一种用于作业平台的控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于作业平台的控制系统，包括上位机控制系统、无线传输系统和下位机控制系统；上位机控制系统通过无线传输系统与下位机中心处理器模块进行信息交换；无线传输系统包括发送模块和接收模块；发送模块与下位机的中心处理器模块连接，接收模块与上位机控制系统连接；下位机控制系统包括信息采集模块、中心处理器模块和执行模块；本实用新型专利技术能够通过无线网络传递给控制器，控制器对作业平台运动状态进行安全控制，这种方式解决果园作业平台布线难、扩展性差等问题，实现作业平台遇障和坡面作业主动安全预警控制。

【技术实现步骤摘要】
一种用于作业平台的控制系统(一)
本技术涉及一种用于作业平台的控制系统，特别涉及一种用于丘陵山地果园作业平台的控制系统。(二)
技术介绍
我国地域辽阔，果树种植面积较大。果园地势呈多样性，丘陵山区是果园种植的主要地区，地块不整起伏较大，果园作业平台在果园作业机械中扮演着重要角色，从果树修剪到果实采摘再到运输作业，作业平台都起着不可替代的作用。面对地形复杂、多坡地的果园种植模式，现有的作业平台调平误差大、调平效率低，布线复杂，扩展性差，很难满足作业要求，因此，针对现有的果园作业平台，设计一种适用于丘陵山区作业平台的控制系统，对提高作业效率具有重要意义。(三)
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术针对现有的果园作业平台提供了一种用于作业平台的控制系统；本技术采用无线传输方式将检测信号和控制信号在下位机控制系统和上位机控制系统之间相互传递，使作业平台能够适应复杂的丘陵山地地形。本技术可以减少作业平台操作的复杂性，提高作业安全系数。一种用于作业平台的控制系统，包括上位机控制系统、无线传输系统和下位机控制系统；所述上位机控制系统为工控机或电脑，上位机控制系统通过无线传输系统与下位机中心处理器模块进行信息交换，上位机控制系统实时显示作业平台的三维角度及机器前方障碍物的距离，通过下位机控制系统控制作业平台调平，实现控制果园作业平台的运动姿态；所述的无线传输系统包括发送模块和接收模块；发送模块与下位机的中心处理器模块连接，接收模块与上位机控制系统连接；所述的下位机控制系统包括信息采集模块、中心处理器模块、执行模块；所述信息采集模块包括超声波传感器、压力传感器和加速度传感器，超声波传感器、压力传感器和加速度传感器分别与中心处理器模块连接；所述的超声波传感器安装于作业平台前方，用于检测障碍物与作业平台之间的距离；所述的压力传感器安装在作业平台轮胎上，用于检测机车车轮压力值；所述的加速度传感器安装在作业平台下侧，用于采集作业平台的三维角度；所述中心处理器模块选用STM32单片机，STM32单片机通过无线传输系统与上位机控制系统连接；中心处理器模块处理信息采集模块采集的作业平台到障碍物的距离、作业平台的胎压和作业平台的角度信息，并将角度信息通过无线传输模块显示在上位机控制系统上；所述执行模块包括与中心处理器模块分别连接的继电器和LED报警灯，继电器与作业平台的电磁阀连接，中心处理器模块控制继电器通断进而实现电磁阀的开关；当作业平台遇到障碍时，超声波传感器检测到与障碍物的距离，中心处理器模块采集距离信息后，通过控制作业平台电磁阀的开关进而控制安装在作业平台上的行走液压马达，实现作业平台的前进后退转向，从而有效避开障碍物；当作业平台在坡面作业时，加速度传感器检测作业平台的倾斜角度，中心处理器模块根据采集的角度信息，通过控制作业平台电磁阀的开闭进而控制安装在作业平台上的调平油缸，保持作业平台水平作业；当作业平台爬坡角度大于作业平台安全角，LED报警灯亮，提醒工作人员应停止作业，实现主动预警控制；压力传感器实时检测作业平台轮胎压力，当作业平台轮胎压力值低于正常胎压时，及时提醒工作人员，以免发生翻车等意外事故。本技术可适应丘陵山地的作业环境。本技术的重点在于作业平台能够通过无线网络传递给控制器，控制器对作业平台运动状态进行安全控制，这种方式解决果园作业平台布线难、扩展性差等问题，实现作业平台遇障和坡面作业主动安全预警控制。(四)附图说明图1是本技术无线传输系统原理图；图2是本技术无线传输总体硬件图；(五)具体的实施方式下面将结合本技术实施例中的附图和原理特征进行描述，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，并非用于限定本技术的范围。本技术主要用于作业平台控制系统功能的实现，根据本技术提供控制系统方案，下面将参照图1和图2说明本技术作业平台控制系统的工作原理。如图1所示，障碍物距离、轮胎压力值、作业平台运动姿态与终端节点相连，通过无线网络与协调器进行信息沟通，协调器通过串口与上位机连接。如图2所示，超声波传感器、压力传感器、加速度传感器分别与中心处理器连接，中心处理器通过射频模块与上位机连接，实现信息交换。本技术提供了优选实施例，下面以控制果园作业平台为实施例，但不用限制本技术的范围：所述作业平台安全角根据实际作业环境设定。实施案例：本技术作业平台控制系统包括上位机控制系统、无线传输系统和下位机控制系统。系统上电之后上位机控制系统中触摸屏进行作业设置，包括作业平台的运动状态，作业平台的倾斜角度，前方障碍物距离等，上位机通过射频模块把相关信息发送给下位机，下位机控制系统接收到相应指令后，做出相应动作，控制继电器工作状态。下位机控制系统中超声波传感器实时检测前方是否有障碍物，压力传感器实时检测轮胎压力值，加速度传感器采用AVT2800T全温补超高精度模拟输出型加速度传感器，负责检测作业平台三维角度，通过中心处理器把相关信息反馈到上位机控制系统中，当作业参数超过设定值报警模块实现报警，实现遇障和坡面作业主动安全预警控制。所述的中心处理器模块中存储有控制软件；所述控制软件根据现有技术编程，控制内容包括作业平台横坡作业和纵坡作业两种方式；当作业平台在横坡作业时，作业平台进入上坡调平阶段，将横坡调平油缸长度AB伸长到AB'完成作业平台调平。AB'计算式为：AB'2＝OA2+OC2+B'C2-2B'C(OC×sinφ+OA×cosφ)同样作业平台进入下坡调平阶段，将横坡调平油缸长度AB伸长到AB″完成作业平台调平。AB″计算式为：AB″2＝OA2+OC2+B″C2-2B″C(OC×sinφ+OA×cosφ)当作业平台在纵坡作业时，作业平台进入调平阶段，将纵坡调平油缸长度DE伸长到DE'完成作业平台调平。DE'计算式为：上述公式中各点之间的距离均为长度单位；θ为作业平台倾斜角度，单位为度，Φ为工作平台上坡调平角度，且Φ等于θ，A为横坡调平油缸在横臂上的安装点，B为横坡调平油缸与作业平台安装点，C为作业平台与横臂安装点，O为横臂右端点，B'为调平后横坡调平油缸与作业平台安装点；B″为调平后横坡调平油缸与作业平台安装点；β为工作平台上坡调平角度，且β等于θ，D为纵坡调平油缸与下支撑座的安装点；E为纵坡调平油缸与作业平台的安装点，F为作业平台与连接板的安装点，G为连接板与下支撑座的安装点，E'为调平后纵坡调平油缸与作业平台的安装点。该作业平台控制系统实现了作业平台无线传输数据，主动安全预警功能，保证了作业人员的安全，提高了作业人员的工作效率，对果园作业机械自动化水平的提高具有显著意义。以上所述仅为本技术的较佳实施案例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于作业平台的控制系统，其特征在于包括上位机控制系统、无线传输系统和下位机控制系统；所述上位机控制系统为工控机或电脑，上位机控制系统通过无线传输系统与下位机中心处理器模块进行信息交换，上位机控制系统实时显示作业平台的三维角度及机器前方障碍物的距离，通过下位机控制系统控制作业平台调平，实现控制果园作业平台的运动姿态；所述的无线传输系统包括发送模块和接收模块；发送模块与下位机的中心处理器模块连接，接收模块与上位机控制系统连接；所述的下位机控制系统包括信息采集模块、中心处理器模块、执行模块；所述信息采集模块包括超声波传感器、压力传感器和加速度传感器，超声波传感器、压力传感器和加速度传感器分别与中心处理器模块连接；所述的超声波传感器安装于作业平台前方，用于检测障碍物与作业平台之间的距离；所述的压力传感器安装在作业平台轮胎上，用于检测机车车轮压力值；所述的加速度传感器安装在作业平台下侧，用于采集作业平台的三维角度；所述中心处理器模块通过无线传输系统与上位机控制系统连接；中心处理器模块处理信息采集模块采集的作业平台到障碍物的距离、作业平台的胎压和作业平台的角度信息，并将角度信息通过无线传输模块显示在上位机控制系统上；所述执行模块包括与中心处理器模块分别连接的继电器和LED报警灯，继电器与作业平台的电磁阀连接，中心处理器模块控制继电器通断进而实现电磁阀的开关。...

【技术特征摘要】
1.一种用于作业平台的控制系统，其特征在于包括上位机控制系统、无线传输系统和下位机控制系统；所述上位机控制系统为工控机或电脑，上位机控制系统通过无线传输系统与下位机中心处理器模块进行信息交换，上位机控制系统实时显示作业平台的三维角度及机器前方障碍物的距离，通过下位机控制系统控制作业平台调平，实现控制果园作业平台的运动姿态；所述的无线传输系统包括发送模块和接收模块；发送模块与下位机的中心处理器模块连接，接收模块与上位机控制系统连接；所述的下位机控制系统包括信息采集模块、中心处理器模块、执行模块；所述信息采集模块包括超声波传感器、压力传感器和加速度传感器，超声波传感器、压力传感器和加速度传感器分别与中心处理器模块连接；所述的超声波传...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋月鹏，王永振，樊桂菊，杨庆璐，仉利，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：新型
国别省市：山东,37