專利名稱：一種工程車輛安全監控系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種監控系統，具體是指一種適用于吊車、行車、鏟車、裝載機及起重機等工程車輛的安全監控系統。
背景技術：
隨著現代信息化的高速發展，人們賴于生活及活動的工程建筑也在飛速翻新，其中各種工程車輛，例如吊車、行車、鏟車、裝載機、升降機及起重機等，是必不可少的工程機械，一般各種工程車輛的外型結構較為龐大、異形，正由于該特殊的結構及其特殊的工作環境，駕駛操作員操作時就會存在一定的視線盲區，稍有疏忽或失誤就極易產生碰撞，對生產及人身安全都會造成較大的影響；實際中，駕駛操作員只能根據實戰經驗來降低碰撞頻率， 或者需要另一配合人員的手畫指揮來避免碰撞的發生，不管采用哪種方式，對駕駛操作員來講，其始終沒有真正排除視線盲區，仍然存在操作不方便、施工速度慢及易發生碰撞危險等問題。有鑒于此，本發明人針對上述問題進行了深入研究，發明了一種適用在工程車輛上的安全監控系統，本案由此產生。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種工程車輛安全監控系統，該安全監控系統克服了視線盲區的問題，確保了工程車輛作業中的便利性、高速性及安全性，為安全又高效的生產提供了強有力的技術保障。為了達成上述目的，本實用新型的解決方案是一種工程車輛安全監控系統，其包括現場級單元和控制級單元，該現場級單元包括依次電連接的探測模塊、第一中央處理模塊及無線發射模塊，上述探測模塊設置在工程車輛的視線盲區和/或防范區處；上述控制級單元包括依次電連接的無線接收模塊、第二中央處理模塊及報警模塊，還包括人機交互界面，該人機交互界面設置在工程車輛的操作室內，其與上述第二中央處理模塊為雙向電連接。上述探測模塊為超聲波測距探頭，其設有若干個，分別電連接至上述第一中央處理模塊的輸入端。上述第一中央處理模塊、第二中央處理模塊均為同一型號的ARM嵌入式中央處理
ο上述無線發射模塊包括Zigbee短距離通信模塊和與其輸出端相電連接的發射天線，上述無線接收模塊為同一型號的Zigbee短距離通信模塊和與其輸入端相電連接的接收天線。上述人機交互界面為觸摸屏式人機界面。上述報警模塊為聲光報警器。采用上述方案后，本實用新型一種工程車輛安全監控系統，其包括現場級單元和控制級單元兩部分，其中現場級單元的探測模塊設置在工程車輛的視線盲區和/或防范區處，控制級單元的人機交互界面設置在工程車輛的操作室內；工程車輛施工中，探測模塊對其周邊的障礙物進行探測采集，并將探測采集信號輸送至第一中央處理模塊處理后，經由無線發射模塊將數字信號發射出去；控制級單元的無線接收模塊接收上述數字信號后，再輸送至第二中央處理模塊處理及分析，操作人員在操作室內通過人機交互界面，不僅能夠實時、直觀及準確地掌握數據信息及作業情況，而且還能夠對各個探測點與物體安全距離、 聲光報警及相關參數進行設定。 由此本實用新型通過對現場信號的采集、處理、發射并經控制級的接收、處理與分析，實時監控工程車輛的作業情況，當出現安全隱患時，由報警模塊給操作人員作出安全警示，操作人員根據該警示及時地作出操作調整，由此真正克服了視線盲區的問題，確保了工程車輛作業的便利性、高速性及安全性，為安全生產提供了強有力的技術保障。
[0014]圖1是本實用新型的結構示意圖。[0015]標號說明[0016]探測模塊 1第一中央處理模塊 2[0017]無線發射模塊 3Zigbee短距離通信模塊31[0018]發射天線31 無線接收模塊 4[0019]Zigbee短距離通信模塊41 接收天線 42[0020]第二中央處理模塊5 報警模塊 6[0021]人機交互界面具體實施方式
為了進一步解釋本實用新型的技術方案，下面通過具體實施例來對本實用新型進行詳細闡述。如圖1所示為本實用新型涉及的一種工程車輛安全監控系統，其包括現場級單元和控制級單元；現場級單元包括依次電連接的探測模塊1、第一中央處理模塊2及無線發射模塊3，具有對現場信號作采集、處理及發射功能；控制級單元包括依次電連接的無線接收模塊4、第二中央處理模塊5及報警模塊6，還包括人機交互界面7，實現數字信號接收、處理與分析，具有實時監測、警報及記錄等功能，各個模塊具體闡述如下上述探測模塊1，其根據需要可以設有若干個，分別安裝在工程車輛作業臂的邊緣或操作人員的視線盲區和/或需要防范位置處，以實現對周邊物體的探測作用，此若干個超聲波測距探頭的輸出端通過數據信號線分別電連接至第一中央處理模塊2的輸入端，將所采集得的采集信號傳輸至第一中央處理模塊2并由該第一中央處理模塊2進行數據處理作用；所述探測模塊1具體為工業級高性能超聲波測距探頭(可采用西門子3RG6176系列產品)，對障礙物的可靠檢測距離為l-8m，可感應距離為8-10m，目標直徑不小于10mm，探測精度達量程的士 ；上述第一中央處理模塊2，其是現場級單元的主控模塊，具體為ARM嵌入式中央處理器，該中央處理器可采用CorteX-M3微處理器，它對探測模塊1送來的采集信號進行實時測量和計算，并通過無線發射模塊3實時將數字信號發射出去；上述無線發射模塊3，具體包括Zigbee短距離通信模塊31和發射天線32，該 Zigbee短距離通信模塊31的輸入端與第一中央處理模塊2的輸出端采用數據信號線相電連接，輸出端采用數據信號線電連接至發射天線32上；上述無線接收模塊4，其用于接收無線發射模塊3發射出的數據信號，具體包括有同一型號的Zigbee短距離通信模塊4 1和接收天線42，該接收天線42采用數據信號線電連接至Zigbee短距離通信模塊41的輸入端上，Zigbee短距離通信模塊41的輸出端電連接至第二中央處理模塊5的輸入端上，該第二中央處理模塊5采用與第一中央處理模塊2 同一型號的ARM嵌入式中央處理器，接收天線42接收發射天線32發來的數字信號后，經由 Zigbee短距離通信模塊41，再傳輸至第二中央處理模塊5進行處理；所述第一中央處理模塊2和第二中央處理模塊5采用同一型號的中央處理器，無線發射模塊3和無線接收模塊4 采用同一型號的Zigbee短距離通信模塊，探測模塊1采用工業級高性能超聲波測距探頭， 這些都能夠增強整個監控系統的強抗干擾能力并適應各種復雜的工作環境；上述報警模塊6，其輸入端與第二中央處理模塊5的輸出端相電連接，其具體可以為聲光報警器，用于提供聲光或語言報警等安全警示，操作人員施工中能夠根據該警示作出及時地調整操作；上述人機交互界面7，其設置在工程車輛的操作室內，與第二中央處理模塊5的控制端采用數據控制總線進行雙向電連接，此人機交互界面7優選地選用觸摸屏式人機界面，可采用單色或彩色觸摸屏，通過它實現了對各個探測點與物體安全距離、聲光報警及相關參數等進行設定。由此，本實用新型的結構設計，構成了一套可應對各類強干擾的要求和復雜環境下的工程車輛安全監控系統，其應用在工程車輛的施工中，探測模塊1對其周邊的障礙物進行探測采集，并將探測采集信號輸送至第一中央處理模塊2作處理后，經Zigbee短距離通信模塊31由發射天線將數字信號發射出去；控制級單元的接收天線32接收上述數字信號后，經Zigbee短距離通信模塊41再輸送至第二中央處理模塊5作處理及分析，操作人員在操作室內通過人機交互界面7，對各個探測點與物體安全距離、聲光報警及相關參數進行設定，并實時、直觀及準確地掌握數據信息及作業情況，做到實時監控工程車輛的作業情況，當出現安全隱患時，由報警模塊6給操作人員作出安全警示，操作人員根據該警示及時地作出操作調整，由此真正克服了視線盲區的問題，確保了工程車輛作業的便利性、高速性及安全性，為安全生產提供了強有力的技術保障。另外，所述現場級單元和控制級單元的各個模塊，除了所舉的較佳實施例外，還可以為現有技術中任意其他實施方式，只要能夠實現各個模塊對應的功能即可。上述實施例和圖式并非限定本實用新型的產品形態和式樣，任何所屬技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本實用新型的專利范疇。
權利要求1.一種工程車輛安全監控系統，其特征在于包括現場級單元和控制級單元，該現場級單元包括依次電連接的探測模塊、第一中央處理模塊及無線發射模塊，上述探測模塊設置在工程車輛的視線盲區和/或防范區處；上述控制級單元包括依次電連接的無線接收模塊、第二中央處理模塊及報警模塊，還包括人機交互界面，該人機交互界面設置在工程車輛的操作室內，其與上述第二中央處理模塊為雙向電連接。
2.如權利要求1所述的一種工程車輛安全監控系統，其特征在于上述探測模塊為超聲波測距探頭，其設有若干個，分別電連接至上述第一中央處理模塊的輸入端。
3.如權利要求1所述的一種工程車輛安全監控系統，其特征在于上述第一中央處理模塊、第二中央處理模塊均為同一型號的ARM嵌入式中央處理器。
4.如權利要求1所述的一種工程車輛安全監控系統，其特征在于上述無線發射模塊包括Zigbee短距離通信模塊和與其輸出端相電連接的發射天線，上述無線接收模塊為同一型號的Zigbee短距離通信模塊和與其輸入端相電連接的接收天線。
5.如權利要求1所述的一種工程車輛安全監控系統，其特征在于上述人機交互界面為觸摸屏式人機界面。
6.如權利要求1所述的一種工程車輛安全監控系統，其特征在于上述報警模塊為聲光報警器。
專利摘要本實用新型公開一種工程車輛安全監控系統，其包括現場級單元和控制級單元，該現場級單元包括依次電連接的探測模塊、第一中央處理模塊及無線發射模塊，探測模塊設置在工程車輛的視線盲區和/或防范區處；控制級單元包括依次電連接的無線接收模塊、第二中央處理模塊及報警模塊，還包括人機交互界面，該人機交互界面設置在工程車輛的操作室內，其與上述第二中央處理模塊為雙向電連接；本案通過對現場信號的采集、處理、發射并經控制級的接收、處理與分析，由報警模塊給操作人員作出安全警示，操作人員根據該警示及時地作出操作調整，由此真正克服了視線盲區的問題，確保了工程車輛作業的便利性、高速性及安全性，為安全生產提供了強有力的技術保障。
文檔編號G05B19/418GK202281945SQ201120335358
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月7日 優先權日2011年9月7日
發明者方千山 申請人:華僑大學