一種水下焊接無線監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種監(jiān)控系統(tǒng)，尤其是涉及一種水下焊接無線監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著海洋工程向深海挺進，水下焊接作為水下工程結構安裝和維修施工中不可缺少的重要工藝手段，越來越受到各海洋大國的重視。水下焊接技術在先進技術的推進下進入了新的發(fā)展時期，并呈現(xiàn)出兩個主要特點:第一是基于社會經(jīng)濟發(fā)展的需求，大量簡單、經(jīng)濟的水下焊接技術得到發(fā)展，主要表現(xiàn)在濕法水下焊接技術的擴大使用；第二是基于多信息數(shù)據(jù)融合技術、傳感技術和人工智能技術的發(fā)展，開發(fā)低成本、簡單、高質量的水下焊接技術，研制高效率、智能化、自動化的水下焊接設備。由于水下焊接環(huán)境的復雜性和危險性，以及人類生理條件的限制(飽和氣體潛水的最大深度只有650m)，發(fā)展水下焊接自動化具有十分重要的意義。
[0003]對水下焊接過程的監(jiān)控通常通過安裝圖像監(jiān)視系統(tǒng)來觀察焊接熔池和焊縫成型情況，或者通過超聲測距裝置對焊縫進行實時跟蹤，以便更好的研究水下焊接電弧機理、控制焊接過程、優(yōu)化焊接工藝參數(shù)。但是，現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)的下位機和上位機之間大多采用有線通信，存在許多不盡人意的問題，比如有線接入維護成本高、系統(tǒng)可擴展性和移動性能差、抗干擾性能差、傳輸數(shù)據(jù)易丟失等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種水下焊接無線監(jiān)控系統(tǒng)，其結構簡單、安裝方便、智能化程度高；工作時通過GSM網(wǎng)絡將下位機采集到的焊機工作參數(shù)和焊接過程圖像信息實時傳遞給監(jiān)控中心服務器，有效解決了現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)有線接入維護成本高、系統(tǒng)可擴展性和移動性能差、抗干擾性能差、傳輸數(shù)據(jù)易丟失等問題。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是:一種水下焊接無線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括現(xiàn)場控制系統(tǒng)、監(jiān)控中心服務器、GSM網(wǎng)絡、GSM無線通信模塊、用于對水下焊接工作過程圖像進行全程顯示的顯示單元、用于當所述現(xiàn)場控制系統(tǒng)發(fā)生故障時發(fā)出報警信號的報警單元和通過GSM網(wǎng)絡與監(jiān)控中心服務器連接的手機，所述現(xiàn)場控制系統(tǒng)通過GSM無線通信模塊無線連接至GSM網(wǎng)絡，所述顯示單元和報警單元均與監(jiān)控中心服務器相接，所述監(jiān)控中心服務器與GSM網(wǎng)絡無線連接；所述現(xiàn)場控制系統(tǒng)包括旋轉電弧焊槍、送絲機、下位機、對送絲機進行送絲起?？刂频乃欧寗悠?、驅動所述旋轉電弧焊槍水平方向移動的水平電機、驅動所述旋轉電弧焊槍豎直方向移動的豎直電機、控制水平電機工作的步進驅動器一、控制豎直電機工作的步進驅動器二、對所述旋轉電弧焊槍的焊接電流進行實時檢測的電流檢測單元、對所述旋轉電弧焊槍的電弧旋轉頻率進行實時檢測的頻率檢測單元、對所述旋轉電弧焊槍的焊槍高度進行實時檢測的高度檢測單元、對所述旋轉電弧焊槍的焊槍旋轉半徑進行實時檢測的旋轉半徑檢測單元、將所述電流檢測單元、頻率檢測單元、高度檢測單元和旋轉半徑檢測單元檢測到的數(shù)據(jù)依次進行光電隔離、放大濾波和模數(shù)轉換處理的信號隔離器、帶通濾波放大器和A/D轉換器、對水下焊接場景圖像進行拍攝的場景監(jiān)視攝像頭、對所述旋轉電弧焊槍的焊接過程圖像進行拍攝的過程監(jiān)視攝像頭、對所述旋轉電弧焊槍的焊縫外觀進行檢測的焊縫檢測攝像頭、對所述場景監(jiān)視攝像頭、過程監(jiān)視攝像頭和焊縫檢測攝像頭拍攝到的圖像進行處理的圖像處理器以及與下位機相接的運動控制卡；所述電流檢測單元、頻率檢測單元、高度檢測單元和旋轉半徑檢測單元均與信號隔離器相接，所述信號隔離器、帶通濾波放大器、A/D轉換器依序連接，所述場景監(jiān)視攝像頭、過程監(jiān)視攝像頭和焊縫檢測攝像頭均與圖像處理器相接，所述伺服驅動器分別與送絲機和運動控制卡相接，所述步進驅動器一分別與水平電機和運動控制卡相接，所述步進驅動器二分別與豎直電機和運動控制卡相接，所述圖像處理器和運動控制卡均與下位機相接。
[0006]上述一種水下焊接無線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述下位機為工控計算機。
[0007]上述一種水下焊接無線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是:所述GSM無線通信模塊為西門子公司的TC35GSM模塊。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點:結構簡單、安裝方便、智能化程度高；工作時通過GSM網(wǎng)絡將下位機采集到的焊機工作參數(shù)和焊接過程圖像信息實時傳遞給監(jiān)控中心服務器，有效解決了現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)有線接入維護成本高、系統(tǒng)可擴展性和移動性能差、抗干擾性能差、傳輸數(shù)據(jù)易丟失等問題。
[0009]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。
[0011]附圖標記說明:
[0012]I 一送絲機；2—下位機；3—監(jiān)控中心服務器；
[0013]4 一伺服驅動器；5—水平電機；6—豎直電機；
[0014]7—步進驅動器一 ； 8—步進驅動器二 ；9一電流檢測單元；
[0015]10一頻率檢測單兀；11 一聞度檢測單兀；12—旋轉半徑檢測單兀；
[0016]13—信號隔離器； 14一帶通濾波放大器； 15—A/D轉換器；
[0017]16一場景監(jiān)視攝像頭；17—過程監(jiān)視攝像頭； 18—焊縫檢測攝像頭；
[0018]19—圖像處理器； 20—運動控制卡；21—GSM網(wǎng)絡；
[0019]22—顯示單元；23—報警單元；24—手機；
[0020]25 — GSM無線通信模塊。
【具體實施方式】
[0021]如圖1所示，本發(fā)明包括現(xiàn)場控制系統(tǒng)、監(jiān)控中心服務器3、GSM網(wǎng)絡21、GSM無線通信模塊25、用于對水下焊接工作過程圖像進行全程顯示的顯示單元22、用于當所述現(xiàn)場控制系統(tǒng)發(fā)生故障時發(fā)出報警信號的報警單元23和通過GSM網(wǎng)絡21與監(jiān)控中心服務器3連接的手機24，所述現(xiàn)場控制系統(tǒng)通過GSM無線通信模塊25無線連接至GSM網(wǎng)絡21，所述顯示單元22和報警單元23均與監(jiān)控中心服務器3相接，所述監(jiān)控中心服務器3與GSM網(wǎng)絡21無線連接；所述現(xiàn)場控制系統(tǒng)包括旋轉電弧焊槍、送絲機1、下位機2、對送絲機