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          基于WiFi及無(wú)線遙控技術(shù)遠(yuǎn)程控制井下鏟運(yùn)機(jī)

          作者: 時(shí)間:2013-04-24 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          摘要:在地下施工環(huán)境惡劣,工作人員無(wú)法到達(dá)的情況下需要對(duì)機(jī)械進(jìn)行遙控操作。利用無(wú)線通信跟無(wú)線電遙控技術(shù)對(duì)機(jī)進(jìn)行無(wú)人駕駛遙控操作技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)的研究,在原有線路的基礎(chǔ)上做了線路修改使其滿(mǎn)足遙控要求?;?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/WiFi">WiFi通過(guò)Ad Hoc方式直接建立鏈路、地下無(wú)線網(wǎng)絡(luò),可以很好的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化無(wú)人。
          關(guān)鍵詞:;;;

          0 引言
          隨著采礦深度的增加,地下開(kāi)采的環(huán)境質(zhì)量越來(lái)越差,對(duì)人的健康及生命安全造成了嚴(yán)重的威脅,再加上嚴(yán)格的環(huán)保,安全法規(guī)的相繼出臺(tái),造成了地下礦產(chǎn)開(kāi)采成本的提高,為滿(mǎn)足社會(huì)需求,必須要提高開(kāi)采效率,因此催發(fā)了自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)運(yùn)而生,而遙控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用勢(shì)必成為必不可少的一部分。
          特別在近幾年隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于工業(yè)的技術(shù)的成熟,可以將WiFi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)配合無(wú)線電遙控操作技術(shù)應(yīng)用于地下以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離無(wú)線操作,也可以在遙控模式下,駕駛員在遠(yuǎn)離鏟運(yùn)機(jī)的安全區(qū)域,通過(guò)手柄單元控制鏟運(yùn)機(jī)的各種動(dòng)作。在生產(chǎn)效率上有了很大的提高,也在很大程度上保障了人的健康及生命安全。

          1 地下裝載機(jī)的遙控部分
          1.1 手柄控制單元
          1.1.1 手柄控制單元
          該單元包括一個(gè)帶ARM內(nèi)核微處理器的核心板,一個(gè)2.4 GHz無(wú)線通信模塊,兩個(gè)控制手柄,2.4 GHz天線,底層信號(hào)采集板等。該單元要控制裝載機(jī)的前進(jìn)/后退、換向、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、大臂舉升、大臂下降、裝料、卸料、油門(mén)增減。同時(shí)還要增加以下輔助功能,包括遠(yuǎn)程啟動(dòng),熄火、駐車(chē)剎車(chē)、輔助剎車(chē)、前后燈的控制。采用時(shí),人員遠(yuǎn)離鏟運(yùn)機(jī)在安全區(qū)域作業(yè)時(shí),可以借助操作盒,如圖1所示,實(shí)現(xiàn)安全作業(yè)。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/153514.htm

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          1.1.2 內(nèi)部信號(hào)采集處理及傳輸
          本系統(tǒng)中有4路速變模擬信號(hào)、8路緩變模擬信號(hào)。該采集系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)采集0~5 V之間的模擬信號(hào),兩者精度均在0.1%以?xún)?nèi),信號(hào)記錄時(shí)間均不低于0.75 s,整體設(shè)計(jì)如圖2所示。在本系統(tǒng)中,由于模擬輸入信號(hào)的電壓范圍是0~5 V,所以此次設(shè)計(jì)使用LM324運(yùn)算放大器組成的比例電路將輸入信號(hào)變換成0~2.5 V電壓。然后輸入模擬開(kāi)關(guān)經(jīng)過(guò)跟隨器后,再輸入A/D轉(zhuǎn)換器。這里采用AD7492轉(zhuǎn)換芯片,進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣。AD7492是AD公司推出的12位高速、低功耗、逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。它可在2.7~5.25 V的電壓下工作,其數(shù)據(jù)通過(guò)率高達(dá)1 MSPS。可以滿(mǎn)足采樣標(biāo)準(zhǔn)要求。

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          首先,對(duì)于4路速變信號(hào)而言,其最低采樣頻率為40 kHz,系統(tǒng)要求的最低記錄時(shí)間為0.75 s。采用了多路切換開(kāi)關(guān)和一個(gè)AD7492循環(huán)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,將4路速變信號(hào)和8路緩變信號(hào)交叉安排在ADG506上,這樣在每次速變信號(hào)采集后,緊接著采集8路緩變信號(hào),經(jīng)過(guò)循環(huán)交叉采集后,使得速變信號(hào)采樣率是緩變信號(hào)采樣率的2倍。然后將12路信號(hào)經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換后經(jīng)ARM處理器處理后再經(jīng)TLV5613數(shù)/模轉(zhuǎn)換,通過(guò)編碼器編碼傳送到無(wú)線發(fā)射模塊,經(jīng)過(guò)2.4 GHz無(wú)線天線將信號(hào)發(fā)射出去。采用的TLV5613轉(zhuǎn)換器是12位電壓輸出數(shù)膜轉(zhuǎn)換器(DAC),它具有一個(gè)與8位微控制器兼容的并行接口。使用三個(gè)不同的地址來(lái)寫(xiě)入8個(gè)最低位、4個(gè)最高位和3個(gè)控制位。TLV5613可工作于2.7~5.5 V較寬的電源電壓范圍。


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