[发明专利]一种基于光纤通讯的顶管机电气系统

说明书

本发明公开一种基于光纤通讯的顶管机电气系统，包括主站PLC、从站PLC、触摸屏、工业液晶显示器、第一工业以太网交换机、第二工业以太网交换机、至少一台网络摄像机和硬盘录像机；其中硬盘录像机、触摸屏和主站PLC均连接第一工业以太网交换机，硬盘录像机连接工业液晶显示器；网络摄像机和从站PLC均连接第二工业以太网交换机，第一工业以太网交换机通过光缆连接第二工业以太网交换机。本发明可以解决电磁干扰下数据稳定传输的问题，以避免由电磁干扰在顶管机施工当中产生的多种负面问题，同时对现有的电气系统进行改造、扩容升级的一种基于光纤通讯的顶管机电气系统。

技术领域

本发明涉及顶管机的一种电气控制系统，尤其涉及一种利用光纤通讯实现顶管机远程控制，工况监测，视频传输的方法。

背景技术

随着顶管施工方法在国内的普及与发展，对顶管机的电气控制系统的自动化程度、操作性、可靠性的要求越来越高，现在大多数顶管机使用变频器驱动电机，采用PLC技术对顶管机进行控制。

变频器的工作原理导致产生很强的电磁干扰，严重影响到PLC通讯的稳定性及视频画面的清晰度。现有市场上顶管机均采用双绞屏蔽电缆和同轴电缆作为PLC通讯及视频传输线，实际应用中，两种电缆的屏蔽层极容易受潮氧化、损坏，失去屏蔽干扰的功能，导致PLC通讯中断、视频画面模糊或消失，从而影响地面操作台对井下的顶管机的监控，极大影响施工安全和作业效率。这个现在阻碍了顶管机电气系统在自动化控制方面的发展，由于其远程监控是顶管机在施工当中比不可少的一环，所以一旦干扰和数据传输错误，就会产生难以预估的损失，为施工安全带来隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于光纤通讯的顶管机电气系统，该系统可以解决电磁干扰下数据稳定传输的问题，以避免由电磁干扰在顶管机施工当中产生的多种负面问题，同时对现有的电气系统进行改造、扩容升级的一种基于光纤通讯的顶管机电气系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于光纤通讯的顶管机电气系统，包括主站PLC、从站PLC、触摸屏、工业液晶显示器、第一工业以太网交换机、第二工业以太网交换机、至少一台网络摄像机和硬盘录像机；

其中硬盘录像机、触摸屏和主站PLC均连接第一工业以太网交换机，硬盘录像机连接工业液晶显示器；网络摄像机和从站PLC均连接第二工业以太网交换机，第一工业以太网交换机通过光缆连接第二工业以太网交换机。

进一步地，所述第一工业以太网交换机，是将地面主站PLC采集的控制指令电信号转换成光信号通过光缆进行长距离传输，再通过第二工业以太网交换机转换成电信号给从站PLC，控制顶管机工作。

进一步地，所述第二工业以太网交换机，是将顶管机内的从站PLC、网络摄像机采集的工况信息电信号转换成光信号通过光缆进行长距离传输，再通过第一工业以太网交换机转换成电信号传输给硬盘录像机及主站PLC。

进一步地，所述硬盘录像机是实现多台网络摄像头采集信息的存储及多画面分割，并将存储分隔后的图像传输至工业液晶显示器进行实时显示。

进一步地，所述触摸屏是通过第一工业以太网交换机与主站PLC之间进行通讯，显示顶管机工况信息及控制，实现人机交互。

本发明的有益效果：

1、本发明中使用了工业以太网交换机把电信号转换成光信号通过光缆传输，彻底解决了电磁干扰对PLC通讯及视频监控的影响。

2、本发明减少了现场布线，把视频监控传输线和PLC主从站通讯线都集成在一根光缆上传输。

3、本发明数据长距离无损传输，给长距离顶管施工提供了保证，解决了视频同轴电缆传输距离短的问题。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。