CN101763665A - 一种远程监测工程机械车辆实时工况的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种远程监测工程机械车辆实时工况的方法，包括数据采集步骤以采集各类型的实时工况数据和GPS定位数据，数据预处理步骤以对采集的工况数据进行滤波平滑处理而得出有效工况数据，数据上传步骤以将采集的有效工况数据和GPS定位数据上传控制中心，数据处理步骤以生成对应于各类型工况数据的图表和报表，实时监测步骤以从显示的图表和报表中查看对应工程机械车辆的各类型工况数据的变化，远程故障预警步骤以在上传的有效工况数据超过/低于预警阈值时发送预警提示信息，从而实现了对工程机械车辆实时工况的远程监测，具有工况数据收集实时、全面，故障分析准确、及时，故障处理方便、快捷，可极大地降低工程机械车辆的管理成本。

Description

一种远程监测工程机械车辆实时工况的方法

技术领域

本发明涉及一种工程机械车辆监测方法，特别是涉及一种远程监测工程机械车辆实时工况的方法。

背景技术

以往对工程机械车辆进行工况监测时，是给每一辆工程机械车辆都装上仪表显示盘，显示盘上可显示有限类型工况数据参数和工作异常提示，仪表盘提示车辆工作异常时，车主就会联系厂家售后服务中心，维修人员只能在未知车辆工作状况和具体位置情况下到现场进行维修，厂家每隔一段时间要派技术人员到现场去检测一下工程机械车辆，收集相关工况数据信息。现有这种对工程机械车辆的监测方法主要存在如下弊端：一是，车辆厂家需要有庞大的售后服务中心，比较浪费人力资源，人力成本开销较大；二是，由于仪表盘显示的工况数据参数有限，无法全面反映车辆工作状态；三是，这种靠人力方式传达车辆故障信息，实时性较差，效率很低，影响车辆厂家的售后服务质量和形象，而且信息在经过多方传达之后，各人的表达方式不一样，信息准确度就降低了，甚至出现误传；四是，维修人员在未知车辆工作状况和具体位置情况下到现场去维修，只能根据现场情况凭经验进行检测维修，难度较大，效率较低，很难较快找出问题原因，而且在具体位置未知情况下很难较快到达维修点，造成时间和交通费浪费；五是，由于工程机械车辆经常工作在偏远山区，交通不便，定期派技术人员到现场检测维修，收集工况数据，比较浪费人力、物力，而且数据量较少，统计方法不科学，车辆性能无法得到较好改进。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种远程监测工程机械车辆实时工况的方法，是由车载终端实时采集工程机械车辆的实时工况数据，通过移动通信网络将处理后的有效工况数据发送给远端的控制中心，由远端控制中心进行数据处理、统计分析和故障预警，并实时反馈给用户得知，从而实现了对工程机械车辆实时工况的远程监测，具有工况数据收集实时、全面，故障分析准确、及时，故障处理方便、快捷，可极大地降低工程机械车辆的管理成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种远程监测工程机械车辆实时工况的方法，包括如下步骤：

数据采集步骤：车载终端的工况数据采集模块定时采集对应工程机械车辆的各类型工况数据，车载终端的GPS模块实时采集GPS数据，车载终端的中央处理模块将定时采集的各类型工况数据和GPS数据暂存在车载终端的缓存器中；

数据预处理步骤：车载终端的中央处理模块按照预先设定的时间间隔从车载终端的缓存器中调取最近存入的各类型工况数据的一定数量的数据分别进行滤波平滑处理，得出分别对应于各类型的有效工况数据，并将对应于各类型的有效工况数据存储到非易失性存储器中；

数据上传步骤：车载终端的中央处理模块从非易失性存储器中调出各类型的有效工况数据并连同GPS模块实时采集的GPS数据传输给车载终端的移动通信模块，由移动通信模块通过移动通信网络无线发送给远端的控制中心，控制中心接收并存储这些有效工况数据和对应的GPS数据；

数据处理步骤：控制中心根据实时接收的有效工况数据和之前接收的以往有效工况数据自动生成对应于各类型工况数据的图表和报表，并将这些图表和报表存储在可通过网站以网页进行显示的数据库中；

实时监测步骤：监测端客户计算机通过互联网登陆控制中心网站，从能够显示图表和报表的网页中查看对应工程机械车辆的各类型工况数据的变化；

远程故障预警步骤：控制中心将实时接收的各类型有效工况数据分别与预先设定的各类型工况数据的预警阈值相比较，当实时接收的有效工况数据超过/低于对应类型工况数据的上/下预警阈值时，控制中心通过移动通信网络向对应工程机械车辆的车载终端发送预警提示信息，通过安装在工程机械车辆上的显示屏或者扬声器提醒用户。

进一步的，还包括远程故障分析步骤，当对应的工程机械车辆出现异常而不能使用时，客户端计算机通过互联网登陆控制中心网站，从能够显示图表和报表的网页中查看对应的工程机械车辆的各类型工况数据的历史图表和报表，分析原因，并通过实时接收的GPS数据确定对应工程机械车辆的当前位置。

所述数据采集步骤中，车载终端采集工程机械车辆工况数据的定时时间间隔为1秒。

所述数据采集步骤中，所述各类型工况数据包括水温、水压、转速、油压、油温、工作时间，油耗，工作电压。

所述数据采集步骤中，车载终端的中央处理器定时采集工程机械车辆的各类工况数据，并将每次采集的全部数据作为一个数据包存储在车载终端的缓存器中。

所述的数据预处理步骤是由车载终端的中央处理模块按照预先设定的时间间隔从车载终端的缓存器中调取最近存入的30个工况数据包，将30个工况数据包的同一类型参数进行从小到大排序，去掉最小10个数据，去掉最大10个数据，取中间10个数据平均值作为该参数的一个有效工况数据。

所述数据预处理步骤中，所述预先设定的时间间隔为1分钟。

所述数据上传步骤中，所述的移动通信网络为GSM网络或GPRS网络或CDMA网络。

本发明的一种远程监测工程机械车辆实时工况的方法，是在每一辆工程机械车辆上都安装一个车载终端，该车载终端集全球卫星定位、移动通信技术、数据采集技术和信息播报为一体。车载终端具有全球卫星定位功能，可提供准确位置信息，通过控制中心就能看到各个车辆位置信息；车载终端具有移动通信技术，可以实现控制中心和车载终端实时通信功能，车载终端可以将各类型工况数据和位置信息实时上传到控制中心，控制中心也可以实时下发一些预警提示信息，实现远程实时工况监测和管理功能；车载终端具有数据采集技术，利用现场总线通信标准，连接车载终端数据接口与车辆电控系统数据接口，车载终端可以采集大量完整的车辆工况数据；车载终端具有信息播报功能，车载终端可通过喇叭和显示屏播报控制中心下发指示信息，指导车主进行相关操作。

本发明的一种远程监测工程机械车辆实时工况的方法，车载终端可以通过现场总线连接工程机械车辆通信接口，来定时接收缓存工况数据，该现场总线是指车载终端与工程机械车辆之间数据通信的媒介，通过该媒介，车载终端可以接收工程机械车辆工况数据；车载终端按照一定的时间间隔(即定时)接收一包工况数据，该包工况数据包括各设定类型的工况数据，采集的数据先缓存起来以供相应滤波平滑处理使用；在进行数据滤波平滑处理时，车载终端提取出最近接收缓存的一定数量包的工况数据，对这些工况数据包同一类型参数进行从小到大排序，去掉最小若干个数据，去掉最大若干个数据，取中间若干个数据平均值作为有效数据；各类型工况数据主要指水温、水压、转速、油压、油温、工作时间，油耗，工作电压等，当然，根据需要也可以对类型适当增减进行调整；车载终端上传的工况数据由控制中心接收后，进行相应分析处理，生成对应的图表和报表；有了这些数据以及对应的图表和报表，就可以通过控制中心进行远程监测、历史状态查询、远程故障预警、远程故障分析(即远程故障诊断)等。通过控制中心可查看工程机械车辆实时工作状况，也可以查看各个时间段历史工作状况；通过控制中心，可进行远程故障预警，当某一工程机械车辆的某一工作单元出现异常而又不影响车辆使用时，控制中心从上传工况数据中检测出某一工作单元参数指标超出或低于所设定的阈值，则控制中心将弹出预警指示，并下发预警指示给车载终端，要求司机进行相应处理，避免车辆继续工作造成深度损坏；通过控制中心，可进行远程故障诊断，当有车主报告车辆故障时，可通过查看历史的工况数据，事先分析故障原因，同时通过控制中心可以查看车辆当前的位置，接着再到现场去维修；通过控制中心，车辆生产厂家可以根据各种工况统计报表，以事实数据为依据，对车辆的各部分性能进行分析，从而对车辆的性能进行改进。

本发明的有益效果是，由于采用了数据采集步骤以采集各类型的实时工况数据和GPS数据，数据预处理步骤以对采集的工况数据进行滤波平滑处理而得出有效工况数据，数据上传步骤以将采集的有效工况数据和GPS数据上传控制中心，数据处理步骤以生成对应于各类型工况数据的图表和报表，实时监测步骤以从显示的图表和报表中查看对应工程机械车辆的各类型工况数据的变化，远程故障预警步骤以在上传的有效工况数据超过/低于预警阈值时发送预警提示信息，从而实现了对工程机械车辆实时工况的远程监测，具有工况数据收集实时、全面，故障分析准确、及时，故障处理方便、快捷，可极大地降低工程机械车辆的管理成本。采用该方法具有如下优点：一是，车载终端具有全球卫星定位功能，可提供准确位置信息，通过控制中心就能看到各个车辆位置信息，当车辆出现故障，维修人员就可以很快到达目的地；二是，车载终端具有移动通信技术，可以实现控制中心和车载终端实时通信功能，可以将工况数据实时上传到控制中心，时效性高，无需人工去现场收集工况数据，车辆出现异常时，控制中心可根据工况数据提示异常信息，控制中心服务人员就可以下发预警信息，指示车主进行相关操作，有效避免车辆继续工作造成的深度损坏，达到车辆远程实时监测和管理目的；三是，车载终端具有数据采集功能，可通过连接车辆电控系统，采集大量完整工况数据，无需人工去现场收集工况数据，有利于车辆今后性能改进；四是，由于有了大量工况数据，当车辆出现故障时，可通过控制中心查看车辆工况数据，预先了解车辆工作状况，能够帮助维修人员较快找到故障原因，提高工作效率，提高厂家的服务质量和形象；五是，控制中心可对大量工况数据进行处理，科学地分析统计，生成报表和曲线图，有利于相关人员查看和分析，为车辆性能改进提供可靠的数据依据；六是，控制中心可登记车辆信息、维修记录等，方便车辆统一管理。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种远程监测工程机械车辆实时工况的方法不局限于实施例。

附图说明

图1是实现本发明方法的主流程示意图。

具体实施方式

参见附图所示，本发明的一种远程监测工程机械车辆实时工况的方法，包括如下步骤：

数据采集步骤：如图1中框10所示；车载终端的工况数据采集模块定时采集对应工程机械车辆的各类型工况数据，车载终端的GPS模块实时采集GPS数据，车载终端的中央处理模块将定时采集的各类型工况数据和GPS数据暂存在车载终端的缓存器中；该数据采集步骤中，车载终端采集工程机械车辆工况数据的定时时间间隔为1秒；各类型工况数据包括水温、水压、转速、油压、油温、工作时间，油耗，工作电压；该数据采集步骤中，车载终端的中央处理器定时采集工程机械车辆的各类工况数据，并将每次采集的全部数据作为一个数据包存储在车载终端的缓存器中；

数据预处理步骤：如图1中框20所示；车载终端的中央处理模块按照预先设定的时间间隔从车载终端的缓存器中调取最近存入的各类型工况数据的一定数量的数据分别进行滤波平滑处理，得出分别对应于各类型的有效工况数据，并将对应于各类型的有效工况数据存储到非易失性存储器中；该数据预处理步骤中，由车载终端的中央处理模块按照预先设定的时间间隔从车载终端的缓存器中调取最近存入的30个工况数据包，将30个工况数据包的同一类型参数进行从小到大排序，去掉最小10个数据，去掉最大10个数据，取中间10个数据平均值作为该参数的一个有效工况数据；所述预先设定的时间间隔为1分钟；

数据上传步骤：如图1中框30所示；车载终端的中央处理模块从非易失性存储器中调出各类型的有效工况数据并连同GPS模块实时采集的GPS数据传输给车载终端的移动通信模块，由移动通信模块通过移动通信网络无线发送给远端的控制中心，控制中心接收并存储这些有效工况数据和对应的GPS数据；该数据上传步骤中，所述的移动通信网络为GSM网络或GPRS网络或CDMA网络；

数据处理步骤：如图1中框40所示；控制中心根据实时接收的有效工况数据和之前接收的以往有效工况数据自动生成对应于各类型工况数据的图表和报表，并将这些图表和报表存储在可通过网站以网页进行显示的数据库中；

实时监测步骤：如图1中框50所示；监测端客户计算机通过互联网登陆控制中心网站，从能够显示图表和报表的网页中查看对应工程机械车辆的各类型工况数据的变化；

远程故障预警步骤：如图1中框50所示；控制中心将实时接收的各类型有效工况数据分别与预先设定的各类型工况数据的预警阈值相比较，当实时接收的有效工况数据超过/低于对应类型工况数据的上/下预警阈值时，控制中心通过移动通信网络向对应工程机械车辆的车载终端发送预警提示信息，通过安装在工程机械车辆上的显示屏或者扬声器提醒用户。

进一步的，还包括远程故障分析步骤，如图1中框50所示；当对应的工程机械车辆出现异常而不能使用时，客户端计算机通过互联网登陆控制中心网站，从能够显示图表和报表的网页中查看对应的工程机械车辆的各类型工况数据的历史图表和报表，分析原因，并通过实时接收的GPS数据确定对应工程机械车辆的当前位置。

本发明的一种远程监测工程机械车辆实时工况的方法，是在每一辆工程机械车辆上都安装一个车载终端，该车载终端集全球卫星定位、移动通信技术、数据采集技术和信息播报为一体。车载终端具有全球卫星定位功能，可提供准确位置信息，通过控制中心就能看到各个车辆位置信息；车载终端具有移动通信技术，可以实现控制中心和车载终端实时通信功能，车载终端可以将各类型工况数据和位置信息实时上传到控制中心，控制中心也可以实时下发一些预警提示信息，实现远程实时工况监测和管理功能；车载终端具有数据采集技术，利用现场总线通信标准，连接车载终端数据接口与车辆电控系统数据接口，车载终端可以采集大量完整的车辆工况数据；车载终端具有信息播报功能，车载终端可通过喇叭和显示屏播报控制中心下发指示信息，指导车主进行相关操作。

本发明的一种远程监测工程机械车辆实时工况的方法，车载终端可以通过现场总线连接工程机械车辆通信接口，来定时接收缓存工况数据，该现场总线是指车载终端与工程机械车辆之间数据通信的媒介，通过该媒介，车载终端可以接收工程机械车辆工况数据；车载终端按照一定的时间间隔(即定时)接收一包工况数据，这个定时时间间隔为1秒，当然也可以设置为0.5秒或1.5秒等其它数值，该包工况数据包括各设定类型的工况数据，采集的数据先缓存起来以供相应滤波平滑处理使用；在进行数据滤波平滑处理时，车载终端提取出最近接收缓存的30包的工况数据，对这些工况数据包同一类型参数进行从小到大排序，去掉最小10个数据，去掉最大10个数据，取中间10个数据平均值作为有效数据，当然，也可以设定为其它数量的数据包来进行数据滤波平滑处理；各类型工况数据主要指水温、水压、转速、油压、油温、工作时间，油耗，工作电压等，当然，根据需要也可以对类型适当增减进行调整；车载终端上传的工况数据由控制中心接收后，进行相应分析处理，生成对应的图表和报表；有了这些数据以及对应的图表和报表，就可以通过控制中心进行远程监测、历史状态查询、远程故障预警、远程故障分析(即远程故障诊断)等。通过控制中心可查看工程机械车辆实时工作状况，也可以查看各个时间段历史工作状况；通过控制中心，可进行远程故障预警，当某一工程机械车辆的某一工作单元出现异常而又不影响车辆使用时，控制中心从上传工况数据中检测出某一工作单元参数指标超出或低于所设定的阈值，则控制中心将弹出预警指示，并下发预警指示给车载终端，要求司机进行相应处理，避免车辆继续工作造成深度损坏；通过控制中心，可进行远程故障诊断，当有车主报告车辆故障时，可通过查看历史的工况数据，事先分析故障原因，同时通过控制中心可以查看车辆当前的位置，接着再到现场去维修；通过控制中心，车辆生产厂家可以根据各种工况统计报表，以事实数据为依据，对车辆的各部分性能进行分析，从而对车辆的性能进行改进。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种远程监测工程机械车辆实时工况的方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种远程监测工程机械车辆实时工况的方法，其特征在于：包括如下步骤：

数据采集步骤：车载终端的工况数据采集模块定时采集对应工程机械车辆的各类型工况数据，车载终端的GPS模块实时采集GPS数据，车载终端的中央处理模块将定时采集的各类型工况数据和GPS数据暂存在车载终端的缓存器中；

数据预处理步骤：车载终端的中央处理模块按照预先设定的时间间隔从车载终端的缓存器中调取最近存入的各类型工况数据的一定数量的数据分别进行滤波平滑处理，得出分别对应于各类型的有效工况数据，并将对应于各类型的有效工况数据存储到非易失性存储器中；

数据上传步骤：车载终端的中央处理模块从非易失性存储器中调出各类型的有效工况数据并连同GPS模块实时采集的GPS数据传输给车载终端的移动通信模块，由移动通信模块通过移动通信网络无线发送给远端的控制中心，控制中心接收并存储这些有效工况数据和对应的GPS数据；

数据处理步骤：控制中心根据实时接收的有效工况数据和之前接收的以往有效工况数据自动生成对应于各类型工况数据的图表和报表，并将这些图表和报表存储在可通过网站以网页进行显示的数据库中；

实时监测步骤：监测端客户计算机通过互联网登陆控制中心网站，从能够显示图表和报表的网页中查看对应工程机械车辆的各类型工况数据的变化；

远程故障预警步骤：控制中心将实时接收的各类型有效工况数据分别与预先设定的各类型工况数据的预警阈值相比较，当实时接收的有效工况数据超过/低于对应类型工况数据的上/下预警阈值时，控制中心通过移动通信网络向对应工程机械车辆的车载终端发送预警提示信息，通过安装在工程机械车辆上的显示屏或者扬声器提醒用户。

2.根据权利要求1所述的一种远程监测工程机械车辆实时工况的方法，其特征在于：当对应的工程机械车辆出现异常而不能使用时，客户端计算机通过互联网登陆控制中心网站，从能够显示图表和报表的网页中查看对应的工程机械车辆的各类型工况数据的历史图表和报表，分析原因，并通过实时接收的GPS数据确定对应工程机械车辆的当前位置。

3.根据权利要求1或2所述的一种远程监测工程机械车辆实时工况的方法，其特征在于：所述数据采集步骤中，所述各类型工况数据包括水温、水压、转速、油压、油温、工作时间，油耗，工作电压。

4.根据权利要求1或2所述的一种远程监测工程机械车辆实时工况的方法，其特征在于：所述数据采集步骤中，车载终端的中央处理器定时采集工程机械车辆的各类工况数据，并将每次采集的全部数据作为一个数据包存储在车载终端的缓存器中。

5.根据权利要求1或2所述的一种远程监测工程机械车辆实时工况的方法，其特征在于：所述数据采集步骤中，车载终端采集工程机械车辆工况数据的定时时间间隔为1秒。

6.根据权利要求4所述的一种远程监测工程机械车辆实时工况的方法，其特征在于：所述数据采集步骤中，车载终端采集工程机械车辆工况数据的定时时间间隔为1秒。

7.根据权利要求1或2所述的一种远程监测工程机械车辆实时工况的方法，其特征在于：所述的数据预处理步骤是由车载终端的中央处理模块按照预先设定的时间间隔从车载终端的缓存器中调取最近存入的30个工况数据包，将30个工况数据包的同一类型参数进行从小到大排序，去掉最小10个数据，去掉最大10个数据，取中间10个数据平均值作为该参数的一个有效工况数据。

8.根据权利要求1或2所述的一种远程监测工程机械车辆实时工况的方法，其特征在于：所述数据预处理步骤中，所述预先设定的时间间隔为1分钟。

9.根据权利要求7所述的一种远程监测工程机械车辆实时工况的方法，其特征在于：所述数据预处理步骤中，所述预先设定的时间间隔为1分钟。

10.根据权利要求1所述的一种远程监测工程机械车辆实时工况的方法，其特征在于：所述数据上传步骤中，所述的移动通信网络为GSM网络或GPRS网络或CDMA网络。