消防炮隨動控制裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種消防炮隨動控制裝置，包括主控單元、操控手柄單元、安裝于消防炮的第二方位感應(yīng)裝置、消防炮驅(qū)動單元、安裝于操作手柄的第一方位感應(yīng)裝置，主控單元分別與第一方位感應(yīng)裝置、第二方位感應(yīng)裝置、消防炮驅(qū)動單元相連接。其通過檢測第一方位感應(yīng)裝置和第二方位感應(yīng)裝置的指向偏差，控制消防炮驅(qū)動單元中的電機(jī)轉(zhuǎn)動，使消防炮的指向與操作手柄的指向相一致，達(dá)到了操控動作與消防炮調(diào)整角度同步聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)了指哪打哪的目標(biāo)，克服了以往在車、船駕駛艙等視線不良的地方，操作人員難以實(shí)時(shí)獲知消防炮噴射方位和角度的缺陷，大大提高了消防炮的作戰(zhàn)效率。
【專利說明】
消防炮隨動控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于自動控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及了一種炮臺指向調(diào)整裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]消防炮是一種重要的滅火作戰(zhàn)裝備，不僅在消防領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，還常被應(yīng)用在警用驅(qū)暴領(lǐng)域，比如架設(shè)在海監(jiān)船、巡邏艇上用于驅(qū)散非法船只，裝在驅(qū)暴車上用于驅(qū)散暴恐分子。近年來，隨著科技的發(fā)展，消防炮的操控方式從傳統(tǒng)的手動方式逐漸向電控或液控方式轉(zhuǎn)變，越來越智能化，傳統(tǒng)的操控方式通過目測消防炮的位置來進(jìn)行水平或俯仰回轉(zhuǎn)操作，往往在車、船駕駛艙等視線不良的地方，操作人員難以實(shí)時(shí)獲知消防炮噴射方位和角度。本發(fā)明隨動消防炮操控手柄集中控制裝置通過識別手柄的水平或俯仰動作狀態(tài)，就可以讓消防炮與操控動作同步聯(lián)動進(jìn)行角度調(diào)整，實(shí)時(shí)獲知消防炮的姿態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)指哪打哪的效果，大大提高消防炮的作戰(zhàn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決當(dāng)前無法明確消防炮當(dāng)前指向的問題，本申請?zhí)峁┝艘环N消防炮隨動控制裝置。
[0004]更具體的，本發(fā)明提供了一種消防炮隨動控制裝置，包括主控單元、操控手柄單元、第二方位感應(yīng)裝置、消防炮驅(qū)動單元；
[0005]操控手柄單元包括操作手柄、第一方位感應(yīng)裝置；
[0006]第一方位感應(yīng)裝置安裝于操作手柄，檢測操作手柄指向方位；
[0007]第二方位感應(yīng)裝置安裝于外部消防炮，檢測外部消防炮的指向方位；
[0008]主控單元分別與第一方位感應(yīng)裝置、第二方位感應(yīng)裝置、消防炮驅(qū)動單元相連接，用于根據(jù)操作手柄的方向控制消防炮驅(qū)動單元調(diào)整外部消防炮的朝向，使外部消防炮的朝向與操作手柄的朝向相一致。
[0009]作為優(yōu)選的，第一方位感應(yīng)裝置包括水平角度傳感器、俯仰角度傳感器、開關(guān)量輸入點(diǎn)；
[0010]水平角度傳感器、俯仰角度傳感器檢測到的數(shù)據(jù)通過開關(guān)量輸入點(diǎn)給直接或間接發(fā)送給主控單元。
[0011]作為優(yōu)選的，第二方位感應(yīng)裝置包括水平位置反饋傳感器、俯仰位置反饋傳感器、水平極限位置開關(guān)和俯仰極限位置開關(guān)；
[0012]水平位置反饋傳感器、俯仰位置反饋傳感器、水平極限位置開關(guān)和俯仰極限位置開關(guān)分別與主控單元相連接。
[0013]作為優(yōu)選的，消防炮驅(qū)動單元包括水平回轉(zhuǎn)電機(jī)和俯仰回轉(zhuǎn)電機(jī)；
[0014]水平回轉(zhuǎn)電機(jī)和俯仰回轉(zhuǎn)電機(jī)分別與主控單元相連接。
[0015]作為優(yōu)選的，還包括通信單元；
[0016]通信單元與第一方位感應(yīng)裝置和主控單元相連接。
[0017]作為優(yōu)選的，主控單元包括CPU、有線數(shù)據(jù)接收模塊、無線數(shù)據(jù)接收模塊、消防炮位姿數(shù)據(jù)接收模塊和消防炮驅(qū)動數(shù)據(jù)輸出模塊；
[0018]有線數(shù)據(jù)接收模塊、無線數(shù)據(jù)接收模塊分別與通信單元相連接，CPU分別與有線數(shù)據(jù)接收模塊、無線數(shù)據(jù)接收模塊、消防炮位姿數(shù)據(jù)接收模塊和消防炮驅(qū)動數(shù)據(jù)輸出模塊相連接。
[0019]通過本申請?zhí)峁┑南琅陔S動控制裝置，實(shí)現(xiàn)了消防炮的朝向與操作手柄的朝向相一致，且通過操作該操作手柄，能夠同步帶動消防炮轉(zhuǎn)動方向，實(shí)現(xiàn)消防炮的方向控制。
[0020]利用該裝置，能夠不需要通過肉眼查看消防炮朝向，只需要觀察操作手柄的朝向就能夠明確當(dāng)前消防炮的指向，提升操作的精準(zhǔn)度。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本發(fā)明中一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施方式一
[0023]本發(fā)明的第一種實(shí)施方式提供了一種消防炮隨動控制裝置，如圖1所示，包括主控單元、操控手柄單元、第二方位感應(yīng)裝置、消防炮驅(qū)動單元;操控手柄單元包括操作手柄、第一方位感應(yīng)裝置;第一方位感應(yīng)裝置安裝于操作手柄，檢測操作手柄指向方位;第二方位感應(yīng)裝置安裝于外部消防炮，檢測外部消防炮的指向方位;主控單元分別與第一方位感應(yīng)裝置、第二方位感應(yīng)裝置、消防炮驅(qū)動單元相連接，用于根據(jù)操作手柄的方向控制消防炮驅(qū)動單元調(diào)整外部消防炮的朝向，使外部消防炮的朝向與操作手柄的朝向相一致。
[0024]在本實(shí)施方式中，操控手柄單元采用隨動消防炮操控手柄，第一方位感應(yīng)裝置采用AT201-SV-4型傳感器。通信單元采用F24-HI型，將它們安裝在消防值班室、駕駛室(艙)等便于操作的地方。其中水平角度傳感器、俯仰角度傳感器和開關(guān)量輸入點(diǎn)與通信模塊中的輸入數(shù)據(jù)采集、處理模塊連接。有線通信模塊采用二總線方式與安裝在控制箱內(nèi)的有線通信模塊連接;無線數(shù)據(jù)發(fā)送模塊以無線方式與安裝在控制箱內(nèi)的無線數(shù)據(jù)接收模塊相連接。
[0025]主控單元可采用EPEC-2024控制器來實(shí)現(xiàn)。其中微處理器CPU，有線通信模塊，消防炮位姿數(shù)據(jù)接收模塊，消防炮驅(qū)動數(shù)值輸出模塊等單元模塊均集成在該控制器中；無線數(shù)據(jù)接收采用F24-HI型，將它們安裝在控制箱內(nèi)。EPEC-2024控制器有兩個CAN通信口，一個通信口(即有線通信模塊)與安裝在消防值班室等地方的有線通信模塊相連接;另一個通信口與無線數(shù)據(jù)接收模塊以CAN總線方式相連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。消防炮位姿數(shù)據(jù)接收模塊與安裝在消防炮上的消防炮位姿反饋單元相連接，消防炮驅(qū)動數(shù)值輸出模塊與安裝在消防炮上消防炮驅(qū)動模塊相連接。
[0026]安裝在消防炮上的消防炮位姿反饋單元的水平位置反饋傳感器和俯仰位置反饋傳感器可采用SCHA系列編碼器，其與安裝在控制箱內(nèi)的消防炮位姿數(shù)據(jù)接收模塊相連接。
[0027]安裝在消防炮上的消防炮驅(qū)動模塊的水平回轉(zhuǎn)電機(jī)和俯仰回轉(zhuǎn)電機(jī)可采用直流或交流電動機(jī)。其與安裝在控制箱內(nèi)的消防炮驅(qū)動數(shù)值輸出模塊相連接。
[0028]本發(fā)明的工作過程為:當(dāng)操控人員手握任一消防炮操控手柄使其轉(zhuǎn)動了一個方位后，操控手柄停留在一個新的位姿上，其內(nèi)置的水平角度、俯仰角度傳感器的數(shù)值也隨之改變到新的數(shù)值。這些新的位姿指令參數(shù)通過數(shù)據(jù)采集、處理模塊接收后，模擬量信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換和開關(guān)量控制信號一起按照無線或有線通信報(bào)文要求進(jìn)行編譯處理，生成通信報(bào)文，并分別傳輸?shù)綗o線數(shù)據(jù)發(fā)送模塊和有線數(shù)據(jù)通信模塊。通過其將消防炮操控手柄給定的指令信息傳輸給主控單元。主控單元中的無線數(shù)據(jù)接收模塊或有線數(shù)據(jù)通信模塊接收通信單元發(fā)送的新的控制指令參數(shù)并將其傳輸給微處理器CPU;CPU接收到新的位姿控制指令參數(shù)后，立即與消防炮位姿數(shù)據(jù)接收模塊接收到的消防炮位姿反饋單元發(fā)送的當(dāng)前各消防炮位姿參數(shù)進(jìn)行比較、計(jì)算和融合處理后，將計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換成各消防炮驅(qū)動參數(shù)，通過消防炮驅(qū)動數(shù)據(jù)輸出模塊向消防炮驅(qū)動單元發(fā)送這些驅(qū)動參數(shù)；同時(shí)CPU對消防炮位姿數(shù)據(jù)接收模塊接收到的當(dāng)前各消防炮位姿參數(shù)與進(jìn)行比較，不斷調(diào)整各消防炮驅(qū)動參數(shù)，直至給定指令參數(shù)與反饋參數(shù)之差趨向于零時(shí)，CPU向消防炮驅(qū)動單元中相應(yīng)的水平或俯仰電機(jī)發(fā)出停止工作指令，消防炮停止水平或俯仰轉(zhuǎn)動。此時(shí)，消防炮的位姿即與消防炮操控手柄的位姿一致，達(dá)到了自動調(diào)整消防炮位姿的目的。
[0029]另外，消防炮在改變位姿過程中，若水平回轉(zhuǎn)角度或俯仰回轉(zhuǎn)角度大于其設(shè)定范圍，則消防炮數(shù)據(jù)反饋模塊中的水平極限位置開關(guān)或俯仰極限位置開關(guān)動作，停止驅(qū)動水平回轉(zhuǎn)電機(jī)或俯仰回轉(zhuǎn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，保護(hù)消防炮不因超行程而損壞。
[0030]上述各實(shí)施方式是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的具體實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，而在實(shí)際應(yīng)用中，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種消防炮隨動控制裝置，其特征在于，包括主控單元、操控手柄單元、第二方位感應(yīng)裝置、消防炮驅(qū)動單元； 所述操控手柄單元包括操作手柄、第一方位感應(yīng)裝置； 所述第一方位感應(yīng)裝置安裝于所述操作手柄，檢測所述操作手柄指向方位； 所述第二方位感應(yīng)裝置安裝于外部消防炮，檢測外部消防炮的指向方位； 所述主控單元分別與所述第一方位感應(yīng)裝置、第二方位感應(yīng)裝置、消防炮驅(qū)動單元相連接，用于根據(jù)所述操作手柄的方向控制所述消防炮驅(qū)動單元調(diào)整外部消防炮的朝向，使外部消防炮的朝向與所述操作手柄的朝向相一致。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消防炮隨動控制裝置，其特征在于，所述第一方位感應(yīng)裝置包括水平角度傳感器、俯仰角度傳感器、開關(guān)量輸入點(diǎn)； 所述水平角度傳感器、俯仰角度傳感器檢測到的數(shù)據(jù)通過所述開關(guān)量輸入點(diǎn)直接或間接發(fā)送給所述主控單元。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消防炮隨動控制裝置，其特征在于，所述第二方位感應(yīng)裝置包括水平位置反饋傳感器、俯仰位置反饋傳感器、水平極限位置開關(guān)和俯仰極限位置開關(guān)； 所述水平位置反饋傳感器、俯仰位置反饋傳感器、水平極限位置開關(guān)和俯仰極限位置開關(guān)分別與所述主控單元相連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消防炮隨動控制裝置，其特征在于，所述消防炮驅(qū)動單元包括水平回轉(zhuǎn)電機(jī)和俯仰回轉(zhuǎn)電機(jī)； 所述水平回轉(zhuǎn)電機(jī)和俯仰回轉(zhuǎn)電機(jī)分別與所述主控單元相連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消防炮隨動控制裝置，其特征在于，還包括通信單元； 所述通信單元與所述第一方位感應(yīng)裝置和主控單元相連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的消防炮隨動控制裝置，其特征在于，所述主控單元包括CPU、有線數(shù)據(jù)接收模塊、無線數(shù)據(jù)接收模塊、消防炮位姿數(shù)據(jù)接收模塊和消防炮驅(qū)動數(shù)據(jù)輸出模塊； 所述有線數(shù)據(jù)接收模塊、無線數(shù)據(jù)接收模塊分別與所述通信單元相連接，所述CPU分別與所述有線數(shù)據(jù)接收模塊、無線數(shù)據(jù)接收模塊、消防炮位姿數(shù)據(jù)接收模塊和消防炮驅(qū)動數(shù)據(jù)輸出模塊相連接。
【文檔編號】A62C37/00GK105854211SQ201610356743
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月26日
【發(fā)明人】王麗晶, 薛林, 劉康野, 陳洪亮, 嚴(yán)攸高, 袁野, 朱凱亮
【申請人】公安部上海消防研究所, 南京信誠艾爾克工業(yè)滅火設(shè)備制造有限公司