实施例中提供了互联网+PE管道智慧焊接监测系统,该系统由焊接设备、监控模块、监控中心组成,所述监控模块安装在焊接设备上,焊接人员通过监控模块中的指纹识别模块进行指纹录入,只有备案过的焊接人员才能接通所述焊接设备的电源并开始焊接工作,当焊接工作结束后,焊接设备通过RS232接口将焊接过程参数传输给所述监控模块,监控模块通过北斗模块获取焊口的定位信息(即焊接设备的位置),以及焊接人员信息和焊接过程参数通过无线通信模块上传至监控中心,同时也可以通过蓝牙通信模块上传至移动终端。监控中心或移动终端安装有APP软件,可以根据上传的数据进行焊接质量的判断。移动终端上安装的APP软件具有拍照功能,移动终端收到焊接过程参数后还可以对焊接的重要节点进行拍照取证,对焊接过程参数和拍照图片进行备份后移动终端还可以将其上传至监控中心。

所述监控模块包括CPU模块以及与CPU模块均电连接的指纹识别模块、U盘管理模块、无线通信模块、北斗模块、RS232通信模块、蓝牙通信模块、数据存储模块和继电器控制模块。本实施例中所述CPU模块采用基于Cortex-M3内核的ARM7处理器STM32F103RCT6,所述指纹识别模块由R305光学指纹读头组成,所述U盘管理模块采用CH376S专用芯片完成U盘管理操作,所述无线通信模块采用支持3G/4G网络的KS97模块,所述北斗模块采用科微ATGM模块,所述RS232通信模块采用MAX232芯片完成两路RS232接口的扩展,其中一路连接焊接设备进行焊接过程参数的提取,另一路连接所述蓝牙通信模块,实现与移动终端的连接。所述蓝牙通信模块采用BC-04模块。所述数据存储模块由基于SPI总线的AT45DB161芯片组成,所述继电器控制模块由达林顿管ULN2803和继电器组成。

R305光学指纹读头的引脚VCC接+5V电源,引脚GND接地,引脚TXD和RXD分别与所述CPU模块的串口4的引脚RXD和TXD连接。CH376S专用芯片的引脚SDO、SDI、SCK、SCS、RST和INT均连接至所述CPU模块的专用SPI总线引脚,引脚UD+和UD-分别连接至USB接口的引脚3和2,USB接口的引脚4接+5V电源,引脚1接地,同时也通过两个并联的电容连接至+5V电源。所述CPU模块通过CH376S专用芯片读取插在USB接口上的U盘中存储的指纹信息,以完成指纹信息的更新操作。

KS97模块的引脚TX1和RX1分别和所述CPU模块的串口1的引脚RXD和TXD连接,引脚VCC和D/C接+4V的电源,引脚GND接地,引脚SVR通过串联的发光二极管LED和电阻接地,当服务器连接成功后,引脚SVR输出高电平,发光二极管LED点亮。ATGM北斗模块的引脚RXD和TXD分别与所述CPU模块串口2的引脚TXD和RXD连接,引脚RSV和VCC_RF连接,同时也通过电感连接至SMA连接器,引脚RFA_IN通过SMA连接器接地。

MAX232芯片的引脚T1out和R1in分别连接至所述CPU模块串口3的引脚TXD和RXD,引脚T2out和R2in分别连接至所述CPU模块串口5的引脚TXD和RXD,引脚R1out和T1in连接所述焊接设备,引脚R2out和T2in连接至所述蓝牙通信模块,引脚C1+和C1-之间通过电容连接,引脚C2+和C2-之间通过电容连接,引脚V-通过电容接地,引脚V+通过电容连接至电源VCC,引脚VCC连接至电源VCC,同时也通过电容接地,引脚GND接地。

AT45DB161芯片的引脚CS、SCK、SI和SO均连接至所述CPU模块的专用SPI总线引脚,引脚和分别通过一个电阻连接至+3V电源,引脚VDD连接至+3V电源,同时也通过电容接地,引脚VSS接地。当由于SIM卡欠费或者服务器故障导致数据无法上传时,通过数据存储模块对数据进行存储,当故障排除后再从数据存储模块中读取失败记录并上传至监控中心。

所述CPU模块的控制信号从达林顿管ULN2803的引脚1C输入,通过逻辑反向后提高了输出电压,从引脚1B传输至继电器RELAY,继电器的吸合与断开决定了焊接设备电源的接通与断开。

综上所述,本实用新型实施例提供的互联网+PE管道智慧焊接监测系统及方法,通过指纹验证完成焊接人员身份的智慧识别,通过北斗定位技术完成焊接地点的智慧定位,通过焊接参数的无线传输完成焊接结果的智慧判断。本实用新型采用STM32F103RCT6作为硬件平台,扩展R305指纹识别模块、CH376SU盘管理模块、北斗定位模块、KS97无线通信模块、蓝牙通信模块等功能模块,实时性好,从焊接结束到得到焊接结论最快3秒钟;定位精度高,焊口定位误差最高可达3米,系统体积小、功能全、稳定性好。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例,但是,本实用新型实施例并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

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