一种通过遥控控制的近视距电机车行车控制系统的制作方法

1.本发明涉及井下电机车远程遥控技术领域，具体为一种通过遥控控制的近视距电机车行车控制系统。


背景技术：

2.随着我国采矿行业的不断发展，井下采矿技术也在不断革新，新技术、新工艺、新设备在井下采矿中的应用，极大的提高了井下采矿质量、生产效率、安全性能以及经济效益。对于地下矿山，远程遥控和自动化采矿是现代矿业的发展趋势，井下远程遥控驾驶电机车运输系统是其重要环节。
3.地下矿山井下电机车运输系统是矿井运输的大动脉，电机车运输安全更是井下安全生产的前提和基础，目前所使用的运输设备都需要人工在电机车上驾驶，工作条件、安全保障及运输效率上都受到较大制约，由此带来了许多不利因素和安全隐患，因此，井下电机车远程遥控的研究已经成为井下工作的一项重要而迫切的任务。
4.在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：在矿区运行电机车时手持设备过多，网络摄像头需手机观看，电机车还需要手持设备控制系统进行控制，控制系统及人员冗余，不利于降本增效。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供一种通过遥控控制的近视距电机车行车控制系统，解决了现有技术中存在的问题，达到了控制系统多合一，只需在手机app端即可控制电机车行车的目的，实现了降低人力成本，提高生产安全和工作效率的效果。
6.一方面，本发明实施例提供了一种通过遥控控制的近视距电机车行车控制系统，包括操控端软件系统、通信系统、监测系统、供电系统以及电机车控制系统，所述操控端软件系统包括无线网络请求模块和手机app模块，所述通信系统包括数据传输模块和无线网络模块，所述监测系统包括红外传感器、摄像头和云台，所述供电系统包括电源、继电器、舵机、车灯和喇叭，所述电机车控制系统包括无线信号接收模块、信息处理模块、指令输出模块和驱动程序模块，所述手机app模块由信息存储单元、信息匹配单元、视频接收单元以及操控单元组成。
7.另一方面，本发明实施例提供了一种通过遥控控制的近视距电机车行车控制系统，所述数据传输模块的数据传输方式为wifi通信，且wifi通信采用的是2.4g无线加密通信，所述红外传感器与信息存储单元之间通过数据传输模块经过tcp/ip协议连接，所述摄像头与信息存储单元之间通过数据传输模块经过tcp/ip协议连接，所述红外传感器与视频接收单元之间通过数据传输模块经过tcp/ip协议连接，所述摄像头与视频接收单元之间通过数据传输模块经过tcp/ip协议连接，所述操控单元与无线信号接收模块之间通过数据传输模块连接，所述操控单元与云台之间通过数据传输模块连接。
8.所述信息存储单元用于存储适用于该手机app的所有电机车、摄像头以及红外传
感器的信息，所述信息匹配单元用于使用者进行登录app并获取信息存储单元内储存的相应电机车及相关设备的信息，所述视频接收单元用于接收实时摄像头拍照或录像的视频数据，所述操控单元用于使用者根据接收到的视频数据信息远程或在电机车内部进行进一步的操作控制电机车运行。
9.所述红外传感器用于监测电机车运行距离以及电机车与周边建筑物或者其他物体之间的距离，所述摄像头用于对井下环境进行拍照和摄像，所述云台用于固定摄像头，并根据接收到的操控信号可调整摄像头的水平和俯仰的角度。
10.所述继电器作为电机车的驱动装置，所述舵机作为云台的驱动装置，所述电源用于继电器、舵机、车灯和喇叭的供电。
11.所述无线信号接收模块用于接收手机app模块中操控单元传递的操控信息，所述信息处理模块搭载的是微处理器(mcu)，用于处理接收到的操控信息，所述指令输出模块用于将处理完成的操控信号转换成指令并输出，所述驱动程序模块用于执行指令并控制电机车进行相应行动。
12.所述手机app模块的app应用程序采用android studio进行开发，所述数据传输模块采用linux openwrt进行开发，所述电机车控制系统的硬件采用altium designer进行开发，所述电机车控制系统的驱动程序采用keil uvision进行开发。
13.上述技术方案具有如下有益效果：因为采用的基于wifi(2.4g)装置的电机车行车控制系统，将手机app与摄像头、传感器以及电机车控制系统多系统合一的技术手段，所以达到了将传统电机车进行改造，装有无线遥控电机车行车控制系统及摄像云台辅助设备，使得电机车在井下能够近视距视频观看遥控操作运行，此外项目中的电机车以大容量电池组或架线直流电供电，可承担矿石、废料运输任务，既减少井下工作人员数量的同时提高了井下运输的安全性、可靠性的技术效果。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1是本发明的系统框图；
16.图2是本发明的操控端软件系统的系统框图；
17.图3是本发明的通信系统的系统框图；
18.图4是本发明的监测系统的系统框图；
19.图5是本发明的供电系统的系统框图；
20.图6是本发明的电机车控制系统的系统框图；
21.图7是本发明的手机app模块的系统框图。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.实施例：
24.如图1-图7所示，本发明实施例提供一种通过遥控控制的近视距电机车行车控制系统，包括操控端软件系统、通信系统、监测系统、供电系统以及电机车控制系统，操控端软件系统包括无线网络请求模块和手机app模块，无线网络请求模块用于建立手机app端与所需无线通信网络之间的连接，通信系统包括数据传输模块和无线网络模块，通信系统的无线网络模块与手机app端连接的无线网络保持一致，监测系统包括红外传感器、摄像头和云台，供电系统包括电源、继电器、舵机、车灯和喇叭，电机车控制系统包括无线信号接收模块、信息处理模块、指令输出模块和驱动程序模块。
25.手机app模块由信息存储单元、信息匹配单元、视频接收单元以及操控单元组成。
26.数据传输模块的数据传输方式为wifi通信，且wifi通信采用的是2.4g无线加密通信，红外传感器与信息存储单元之间通过数据传输模块经过tcp/ip协议连接，摄像头与信息存储单元之间通过数据传输模块经过tcp/ip协议连接，红外传感器与摄像头观测得到的所有数据均会通过数传模块传递至信息存储单元进行存储，便于手机app端的使用人员查询电机车行车轨迹的数据，红外传感器与视频接收单元之间通过数据传输模块经过tcp/ip协议连接，摄像头与视频接收单元之间通过数据传输模块经过tcp/ip协议连接，红外传感器与摄像头实时观测得到的数据可通过数传模块传递至视频接收单元在手机端显示，便于操作人员实时同步了解电机车实时的行车情况阿甘，操控单元与无线信号接收模块之间通过数据传输模块连接，操控单元与云台之间通过数据传输模块连接，通过操控单元可以控制电机车的行车和云台的角度调节。
27.信息存储单元用于存储适用于该手机app的所有电机车、摄像头以及红外传感器的信息，信息匹配单元用于使用者进行登录app并获取信息存储单元内储存的相应电机车及相关设备的信息，视频接收单元用于接收实时摄像头拍照或录像的视频数据，操控单元用于使用者根据接收到的视频数据信息远程或在电机车内部进行进一步的操作控制电机车运行。
28.红外传感器用于监测电机车运行距离以及电机车与周边建筑物或者其他物体之间的距离，方便操作人员更为清楚的连接电机车的行车情况，防止发生碰撞事故，摄像头用于对井下环境进行拍照和摄像，云台用于固定摄像头，并根据接收到的操控信号可调整摄像机的水平和俯仰的角度，摄像头搭载云台可使摄像头覆盖区域更为宽广即可以实现180
°
*180
°
多角度成像。
29.继电器作为电机车的驱动装置，舵机作为云台的驱动装置，电源用于继电器、舵机、车灯和喇叭的供电，车灯可用于在井下矿区黑暗环境内的照明，喇叭可用于提醒操作人员。
30.无线信号接收模块用于接收手机app模块中操控单元传递的操控信息，信息处理模块搭载的是微处理器(mcu)，用于处理接收到的操控信息，指令输出模块用于将处理完成的操控信号转换成指令并输出，驱动程序模块用于执行指令并控制电机车进行相应行动。
31.手机app模块的app应用程序采用android studio进行开发，数据传输模块采用linux openwrt进行开发，电机车控制系统的硬件采用altium designer进行开发，电机车
控制系统的驱动程序采用keil uvision进行开发。
32.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。