消防炮隨動控制裝置的制造方法
【專利摘要】本發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裝置、消防炮驅動單元、安裝于操作手柄的第一方位感應裝置，主控單元分別與第一方位感應裝置、第二方位感應裝置、消防炮驅動單元相連接。其通過檢測第一方位感應裝置和第二方位感應裝置的指向偏差，控制消防炮驅動單元中的電機轉動，使消防炮的指向與操作手柄的指向相一致，達到了操控動作與消防炮調整角度同步聯動，實現了指哪打哪的目標，克服了以往在車、船駕駛艙等視線不良的地方，操作人員難以實時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效率。
【專利說明】
消防炮隨動控制裝置
技術領域
[0001]本發明屬于自動控制技術領域，特別涉及了一種炮臺指向調整裝置。
【背景技術】
[0002]消防炮是一種重要的滅火作戰裝備，不僅在消防領域有著廣泛的應用，還常被應用在警用驅暴領域，比如架設在海監船、巡邏艇上用于驅散非法船只，裝在驅暴車上用于驅散暴恐分子。近年來，隨著科技的發展，消防炮的操控方式從傳統的手動方式逐漸向電控或液控方式轉變，越來越智能化，傳統的操控方式通過目測消防炮的位置來進行水平或俯仰回轉操作，往往在車、船駕駛艙等視線不良的地方，操作人員難以實時獲知消防炮噴射方位和角度。本發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，就可以讓消防炮與操控動作同步聯動進行角度調整，實時獲知消防炮的姿態，從而實現指哪打哪的效果，大大提高消防炮的作戰效率。
【發明內容】
[0003]為了解決當前無法明確消防炮當前指向的問題，本申請提供了一種消防炮隨動控制裝置。
[0004]更具體的，本發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、第二方位感應裝置、消防炮驅動單元；
[0005]操控手柄單元包括操作手柄、第一方位感應裝置；
[0006]第一方位感應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裝置、第二方位感應裝置、消防炮驅動單元相連接，用于根據操作手柄的方向控制消防炮驅動單元調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]作為優選的，第一方位感應裝置包括水平角度傳感器、俯仰角度傳感器、開關量輸入點；
[0010]水平角度傳感器、俯仰角度傳感器檢測到的數據通過開關量輸入點給直接或間接發送給主控單元。
[0011]作為優選的，第二方位感應裝置包括水平位置反饋傳感器、俯仰位置反饋傳感器、水平極限位置開關和俯仰極限位置開關；
[0012]水平位置反饋傳感器、俯仰位置反饋傳感器、水平極限位置開關和俯仰極限位置開關分別與主控單元相連接。
[0013]作為優選的，消防炮驅動單元包括水平回轉電機和俯仰回轉電機；
[0014]水平回轉電機和俯仰回轉電機分別與主控單元相連接。
[0015]作為優選的，還包括通信單元；
[0016]通信單元與第一方位感應裝置和主控單元相連接。
[0017]作為優選的，主控單元包括CPU、有線數據接收模塊、無線數據接收模塊、消防炮位姿數據接收模塊和消防炮驅動數據輸出模塊；
[0018]有線數據接收模塊、無線數據接收模塊分別與通信單元相連接，CPU分別與有線數據接收模塊、無線數據接收模塊、消防炮位姿數據接收模塊和消防炮驅動數據輸出模塊相連接。
[0019]通過本申請提供的消防炮隨動控制裝置，實現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動方向，實現消防炮的方向控制。
[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前消防炮的指向，提升操作的精準度。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本發明中一種實施方式的結構框圖。
【具體實施方式】
[0022]實施方式一
[0023]本發明的第一種實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、第二方位感應裝置、消防炮驅動單元;操控手柄單元包括操作手柄、第一方位感應裝置;第一方位感應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裝置、第二方位感應裝置、消防炮驅動單元相連接，用于根據操作手柄的方向控制消防炮驅動單元調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量輸入點與通信模塊中的輸入數據采集、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的有線通信模塊連接;無線數據發送模塊以無線方式與安裝在控制箱內的無線數據接收模塊相連接。
[0025]主控單元可采用EPEC-2024控制器來實現。其中微處理器CPU，有線通信模塊，消防炮位姿數據接收模塊，消防炮驅動數值輸出模塊等單元模塊均集成在該控制器中；無線數據接收采用F24-HI型，將它們安裝在控制箱內。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據接收模塊以CAN總線方式相連接，進行數據交互。消防炮位姿數據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，消防炮驅動數值輸出模塊與安裝在消防炮上消防炮驅動模塊相連接。
[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的消防炮位姿數據接收模塊相連接。
[0027]安裝在消防炮上的消防炮驅動模塊的水平回轉電機和俯仰回轉電機可采用直流或交流電動機。其與安裝在控制箱內的消防炮驅動數值輸出模塊相連接。
[0028]本發明的工作過程為:當操控人員手握任一消防炮操控手柄使其轉動了一個方位后，操控手柄停留在一個新的位姿上，其內置的水平角度、俯仰角度傳感器的數值也隨之改變到新的數值。這些新的位姿指令參數通過數據采集、處理模塊接收后，模擬量信號經A/D轉換和開關量控制信號一起按照無線或有線通信報文要求進行編譯處理，生成通信報文，并分別傳輸到無線數據發送模塊和有線數據通信模塊。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據接收模塊或有線數據通信模塊接收通信單元發送的新的控制指令參數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后，立即與消防炮位姿數據接收模塊接收到的消防炮位姿反饋單元發送的當前各消防炮位姿參數進行比較、計算和融合處理后，將計算結果轉換成各消防炮驅動參數，通過消防炮驅動數據輸出模塊向消防炮驅動單元發送這些驅動參數；同時CPU對消防炮位姿數據接收模塊接收到的當前各消防炮位姿參數與進行比較，不斷調整各消防炮驅動參數，直至給定指令參數與反饋參數之差趨向于零時，CPU向消防炮驅動單元中相應的水平或俯仰電機發出停止工作指令，消防炮停止水平或俯仰轉動。此時，消防炮的位姿即與消防炮操控手柄的位姿一致，達到了自動調整消防炮位姿的目的。
[0029]另外，消防炮在改變位姿過程中，若水平回轉角度或俯仰回轉角度大于其設定范圍，則消防炮數據反饋模塊中的水平極限位置開關或俯仰極限位置開關動作，停止驅動水平回轉電機或俯仰回轉電機運轉，保護消防炮不因超行程而損壞。
[0030]上述各實施方式是實現本發明的具體實施例，本領域的普通技術人員可以理解，而在實際應用中，可以在形式上和細節上對其作各種改變，而不偏離本發明的精神和范圍。
【主權項】
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、第二方位感應裝置、消防炮驅動單元； 所述操控手柄單元包括操作手柄、第一方位感應裝置； 所述第一方位感應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裝置、第二方位感應裝置、消防炮驅動單元相連接，用于根據所述操作手柄的方向控制所述消防炮驅動單元調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.根據權利要求1所述的消防炮隨動控制裝置，其特征在于，所述第一方位感應裝置包括水平角度傳感器、俯仰角度傳感器、開關量輸入點； 所述水平角度傳感器、俯仰角度傳感器檢測到的數據通過所述開關量輸入點直接或間接發送給所述主控單元。3.根據權利要求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、水平極限位置開關和俯仰極限位置開關； 所述水平位置反饋傳感器、俯仰位置反饋傳感器、水平極限位置開關和俯仰極限位置開關分別與所述主控單元相連接。4.根據權利要求1所述的消防炮隨動控制裝置，其特征在于，所述消防炮驅動單元包括水平回轉電機和俯仰回轉電機； 所述水平回轉電機和俯仰回轉電機分別與所述主控單元相連接。5.根據權利要求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裝置和主控單元相連接。6.根據權利要求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、有線數據接收模塊、無線數據接收模塊、消防炮位姿數據接收模塊和消防炮驅動數據輸出模塊； 所述有線數據接收模塊、無線數據接收模塊分別與所述通信單元相連接，所述CPU分別與所述有線數據接收模塊、無線數據接收模塊、消防炮位姿數據接收模塊和消防炮驅動數據輸出模塊相連接。
【文檔編號】A62C37/00GK105854211SQ201610356743
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月26日
【發明人】王麗晶, 薛林, 劉康野, 陳洪亮, 嚴攸高, 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滅火設備制造有限公司