一种超视距远程无线遥控系统技术方案

一种超视距远程无线遥控系统，用于对工程机械的远程无线遥控。主要由视频音频系统、控制系统、传感器系统与网络通讯系统组成；井下设备端的视频与音频设备通过网络通讯系统与井上操作台端的视频与音频显示设备连接；井上操作台端传感器通过网络通讯系统与井下设备端的执行器连接；井下设备端传感器通过网络通讯系统与井上操作台端的仪表屏连接。本实用新型专利技术的井上操作台可对井下设备实现远程无线控制，网络线缆能使网络信号在蜿蜒狭长的矿道内长距离传输，井下设备的移动不再受通讯线缆的羁绊，而且，高速的网络通讯速度能降低时延，保障井下设备与操作员的实时互动，安全及可靠性得以大幅度提高，可实现井下无人，设备远程操作。作。作。

【技术实现步骤摘要】
一种超视距远程无线遥控系统


[0001]本技术涉及物联网与工程机械
，具体是一种用于井下设备的远程无线遥控系统。

技术介绍

[0002]当下主流的井下设备需要操作员坐在设备的驾驶位置上工作，因直接暴露于采掘工作面中，当在井下危险的环境中操作设备时，会增加人员受伤或矿难伤害的风险。现有的射频工业遥控器虽然让操作员不直接接触设备，但操作员依然处在设备视距范围内的危险井下环境中。并且射频工业遥控器狭小面板不便于长时间操作，又缺乏清楚的视听与设备传感器信息。因此，研究一种用于矿井下设备的无线远程控制系统，显得非常必要也很迫切。

技术实现思路

[0003]为克服现有技术的不足，本技术的专利技术目的在于提供一种超视距远程无线遥控系统，以通过物联网实现对井下设备的远程无线控制。
[0004]为实现上述专利技术目的，本技术主要由视频音频系统、控制系统、传感器系统与网络通讯系统组成；井下设备端的视频与音频设备通过网络通讯系统与井上操作台端的视频与音频显示设备连接；井上操作台端传感器通过网络通讯系统与井下设备端的执行器连接；井下设备端传感器通过网络通讯系统与井上操作台端的仪表屏连接；所述网络通讯系统包括在井下设备端安装的车载无线通讯模块和在井下设备附近洞壁上安装的洞壁无线通讯模块，以及在井上操作台端安装的网络通讯设备。
[0005]所述视频音频系统包括井下设备端的视频与音频设备以及井上操作台端的网络录像机、视频与音频显示设备；所述井下设备端的视频与音频设备包括在井下设备端安装的摄像头、音响一和麦克风一，所述井上操作台端的视频与音频显示设备包括在井上操作台端安装的网络录像机、显示器、音响二与麦克风二，显示器、音响二与麦克风二分别与网络录像机连接。
[0006]所述控制系统包括井下设备端的执行器以及井上操作台端传感器；所述井下设备端的执行器包括在井下设备端安装的多路电磁比例换向阀与电磁开关阀，井上操作台端传感器包括在井上操作台端安装的手柄传感器和开关传感器；手柄传感器和开关传感器经物联网远程I/O控制信号输入模块通过网络通讯系统与物联网远程I/O控制信号输出模块连接，物联网远程I/O控制信号输出模块将井上操作台端传感器信号传递给井下设备端的执行器。
[0007]所述传感器系统包括井下设备端传感器以及井上操作台端的仪表屏；所述井下设备端传感器包括电压传感器、电流传感器、油温传感器、油压温传感器、引擎转速传感器、倾角传感器和液压缸行程传感器；所述井下设备端传感器经传感器采集模块通过网络通讯系统与采集信息输出模块连接，采集信息输出模块将所采集的井下设备端传感器的感应信号
传递至仪表屏。
[0008]本技术与现有技术相比，井下设备的视频音频信号可通过网络通讯系统从井下传递至井上操作台；井上操作台传感器的信号可通过网络通讯系统传递到井下设备端，由多路电磁比例换向阀与电磁开关阀接收并执行运动；井下设备与井上操作台端实现了网络连接，网络线缆能使网络信号在蜿蜒狭长的矿道内长距离传输，井下设备的移动不再受通讯线缆的羁绊，而且，高速的网络通讯速度能降低时延，保障井下设备与操作员的实时互动，这样，操作员离开了危险的井下环境，保障了人身安全。本技术通过网络传输，使操作员在井上的操作台远距离操控井下设备，安全及可靠性得以大幅度提高，可有效实现智慧矿山对井下设备无人操作的需求。
附图说明
[0009]图1为本技术的系统简图。
具体实施方式
[0010]如图1所示，本技术主要由是由四个子系统组成，四个子系统包括视频音频系统1、控制系统2、传感器系统3与网络通讯系统4。井下设备端的视频与音频设备通过网络通讯系统4与井上操作台端的视频与音频显示设备连接；井上操作台端传感器通过网络通讯系统4与井下设备端的执行器连接；井下设备端传感器通过网络通讯系统4与井上操作台端的仪表屏22连接。
[0011]视频音频系统1由井下设备端的视频与音频设备以及井上操作台端的网络录像机23、视频与音频显示设备组成。井下设备端的视频与音频设备包括在井下设备端安装的摄像头5、音响一6和麦克风一7，摄像头5、音响一6和麦克风一7可以采集井下设备端的视频与音频信息；井上操作台端的视频与音频显示设备包括在井上操作台端安装的网络录像机23、显示器8、音响二9与麦克风二10，可播放从井下设备端所采集的视听信息，这样操作员就能适时了解井下设备端的环境，视频音频信号通过网络通讯系统4从井下传递至井上操作台；所述显示器8、音响二9与麦克风二10分别与网络录像机23连接。
[0012]控制系统2由井下设备端的执行器以及井上操作台端传感器组成。井下设备端的执行器包括在井下设备端安装的多路电磁比例换向阀11与电磁开关阀12和其它执行器；井上操作台端传感器包括井上操作台端安装的手柄传感器13和开关传感器14；手柄传感器13和开关传感器14经物联网远程I/O控制信号输入模块24通过网络通讯系统4与物联网远程I/O控制信号输出模块26连接，物联网远程I/O控制信号输出模块26将井上操作台端传感器信号传递给井下设备端的执行器，再由多路电磁比例换向阀11、电磁开关阀12以及其它执行器接收并执行运动。控制信号输入模块24的功能可通过物联网远程I/O信号采集模块实现，控制信号输出模块26的功能可通过物联网远程I/O信号输出模块实现。
[0013]传感器系统3由井下设备端传感器以及井上操作台端的仪表屏22组成。井下设备端传感器包括电压传感器15、电流传感器16、油温传感器17、油压温传感器18、引擎转速传感器19、倾角传感器20和液压缸行程传感器21；井下设备端传感器经传感器采集模块27通过网络通讯系统4与采集信息输出模块25连接，采集信息输出模块25将所采集的井下设备端传感器的感应信号传递至仪表屏22。传感器采集模块27的功能可通过物联网远程传感器
信号采集模块实现。
[0014]网络通讯系统4包括三个部分：一、在井下设备端安装的车载无线通讯模块28，可将井下设备端的视频音频系统1、控制系统2、传感器系统3接入网络。二、在井上操作台端安装的网络通讯设备30，可将操作台端的视频音频系统1、控制系统2、传感器系统3接入网络。三，在井下设备附近的洞壁上安装的洞壁无线通讯模块29，可通过网络线缆连接操作台端的网络通讯设备30。这样，井下设备就与井上操作台端实现了网络连接，网络线缆可使网络信号在蜿蜒狭长的矿道内长距离传输，布置在矿道内的网络线缆可以支持在弯曲矿道里长距离通讯，克服了无线通讯受距离与障碍物的限制。由于在井下设备上安装了车载无线通讯模块28，井下设备的移动将不受通讯线缆的羁绊，而且，高速的网络通讯速度能降低时延，保障井下设备与操作员的实时互动。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超视距远程无线遥控系统，其特征在于：该远程无线遥控系统由视频音频系统（1）、控制系统（2）、传感器系统（3）与网络通讯系统（4）组成；井下设备端的视频与音频设备通过网络通讯系统（4）与井上操作台端的视频与音频显示设备连接；井上操作台端传感器通过网络通讯系统（4）与井下设备端的执行器连接；井下设备端传感器通过网络通讯系统（4）与井上操作台端的仪表屏（22）连接；所述网络通讯系统（4）包括在井下设备端安装的车载无线通讯模块（28）和在井下设备附近洞壁上安装的洞壁无线通讯模块（29），以及在井上操作台端安装的网络通讯设备（30）。2.根据权利要求1所述的一种超视距远程无线遥控系统，其特征在于：所述视频音频系统（1）包括井下设备端的视频与音频设备以及井上操作台端的网络录像机（23）、视频与音频显示设备；所述井下设备端的视频与音频设备包括在井下设备端安装的摄像头（5）、音响一（6）和麦克风一（7）；所述井上操作台端的视频与音频显示设备包括在井上操作台端安装的网络录像机（23）、显示器（8）、音响二（9）与麦克风二（10），显示器（8）、音响二（9）与麦克风二（10）分别与网络录像机（23）连接。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王为民，王尚顺，
申请(专利权)人：深圳市善能物联网科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：