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专利号: 2018106786001
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于双主控和电源管理的无人艇控制传输系统,其特征在于,包括上位机、中转服务器、总主控板、副主控板、能源模块、电源管理模块、电机驱动模块、传感器装载平台、GPS模块、第一无线通信模块和第二无线通信模块,其中,总主控板接收GPS模块和传感器装载平台的数据,通过第一无线传输模块传递给中转服务器,中转服务器再把数据信息发送给上位机,上位机对接收的数据进行解析得到结果,并发出控制指令给中转服务器;中转服务器将接收到的控制指令进行分类,并将信息获取指令通过第一无线通信模块发送至总主控板,将动作指令通过第二无线通信模块发送至副主控板,副主控板对动作指令进行判别,之后配合电机驱动板,完成对动作电机和动作舵机的精确控制,并将执行结果通过第二无线通信模块反馈回中转服务器,由中转服务器反馈给上位机;另外,电源管理模块用于对总主控板和电机驱动板实现电源管理和控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于双主控和电源管理的无人艇控制传输系统,其特征在于:所述能源模块包括燃料电池、太阳能光伏电池和电源,电源包括相互独立的第一电源和第二电源,氢燃料电池或太阳能光伏电池为第一电源和第二电源充电;该燃料电池为无人艇的主推动力,以太阳能光伏电池作为无人艇的辅助能源供应;通过电源管理模块实现燃料电池及光伏太阳能电池对锂电池的充放电调度。

3.根据权利要求2所述的一种基于双主控和电源管理的无人艇控制传输系统,其特征在于:所述第一电源和第二电源均为锂电池,燃料电池为以氢能源为燃料的质子交换膜燃料电池。

4.根据权利要求2所述的一种基于双主控和电源管理的无人艇控制传输系统,其特征在于:所述第一电源和第二电源上都设有电压传感器,并由总主控板接收电压传感器的电压信号,根据预制电源管理规则控制电源管理模块管理能源模块。

5.根据权利要求1所述的一种基于双主控和电源管理的无人艇控制传输系统,其特征在于:所述电源管理模块包括第一继电器KM1、第二继电器KM2、第三继电器KM3和第四继电器KM4,其中,第一继电器KM1的公共端与第一电源的正极相连,第一继电器KM1的常闭端与第三继电器KM3的常开端相串联,第一继电器KM1的常开端与第二继电器KM2的常闭端相串联;第二继电器KM2的公共端与充电端相串联,第二继电器KM2的常开端与第四继电器KM4的常闭端相串联;第三继电器KM3的公共端与放电端相串联,第三继电器KM3的常闭端与第四继电器KM4的常开端相串联;第四继电器KM4的公共端与第二电源的正极相连。

6.根据权利要求1所述的一种基于双主控和电源管理的无人艇控制传输系统,其特征在于:所述传感器装载平台包括传感器和单路继电器,传感器设置于传感器装载平台上的分仓内,传感器与总主控板直接连接,直接向总主控板传输采集的模拟电压信号,总主控板控制单路继电器,进而控制传感器装载平台。

7.根据权利要求1所述的一种基于双主控和电源管理的无人艇控制传输系统,其特征在于:所述总主控板为MEGA2560,副主控板为UNO。

8.根据权利要求1所述的一种基于双主控和电源管理的无人艇控制传输系统,其特征在于:所述第一无线通信模块和第二无线通信模块均为SIM900A。

9.一种采用权利要求1-8任一项所述基于双主控和电源管理的无人艇控制传输系统的控制传输方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:(1)传感器数据传输过程

(11)上位机通过中转服务器向总主控板搭载的第一无线通讯模块发送采集数据的指令;

(12)总主控板开始接受传感器传输回来的模拟电压信号和GPS传输回来的数字信号;

(13)总主控板将GPS信号和传感器信号进行组合,形成固定的报文格式;

(14)总主控板将固定的报文格式通过第一无线通讯模块发送给中转服务器;

(15)中转服务器将报文通过因特网发送给上位机;

(16)上位机对报文进行解析,将传感器的模拟信号按照各个传感器的标定曲线进行计算,获得实测数值,并显示出来;

(2)控制信号传输

(21)上位机向中转服务器发送所需要执行动作的指令,动作的指令为预设字符;

(22)中转服务器根据字符与动作的映射关系,将不同的字符按照控制动作的总、副主控板不同分别发送给第一无线通信模块和第二无线通信模块;

(23)第一通信模块将字符传送到总主控板,总主控板对字符进行识别并控制相应的继电器打开或是关闭,让电机做出相应的动作;

(24)第二无线通信模块将字符传送到副主控板,副主控板对字符进行识别并向电机驱动板的四个控制端口输出不同的调制脉宽信号组合,电机驱动板控制向电机输出对应的电流驱动电机做出相应动作。