[發(fā)明專利]一種基于網(wǎng)橋的遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)及工程設(shè)備

在審

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• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113669111A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉向超;楊繼海;張可飛;劉丹丹;張紅松
• 申請（專利權(quán)）人: 徐工集團(tuán)工程機(jī)械股份有限公司建設(shè)機(jī)械分公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;E21F17/00;E21C35/24
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發(fā)明公開了一種基于網(wǎng)橋的遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)，包括設(shè)備端、設(shè)備端交換機(jī)、設(shè)備端網(wǎng)橋主機(jī)、遠(yuǎn)端、遠(yuǎn)端交換機(jī)、遠(yuǎn)端網(wǎng)橋主機(jī)；設(shè)備端包括設(shè)備端轉(zhuǎn)換模塊和視頻轉(zhuǎn)換模塊，設(shè)備端轉(zhuǎn)換模塊通過設(shè)備端交換機(jī)連接設(shè)備端網(wǎng)橋主機(jī)，將設(shè)備端控制信號轉(zhuǎn)換為適合無線傳輸?shù)腡CP/IP協(xié)議信號；視頻轉(zhuǎn)換模塊通過設(shè)備端交換機(jī)連接設(shè)備端網(wǎng)橋主機(jī)，將視頻信號轉(zhuǎn)換為適合無線傳輸?shù)腡CP/IP協(xié)議信號；遠(yuǎn)端包括遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)換模塊，遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)換模塊通過遠(yuǎn)端交換機(jī)連接遠(yuǎn)端網(wǎng)橋主機(jī)，用于遠(yuǎn)端控制信號和TCP/IP協(xié)議信號之間的轉(zhuǎn)換；設(shè)備端網(wǎng)橋主機(jī)和遠(yuǎn)端網(wǎng)橋主機(jī)點(diǎn)對點(diǎn)無線連接。本發(fā)明抗干擾能力強(qiáng)、成本低、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性好，能夠提高過程設(shè)備操作的安全距離。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于網(wǎng)橋的遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)及工程機(jī)械，屬于工程設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

對于隧道掘進(jìn)機(jī)、采礦設(shè)備、塔吊、履帶起重機(jī)等工程設(shè)備，由于施工環(huán)境惡劣、設(shè)備體積外形龐大、控制邏輯復(fù)雜等原因，對現(xiàn)場操作人員有很高的技能要求，操作稍有不當(dāng)就會(huì)引起較大的安全事故。所以降低人員操作強(qiáng)度、提高安全性、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離智能化操控成為必然趨勢。工程設(shè)備對操作的可靠性要求極高，遠(yuǎn)程操控時(shí)信號的傳輸需要具有很強(qiáng)的抗干擾能力和極低的通信時(shí)延。

目前工程設(shè)備應(yīng)用比較廣泛的遠(yuǎn)程操控方式是工業(yè)無線遙控器，其由手持式或腰掛式的發(fā)射器和固定安裝于設(shè)備上的接收裝置組成，操作者通過發(fā)射器的操作面板將操作者的操作指令輸入發(fā)射器，發(fā)射器把指令進(jìn)行數(shù)字化編碼，利用國家開放的V頻段，采用無線的方式傳輸給遠(yuǎn)方的接收系統(tǒng)，接收系統(tǒng)經(jīng)過解碼轉(zhuǎn)換后再將控制指令還原，一般能夠在有效半徑200米范圍內(nèi)操作設(shè)備。對于工作環(huán)境較好的小型設(shè)備來說，能夠滿足現(xiàn)場遠(yuǎn)距離無線操控的需求。但對于場地環(huán)境惡劣大型設(shè)備來說，由于控制的復(fù)雜性，需要顯示控制的參數(shù)較多，且安全距離要求遠(yuǎn)大于200米，超過其有效工作半徑，無法滿足現(xiàn)場控制要求。

此外，隨著無線通信技術(shù)的成熟，基于GPRS、5G的無線通信形式也廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)程操控，只要網(wǎng)絡(luò)信號良好，傳輸距離幾乎不受限制。其本質(zhì)也是將操控端信號轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)信號，依靠電信運(yùn)營商的5G基站信號，發(fā)送到設(shè)備端進(jìn)行轉(zhuǎn)換接收。但是在環(huán)境比較惡劣、設(shè)備流動(dòng)性大的地方，基站覆蓋率低且不適宜架設(shè)通信線纜，受限于設(shè)備工作環(huán)境周圍信號不穩(wěn)定、通訊費(fèi)用、開發(fā)成本等原因，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于網(wǎng)橋的遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)及工程設(shè)備，抗干擾能力強(qiáng)、成本低、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性好，能夠提高過程設(shè)備操作的安全距離。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

第一方面，本發(fā)明提供了一種基于網(wǎng)橋的遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)，包括設(shè)備端、設(shè)備端交換機(jī)、設(shè)備端網(wǎng)橋主機(jī)、遠(yuǎn)端、遠(yuǎn)端交換機(jī)、遠(yuǎn)端網(wǎng)橋主機(jī)；

所述設(shè)備端包括設(shè)備端轉(zhuǎn)換模塊和視頻轉(zhuǎn)換模塊，所述設(shè)備端轉(zhuǎn)換模塊通過設(shè)備端交換機(jī)連接所述設(shè)備端網(wǎng)橋主機(jī)，用于將設(shè)備端控制信號轉(zhuǎn)換為適合無線傳輸?shù)腡CP/IP協(xié)議信號；所述視頻轉(zhuǎn)換模塊通過設(shè)備端交換機(jī)連接所述設(shè)備端網(wǎng)橋主機(jī)，用于將視頻信號轉(zhuǎn)換為適合無線傳輸?shù)腡CP/IP協(xié)議信號；

所述遠(yuǎn)端包括遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)換模塊，所述遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)換模塊通過遠(yuǎn)端交換機(jī)連接所述遠(yuǎn)端網(wǎng)橋主機(jī)，用于遠(yuǎn)端控制信號和TCP/IP協(xié)議信號之間的轉(zhuǎn)換；

所述設(shè)備端網(wǎng)橋主機(jī)和所述遠(yuǎn)端網(wǎng)橋主機(jī)通過點(diǎn)對點(diǎn)無線連接。

結(jié)合第一方面，進(jìn)一步地，所述設(shè)備端包括控制器和顯示器，控制器和顯示器通過CAN 總線傳輸信號、采用基于RS232串口進(jìn)行程序代碼的遠(yuǎn)程更新。

結(jié)合第一方面，進(jìn)一步地，所述遠(yuǎn)端包括顯示屏，顯示屏通過CAN 總線傳輸信號、采用基于RS232串口進(jìn)行程序代碼的遠(yuǎn)程更新。

結(jié)合第一方面，進(jìn)一步地，所述設(shè)備端轉(zhuǎn)換模塊和遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)換模塊均包括用于轉(zhuǎn)換CAN信號的CAN-TCP/IP模塊和用于轉(zhuǎn)換RS232串口的RS232-TCP/IP模塊。

結(jié)合第一方面，進(jìn)一步地，所述設(shè)備端還包括操作終端，與所述控制器連接。