一种起重机监控系统无线激光测距传感器技术方案

一种起重机监控系统无线激光测距传感器，包括激光传感器，其中还包括：太阳能光伏发电板、锂电池、充电控制单元以及通讯控制单元、LoRa无线控制器；太阳能光伏发电板的供电输出端连接充电控制单元的供电输入端；充电控制单元的供电输出端连接锂电池的充放电接口，充电控制单元的供电输出端还连接激光传感器的供电输入端，锂电池的充放电接口也同时连接激光传感器的供电输入端；激光传感器的数据输入输出端口通过通讯控制单元连接LoRa无线控制器的数据输入输出端口。的数据输入输出端口。的数据输入输出端口。

【技术实现步骤摘要】
一种起重机监控系统无线激光测距传感器


[0001]本技术涉及起重机数据测量
，尤其涉及一种起重机监控系统无线激光测距传感器。

技术介绍

[0002]在起重机(如架桥机、龙门吊、桥式起重机等)的安全运行中，经常需要采集起重机的各种运行参数，包括三维定位坐标如起升高度、小车位置、大车位置以及运行指令等信号。对于三维定位坐标的测量经常用到激光测距传感器和各种编码器等。其中，激光传感器由于是直接测量距离，测得的数据不用校准，因而得到比较广泛的应用。
[0003]激光传感器的供电电压一般为DC12
‑
36V，宽电压供电。而在实际应用中，有些场合无法直接取电，或者取电比较困难，比如铁路架桥机的起升高度测量。因为铁路架桥机的小车都是钢丝绳拉动的，其卷扬高度也是靠钢丝绳拉动，在小车上面根本没有电源，因此传统的激光传感器即使安装在铁路架桥机的小车上，也因为无法得到供电而不能使用；另外还有很多布线困难或者无法布线的场合需要用到激光传感器，这是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本技术提供了一种起重机监控系统无线激光测距传感器，不受限于线路供电及测量数据的读取。
[0005]一种起重机监控系统无线激光测距传感器，包括激光传感器，其中还包括：太阳能光伏发电板、锂电池、充电控制单元以及通讯控制单元、LoRa无线控制器；
[0006]太阳能光伏发电板的供电输出端连接充电控制单元的供电输入端，用于通过充电控制单元为激光传感器供电；充电控制单元的供电输出端连接锂电池的充放电接口，充电控制单元的供电输出端还连接激光传感器的供电输入端，锂电池的充放电接口也同时连接激光传感器的供电输入端；充电控制单元同时对激光传感器和锂电池供电；太阳能光伏发电板没有电能输出时，锂电池为激光传感器供电；
[0007]激光传感器的数据输入输出端口通过通讯控制单元连接LoRa无线控制器的数据输入输出端口；通讯控制单元用于将激光传感器的测量数据传输给LoRa无线控制器，LoRa无线控制器用于将测量数据无线发送出去，便于对应的接收设备在地面接收。
[0008]进一步的，所述的起重机监控系统无线激光测距传感器，其中：所述的充电控制单元包括太阳能光伏发电板连接插件P2、充电管理芯片U6、锂电池充放电连接插件J1、供电开关J2、激光传感器供电连接插件J3；太阳能光伏发电板连接插件P2的太阳能板连接端口用于连接太阳能光伏发电板，太阳能光伏发电板连接插件P2的供电输出接脚1脚连接第一防倒灌二极管D8的正极，第一防倒灌二极管D8的负极连接充电管理芯片U6的供电输入接脚9脚，第一防倒灌二极管D8的负极还通过限流电阻R14以及发光二极管D12连接充电管理芯片U6的充电指示信号接脚3脚，第一防倒灌二极管D8的负极还通过由分压电阻R15与分压电阻R18构成的串联电路后接地，电阻R15与电阻R18的中间接点连接充电管理芯片U6的太阳能
最大功率点检测跟踪输入端；充电管理芯片U6的驱动脉冲信号输出端10脚DRV连接一用作开关的N沟道增强型场效应管Q3的栅极1脚，场效应管Q3的漏极2脚连接第一防倒灌二极管D8的负极，场效应管Q3的源极3脚串接一二极管D9的正极，二极管D9的负极连接斩波电感L2的第一端，斩波电感L2的第二端串接用于电流检测的电阻R12后连接锂电池充放电连接插件的1脚，锂电池充放电连接插件的2脚接地，锂电池充放电连接插件的锂电池连接端口用于连接锂电池；电阻R12的两端并联一电阻R13，电阻R12与电阻R13构成的并联电路在电阻R12靠近太阳能光伏发电板的一侧连接在充电管理芯片U6的8脚CSP接脚，电阻R12与电阻R13构成的并联电路在电阻R12靠近锂电池的一侧连接在充电管理芯片U6的7脚BAT接脚，用于检测锂电池的充电电流；所述锂电池充放电连接插件的1脚还依次串接电阻R16、电阻R19、电阻R20后接地，所述锂电池充放电连接插件的1脚与电阻R16第一端的中间接点连接在充电管理芯片U6的7脚BAT接脚，电阻R16第二端连接电阻R19第一端，电阻R19第二端与电阻R20的第一端的中间接点连接充电管理芯片U6的6脚FB接脚，电阻R20的第二端接地；
[0009]所述锂电池充放电连接插件的1脚串接一防倒灌二极管D6后连接电源开关J2的第二接脚，电源开关J2的第一接脚通过一保险丝F1后连接激光传感器连接插件J3的供电输入端；
[0010]电源开关J2的第二接脚还通过一防倒灌二极管D4连接太阳能光伏发电板连接插件的供电输出接脚1脚，即锂电池给激光传感器供电的负载引脚。
[0011]进一步的，所述的起重机监控系统无线激光测距传感器，其中：所述的充电控制单元还包括一备用电源连接接口P1，备用电源连接接口P1的供电输出接脚1脚连接电源开关J2的第二接脚，电源开关J2的第一接脚通过一保险丝F1后连接激光传感器连接插件J3的供电输入端。
[0012]进一步的，所述的起重机监控系统无线激光测距传感器，其中：所述的充电管理芯片U6采用型号为CN3795。
[0013]进一步的，所述的起重机监控系统无线激光测距传感器，其中：所述的通讯控制单元包括RS485接口芯片、反相器、LoRa无线控制器，RS485接口芯片的RS485数据输入输出端口用于对应连接所述激光传感器的RS485接口；LoRa无线控制器的RXD接脚连接反相器的下发信号输出接脚，反相器的下发信号输入接脚通过下发电路连接RS485接口芯片的下发信号输出接脚；LoRa无线控制器的TXD接脚通过上传电路连接反相器的上传信号输入接脚，反相器的上传信号输出接脚连接RS485接口芯片的上传信号输入接脚；
[0014]所述上传电路包括第一逻辑驱动场效应管Q1，第一逻辑驱动场效应管Q1的栅极串接一限流电阻R3后连接3.3V电源，用于保持栅极上的电压，使第一逻辑驱动场效应管Q1的源极与漏极导通，第一逻辑驱动场效应管Q1的漏极连接LoRa无线控制器的上传信号输出接脚TXD接脚8脚，第一逻辑驱动场效应管Q1的漏极同时还连接反相器的第一对数据输入输出接脚中的输入接脚1脚，反相器第一对数据输入输出接脚中的输出接脚2脚同时连接RS485接口芯片的驱动器输出使能端RE、DE接脚，第一逻辑驱动场效应管Q1的源极连接RS485接口芯片的数据输入接脚DI；
[0015]所述下发电路包括第二逻辑驱动场效应管Q2，第二逻辑驱动场效应管Q2的栅极通过一限流电阻R7连接3.3V电源，用于保持栅极上的电压，使第二逻辑驱动场效应管Q2的源极与漏极导通，第二逻辑驱动场效应管Q2的源极连接LoRa无线控制器的数据输入RXD接脚7
脚，第二逻辑驱动场效应管Q2的漏极连接RS485接口芯片的数据输出接脚RO。
[0016]进一步的，所述的起重机监控系统无线激光测距传感器，其中：所述的RS485接口芯片采用型号为MAX3485；所述的LoRa无线控制器采用型号为E220
‑
400T22S。
[0017]本技术提供的起本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种起重机监控系统无线激光测距传感器，包括激光传感器，其特征在于还包括：太阳能光伏发电板、锂电池、充电控制单元以及通讯控制单元、LoRa无线控制器；太阳能光伏发电板的供电输出端连接充电控制单元的供电输入端，用于通过充电控制单元为激光传感器供电；充电控制单元的供电输出端连接锂电池的充放电接口，充电控制单元的供电输出端还连接激光传感器的供电输入端，锂电池的充放电接口也同时连接激光传感器的供电输入端；充电控制单元同时对激光传感器和锂电池供电；太阳能光伏发电板没有电能输出时，锂电池为激光传感器供电；激光传感器的数据输入输出端口通过通讯控制单元连接LoRa无线控制器的数据输入输出端口；通讯控制单元用于将激光传感器的测量数据传输给LoRa无线控制器，LoRa无线控制器用于将激光传感器的测量数据无线发送出去，便于对应的接收设备在地面接收。2.如权利要求1所述的起重机监控系统无线激光测距传感器，其特征在于：所述的充电控制单元包括太阳能光伏发电板连接插件P2、充电管理芯片U6、锂电池充放电连接插件J1、供电开关J2、激光传感器供电连接插件J3；太阳能光伏发电板连接插件P2的太阳能板连接端口用于连接太阳能光伏发电板，太阳能光伏发电板连接插件P2的供电输出接脚1脚连接第一防倒灌二极管D8的正极，第一防倒灌二极管D8的负极连接充电管理芯片U6的供电输入接脚9脚，第一防倒灌二极管D8的负极还通过限流电阻R14以及发光二极管D12连接充电管理芯片U6的充电指示信号接脚3脚，第一防倒灌二极管D8的负极还通过由分压电阻R15与分压电阻R18构成的串联电路后接地，电阻R15与电阻R18的中间接点连接充电管理芯片U6的太阳能最大功率点检测跟踪输入端；充电管理芯片U6的驱动脉冲信号输出端10脚DRV连接一用作开关的N沟道增强型场效应管Q3的栅极1脚，场效应管Q3的漏极2脚连接第一防倒灌二极管D8的负极，场效应管Q3的源极3脚串接一二极管D9的正极，二极管D9的负极连接斩波电感L2的第一端，斩波电感L2的第二端串接用于电流检测的电阻R12后连接锂电池充放电连接插件的1脚，锂电池充放电连接插件的2脚接地，锂电池充放电连接插件的锂电池连接端口用于连接锂电池；电阻R12的两端并联一电阻R13，电阻R12与电阻R13构成的并联电路在电阻R12靠近太阳能光伏发电板的一侧连接在充电管理芯片U6的8脚CSP接脚，电阻R12与电阻R13构成的并联电路在电阻R12靠近锂电池的一侧连接在充电管理芯片U6的7脚BAT接脚，用于检测锂电池的充电电流；所述锂电池充放电连接插件的1脚还依次串接电阻R16、电阻R19、电阻R20后接地，所述锂电池充放电连接插件的1脚与电阻R16第一端的中间接点连接在充电管理芯片U6的7脚BAT接脚，电阻R16第二端连接电阻R19第一端，电阻R19第...

【专利技术属性】
技术研发人员：武欢欢，张运良，张启志，席军辉，
申请(专利权)人：河南恺立智能装备有限公司，
类型：新型
国别省市：