專利名稱：挖掘機(jī)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控與故障診斷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，尤其是一種挖掘機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
挖掘機(jī)是機(jī)、電、液一體化控制的大型設(shè)備。其結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控主要由許多二次儀表來完成，其布線比較復(fù)雜，一般的操作人員對其了解很有限，這樣當(dāng)這些設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)，往往需要等待廠家的維護(hù)人員進(jìn)行維修。同時(shí)由于工程機(jī)械的使用較為分散，維護(hù)人員到施工現(xiàn)場的路途要花費(fèi)較多的時(shí)間，這樣延長了維修時(shí)間，降低了設(shè)備的利用率，同時(shí)也增加了維護(hù)費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種挖掘機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有挖掘機(jī)維修困難、維護(hù)費(fèi)用高的問題，使生產(chǎn)廠家根據(jù)發(fā)送回來的運(yùn)行情況的信息主動(dòng)對機(jī)器進(jìn)行分析、預(yù)防或減少設(shè)備故障的發(fā)生，提高設(shè)備的生產(chǎn)效率。
本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種挖掘機(jī)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控及故障診斷系統(tǒng)，它包括安裝在車輛上采集車輛工作狀態(tài)的車載設(shè)備，服務(wù)控制中心，將車載設(shè)備采集的車輛工作狀態(tài)數(shù)據(jù)信息通過無線傳輸方式發(fā)送給計(jì)算機(jī)服務(wù)控制中心的GPRS網(wǎng)絡(luò)，其特征在于車載設(shè)備由車載數(shù)據(jù)采集器及傳輸設(shè)備組成，該設(shè)備由GPS車輛定位數(shù)據(jù)采集模塊、車輛工作狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊、邏輯控制模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和短信息傳輸模塊、擴(kuò)展接口模塊組成，其各模塊之間利用UART連接，分別完成GPS數(shù)據(jù)采集、車輛工作狀態(tài)數(shù)據(jù)采集、邏輯控制功能、GPRS數(shù)據(jù)傳輸功能，并留有擴(kuò)展傳感器的接口；車輛工作狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊利用A/D芯片在邏輯控制模塊的控制下，完成車輛工作狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集，邏輯控制模塊連接無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和短信息傳輸模塊，無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和短信息傳輸模塊接收來自邏輯控制模塊的信號并向計(jì)算機(jī)服務(wù)控制中心發(fā)送信息，并可接收服務(wù)控制中心發(fā)送的信息向邏輯控制模塊發(fā)送相關(guān)指令；所述挖掘機(jī)定位數(shù)據(jù)采集模塊、挖掘機(jī)工作狀態(tài)采集模塊連接邏輯控制模塊、模塊將挖掘機(jī)信息傳輸給邏輯控制模塊；服務(wù)控制中心由網(wǎng)絡(luò)通信模塊、短信息通信模塊及與之相連接的數(shù)據(jù)庫模塊組成，數(shù)據(jù)庫模塊包括GIS地理信息模塊、Web查詢模塊、報(bào)表先成模塊、報(bào)警模塊、遠(yuǎn)程專家診斷模塊；具體執(zhí)行如下步驟(1)車載設(shè)備采集車輛信息，將信息通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給服務(wù)控制中心；(2)服務(wù)控制中心處理接收到的數(shù)據(jù)信息，診斷故障、落實(shí)維修，并將指令發(fā)送至車載設(shè)備。
所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊是GPRS模塊，也可以是CDMA模塊，GSM模塊、PHS模塊，車輛定位模塊可以為PHS模塊。
所述無線通訊模塊是帶定位功能的無線通訊模塊，或者是普通無線通訊模塊中含GPS定位模塊。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可以對挖掘機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測，對機(jī)器的故障進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷并給予維護(hù)指導(dǎo)，解決了以往機(jī)器出現(xiàn)故障維修困難的問題。


下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳述。
圖1為本發(fā)明系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖；圖2為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為車載設(shè)備數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)組成圖；圖4為服務(wù)控制中心系統(tǒng)組成圖；圖5為挖掘機(jī)工作狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊工作原理圖；圖6為數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)原理示意圖；圖7為短消息傳輸原理圖。
圖中1、邏輯控制模塊，2、GPS數(shù)據(jù)采集模塊，3、車輛工作狀態(tài)采集模塊，4、擴(kuò)展接口模塊，5、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，6、短信息傳輸模塊，7、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，8、短信息通信模塊，9、數(shù)據(jù)庫，10、GIS地理信息系統(tǒng)(電子地圖)模塊，11、查詢模塊，12、報(bào)表生成模塊，13、預(yù)警模塊，14、遠(yuǎn)程專家診斷模塊具體實(shí)施方式
本發(fā)明的系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示，由裝在挖掘機(jī)上的車載設(shè)備，無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)控制系統(tǒng)組成。
如圖3所示，安裝在挖掘機(jī)車輛上的車載數(shù)據(jù)采集及傳輸設(shè)備，由GPS數(shù)據(jù)采集模塊(2)、車輛工作狀態(tài)采集模塊(3)、邏輯控制模塊(1)、GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊(5)和GSM傳輸模塊(6)組成，分別完成GPS數(shù)據(jù)采集、車輛工作狀態(tài)數(shù)據(jù)采集、邏輯控制功能、GPRS數(shù)據(jù)傳輸功能，并留有擴(kuò)展傳感器的接口(4)；其各模塊之間利用UART連接，車輛工作狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊利用A/D芯片在邏輯控制模塊的控制下，完成車輛工作狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集功能，如圖5所示，采集的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)有發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、液壓油油溫、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力、先導(dǎo)壓力、汽油(柴油)油位、蓄電池電壓、充電指示(開關(guān)量)、空濾報(bào)警(開關(guān)量)、吸油壓力報(bào)警(開關(guān)量)、發(fā)動(dòng)機(jī)周脈沖、發(fā)動(dòng)機(jī)工作起停等數(shù)據(jù)。
如圖6所示，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將采集到的車輛工作狀態(tài)數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)中心，同時(shí)將GPS定位的車輛經(jīng)度緯度數(shù)據(jù)和時(shí)間一并打包傳到后臺服務(wù)控制中心。該數(shù)據(jù)也可以通過CDMA、GSM網(wǎng)絡(luò)或者PHS網(wǎng)絡(luò)傳輸落地通訊網(wǎng)絡(luò)，然后通過通訊網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)控制中心的數(shù)據(jù)電路傳輸至服務(wù)控制中心。
如圖4所示，服務(wù)控制中心系統(tǒng)由TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊模塊(7)、數(shù)據(jù)庫(9)、GIS地理信息系統(tǒng)(電子地圖)模塊(10)、查詢模塊(1)、報(bào)表生成模塊(12)、預(yù)警模塊(13)、遠(yuǎn)程專家診斷模塊(14)組成。
TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊模塊(7)完成服務(wù)控制中心和車載數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)之間GPRS通信；數(shù)據(jù)庫(9)用來記錄車輛遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控與故障智能診斷系統(tǒng)所有的數(shù)據(jù)，為整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行提供數(shù)據(jù)服務(wù)；GIS地理信息系統(tǒng)(電子地圖)模塊(10)實(shí)現(xiàn)車輛所在地理位置在電子地圖上顯示功能和軌跡再現(xiàn)功能；查詢模塊(11)實(shí)現(xiàn)對所需要信息的查詢功能，結(jié)合報(bào)表功能模塊(12)可以生成客戶所需要的報(bào)表；告警模塊(13)實(shí)時(shí)跟蹤分析車輛工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過對狀態(tài)數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)異常，立即進(jìn)行告警；遠(yuǎn)程專家診斷模塊(14)根據(jù)車輛的現(xiàn)場數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)，自動(dòng)判斷該車輛的故障原因和部位，并將意見通過天線傳輸方式發(fā)送給車載設(shè)備，為維修提供最準(zhǔn)確的參考。
如圖7所示，短信息模塊運(yùn)行在服務(wù)控制中心軟件系統(tǒng)上，實(shí)現(xiàn)服務(wù)控制中心和挖掘機(jī)車載數(shù)據(jù)采集器之間的GSM短信息數(shù)據(jù)通信功能。
權(quán)利要求
1.一種挖掘機(jī)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控及故障診斷系統(tǒng)，它包括安裝在車輛上采集車輛工作狀態(tài)的車載設(shè)備，服務(wù)控制中心，將車載設(shè)備采集的車輛工作狀態(tài)數(shù)據(jù)信息通過無線傳輸方式發(fā)送給計(jì)算機(jī)服務(wù)控制中心的GPRS網(wǎng)絡(luò)，其特征在于車載設(shè)備由車載數(shù)據(jù)采集器及傳輸設(shè)備組成，該設(shè)備由GPS車輛定位數(shù)據(jù)采集模塊(2)、車輛工作狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊(3)、邏輯控制模塊(1)、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(5)和短信息傳輸模塊(6)、擴(kuò)展接口模塊(4)組成，其各模塊之間利用UART連接，分別完成GPS數(shù)據(jù)采集、車輛工作狀態(tài)數(shù)據(jù)采集、邏輯控制功能、GPRS數(shù)據(jù)傳輸功能；車輛工作狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊利用A/D芯片在邏輯控制模塊的控制下，完成車輛工作狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集，邏輯控制模塊(1)連接無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(5)和短信息傳輸模塊(6)，無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(5)和短信息傳輸模塊(6)接收來自邏輯控制模塊(1)的信號并向計(jì)算機(jī)服務(wù)控制中心發(fā)送信息，并可接收服務(wù)控制中心發(fā)送的信息向邏輯控制模塊(1)發(fā)送相關(guān)指令；所述挖掘機(jī)定位數(shù)據(jù)采集模塊(2)、挖掘機(jī)工作狀態(tài)采集模塊(3)連接邏輯控制模塊(1)、模塊(2)、(3)將挖掘機(jī)信息傳輸給邏輯控制模塊(1)；服務(wù)控制中心由網(wǎng)絡(luò)通信模塊(7)、短信息通信模塊(8)及與之相連接的數(shù)據(jù)庫模塊(9)組成，數(shù)據(jù)庫模塊包括GIS地理信息模塊(10)、Web查詢模塊(11)、報(bào)表先成模塊(12)、報(bào)警模塊(13)、遠(yuǎn)程專家診斷模塊(14)；具體執(zhí)行如下步驟(1)車載設(shè)備采集車輛信息，將信息通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給服務(wù)控制中心；(2)服務(wù)控制中心處理接收到的數(shù)據(jù)信息，診斷故障、落實(shí)維修，并將指令發(fā)送至車載設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種挖掘機(jī)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控及故障診斷系統(tǒng)，其特征在于車載設(shè)備上還包括一個(gè)與邏輯控制模塊(1)相連接的擴(kuò)展接口模塊(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種挖掘機(jī)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控及故障診斷系統(tǒng)，其特征在于所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(5)是GPRS模塊，也可以是CDMA模塊，GSM模塊、PHS模塊，車輛定位模塊(6)可以為PHS模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種挖掘機(jī)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控及故障診斷系統(tǒng)，其特征在于所述無線通訊模塊(5)是帶定位功能的無線通訊模塊，或者是普通無線通訊模塊中含GPS定位模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種挖掘機(jī)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控及故障診斷系統(tǒng)，其特征在于車載數(shù)據(jù)采集包括發(fā)動(dòng)機(jī)水溫，液壓油油溫、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力、先導(dǎo)壓力、汽油或柴油位、蓄電池電壓、充電指示、空濾報(bào)警、吸油壓力報(bào)警、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)間數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種挖掘機(jī)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控及故障診斷系統(tǒng)，其特征在于服務(wù)控制中心具有至少一個(gè)存儲器，用于存儲通過無線傳輸網(wǎng)絡(luò)傳來的數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用GPS技術(shù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將遠(yuǎn)程挖掘機(jī)的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)中心進(jìn)行處理分析的系統(tǒng)。它由車載數(shù)據(jù)采集及發(fā)送系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、服務(wù)控制系統(tǒng)組成。具體執(zhí)行如下步驟1.在車輛上安裝GPS設(shè)備及車載數(shù)據(jù)采集器，2.通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將采集到的數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)控制中心，3.利用服務(wù)控制中心處理分析采集的數(shù)據(jù)，4.診斷故障并落實(shí)維修。本發(fā)明利用GPS技術(shù)和GPRS網(wǎng)絡(luò)傳遞車輛工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的分析在最短的時(shí)間內(nèi)鎖定故障原因，并及時(shí)維修，提高工作效率，節(jié)省費(fèi)用，具有較大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號G05B23/00GK1677287SQ200510039009
公開日2005年10月5日 申請日期2005年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月19日
發(fā)明者羅國征 申請人:徐州恒天德爾重工科技有限公司