一种可同步摄像的造波机控制系统及控制方法与流程

一种可同步摄像的造波机控制系统及控制方法
1.技术领域
2.本发明涉及一种造波机控制系统及控制方法，具体地说，涉及一种可同步摄像的造波机控制系统及控制方法。
3.

背景技术：

4.船模试验水池是进行船舶性能研究试脸的重要设施，是船舶模型试验的场所。海洋工程中的大型设备在建造下水前基本都需要进行水池模型测试，通过测试来获得较为可靠船体的运动数据及结构受力情况等，从而为海洋设备的设计提供可靠的依据。
5.在船模试验水池里进行模型波浪试验时，一般都需要同步对水中的模型物进行摄像，后期可以再次观察模型物试验时在波浪中的状态，以便于调整试验方案或提供给甲方。试验工况的摄像录制要求完整，在造波机所造的波浪还未到达模型前就要开启摄像，造波机停止造波后，也不能立即停止摄像，要等到波浪自然衰减到一定程度后再停止摄像。这就需要一名试验人员对摄像机进行反复操作，一次试验工况造波开始时开启摄像，造波结束时停止摄像。有时试验人员会忘记及时开启摄像，导致试验工况没有被拍摄下来，有时试验人员会忘记停止摄像，导致录制了很多垃圾视频文件，加之操作摄像录制工作属于技术含量较低的重复性劳动，比较浪费试验人员资源。
6.通过检测仪器来判断是否开始造波，然后同步开启摄像系统，方案可行，但比较繁琐，且容易误判。如果造波机控制系统能够具备同步摄像的功能，是比较直接且高效的方案。
7.

技术实现要素：

8.本发明的目的在于，针对船模试验水池试验时需要对试验工况自动进行摄像的需求，提供一种可同步摄像的造波机控制系统及控制方法。
9.本发明能够实现船模试验水池在做试验时造波机控制系统可以对试验工况自动进行摄像，不需要专门人员对试验时的摄像工作进行操作。当造波开始时同步开启摄像，造波结束后同步停止摄像。
10.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：一种可同步摄像的造波机控制系统，包括中央主控模块、运动控制器、造波机、第一无线收发模块、第二无线收发模块、摄像控制模块、视频采集模块、摄像头。
11.上述中央主控模块通过rj
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45接口与运动控制器相连，用于向运动控制器发送造波机推板的运动参数；上述运动控制器通过can总线与造波机相连，通过接收到的运动参数计算出造波机推板的控制参数，向造波机发送控制参数控制其运动；
上述造波机为电动推板式造波机，推板根据接收到的控制参数运动，在船模试验水池中造出指定的波浪；上述第一无线收发模块与中央主控模块相连，用于将消息发送给第二无线收发模块，同时也接收第二无线收发模块发送的消息；上述第二无线收发模块与摄像控制模块相连，用于将消息发送给第一无线收发模块，同时也接收第一无线收发模块发送的消息；上述摄像控制模块与视频采集模块相连，用于根据收到的消息及时开启或停止摄像；上述视频采集模块与摄像头相连，用于采集摄像头输出的视频图像信号，并输出至摄像控制模块，同时接收摄像控制模块的控制信号。
12.本发明另提供一种可同步摄像的造波机控制系统的控制方法，该方法包括：试验前打开中央主控模块电源，试验人员通过中央主控模块输入目标波浪的造波参数，启动造波。
13.中央主控模块根据造波参数计算造波机推板的运动参数，通过rj
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45接口发送运动参数给运动控制器，之后通过第一无线收发模块发送“开启摄像”消息给第二无线收发模块。
14.运动控制器按照接收的运动参数计算出造波机推板的控制参数，通过can总线向造波机发送控制参数，驱动造波机的推板运动，造出波浪。
15.第二无线收发模块收到“开启摄像”的消息后输出至摄像控制模块。
16.摄像控制模块读取消息，如果内容为“开启摄像”则发送开始视频采集的控制信号至视频采集模块，视频采集模块随即开始采集摄像头拍摄的模型试验视频图像信号并输出至摄像控制模块；摄像控制模块通过第二无线收发模块发送“已成功开启摄像”消息给第一无线收发模块。
17.第一无线收发模块收到“已成功开启摄像”的消息后输出至中央主控模块。
18.中央主控模块读取消息，如果内容为“已成功开启摄像”则在显示器上给出已开启摄像的提示信息。
19.造波期间，运动控制器不断采集造波机的状态信号并通过rj
‑
45接口传送给中央主控模块进行监测；当主控模块监测到造波机已停止运动后，通过第一无线收发模块发送“停止摄像”消息给第二无线收发模块。
20.第二无线收发模块收到“停止摄像”的消息后输出至摄像控制模块。
21.摄像控制模块读取消息，如果内容为“停止摄像”则开始计时，20秒后发送结束视频采集的控制信号至视频采集模块，视频采集模块随即停止采集摄像头拍摄的模型试验视频图像信号；摄像控制模块以当前日期和时间命名新生成的视频文件，并通过第二无线收发模块发送“已成功停止摄像”消息给第一无线收发模块。
22.第一无线收发模块收到“已成功停止摄像”的消息后输出至中央主控模块。
23.中央主控模块读取消息，如果内容为“已成功停止摄像”则在显示器上给出已停止摄像的提示信息。
24.中央主控模块发送“开启摄像”消息后，如果中央主控模块通过监测运动控制器采集的造波机状态信号判断出造波机故障，并没有开始造波，中央主控模块随即通过第一无
线收发模块发送“造波机故障”消息给第二无线收发模块。
25.第二无线收发模块收到“造波机故障”的消息后输出至摄像控制模块。
26.摄像控制模块读取消息，如果内容为“造波机故障”则发送结束视频采集的控制信号至视频采集模块，删除已录制的视频文件，并通过第二无线收发模块发送“已删除误录视频”消息给第一无线收发模块。
27.第一无线收发模块收到“已删除误录视频”的消息后输出至中央主控模块。
28.中央主控模块读取消息，如果内容为“已删除误录视频”则在显示器上给出已删除误录视频的提示信息。
29.本发明相对现有技术所具有的特点和有益效果主要是：1、方案实现简单高效，扩展了造波机控制系统的功能。
30.2、能够实现船模试验水池在做试验时可以对试验工况自动进行摄像，当造波开始时同步开启摄像，造波结束后同步停止摄像。
31.3、节省试验中的人力资源，能够避免人工操作时忘记及时开启摄像，不会遗漏重要试验工况的摄像工作，且具有防故障误录功能，提高了系统的容错性。
32.附图说明
33.图1是本发明的一种可同步摄像的造波机控制系统的构成示意框图；图2是一种可同步摄像的造波机控制系统的控制方法流程框图。
34.具体实施方式
35.下面结合附图和具体实施例对本发明的一种基于波浪检测的视频同步录制控制系统及控制方法作进一步说明，本发明也可有其他不同的具体实施例来加以说明或实施，任何本领域技术人员在权利要求范围内做的等同变换均属于本发明的保护范畴。
36.如图1所示，为本发明的一种可同步摄像的造波机控制系统，包括中央主控模块101、运动控制器102、造波机103、第一无线收发模块104、第二无线收发模块105、摄像控制模块106、视频采集模块107、摄像头108。
37.上述中央主控模块101通过rj
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45接口与运动控制器102相连，用于向运动控制器102发送造波机104推板的运动参数；上述运动控制器102通过can总线与造波机103相连，通过接收到的运动参数计算出造波机103推板的控制参数，向造波机103发送控制参数控制其运动；上述造波机103为电动推板式造波机，推板根据接收到的控制参数运动，在船模试验水池中造出指定的波浪；上述第一无线收发模块104与中央主控模块101相连，用于将消息发送给第二无线收发模块105，同时也接收第二无线收发模块105发送的消息；上述第二无线收发模块104与摄像控制模块106相连，用于将消息发送给第一无线收发模块104，同时也接收第一无线收发模块104发送的消息；上述摄像控制模块106与视频采集模块107相连，用于根据收到的消息及时开启或
停止摄像；上述视频采集模块107与摄像头108相连，用于采集摄像头108输出的视频图像信号，并输出至摄像控制模块106，同时接收摄像控制模块106的控制信号。
38.本实施例中，中央主控模块101为安装了造波控制软件的工控机系统，运动控制器102为基于网络的多轴机械运动控制器，优选地采用elmo gold maestro系列运动控制器，摄像控制模块106为安装了相应视频采集程序模块的工控机系统，视频采集模块107优选地采用圆刚ce310b视频采集卡，具体实施流程如下：1、试验前打开中央主控模块101电源，试验人员通过中央主控模块101输入目标波浪的造波参数，启动造波。
39.2、中央主控模块101根据造波参数计算造波机103推板的运动参数，通过rj
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45接口发送运动参数给运动控制器102，之后通过第一无线收发模块104发送“开启摄像”消息给第二无线收发模块105。
40.3、运动控制器102按照接收的运动参数计算出造波机103推板的控制参数，通过can总线向造波机103发送控制参数，驱动造波机103的推板运动，造出波浪。
41.4、第二无线收发模块105收到“开启摄像”的消息后输出至摄像控制模块106。
42.5、摄像控制模块106读取消息，如果内容为“开启摄像”则发送开始视频采集的控制信号至视频采集模块107，视频采集模块107随即开始采集摄像头108拍摄的模型试验视频图像信号并输出至摄像控制模块106；摄像控制模块106通过第二无线收发模块105发送“已成功开启摄像”消息给第一无线收发模块104。
43.6、第一无线收发模块104收到“已成功开启摄像”的消息后输出至中央主控模块101。
44.7、中央主控模块101读取消息，如果内容为“已成功开启摄像”则在显示器上给出已开启摄像的提示信息。
45.8、造波期间，运动控制器不断采集造波机的状态信号并通过rj
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45接口传送给中央主控模块进行监测；当主控模块监测到造波机已停止运动后，通过第一无线收发模块发送“停止摄像”消息给第二无线收发模块。
46.9、第二无线收发模块收到“停止摄像”的消息后输出至摄像控制模块。
47.10、摄像控制模块读取消息，如果内容为“停止摄像”则开始计时，20秒后发送结束视频采集的控制信号至视频采集模块，视频采集模块随即停止采集摄像头拍摄的模型试验视频图像信号；摄像控制模块以当前日期和时间命名新生成的视频文件，并通过第二无线收发模块发送“已成功停止摄像”消息给第一无线收发模块。
48.11、第一无线收发模块收到“已成功停止摄像”的消息后输出至中央主控模块。
49.12、中央主控模块读取消息，如果内容为“已成功停止摄像”则在显示器上给出已停止摄像的提示信息。
50.13、中央主控模块发送“开启摄像”消息后，如果中央主控模块通过监测运动控制器采集的造波机状态信号判断出造波机故障，并没有开始造波，中央主控模块随即通过第一无线收发模块发送“造波机故障”消息给第二无线收发模块。
51.14、第二无线收发模块收到“造波机故障”的消息后输出至摄像控制模块。
52.15、摄像控制模块读取消息，如果内容为“造波机故障”则发送结束视频采集的控
制信号至视频采集模块，删除已录制的视频文件，并通过第二无线收发模块发送“已删除误录视频”消息给第一无线收发模块。
53.16、第一无线收发模块收到“已删除误录视频”的消息后输出至中央主控模块。
54.17、中央主控模块读取消息，如果内容为“已删除误录视频”则在显示器上给出已删除误录视频的提示信息。