CN103475740A - 车辆gps远程终端数据发送方法及gps远程终端 - Google Patents

车辆gps远程终端数据发送方法及gps远程终端 Download PDF

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赵忠祥
赵欢
宋文生
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Abstract

本发明涉及一种车辆GPS远程终端数据发送方法及GPS远程终端，其中，数据发送方法包括以下步骤：对车辆的行驶状态进行判断，如果车辆处于静止状态，则GPS远程终端以最低频率发送数据；如果车辆处于故障状态，则GPS远程终端以最高频率发送数据；如果车辆在不超过最大安全行驶速度的正常行驶状态下，则以车速的值为衡量指标，建立以车速为自变量的分段函数，车速较小时，在最低频率和最高频率之间选择较低频率，GPS远程终端以所述较低频率发送数据；当车速较大时，在最低频率和最高频率之间选择较高频率，GPS远程终端以所述较高频率发送数据。本发明通过分段式变频率发送数据的方式，可以满足对车辆不同工况下的监控，具有经济性、灵活性和时效性。

Description

车辆GPS远程终端数据发送方法及GPS远程终端
技术领域
本发明涉及工程通讯领域，尤其涉及一种车辆GPS远程终端数据发送方法及GPS远程终端。
背景技术
移动式起重机以转移工作场地的灵活性，被广泛应用到石化、冶金、建筑、风电等各种行业，起重机的用户由国有转为个体，目前个体用户占80%。对于起重机的广泛使用，公司需要对销售车辆的状况进行跟踪，并在出现故障时还原故障参数，同时及时掌握车辆信息，便于更好的服务客户，这些均需要安装在移动式起重机上的GPS远程终端按一定时间发送车辆参数数据（包括车辆所处经纬度、由各种传感器和总线采集到的数据等）。同时，客户也需要对自己的车辆有一定的监控。
其中存在的矛盾是：一方面，从实时监控的角度考虑，希望GPS远程终端（安装在移动式设备上的全球卫星定位系统的控制单元，具有定位、收发远程指令、与其他ECU通信、输入输出等功能）发送数据的频率越快越好，使得监控中心能够完整的绘制出较为连续的工况曲线，以便进行故障诊断和分析，提高数据的有效性；另一方面，从经济性考虑，传输频率高，会使数据流量增大，增加通信成本并造成数据库存储空间的浪费。如何解决这一矛盾，是工程机械行业面临的一个难题。
目前移动式起重机上安装的GPS远程终端，以固定频率方式传输数据信息（一般设定为每小时一次或每半小时一次）。这种方式是不论车辆处于静止状态、行驶状态还是吊重工作状态，都以固定的频率发送数据。
现有技术能够通过GPS远程终端按固定频率发送车辆数据信息，但在出现故障或者紧急状况下，现有方式发送频率太低，过于离散的数据点无法正确再现当前故障出现时车辆的参数。而在起重机正常行驶和正常操作情况下，基本不会有故障发生，所以并不需要大量的数据信息来反映车辆的正常状态。如起重机停在车库未工作，此时数据的发送频率就不需要太高，采用较低的发送频率即可，但是若在危险工况下采用相同的发送频率发送数据，一旦故障发生，接收到的数据显然不能满足还原起重机运行状态的需求。
发明内容
本发明的目的是提出一种车辆GPS远程终端数据发送方法及GPS远程终端，具有时效性，能够节省流量、降低通讯成本，且能够完整快速地还原车辆故障参数信息。
为实现上述目的，本发明提供了一种车辆GPS远程终端数据发送方法，其包括以下步骤：对车辆的行驶状态进行判断，如果车辆处于静止状态，则GPS远程终端以最低频率fmin发送数据；如果车辆处于故障状态，则GPS远程终端以最高频率fmax发送数据；如果车辆在不超过最大安全行驶速度vmax的正常行驶状态下，则以车速的值为衡量指标，建立以车速为自变量的分段函数，车速较小时，在最低频率fmin和最高频率fmax之间选择较低频率，GPS远程终端以所述较低频率发送数据；当车速较大时，在最低频率fmin和最高频率fmax之间选择较高频率，GPS远程终端以所述较高频率发送数据。
进一步的，在监控中心接收到所述GPS远程终端发送的数据后，所述监控中心根据接收到的数据绘制即时曲线，反映车辆的运行状态，对车辆的运行状态进行监控。
进一步的，所述建立以车速为自变量的分段函数的操作具体包括：
在监控中心设置若干中间频率f1，f2…fn，其中，n≥1，且
fmin＜f1＜f2＜…＜fn＜fmax;
在0与最大安全行驶速度vmax之间设置若干速度范围(0,v1]，(v1,v2]…(vn-1,vn],其中，n≥1,且0＜v1＜v2＜…＜vn=vmax;
速度范围的设置数量与中间频率的设置数量相同，即每个速度范围对应一个中间频率。
进一步的，所述车速较小时，在最低频率fmin和最高频率fmax之间选择较低频率，GPS远程终端以所述较低频率发送数据；当车速较大时，在最低频率fmin和最高频率fmax之间选择较高频率，GPS远程终端以所述较高频率发送数据的操作具体为：
如果当前车辆的速度处于(0,v1]范围内，则GPS远程终端以频率f1发送数据；如果当前车辆的速度处于(v1,v2]范围内，则GPS远程终端以频率f2发送数据；依次类推，如果当前车辆的速度处于(vn-1,vn]范围内，则GPS远程终端以频率fn发送数据。
进一步的，车辆的静止状态为发动机不工作的状态，其至少包括以下一种情况：车辆在停车场或工地停留、锁车、被拖车运载。
进一步的，车辆的故障状态至少包括以下一种情况：①车辆的速度v大于预设的最大安全行驶速度vmax；②发动机水温超过预设温度值；③发动机转速超过预设转速值；④油压低于预设油压值。
进一步的，发动机水温的预设温度值为95℃；发动机转速的预设转速值为2200r/m；油压的预设油压值为0.08MPa。
为实现上述目的，本发明提供了一种GPS远程终端，其特征在于，它包括：
状态判断单元，用于对车辆的行驶状态进行判断；
第一数据发送单元，用于在所述状态判断单元确定车辆处于静止状态时，以最低频率fmin发送数据；
第二数据发送单元，用于在所述状态判断单元确定车辆处于故障状态时，以最高频率fmax发送数据；
第三数据发送单元，用于在所述状态判断单元确定车辆在不超过最大安全行驶速度vmax的正常行驶状态时，以车速的值为衡量指标，建立以车速为自变量的分段函数，车速较小时，在最低频率fmin和最高频率fmax之间选择较低频率，以所述较低频率发送数据；当车速较大时，在最低频率fmin和最高频率fmax之间选择较高频率，以所述较高频率发送数据。
进一步的，车辆的静止状态为发动机不工作的状态，其至少包括以下一种情况：车辆在停车场或工地停留、锁车、被拖车运载。
进一步的，车辆的故障状态至少包括以下一种情况：①车辆的速度?大于预设的最大安全行驶速度vmax；②发动机水温超过预设温度值；③发动机转速超过预设转速值；④油压低于预设油压值。
基于上述技术方案，本发明对于车速超限以及车辆出现故障时，以最高频率发送车辆数据，使得监控中心能够快速完整地绘制出较为连续的工况曲线，以便进行故障诊断和分析，提高数据的有效性、时效性，正确反映车辆的真实状况；在车辆处于静止状态的情况下，以最低频率发送数据，减少数据流量和通信成本，并节约数据库存储空间；在车辆处于安全行驶模式的情况下，以分段式变频率的方法发送车辆数据，能够真实反映车辆的信息，具有时效性和经济性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明提供的车辆GPS远程终端数据发送方法的一具体实施例的流程示意图。
图2为本发明提供的GPS远程终端的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供的车辆GPS远程终端数据发送方法包括以下步骤。
对车辆的行驶状态进行判断，如果车辆处于静止状态，则GPS远程终端以最低频率fmin发送数据；如果车辆处于故障状态，则GPS远程终端以最高频率fmax发送数据；如果车辆在不超过最大安全行驶速度vmax的正常行驶状态下，则以车速的值为衡量指标，建立以车速为自变量的分段函数，车速较小时，在最低频率fmin和最高频率fmax之间选择较低频率，GPS远程终端以该较低频率发送数据；当车速较大时，在最低频率fmin和最高频率fmax之间选择较高频率，GPS远程终端以该较高频率发送数据。
上述实施例中，车辆在不超过最大安全行驶速度vmax的正常行驶状态下，以车速的值为衡量指标，建立以车速为自变量的分段函数，GPS远程终端在最低频率fmin和最高频率fmax之间选择频率发送数据的操作具体如下。
在最低频率fmin与最高频率fmax之间设置若干中间频率f1，f2…fn，其中，n≥1，且
fmin＜f1＜f2＜…＜fn＜fmax;设置车辆的最大安全行驶速度vmax,在0与最大安全行驶速度vmax之间设置若干速度范围(0,v1]，(v1,v2]…(vn-1,vn],其中，n≥1,且0＜v1＜v2＜…＜vn=fmax;速度范围的设置数量与中间频率的设置数量相同，即每个速度范围对应一个中间频率。
如果车辆处于正常行驶状态，不超过最大安全行驶速度vmax，则判断车辆当前的车速处于哪个速度范围内；如果当前车辆的速度处于(0,v1]范围内，则GPS远程终端以频率f1发送数据；如果当前车辆的速度处于(v1,v2]范围内，则GPS远程终端以频率f2发送数据；依次类推，如果当前车辆的速度处于(vn-1,vn]范围内，则GPS远程终端以频率fn发送数据。
GPS远程终端发送的数据为车辆参数信息，包括车辆操作时对车辆安全有一定影响的参数值，例如行驶时的车辆行驶速度、发动机水温、机油压力、发动机转速、油门踏板位置等。
GPS远程终端将数据通过GPRS网络发送给监控中心；监控中心根据接收到的数据绘制工况曲线，以便监控车辆状态；每一个参数可绘制一条曲线信息，反映本参数在车辆操作过程中的变化，车辆的工况曲线不是单纯的一条曲线，是由多个曲线组成，这样才能同时反映车辆的实际运行状况；需要绘制曲线的参数是GPS远程终端发送来的数据，但不是所有的参数都要参与工况曲线的绘制。
上述实施例中，车辆的静止状态至少包括以下一种情况：车辆在停车场或工地停留，锁车，以及被拖车运载，此时发动机不工作，发送信息主要为地理位置信息，以最低频率fmin发送数据。
上述实施例中，车辆的故障状态至少包括以下一种情况：①车辆的速度v大于vmax时；②发动机水温超过X℃时，例如：X可以为95，即发动机水温超过95℃时；③发动机转速超过Y r/m时，例如：Y可以为2200，即发动机转速超过2200r/m时；④油压低于Z MPa时，例如：Z可以为0.08，即油压低于0.08MPa时；⑤车辆（起重机）发生故障时（若此时GPS远程终端还能发送数据）。上述状况都属于故障状态，当车辆为起重机时，取力发生时也属于故障状态（取力是一种车辆动力的切换操作，当取力发生时，下车的动力由为底盘传动系统提供动力转变为驱动液压油泵。严格说来，取力操作不属于车辆的故障状态，但是对于起重机，在取力操作发生时，起重机或者进行上车作业，或者进行下车的支腿、悬架等操作。共同的一点是：此时起重机无法行驶，所以将取力操作的发生当成起重机的故障状态来考虑）；故障状态对数据的实时性要求比较高，出现以下故障时需要以最高频率fmax将车辆参数信息发送到监控中心，以便于实时掌握车辆状态，发生故障以后，能根据密集的接受数据，还原比较真实的故障状态。
如图1所示，为本发明提供的车辆GPS远程终端数据发送方法用在移动式起重机上的一具体实施例示意图。附图1中，共设置了三个中间频率，分别为f1，f2和f3；,即n=3,且fmin＜f1＜f2＜f3＜fmax；相应的共设置了三个速度范围，分别为(0,v1]，(v1,v2]和(v2,v3=，即n=3,且0＜v1＜v2＜v3=vmax。
首先判断起重机是否处于行驶状态，若是静止状态，则GPS远程终端以最低频率fmin向监控中心发送数据；
若处于正常行驶状态，此时上车无动作，主要是下车动作（移动式起重机分为上车和下车，上车主要功能是吊重，下车主要功能是行驶。上车无动作是指上车处于静止状态，无吊重行为；下车动作是指车辆不是静止的，目前处于行驶状态），则根据车速选择数据的发送频率。如果当前车速v在(0,v1]之间，则以频率f1发送数据；如果当前车速v在(v1,v2]之间，则以频率f2发送数据；如果当前车速v在(v2,v3]之间，则以频率f3发送数据。
如果当前车速v超过v3，或者当前车辆处于上述车辆故障状态中的其中之一的情况下，则为危险故障状态，GPS远程终端以最高频率fmax向监控中心发送车辆状态参数。
上述实施例中，通过判断车速的值，实时改变发送频率f,既能保证数据的时效性，又能达到降低通信成本的目的。
上述实施例中，如果移动式起重机处于静止状态或者在低速行驶情况下，GPS远程终端以低频率传送车辆数据。因为在这些情况下，出现故障危险状况的概率较低，因此不需要将车辆参数密集发送。当处于车速较高时，由于起重机的自重较重，在遇到紧急情况时，容易因为车辆惯性较大而不能及时停下发生故障，所以此时需要较实时的监控记录车辆的状态参数，以便在出现故障时，能根据当时数据查找其原因，并为责任划分提供依据。
上述实施例中，最低频率fmin、最高频率fmax和车辆的最大安全行驶速度vmax的取值，中间频率的设置数量和速度范围的设置数量，以及车辆故障状态的条件限定等，均可以根据实际工况进行选择和判断。
本发明提供的车辆GPS远程终端数据发送方法用在移动式起重机上具有以下优点。
1）由于要对进入市场的移动式起重机进行定位和监控，这就需要安装在移动式起重机上的GPS远程终端适时的发送车辆参数数据。本发明提供的方法能够根据移动式起重机比较复杂的工况，在不同的工况下，按照不同的频率发送数据，资源分配合理。
2）起重机并不是总处于行驶状态，或者故障状态，GPS远程终端若始终以某个固定的频率发送数据，在正常操作情况下，会造成对通信流量的浪费，通信成本的增加。而采用本发明提供的方法时，在某些情况下，采用低频率发送数据，既能保证对车辆的监控，又可以节省成本。
3）对于车速较高或者车辆出现故障时，现有的固定频率发送的参数数据不足以实时地反映当前车辆各部件的运行状况，会对后续分析的正确性造成很大偏差。而采用本方法发明提供的方法后，在上述情况下，GPS远程终端采用极高的频率发送数据，可以最大程度的接近目前车辆所处的真实状态。
4）对于本发明提供的GPS远程终端这种分段式变频率发送数据的方法，可以满足对车辆不同工况下的监控，体现了它的经济性、发送数据的灵活性，以及特殊情况下数据的时效性。
如图2所示，对应于上述车辆GPS远程终端数据发送方法，本发明还提供了GPS远程终端，其包括状态判断单元、第一数据发送单元、第二数据发送单元和第三数据发送单元，其中：
状态判断单元，用于对车辆的行驶状态进行判断；
第一数据发送单元，用于在所述状态判断单元确定车辆处于静止状态时，以最低频率fmin发送数据；
第二数据发送单元，用于在所述状态判断单元确定车辆处于故障状态时，以最高频率fmax发送数据；
第三数据发送单元，用于在所述状态判断单元确定车辆在不超过最大安全行驶速度vmax的正常行驶状态时，以车速的值为衡量指标，建立以车速为自变量的分段函数，车速较小时，在最低频率fmin和最高频率fmax之间选择较低频率，以所述较低频率发送数据；当车速较大时，在最低频率fmin和最高频率fmax之间选择较高频率，以所述较高频率发送数据。
上述实施例中，以车速的值为衡量指标，建立以车速为自变量的分段函数，GPS远程终端在最低频率fmin和最高频率fmax之间选择频率发送数据的操作具体如下。
在最低频率fmin与最高频率fmax之间设置若干中间频率f1，f2…fm，其中，n≥1，且
fmin＜f1＜f2＜…＜fn＜fmax;设置车辆的最大安全行驶速度vmax,在0与最大安全行驶速度vmax之间设置若干速度范围(0,v1]，(v1,v2=…(vn-1,vn],其中，n≥1,且0＜v1＜v2＜…＜vn=vmax;速度范围的设置数量与中间频率的设置数量相同，即每个速度范围对应一个中间频率。
如果车辆处于正常行驶状态，不超过最大安全行驶速度vmax，则判断车辆当前的车速处于哪个速度范围内；如果当前车辆的速度处于(0,v1]范围内，则GPS远程终端以频率f1发送数据；如果当前车辆的速度处于(v1,v2]范围内，则GPS远程终端以频率f2发送数据；依次类推，如果当前车辆的速度处于(vn-1,vn]范围内，则GPS远程终端以频率fn发送数据。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种车辆GPS远程终端数据发送方法，其包括以下步骤：对车辆的行驶状态进行判断，如果车辆处于静止状态，则GPS远程终端以最低频率fmin发送数据；如果车辆处于故障状态，则GPS远程终端以最高频率fmax发送数据；如果车辆在不超过最大安全行驶速度vmax的正常行驶状态下，则以车速的值为衡量指标，建立以车速为自变量的分段函数，车速较小时，在最低频率fmin和最高频率fmax之间选择较低频率，GPS远程终端以所述较低频率发送数据；当车速较大时，在最低频率fmin和最高频率fmax之间选择较高频率，GPS远程终端以所述较高频率发送数据。
2.如权利要求1所述的车辆GPS远程终端数据发送方法，其特征在于：在监控中心接收到所述GPS远程终端发送的数据后，所述监控中心根据接收到的数据绘制即时曲线，反映车辆的运行状态，对车辆的运行状态进行监控。
3.如权利要求1所述的车辆GPS远程终端数据发送方法，其特征在于：所述建立以车速为自变量的分段函数的操作具体包括：
在监控中心设置若干中间频率f1，f2…fn，其中，n≥1，且
fmin＜f1＜f2＜…＜fn＜fmax;
在0与最大安全行驶速度vmax之间设置若干速度范围(0,v1]，(v1,v2]…(vn-1,vn],其中，n≥1,且0＜v1＜v2＜…＜vn=vmax;
速度范围的设置数量与中间频率的设置数量相同，即每个速度范围对应一个中间频率。
4.如权利要求3所述的车辆GPS远程终端数据发送方法，其特征在于：所述车速较小时，在最低频率fmin和最高频率fmax之间选择较低频率，GPS远程终端以所述较低频率发送数据；当车速较大时，在最低频率fmin和最高频率fmax之间选择较高频率，GPS远程终端以所述较高频率发送数据的操作具体为：
如果当前车辆的速度处于(0,v1]范围内，则GPS远程终端以频率f1发送数据；如果当前车辆的速度处于(v1,v2]范围内，则GPS远程终端以频率f2发送数据；依次类推，如果当前车辆的速度处于(vn-1,vn]范围内，则GPS远程终端以频率fn发送数据。
5.如权利要求1所述的车辆GPS远程终端数据发送方法，其特征在于：车辆的静止状态为发动机不工作的状态，其至少包括以下一种情况：车辆在停车场或工地停留、锁车、被拖车运载。
6.如权利要求1所述的车辆GPS远程终端数据发送方法，其特征在于：车辆的故障状态至少包括以下一种情况：①车辆的速度v大于预设的最大安全行驶速度vmax；②发动机水温超过预设温度值；③发动机转速超过预设转速值；④油压低于预设油压值。
7.如权利要求6所述的车辆GPS远程终端数据发送方法，其特征在于：发动机水温的预设温度值为95℃；发动机转速的预设转速值为2200r/m；油压的预设油压值为0.08MPa。
8.一种GPS远程终端，其特征在于，它包括：
状态判断单元，用于对车辆的行驶状态进行判断；
第一数据发送单元，用于在所述状态判断单元确定车辆处于静止状态时，以最低频率fmin发送数据；
第二数据发送单元，用于在所述状态判断单元确定车辆处于故障状态时，以最高频率fmax发送数据；
第三数据发送单元，用于在所述状态判断单元确定车辆在不超过最大安全行驶速度vmax的正常行驶状态时，以车速的值为衡量指标，建立以车速为自变量的分段函数，车速较小时，在最低频率fmin和最高频率fmax之间选择较低频率，以所述较低频率发送数据；当车速较大时，在最低频率fmin和最高频率fmax之间选择较高频率，以所述较高频率发送数据。
9.如权利要求8所述的GPS远程终端，其特征在于：车辆的静止状态为发动机不工作的状态，其至少包括以下一种情况：车辆在停车场或工地停留、锁车、被拖车运载。
10.如权利要求8所述的GPS远程终端，其特征在于：车辆的故障状态至少包括以下一种情况：①车辆的速度v大于预设的最大安全行驶速度vmax；②发动机水温超过预设温度值；③发动机转速超过预设转速值；④油压低于预设油压值。
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