CN102435246A - 一种挖掘机自检测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种挖掘机自检测系统及方法，系统包括控制器，进油流量计，出油流量计和性能自检控制器，所述进油流量计和所述出油流量计分别布设在发动机的进油口与出油口，并分别与所述性能自检控制器连接，所述性能自检控制器与所述控制器连接；所述性能自检控制器分别读取所述进油流量计和所述出油流量计的信号值，计算油耗值，并通过所述控制器读取挖掘机的机器参数，进行性能判断；方法具体包括性能自检、油耗测试和效率测试，本发明测量装置可针对不同的机型、与不同的通讯协议进行自行设定，可移植性强；有效减少了人员浪费现象，采用自检功能，提高了测量精度。

Description

一种挖掘机自检测系统及方法
技术领域
本发明涉及一种检测系统及方法，尤其涉及一种挖掘机自检测系统及方法。
背景技术
挖掘机器性能的判断主要依靠油耗、挖掘效率以及挖掘力等指标，在机器投放市场或后续的产品性能升级过程中，对挖掘机的油耗效率的测试尤为重要。在油耗测试方面，目前，传统的机器油耗测试一般需要机器操作人员、燃油加注人员和现场计数人员等共同参与，具体过程包括测试人员先把油量加满，然后进行测试，在规定的时间后，停止机器，再次加满油，根据补偿的油量计算出油耗数据，该过程需要消耗大量人力资源。另外，由于操作人员对机器参数的不确定性，可能会在机器性能不正常的情况下进行测试，比如加油时，为了让机器的油路加满油不存在漏空情况，需要对挖掘机进行反复的回转和晃动操作，如果操作不完全，容易造成测量数据不准确；在挖掘效率测试方面，传统的测试中，需要操作人员和计数人员很好的配合，以喇叭为信号作为测试的起始条件，然后由计数人员进行计数，并提醒操作人员结束时间，流程比较复杂，同时往往由于计数人员的疏忽，容易造成计数不准。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种挖掘机自检测系统及方法，主要是采用测量装置对机器性能进行自检，并对油耗数据进行自动测量，测量结果准确，节省了大量人力，具有体积小、安装方便的特点。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
一种挖掘机自检测系统，其中，包括控制器，进油流量计，出油流量计和性能自检控制器，所述进油流量计和所述出油流量计分别布设在发动机的进油口与出油口，并分别与所述性能自检控制器连接，所述性能自检控制器与所述控制器连接；所述性能自检控制器分别读取所述进油流量计和所述出油流量计的信号值，计算油耗值，并通过所述控制器读取挖掘机的机器参数，进行性能判断。
上述挖掘机自检测系统，其中，所述性能自检控制器通过CAN-bus总线与所述控制器连接。
一种如上述挖掘机自检测系统的检测方法，其中，包括整体性能自检、油耗测试和效率测试，其中：
-所述整体性能自检包括下列步骤：
设定若干开关量，用于存储不同判断值，所述判断值类型包括挖掘机的单动作时间、转速、电流和电压；
进行所述挖掘机单动作时间测试，包括：所述性能自检控制器判断挖掘机单动作是否产生，如果产生，对挖掘机单动作从开始到停止进行计时，将计得的时间与预先存储在所述控制器内的数据进行比较，如果达标所述相应开关量为“0”，如果未达标所述相应开关量为“1”；
进行所述挖掘机转速或电流或电压测试，包括：
调至所需档位，判断主压是否大于主压预设值，结果为是的话，所述性能自检控制器将接收到的挖掘机转速值或电流值或电压值与预先存储在所述控制器内的数据进行比较，如果达标所述相应开关量为“0”，如果未达标所述相应开关量为“1”；
将所有的所述若干开关量合成转换成整型量，生成合成故障码。
-所述油耗测试包括下列步骤：在规定时间内，所述性能自检控制器根据所述进油流量计和所述出油流量计的反馈信号，计算进油和出油数据，然后做差求出该段规定时间内的燃油消耗量；
-所述效率测试包括下列步骤：
所述性能自检控制器开始计时操作，检测到回转动作时，若回转重量大于回转预设值，进行延时处理，延时处理结束后进行计数，把计数值除以2取整作为机器的效率计数值，以防止误操作导致计时；
在测试开始后，每5分钟报时器响一声作为报时操作，待结束的前30秒报时器频繁响，提醒操作人员时间即将到；
在设定的单位时间到后，所述油耗测试控制器的测量计时时间保持不变。
上述挖掘机自检测系统的检测方法，其中，所述若干开关量有16个，分别代表挖掘机不同的单动作判断值。
上述挖掘机自检测系统的检测方法，其中，所述主压预设值为34.3Mpa。
上述挖掘机自检测系统的检测方法，其中，所述报时器是蜂鸣器。
上述挖掘机自检测系统的检测方法，其中，所述回转预设值为5kg。
上述挖掘机自检测系统的检测方法，其中，所述若回转重量大于回转预设值，进行延时处理采用的延时时间为30ms。
与已有技术相比，本发明的有益效果在于：
（1）    测量装置可针对不同的机型、与不同的通讯协议进行自行设定，可移植性强；
（2）    有效减少了人员浪费现象，采用自检功能，提高了测量精度，同时为在外服务人员和新品开发初期阶段性能测试提供了必要的测试手段。
附图说明
图1是本发明挖掘机自检测系统及方法中系统的结构示意框图；
图2是本发明挖掘机自检测系统及方法的进油流量计及出油流量计的安装示意图；
图3a是本发明挖掘机自检测系统及方法中整体性能自检中单动作时间测试流程图；
图3b是本发明挖掘机自检测系统及方法中整体性能自检中挖掘机转速、掉速值、电流、电压等测试；
图3c是本发明挖掘机自检测系统及方法中油耗测试流程图；
图3d是本发明挖掘机自检测系统及方法中效率测试流程图。
具体实施方式
下面结合原理图和具体操作实施例对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示，本发明公开了一种挖掘机自检测系统，其中，包括控制器1，进油流量计2，出油流量计3和性能自检控制器4，进油流量计2和出油流量计3分别布设在发动机0的进油口01与出油口02，并分别与性能自检控制器4连接，性能自检控制器4与挖掘机控制器1连接；性能自检控制器4分别读取进油流量计2和出油流量计3的信号值，计算油耗值，并通过控制器1读取挖掘机的机器参数，进行性能判断。
进一步地，性能自检控制器4通过CAN-bus总线与控制器1连接，能够接收机器全部运行信息和机器配置信息。CAN-bus（Controller Area Network）即控制器局域网，是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率，高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误，当信号传输距离达到10Km时，CAN-bus仍可提供高达5Kbps的数据传输速率。
本发明还公开了一种如上述挖掘机自检测系统的检测方法，其中，主要包括整体性能自检、油耗测试和效率测试三部分，其中：
-- 整体性能自检包括下列步骤：
设定若干开关量，即ErrorCode，用于存储不同判断值，判断值类型包括挖掘机的单动作时间、转速、电流和电压等。此处开关量有16个，分别代表挖掘机不同的单动作判断值，每一个含义如下：
ErrorCode.1：动臂提升动作时间判断值； ErrorCode.2：斗杆挖掘动作时间判断值；
ErrorCode.3：斗杆卸载动作时间判断值； ErrorCode.4：铲斗挖掘动作时间判断值；
ErrorCode.5：铲斗卸载动作时间判断值； ErrorCode.6：行走动作时间判断值；
ErrorCode.7：回转动作时间判断值；     ErrorCode.8：H11档憋压转速掉速判断值；
ErrorCode.9：H11档憋压电流判断值；   ErrorCode.10：S10档憋压转速掉速判断值；
ErrorCode.11：S10档憋压电流判断值；   ErrorCode.12：S8档憋压转速掉速判断值；
ErrorCode.13：S8 档空转转速判断值；   ErrorCode.14：S10档空转转速判断值；
ErrorCode.15：H11档空转转速判断值；  ErrorCode.16：系统电源电压判断值。
如图3a所示，并参考图1和图2，进行挖掘机单动作时间测试，包括：操作人员在按下自检按钮后操作动作，例如收斗杆、卸载斗杆、挖掘机憋压等操作，性能自检控制器4判断挖掘机单动作是否产生，如果产生，对挖掘机单动作从开始到停止进行计时，将计得的时间与预先存储在控制器1内的数据进行比较，如果达标相应开关量为“0”，如果未达标相应开关量为“1”，不同的单动作对应不同的开关量，比如动臂提升对应ErrorCode.1，回转动作对应ErrorCode.7。
如图3b所示，并参考图1和图2，还可以进行挖掘机转速、掉速值、电流、电压等测试，包括：
调至所需档位，判断主压是否大于主压预设值，此处主压预设值为34.3Mpa，结果为是的话，性能自检控制器4将接收到的挖掘机转速值或电流值或电压值与预先存储在控制器1内的数据进行比较，如果达标相应开关量为“0”，如果未达标相应开关量为“1”，不同的测试对象对应不同的开关量，比如H11档憋压转速掉速判断值对应ErrorCode.8，H11档憋压电流判断值对应ErrorCode.9；检测各项的判断值后，完成一次开关量到整型量的合成转换，系统的合成故障码如下所示：
如果达标，即如果机器性能良好，会以信息框方式提醒“挖掘机性能良好，可以进行测试!”，如果有某一项或多项不合格，控制器1会以信息框的方式提醒“挖掘机性能测试不通过，故障码为：****，请检查机器！”，于是操作人员根据提供的故障码信息资料，进行故障排查诊断。为了提高控制装置的通用性，接收数据的ID和各检测项的标准值可以通过性能自检控制器按键进行重新写入，这样即使不同的挖掘机，只要通过P-CAN检测到总线的ID后，就可以对油量控制器的接收信息ID 进行设定，实现与不同通信协议的控制器进行通信，可移植性比较高，接收到的数据经过字节到整形量的处理后，顺序传送到具有48个元素的数组中，然后用户根据各采集信号所在的信息ID和具体的字节位置，重新进行设定数组的索引号。另外针对不同吨位的挖掘机，系统的检测性能标准也不相同，所以本发明设置了检测基准值的设定功能，对基准数据进行重新设定。
-- 如图3c所示，并结合图1和图2所示，油耗测试包括下列步骤：在规定时间内，性能自检控制器4根据进油流量计和出油流量计的反馈信号，计算进油和出油数据，然后做差求出该段规定时间内的燃油消耗量；
-- 如图3d所示，并结合图1和图2所示，效率测试包括下列步骤：
性能自检控制器4开始计时操作，检测到回转动作时，若回转重量大于回转预设值5kg，进行30ms延时处理，延时处理结束后进行计数，把计数值除以2取整作为机器的效率计数值，以防止误操作导致计时；
在测试开始后，每5分钟报时器响一声作为报时操作，待结束的前30秒报时器频繁响，提醒操作人员时间即将到；
在设定的单位时间到后，油耗测试控制器的测量计时时间保持不变。
进一步地，报时器是蜂鸣器。蜂鸣器在市场上容易获得，有利于本发明的实现。
综上所述，本发明挖掘机自检测系统及方法的测量装置可针对不同的机型、与不同的通讯协议进行自行设定，可移植性强；有效减少了人员浪费现象，采用自检功能，提高了测量精度，同时为在外服务人员和新品开发初期阶段性能测试提供了必要的测试手段。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但本发明并不限制于以上描述的具体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何对该挖掘机自检测系统及方法进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作出的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种挖掘机自检测系统，其特征在于，包括控制器，进油流量计，出油流量计和性能自检控制器，所述进油流量计和所述出油流量计分别布设在发动机的进油口与出油口，并分别与所述性能自检控制器连接，所述性能自检控制器与所述控制器连接；所述性能自检控制器分别读取所述进油流量计和所述出油流量计的信号值，计算油耗值，并通过所述控制器读取挖掘机的机器参数，进行性能判断。
2.根据权利要求1所述的挖掘机自检测系统，其特征在于，所述性能自检控制器通过CAN-bus总线与所述控制器连接。
3.一种如上述权利要求1或2所述的挖掘机自检测系统的检测方法，其特征在于，包括整体性能自检、油耗测试和效率测试，其中：
-所述整体性能自检包括下列步骤：
设定若干开关量，用于存储不同判断值，所述判断值类型包括挖掘机的单动作时间、转速、电流和电压；
进行所述挖掘机单动作时间测试，包括：所述性能自检控制器判断挖掘机单动作是否产生，如果产生，对挖掘机单动作从开始到停止进行计时，将计得的时间与预先存储在所述控制器内的数据进行比较，如果达标所述相应开关量为“0”，如果未达标所述相应开关量为“1”；
进行所述挖掘机转速或电流或电压测试，包括：
调至所需档位，判断主压是否大于主压预设值，结果为是的话，所述性能自检控制器将接收到的挖掘机转速值或电流值或电压值与预先存储在所述控制器内的数据进行比较，如果达标所述相应开关量为“0”，如果未达标所述相应开关量为“1”；
将所有的所述若干开关量合成转换成整型量，生成合成故障码；
-所述油耗测试包括下列步骤：在规定时间内，所述性能自检控制器根据所述进油流量计和所述出油流量计的反馈信号，计算进油和出油数据，然后做差求出该段规定时间内的燃油消耗量；
-所述效率测试包括下列步骤：
所述性能自检控制器开始计时操作，检测到回转动作时，若回转重量大于回转预设值，进行延时处理，延时处理结束后进行计数，把计数值除以2取整作为机器的效率计数值，以防止误操作导致计时；
在测试开始后，每5分钟报时器响一声作为报时操作，待结束的前30秒报时器频繁响，提醒操作人员时间即将到；
在设定的单位时间到后，所述油耗测试控制器的测量计时时间保持不变。
4.根据权利要求3所述的挖掘机自检测系统的检测方法，其特征在于，所述若干开关量有16个，分别代表挖掘机不同的单动作判断值。
5.根据权利要求3所述的挖掘机自检测系统的检测方法，其特征在于，所述主压预设值为34.3Mpa。
6.根据权利要求3所述的挖掘机自检测系统的检测方法，其特征在于，所述报时器是蜂鸣器。
7.根据权利要求3所述的挖掘机自检测系统的检测方法，其特征在于，所述回转预设值为5kg。
8.根据权利要求3所述的挖掘机自检测系统的检测方法，其特征在于，所述若回转重量大于回转预设值，进行延时处理采用的延时时间为30ms。
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