[发明专利]基于远程遥操作的桥式吊车自动控制系统

权利要求书

1.一种基于远程遥操作的桥式吊车自动控制系统，其特征在于，包括桥式吊车硬件控制系统以及远程遥操作实现系统，其中：

桥式吊车硬件控制系统，包括独立设计开发的硬件控制电路以及硬件数据采集电路，用于采集桥式吊车系统的状态信息，并根据所选离线控制模式进行控制信号的计算输出，然后将控制信号发送到桥式吊车系统，从而控制桥式吊车系统按预定要求运行；

远程遥操作实现系统，用于实现桥式吊车系统数据的网络远程通信，并根据所选在线控制模式进行控制信号的计算输出，实现不同地区用户对桥式吊车系统的访问操作，包括有：客户端以及服务器端；

所述桥式吊车硬件控制系统中的硬件数据采集电路，具有外部接口，能够采集桥式吊车系统的状态信息，包括台车位置信息、负载高度信息以及负载摆角信息，和光电限位传感器信号，包括台车位置的正向以及负向的限位信号，并能够通过硬件控制电路外部接口，将这些数据传输给硬件控制电路；通过设计相应的光耦隔离以及比较器电路以增加数字信号的抗干扰能力，并实现对码盘的差分数字信号的处理；为了能够输出与桥式吊车系统驱动装置匹配的模拟量控制信号，设计相应的电压转换电路，依靠运算放大器，接收硬件控制电路外部接口传输的控制信号，对控制信号进行电压的转换，并通过外部接口输出到桥式吊车系统驱动装置以驱动桥式吊车系统运行；所述硬件控制电路，通过硬件控制电路外部接口接收硬件数据采集电路所采集的系统状态信息，根据所选控制模式进行控制信号的计算，并通过硬件控制电路外部接口将控制信号发送到硬件数据采集电路，由硬件数据采集电路将控制信号输出到桥式吊车系统，控制桥式吊车系统按预定要求运行；同时为了配合远程遥操作功能的实现，所述硬件控制电路能够通过串口模块与远程遥操作实现系统进行数据通信。

2.如权利要求1所述的基于远程遥操作的桥式吊车自动控制系统，其特征在于，所述的硬件控制电路包括主控芯片DSP，主控芯片分别与FPGA、SRAM、CAN模块以及串口模块双向连接，FPGA分别与扩展串口和Buffer模块双向连接，FPGA同时连接DA转换模块，Buffer模块双向连接硬件控制电路外部接口。

3.如权利要求1所述的基于远程遥操作的桥式吊车自动控制系统，其特征在于，所述的硬件数据采集电路包括8路外部接口，8路光耦隔离以及8路比较器，电压转换模块以及硬件控制电路外部接口，其中，8路外接口与8路光耦隔离以及8路比较器模块双向连接，同时8路外部接口与电压转换模块单向连接，电压转换模块与硬件控制电路外部接口单向连接，8路光耦隔离以及8路比较器与硬件控制电路外部接口双向连接。

4.如权利要求1至3任一项所述的基于远程遥操作的桥式吊车自动控制系统，其特征在于，所述远程遥操作实现系统中的服务器端，负责接收来自于桥式吊车硬件控制系统发送的桥式吊车系统的状态信息，并通过已建立的网络服务器，将状态信息传输给客户端，同时能够向桥式吊车硬件控制系统发送控制指令，吊车硬件控制系统通过判断控制指令中的控制模式切换位进行控制模式的切换；所述客户端通过建立与服务器端的连接，接收桥式吊车系统状态信息，并进行图形化显示，同时能够进行系统控制模式的选择，实际切换指令由服务器端发送到桥式吊车硬件控制系统；所述客户端还能够将用户自定义算法上传到服务器端进行算法的验证；这样，依靠于服务器端以及客户端，即能够实现不同地区研究人员对桥式吊车系统的远程访问，实现对系统的远程遥操作。

5.如权利要求1至3任一项所述的基于远程遥操作的桥式吊车自动控制系统，其特征在于所述桥式吊车系统为实验室环境下的模拟桥式吊车实验系统或是工业桥式吊车系统；所述控制模式分为在线控制模式以及离线控制模式，在线控制模式以服务器端为控制信号计算主体，通过接收来自于客户端的用户自定义算法，或是执行内嵌控制算法，接替桥式吊车硬件控制系统进行控制信号的计算，并将计算结果传输给桥式吊车硬件控制系统，此时桥式吊车硬件控制系统仅作为控制信号的输出装置，不进行控制信号的计算；离线控制模式以桥式吊车硬件控制系统为控制信号的计算主体，通过执行内嵌控制算法进行控制信号的计算输出，此时客户端程序仅作为将系统状态信息通过网络传输给客户端的媒介；所述控制信号为通过在线控制模式或是离线控制模式实时地计算出的用于控制桥式吊车系统运行的信号；所述内嵌控制算法为现有的自动控制算法，该算法被提前烧写进硬件控制电路的控制芯片或是编写在服务器端中。