基于传输总线的造雪机控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于传输总线的造雪机控制系统。该系统包括：通过传输总线连接的造雪机和控制单元，造雪机包括水输送部件、气输送部件、风筒和照明灯具，控制单元包括通过传输总线连接的姿态信息节点、移动通信节点、水系统信息节点、气系统信息节点、开关输入节点、开关输出节点、触摸屏主节点、环境信息节点和位置信息节点。本发明专利技术的基于传输总线的造雪机单机控制系统将传感测量、信号处理、现场控制等功能分散到各电气设备执行，充分利用了传输总线具有开放性、互操作性、适应性等特点，降低了系统软硬件开发的难度，同时提高了控制系统的稳定性和可靠性。的稳定性和可靠性。的稳定性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
基于传输总线的造雪机控制系统


[0001]本专利技术涉及造雪机控制
，尤其涉及一种基于传输总线的造雪机控制系统。

技术介绍

[0002]随着冰雪运动的普及和科学技术的不断进步，业界对造雪机的需求不断仅体现在数量的增加，更体现在对智能化要求的不断提高。传统的造雪机手动控制方式已经不能满足从业者需要，全自动、网络化的造雪机应运而生。目前国内外的造雪机在控制功能上都有了一定程度的发展，部分雪场根据不同安装环境、不同应用需要实现了不同程度的自动控制，少部分厂家配置了基于4G或Lora的无线测控网络用于机群的集中管理控制。
[0003]目前，国内造雪机大多数配置专用的继电器控制系统，以按钮、时间继电器以及热继电器为核心，辅以各种传感器、开关等，以中间继电器和交流接触器为直接控制对象，实现对造雪机各电气设备的逻辑控制。而国内和国外部分智能的造雪机以PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)为逻辑核心，辅以按钮、传感器等，实现对中间继电器和交流接触的直接控制，从而实现各电器设备的控制。其他造雪机则配置了以高性能单片机为逻辑核心的单机控制系统，通过单片机本身或者扩展的输入输出模块，实现对固态继电器、中间继电器或者交流接触器的直接控制，完成对造雪机各电器设备的控制。
[0004]以单片机为控制核心的造雪机单机控制系统，充分利用高性能单片机所集成的USART模块、GPIO模块以及其他功能功能，实现对造雪机环境与状态参数的检测和对造雪机各电气设备的控制。例如利用SPI接口或者I2C接口可接入温湿度传感器实现对造雪机周边环境温室度检测，接入六轴姿态传感器实现对造雪机风筒空间朝向的检测，利用GPIO接口接入固态传感器实现对中间继电器或者交流接触器实现对造雪机各相对独立的电气设备如压缩机、旋转电机或者电动推杆的控制。部分设计为了更好的发挥单片机控制系统功能，还采用了多控制器结构，利用一个单片机作为主控制器，同时采用一个或多个单片机作为协控制器，协助处理参数检测或者设备控制，或提供必要的通信接口。
[0005]上述现有技术中造雪机控制系统的缺点包括：
[0006]一：传统的手动控制系统的控制方式自动化程度低，需要大量的产业工人在现场进行操作各开关和监督造雪机的运行状态。
[0007]二：采用各种PLC设计的工业控制系统的结构复杂，占用空间较大，且价格高昂，不适合大规模的商业应用。这些系统都不是为造雪机专门设计的，其适应性较差，其结构和性能受到所选用PLC或者单片机的约束，无法适应造雪机复杂的智能化和网络化需求。

技术实现思路

[0008]本专利技术的实施例提供了一种基于传输总线的造雪机控制系统，以实现有效地提高造雪机系统的稳定性和可靠性。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。
[0010]一种基于传输总线的造雪机控制系统，包括：通过传输总线连接的造雪机和控制单元，所示造雪机包括水输送部件、气输送部件、风筒和照明灯具，所示控制单元包括通过传输总线连接的姿态信息节点、移动通信节点、水系统信息节点、气系统信息节点、开关输入节点、开关输出节点和触摸屏主节点。
[0011]优选地，所述系统还包括用于测量造雪机所处周边环境信息的环境信息节点和用于测量造雪机地理位置信息的位置信息节点，所述环境信息节点和所述位置信息节点通过传输总线与其它节点连接。
[0012]优选地，所述水系统信息节点设置水路上，包括用于检测过滤器进出水压力差的压差传感器、用于检测过滤器出水温度的温度传感器和用于检测出水流量的流量传感器；
[0013]所述气系统信息节点设置在气路上，包括用于测量气体压力的压力传感器和用于测量气体温度的温度传感器；
[0014]所述姿态信息节点包括用于测量和调整风筒角度的双轴角度传感器。
[0015]优选地，所述开关输出节点用于控制造雪机各电气设备和各电动阀，所述电动阀包括设置在喷嘴支路上控制水量的大小的第一电磁阀、调节排气量的第二电动阀和调节进水量的第三电动阀；按局部温湿度环境信息调整喷嘴出水量，进而调节造雪量；控制单元根据局部温湿度环境信息、风筒喷射角度、喷嘴出水量和成雪品质需求利用预设的成雪控制逻辑设定电动阀和电动阀的开度，设定需要的核子器气水混合比例，造出所要求的成雪品质。
[0016]优选地，所述移动通信节点包括移动网络通信节点和自联网通信节点，所述移动网络通信节点通过4G或者5G无线通信网络与外界进行通信，所述自联网通信节点通过自建网络与其它节点进行通信。
[0017]优选地，所述系统通过移动网络与自建网络融合实现所述造雪机控制系统群和供水系统的集中监控管理；
[0018]在有移动网络的区域，所述系统通过所述移动网络通信节点实现联网，与外界进行通信；在没有移动网络的区域，所述系统利用所述自联网通信节点通过自建网络将通信数据传输到自建网络路由节点中，所述自建网络路由节点通过实现协议转换，通过移动网络通信节点将通信数据上传到云计算平台中。
[0019]优选地，选用基于相同类型传输总线的工业触摸屏作为主节点，姿态信息节点与其他节点作为从节点，采用一条总线将各个节点串接起来，构成总线型结构，采用轮询方式与各个子节点进行通讯，用以采集、显示和存储各子节点的状态参数，通过控制命令更改各子节点的相关参数。
[0020]优选地，当需要调节风筒喷射角度时，使用主节点采集气象传感器和双轴角度传感器的实时数据，以及水系统信息节点和气系统信息节点的相关参数，根据预先设定的成雪控制逻辑，计算风筒的喷射角度，并给出控制命令，使风筒旋转至特定的位置。
[0021]由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术的基于传输总线的造雪机单机控制系统将传感测量、信号处理、现场控制等功能分散到各电气设备执行，充分利用了传输总线具有开放性、互操作性、适应性等特点，降低了系统软硬件开发的难度，同时提高了控制系统的稳定性和可靠性。
[0022]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变
得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术实施例提供的一种造雪机的结构图；
[0025]图2为本专利技术实施例提供的一种控制单元的结构图；
[0026]图3为本专利技术实施例提供的一种上述造雪机控制系统群分布式布置在滑雪场区域中示意图；
[0027]图4为本专利技术实施例提供的一种自建网络的实现方式示意图。
具体实施方式
[0028]下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于传输总线的造雪机控制系统，其特征在于，包括：通过传输总线连接的造雪机和控制单元，所示造雪机包括水输送部件、气输送部件、风筒和照明灯具，所示控制单元包括通过传输总线连接的姿态信息节点、移动通信节点、水系统信息节点、气系统信息节点、开关输入节点、开关输出节点和触摸屏主节点。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括用于测量造雪机所处周边环境信息的环境信息节点和用于测量造雪机地理位置信息的位置信息节点，所述环境信息节点和所述位置信息节点通过传输总线与其它节点连接。3.根据权利要求1或者2所述的系统，其特征在于，所述水系统信息节点设置水路上，包括用于检测过滤器进出水压力差的压差传感器、用于检测过滤器出水温度的温度传感器和用于检测出水流量的流量传感器；所述气系统信息节点设置在气路上，包括用于测量气体压力的压力传感器和用于测量气体温度的温度传感器；所述姿态信息节点包括用于测量和调整风筒角度的双轴角度传感器。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述开关输出节点用于控制造雪机各电气设备和各电动阀，所述电动阀包括设置在喷嘴支路上控制水量的大小的第一电磁阀、调节排气量的第二电动阀和调节进水量的第三电动阀；按局部温湿度环境信息调整喷嘴出水量，进而调节造雪量；控制单元根据局部温湿度环境信息、风筒喷射角度、喷嘴出水量和成雪品质需求利用预设的成雪控制逻辑设定电动阀和电动阀的开度，...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛山，徐荣吉，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：