一种基于CAN总线及Modbus RTU的打捞浮筒监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于CAN总线及Modbus RTU的打捞浮筒监测系统，涉及互联网监测技术领域，包含数据采集模块、信号转换模块和监测模块，所述数据采集模块通过CAN总线与DE4‑20 mA电流与信号转换模块连接，所述信号转换模块通过485总线及Modbus RTU与监测模块连接；所述压力传感器、倾角仪、液位计以及信号转换模块被封闭在水密箱中，且安置在浮筒上。为了准确获知浮筒在打捞作业时是否到达充气平衡状态，系统将采集浮筒艏舱压力、艉舱压力、横倾角、纵倾角、浮筒艏舱液位、艉舱液位及中舱液位等数据，并由PLC控制、转换、分析后传送给上位机，以显示在监测界面上供操作人员进行系统监测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于CAN总线及ModbusRTU的打捞浮筒监测系统
本技术涉及互联网监测
，尤其涉及一种基于CAN总线及ModbusRTU的打捞浮筒监测系统。
技术介绍
在打捞作业中，钢制浮筒发挥了极大的作用。钢制浮筒在打捞工程中的应用主要分为浮筒钢缆的预埋、浮筒的沉放及浮筒的充气平衡三个阶段。浮筒的充气平衡是整个作业过程中最重要又最难的一步。传统的打捞作业中为了保证整个过程准确无误，常需要专业打捞人员潜入水中进行人为监测，但因传统计算模型具有较大的误差及人为因素的存在导致了在耗费了大量人力物力的情况下，整个进程仍然不易得到准确控制。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
的不足，提供一种基于CAN总线及ModbusRTU的打捞浮筒监测系统，用于实时监测浮筒深水作业时的情况。本技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种基于CAN总线及ModbusRTU的打捞浮筒监测系统，包含数据采集模块、信号转换模块和监测模块，所述数据采集模块通过CAN总线与DE4-20mA电流与信号转换模块连接，所述信号转换模块通过485总线及ModbusRTU与监测模块连接；所述数据采集模块包含压力传感器、倾角仪及液位计以及分别与压力传感器、倾角仪及液位计连接的数据预处理模块；所述压力传感器、倾角仪、液位计以及信号转换模块被封闭在水密箱中，且安置在浮筒上；所述数据预处理模块包含依次连接的多路复用开关、模数转换模块、放大电路模块；其中，压力传感器，用于获取浮筒艏舱压力、艉舱压力；倾角仪，用于收集横倾角、纵倾角；液位计，用于采集浮筒艏舱液位、艉舱液位和中舱液位。作为本技术一种基于CAN总线及ModbusRTU的打捞浮筒监测系统的进一步优选方案，所述信号转换模块采用施耐德M251系列PLC。作为本技术一种基于CAN总线及ModbusRTU的打捞浮筒监测系统的进一步优选方案，所述监测模块包含微控制器模块以及分别与其连接的数据收发模块、数据存储模块、显示模块、报警模块、时钟模块、接口模块和电源模块。作为本技术一种基于CAN总线及ModbusRTU的打捞浮筒监测系统的进一步优选方案，所述电源模块包含太阳能光板、充电控制电路、蓄电池、稳压器、电压采集模块、比较器，所述太阳能光板通过充电控制电路连接蓄电池，用于将利用太阳能产生的电能存储至蓄电池中；所述蓄电池通过稳压器连接微控制器模块，用于提供所需电能；所述比较器通过电压采集模块连接蓄电池，用于实时将电池输出电压和设定值进行对比，进而控制太阳能光板的充电控制。作为本技术一种基于CAN总线及ModbusRTU的打捞浮筒监测系统的进一步优选方案，所述充电控制电路包含信号控制端、充电电源端、设备供电端、电池端、三极管、第一MOS管和第二MOS管；其中，所述充电电源端通过串联的第一电阻和第二电阻接地；所述三极管的基极分别连接所述信号控制端和充电电源端，所述三极管的集电极通过第四电阻连接所述第二MOS管的栅极，还通过第三电阻连接所述第一MOS管的源极，所述三极管的发射极接地；所述第二MOS管的源极通过第一二极管连接所述充电电源端，漏极连接所述设备供电端；所述第一MOS管的源极通过第一二极管连接所述充电电源端，栅极连接所述第一电阻和第二电阻的连接点，漏极连接所述电池端。作为本技术一种基于CAN总线及ModbusRTU的打捞浮筒监测系统的进一步优选方案，所述压力传感器采用舰端压力传感器。作为本技术一种基于CAN总线及ModbusRTU的打捞浮筒监测系统的进一步优选方案，所述液位计包含舰端舱导播雷达液位计和中舱导播雷达液位计。作为本技术一种基于CAN总线及ModbusRTU的打捞浮筒监测系统的进一步优选方案，所述微控制器模块采用AVR系列单片机。本技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、本技术由传感器、PLC和上位机构成，其中传感器及PLC用于数据采集；可在上位机的监测交互界面上实时监测浮筒姿态、压力和浮力等参数并动态显示，具有报警显示、历史数据记录、Web发布和移动终端等功能；该系统操作方便、数据可靠、性能稳定，在运行中具有良好的交互性、可靠性和稳定性，可以大幅度降低操作人员劳动强度和难度，提高工作效率，具有较好的实际应用价值；2、本技术在每个浮筒上安置装有压力传感器、液位计、倾角仪及PLC的水密箱，PLC采集各传感器的数据，并传递给上位机；上位机对采集的数据进行处理、控制、监视；3、为了准确获知浮筒在打捞作业时是否到达充气平衡状态，系统将采集浮筒艏舱压力、艉舱压力、横倾角、纵倾角、浮筒艏舱液位、艉舱液位及中舱液位等数据，并由PLC控制、转换、分析后传送给上位机，以显示在监测界面上供操作人员进行系统监测，在实际测试中，数据真实可靠，监测精准，操作简便，系统稳定，性能良好。附图说明图1是本技术整体系统的结构原理图；图2是本技术监测模块的结构原理图图3是本技术电源模块的结构原理图；图4是本技术充电控制电路的结构原理图充电控制电路。具体实施方式下面结合附图对本技术的技术方案做进一步的详细说明：下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。为了准确获知浮筒在打捞作业时是否到达充气平衡状态，系统将采集浮筒艏舱压力、艉舱压力、横倾角、纵倾角、浮筒艏舱液位、艉舱液位及中舱液位等数据，并由PLC控制、转换、分析后传送给上位机，以显示在监测界面上供操作人员进行系统监测。一种基于CAN总线及ModbusRTU的打捞浮筒监测系统，如图1所示，包含数据采集模块、信号转换模块和监测模块，所述数据采集模块通过CAN总线与DE4-20mA电流与信号转换模块连接，所述信号转换模块通过485总线及ModbusRTU与监测模块连接；所述数据采集模块包含压力传感器、倾角仪及液位计以及分别与压力传感器、倾角仪及液位计连接的数据预处理模块；所述压力传感器、倾角仪、液位计以及信号转换模块被封闭在水密箱中，且安置在浮筒上；所述数据预处理模块包含依次连接的多路复用开关、模数转换模块、放大电路模块；其中，压力传感器，用于获取浮筒艏舱压力、艉舱压力；倾角仪，用于收集横倾角、纵倾角；液位计，用于采集浮筒艏舱液位、艉舱液位和中舱液位。优选的，所述信号转换模块采用施耐德M251系列PLC。如图2所示，所述监测模块包含微控制器模块以及分别与其连接的数据收发模块、数据存储模块、显示模块、报警模块、时钟模块、接口模块和电源模块。如图3所示，所述电源模块包含太阳能光板、充电控制电路、蓄本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CAN总线及Modbus RTU的打捞浮筒监测系统，其特征在于：包含数据采集模块、信号转换模块和监测模块，所述数据采集模块通过CAN总线与DE4-20mA电流与信号转换模块连接，所述信号转换模块通过485总线及Modbus RTU与监测模块连接；所述数据采集模块包含压力传感器、倾角仪及液位计以及分别与压力传感器、倾角仪及液位计连接的数据预处理模块；所述压力传感器、倾角仪、液位计以及信号转换模块被封闭在水密箱中，且安置在浮筒上；/n所述数据预处理模块包含依次连接的多路复用开关、模数转换模块、放大电路模块；/n其中，压力传感器，用于获取浮筒艏舱压力、艉舱压力；/n倾角仪，用于收集横倾角、纵倾角；/n液位计，用于采集浮筒艏舱液位、艉舱液位和中舱液位。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于CAN总线及ModbusRTU的打捞浮筒监测系统，其特征在于：包含数据采集模块、信号转换模块和监测模块，所述数据采集模块通过CAN总线与DE4-20mA电流与信号转换模块连接，所述信号转换模块通过485总线及ModbusRTU与监测模块连接；所述数据采集模块包含压力传感器、倾角仪及液位计以及分别与压力传感器、倾角仪及液位计连接的数据预处理模块；所述压力传感器、倾角仪、液位计以及信号转换模块被封闭在水密箱中，且安置在浮筒上；
所述数据预处理模块包含依次连接的多路复用开关、模数转换模块、放大电路模块；
其中，压力传感器，用于获取浮筒艏舱压力、艉舱压力；
倾角仪，用于收集横倾角、纵倾角；
液位计，用于采集浮筒艏舱液位、艉舱液位和中舱液位。


2.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线及ModbusRTU的打捞浮筒监测系统，其特征在于：所述信号转换模块采用施耐德M251系列PLC。


3.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线及ModbusRTU的打捞浮筒监测系统，其特征在于：所述监测模块包含微控制器模块以及分别与其连接的数据收发模块、数据存储模块、显示模块、报警模块、时钟模块、接口模块和电源模块。


4.根据权利要求3所述的一种基于CAN总线及ModbusRTU的打捞浮筒监测系统，其特征在于：所述电源模块包含太阳能光板、充电控制电路、蓄电池、稳压器、电压采集模块、比较器，所述太阳能光板通过充电控制电路连接蓄电池，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨灵，
申请(专利权)人：杨阳，
类型：新型
国别省市：江苏;32