一种基于重量检测和故障检测的提醒及定位装置 |
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| 申请号 | CN201710763554.0 | 申请日 | 2017-08-30 | 公开(公告)号 | CN107525570A | 公开(公告)日 | 2017-12-29 |
| 申请人 | 谭梦淑; | 发明人 | 谭梦淑; 张静敏; 张竹敏; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种基于重量检测和故障检测的提醒及 定位 装置，主要包括重量检测部分、故障检测部分和信息发送及定位系统部分；其特征在于：重量检测部分布置在整个装置的上层，故障检测部分和信息发送及定位系统部分并列布置在整个装置的下层。重量检测部分具体包括：装置壳体、上区、重量检测模 块 、弹性 接触 片、弹性 垫片 、载运物品。故障检测部分具体包括：下区、故障检测模块、装置壳体隔板、 导线 接头、故障检测正极导线、故障检测负极导线、 电机 。信息发送及定位系统部分，具体为信息发送及定位模块。本发明的优点是：采用了多种通信模块和 传感器 ，集中了检测功能，信息发送和定位功能于一体，实现了对移动型工业机器的远程监控功能。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种基于重量检测和故障检测的提醒及定位装置，主要包括装置壳体（1）、重量检测模块（2）、弹性接触片（2-1）、弹性垫片（2-2）、载运物品（9）、故障检测模块（3）、信息发送及定位模块（10）；其特征在于：所述装置壳体（1）为长方体形状，装置壳体（1）上下之间设置有装置壳体隔板（4），装置壳体隔板（4）将装置壳体（1）分为上下两个分区；重量检测模块（2）放置在上区（1-1）的正中央，重量检测模块（2）具体为电子器件；弹性接触片（2-1）为一种导电弹性铜片，弹性垫片（2-2）为一种导电弹性铜片；载运物品（9）放置在装置壳体（1）正上方；故障检测模块（3）放置在下区（1-2）的内部，且故障检测模块（3）具体为电子器件；导线接头（5）安装在装置壳体（1）的侧壁偏下处；所述导线接头（5）靠近下区（1-2），导线接头（5）为左右两根接头，通过电线连接到故障检测模块（3）的内部电路上；故障检测正极导线（6）和故障检测负极导线（7）为两根导线，电机（8）为外围机器或电器的运行电机；信息发送及定位模块（10）安装在下区（1-2）内部，信息发送及定位模块（10）上安装有内置天线；信息发送及定位模块（10）下方安装有减震座。 |
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| 说明书全文 | 一种基于重量检测和故障检测的提醒及定位装置技术领域背景技术[0002] 随着通讯技术及检测技术的发展越来越快，现代人民生活越来越好，但通讯技术及检测技术的发展并不足以满足人民的生活需求。所以通讯技术和检测技术在工业应用和商业应用方面存在发展滞后，应该进一步进行发展和改进。比如，在工业应用和商业应用方面，公司需要知道某台机器的运行状态及其位置状态，而如何得知某台机器是否在正常运行，以及对这台机器的定位在现在看来是非常急需而又不能解决的问题。本发明专利基于这些实际问题，设计出了一种能够检测某台机器的运行状态及其地理位置的装置。具有良好的实用价值与推广价值。 发明内容[0003] 本发明的目的在于提供一种基于重量检测和故障检测的提醒及定位装置，以解决上述背景技术中提出的问题。 [0004] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于重量检测和故障检测的提醒及定位装置，主要包括装置壳体、重量检测模块、弹性接触片、弹性垫片、载运物品、故障检测模块、信息发送及定位模块；其特征在于：所述装置壳体为长方体形状，装置壳体上下之间设置有装置壳体隔板，装置壳体隔板将装置壳体分为上下两个分区；重量检测模块放置在上区的正中央，重量检测模块具体为电子器件；弹性接触片为一种导电弹性铜片，弹性垫片为一种导电弹性铜片；载运物品放置在装置壳体正上方；故障检测模块放置在下区的内部，且故障检测模块具体为电子器件；导线接头安装在装置壳体的侧壁偏下处。所述导线接头靠近下区，导线接头为左右两根接头，通过电线连接到故障检测模块的内部电路上；故障检测正极导线和故障检测负极导线为两根导线，电机为外围机器或电器的运行电机；信息发送及定位模块安装在下区内部，信息发送及定位模块上安装有内置天线；信息发送及定位模块下方安装有减震座。 [0005] 进一步的，所述弹性接触片放置在重量检测模块上方的正中央偏左处，弹性接触片通过电线连接到重量检测模块的内部电路上；弹性垫片放置在重量检测模块上方的正中央偏右处，弹性垫片通过电线连接到重量检测模块的内部电路上。 [0006] 进一步的，所述重量检测模块的检测重量为15千克，设定检测重量可调节。 [0007] 进一步的，所述故障检测正极导线和故障检测负极导线安装在装置壳体的外部，且其两端分别连接导线接头和电机。 [0008] 进一步的，所述故障检测模块同时负责检测外围机器供电，检测方式为将故障检测正极导线和故障检测负极导线连接到外围机器供电的正极和负极，并检测故障检测正极导线和故障检测负极导线之间的电流。 [0010] 进一步的，所述重量检测模块为Atmeg80C52单片机控制的检测模块，当Atmeg80C52单片机检测到弹性接触片上有电压时，即向信息发送及定位模块发送一个超载信号。所述故障检测模块为stm32控制的单片机，当stm32控制的单片机检测到故障检测正极导线和故障检测负极导线之间的电压差为0时，即代表电机处于断电状态；当检测到故障检测正极导线和故障检测负极导线之间的电压差很大时，即代表电机处于堵转状态；当stm32控制的单片机检测到上述任一状况时，即向信息发送及定位模块发送一个故障信号。所述信息发送及定位模块为stm32控制的单片机，信息发送模块采用HIT品牌的HIT- 232DTU-2D通信模块，地理位置定位模块采用UBXOL品牌的UBX-M8030-KT模块。将信息发送模块和地理位置定位模块嵌入到stm32控制的单片机上即为信息发送及定位模块。 [0012] 2、本发明采用了检测和通信的嵌入与融合技术，实现了对可移动型工业机器的远程监控功能，极大的提高了机器的效率和机器性能的检测，同时使得本发明装置的体积小巧，方便安装和拆卸，便利性好。 [0014] 图1为本发明专利的结构示意图。 [0015] 图2为本发明专利的检测重量模块结构示意图。 [0016] 图3为本发明专利的检测重量模块实施方式的流程示意图。 [0017] 图4为本发明专利的检测故障检测模块实施方式的流程示意图。 [0018] 图5为本发明专利的信息发送及定位模块原理的流程示意图。 [0019] 图中：1、装置壳体，1-1、上区，1-2、下区，2、重量检测模块，2-1、弹性接触片，2-2、弹性垫片，3、故障检测模块，4、装置壳体隔板，5、导线接头，6、故障检测正极导线，7、故障检测负极导线，8、电机，9、载运物品，10、信息发送及定位模块。 具体实施方式[0020] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。 [0021] 请参阅图1～5，本发明实施例中，一种基于重量检测和故障检测的提醒及定位装置，主要包括重量检测部分、故障检测部分和信息发送及定位系统部分；其特征在于：重量检测部分布置在整个装置的上层，故障检测部分和信息发送及定位系统部分并列布置在整个装置的下层。 [0022] 进一步，所述重量检测部分具体包括：装置壳体1、上区1-1、重量检测模块2、弹性接触片2-1、弹性垫片2-2、载运物品9；其特征在于：装置壳体1为长方体形状，装置壳体1上下之间设置有装置壳体隔板4，装置壳体隔板4将装置壳体1分为上下两个分区，分别用于放置重量检测模块2，故障检测模块3和信息发送及定位模块10，其中重量检测模块2放置在上区，故障检测模块3和信息发送及定位模块10放置在下区。重量检测模块2放置在上区1-1的正中央，且重量检测模块2具体为电子器件。弹性接触片2-1为一种导电弹性铜片，其放置在重量检测模块2上方的正中央偏左处，弹性接触片2-1通过电线连接到重量检测模块2的内部电路上。弹性垫片2-2为一种导电弹性铜片，其放置在重量检测模块2上方的正中央偏右处，弹性垫片2-2通过电线连接到重量检测模块2的内部电路上。载运物品9放置在装置壳体1正上方。 [0023] 进一步，所述故障检测部分具体包括：下区1-2、故障检测模块3、装置壳体隔板4、导线接头5、故障检测正极导线6、故障检测负极导线7、电机8；其特征在于：故障检测模块3放置在下区1-2的内部，且故障检测模块3具体为电子器件。导线接头5安装在装置壳体1的侧壁偏下处，其靠近下区1-2，导线接头5为左右两根接头，通过电线可以连接到故障检测模块3的内部电路上。故障检测正极导线6和故障检测负极导线7具体为两根导线，其安装在装置壳体1的外部，且其两端分别连接导线接头5和电机8。电机8为外围机器或电器的运行电机。故障检测模块3同时连接机器供电，发动机等重要部件。 [0024] 进一步，所述信息发送及定位系统部分具体为信息发送及定位模块10。信息发送及定位模块10安装在下区1-2内部，信息发送及定位模块10上安装有内置天线，通过无线传输将检测信息和定位信息发送给接收方。信息发送及定位模块10下方安装有减震座，用于为信息发送及定位模块10减震。 [0025] 进一步，所述重量检测模块2为Atmeg80C52单片机控制的检测模块，当Atmeg80C52单片机检测到弹性接触片2-1上有电压时，即向信息发送及定位模块10发送一个超载信号。所述故障检测模块3为stm32控制的单片机，当stm32控制的单片机检测到故障检测正极导线6和故障检测负极导线7之间的电压差为0时，即代表电机8处于断电状态；当检测到故障检测正极导线6和故障检测负极导线7之间的电压差很大时，即代表电机8处于堵转状态；当stm32控制的单片机检测到上述任一状况时，即向信息发送及定位模块10发送一个故障信号。所述信息发送及定位模块10为stm32控制的单片机，信息发送模块采用HIT品牌的HIT- 232DTU-2D通信模块，地理位置定位模块采用UBXOL品牌的UBX-M8030-KT模块。将信息发送模块和地理位置定位模块嵌入到stm32控制的单片机上即为信息发送及定位模块10。 [0026] 一种基于重量检测和故障检测的提醒及定位装置，主要包括重量检测部分，故障检测部分和信息发送及定位系统部分。所述的重量检测部分具体包括：装置壳体1，上区1-1，重量检测模块2，弹性接触片2-1，弹性垫片2-2，载运物品9，这部分的主要功能用于检测装置上所载物品的重量是否大于15千克。如图1和图2所示，装置壳体1为长方体形状，装置壳体1上下之间设置有装置壳体隔板4，装置壳体隔板4将装置壳体1分为上下两个分区，分别用于放置重量检测模块2，故障检测模块3和信息发送及定位模块10，其中重量检测模块2放置在上区，故障检测模块3和信息发送及定位模块10放置在下区。重量检测模块2放置在上区1-1的正中央，这样放置有利于装置对载运物品9的精确测量，且重量检测模块2具体为电子器件。弹性接触片2-1为一种导电弹性铜片，其放置在重量检测模块2上方的正中央偏左处，弹性接触片2-1通过电线连接到重量检测模块2的内部电路上。弹性垫片2-2为一种导电弹性铜片，其放置在重量检测模块2上方的正中央偏右处，弹性垫片2-2通过电线连接到重量检测模块2的内部电路上。载运物品9放置在装置壳体1正上方。重量检测部分的具体工作原理和工作流程如图2和图3所示，当载运物品9放置在装置壳体1正上方时，装置壳体1的上平面会产生一定程度的形变，形变后的上平面则会给弹性接触片2-1施加一个向下的力，使弹性接触片2-1向下弯曲。弹性接触片2-1上无电压，弹性垫片2-2上有电压。弹性接触片 2-1和弹性垫片2-2通过电线连接到重量检测模块2的内部电路上，重量检测模块2可以检测到弹性接触片2-1上的电压，同时重量检测模块2需要作出302检测重量是否大于15kg的判断。当放置在装置壳体1正上方的载运物品9不大于15千克时，装置壳体1的上平面产生的形变不足以使弹性接触片2-1接触到弹性垫片2-2，所以弹性接触片2-1上依然无电压。此时重量检测模块2得到304不大于15千克的检测信息，机器进入306继续工作状态。当放置在装置壳体1正上方的载运物品9大于15千克时，装置壳体1的上平面会产生足够的形变使弹性接触片2-1弯曲并接触到弹性垫片2-2，此时弹性接触片2-1上有电压，此时重量检测模块2得到303大于15千克的检测信息，机器进入305发送超载和定位信息状态，将检测信息和定位信息通过信息发送及定位模块10发送给接收模块。重量检测模块2的检测重量设定为15千克，设定检测重量可以调节。 [0027] 故障检测部分，具体包括：下区1-2，故障检测模块3，装置壳体隔板4，导线接头5，故障检测正极导线6，故障检测负极导线7，电机8，这部分的主要功能用于检测装置上外接的电机和外围机器供电是否在正常工作，是否发出故障。故障检测模块3放置在下区1-2的内部，且故障检测模块3具体为电子器件。导线接头5安装在装置壳体1的侧壁偏下处，其靠近下区1-2，导线接头5为左右两根接头，分为正极和负极，通过电线可以连接到故障检测模块3的内部电路上。故障检测正极导线6和故障检测负极导线7具体为两根导线，其安装在装置壳体1的外部，且其两端分别连接导线接头5和电机8。电机8为外围机器或电器的运行电机。故障检测部分的具体工作原理和工作流程如图1和图4所示，故障检测模块3通过故障检测正极导线6和故障检测负极导线7两根导线连接到电机8的正极和负极。故障检测模块(3)同时负责检测外围机器供电，检测方式为将故障检测正极导线(6)和故障检测负极导线(7)连接到外围机器供电的正极和负极。故障检测模块3需作出402是否有故障的判断。当电机8和外围机器供电正常工作时，故障检测模块3通过故障检测正极导线6和故障检测负极导线7检测到的电压及电流信息正常，此时故障检测模块3作出404无故障的判断，机器则进入到 406继续工作的状态。当电机8和外围机器供电非正常工作时，故障检测模块3就会检测到的不正常的电压及电流信息，此时故障检测模块3作出403有故障的判断，机器则进入到405故障及定位信息发送状态。后台服务器则进入407服务器信息接收状态。 [0028] 信息发送及定位系统部分具体为信息发送及定位模块10，这部分的主要功能用于将检测装置检测到的重量和故障信息及定位信息利用无线传输将信息发送给接收方。信息发送及定位模块10安装在下区1-2内部，信息发送及定位模块10上安装有内置天线，通过无线传输将检测信息和定位信息发送给接收方。信息发送及定位模块10下方安装有减震座，用于为信息发送及定位模块10减震。故障检测部分的具体工作原理和工作流程如图5所示，信息发送及定位模块10在发送具体的信息时，通过502手机信号基站和503广播信号基站两种方式同时进行发送。当发送信息通过502手机信号基站发送后进入504卫星信号转接状态，然后继续通过其它506手机信号基站进行转接，最后后台服务器进入508服务器接收信号状态对信息进行接收和处理。信息发送及定位模块10内自带GPS导航模块，通过信息发送及定位模块10可以将定位信息发送给后台服务器。当发送信息通过503广播信号基站发送后进入505有线信号转接状态，然后继续通过其它507广播信号基站进行转接，最后后台服务器进入508服务器接收信号状态对信息进行接收和处理。每个当地的广播信号基站上都带有地理位置标识，此即为装置的定位信息，所以通过广播信号基站也可以将定位信息发送给后台服务器。信息发送及定位模块10通过无线传输将检测信息和定位信息发送给接收方；发送方式为采用手机信号基站途径和广播信号基站途径两种方式同时发送。 [0029] 工作原理：一种基于重量检测和故障检测的提醒及定位装置，主要包括三部分，第一部分为重量检测部分，放置在装置壳体1正上方的载运物品9会使弹性接触片2-1弯曲并产生形变，利用弹性接触片2-1上是否有电压来判断弹性接触片2-1的弯曲程度，进一步判断载运物品9是否大于15千克。第二部分为故障检测部分，利用故障检测模块3检测电机8的电压及电流信息，并判断其是否正常，进一步判断电机8是否有故障。第三部分为信息发送及定位系统部分，这部分主要利用手机信号基站和广播信号基站将检测到的重量和故障信息及定位信息利用无线传输将信息发送给接收方。 [0030] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。 [0031] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。 |
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