CN104570893A - 一种挖机智能一体化装置及方法 - Google Patents

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蒙文德
王�琦
吴江维
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/048—Monitoring; Safety

Abstract

本发明涉及一种挖机智能一体化装置及方法，包括传感监控模块、主机、数字监控模块和无线通信模块，所述主机分别与所述数字监控模块和传感监控模块连接，所述数字监控模块与所述无线通信模块连接，所述无线通信模块通过无线网络与外部控制器连接。相对现有技术，本发明能减少装配工时，缩小占用空间，兼容性强，降低生产成本，且能在执行锁机功能时只是让挖掘机转到怠速轻载状态。

Description

一种挖机智能一体化装置及方法
技术领域
本发明涉及水平定向钻技术领域，特别涉及一种挖机智能一体化装置及方法。
背景技术
目前我们国内市场上的挖掘机都是将挖机各项数据采集显示及GPS远程监控功能分别用独立电器仪表监控；这就要求数据采集显示仪表和GPS远程监控仪表必须能相互兼容；还提高了生产成本，也使得仪表易于拆解和损坏；除此之外在我们执行锁机操作后，挖掘机由工作状态直接熄火；如果执行锁机操作的是工作中的挖掘机，挖掘机处于危险工作状态，这可能威胁到操作人员的人身安全。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能减少装配工时，缩小占用空间，兼容性强，降低生产成本，且能在执行锁机功能时只是让挖掘机转到怠速轻载状态的挖机智能一体化装置及方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种挖机智能一体控制方法，包括如下步骤：
步骤S1.传感监控模块获取定位信号，并将定位信号经给主机传输给数字监控模块；
步骤S2.数字监控模块对定位信号进行信号转换及数据显示，并将转换后的定位信号经无线通信模块传输给外部控制器进行显示定向钻位置；
步骤S3.外部控制器根据定位信息进行判断，当挖机超出预定范围，外部控制器产生控制信号通过无线通信模块传输给数字监控模块，数字监控模块3将控制信号进行信号转换后传输给主机；
步骤S4.主机将控制信号进行分类处理后传输给传感监控模块进行锁机和锁机数据采集，以及经数字监控模块传输给电磁阀控制油路流量；
步骤S5.传感监控模块采集挖机的锁机状态信号，并传输给主机；
步骤S6.主机将锁机状态信号进行分类处理后传输给数字监控模块进行信号转换及数字监控模块的各显示装置进行数据显示，并将转换后的锁机状态信号经无线通信模块传输给外部控制器进行显示。
所述步骤S1包括如下步骤：
步骤S11.传感监控模块的定位单元获取定向钻的定位信息，并传输给其内部的第一插接组件，第一插接组件将定位信息传输给主机。
所述步骤S4包括如下步骤：
步骤S41.传感监控模块的第一插接组件接收主机的控制信号，并将控制信号传输给其内部的锁机执行单元，锁机执行单元控制定向钻进行锁机；其内部的信息采集单元对定向钻的锁机状态进行信息采集，并产生锁机状态信号传输给主机。
一种挖机智能一体控制装置，包括传感监控模块、主机、数字监控模块、无线通信模块和电磁阀，所述主机分别与所述数字监控模块和传感监控模块连接，所述数字监控模块分别与所述无线通信模块和电磁阀连接，所述无线通信模块通过无线网络与外部控制器连接；
所述传感监控模块，其用于获取定位信号并传送给主机，传输给数字监控模块，还用于根据接收的控制信号进行锁机和锁机数据采集，并将采集的锁机状态信号传输给主机；
所述主机，其用于将接收的定位信号传送给数字监控模块，还用于对接收控制信号进行分类处理后分别传输给传感监控模块和经数字监控模块传输给电磁阀，还用于将接收的锁机状态信号进行分类处理后传输给数字监控模块；
所述数字监控模块，其用于对接收的定位信号进行数据显示及信号转换，并将转换后的定位信号传输给无线通信模块，还用于将接收的控制信号进行信号转换后传输给主机；还用于将接收的锁机状态信号进行信号转换及数据显示后经无线通信模块传输给外部控制器；
所述无线通信模块，其用于将接收的定位信号传输给外部控制器，还用于将接收的控制信号传输给数字监控模块，还用于将接收的锁机状态信号传输给外部控制器；
所述电磁阀，其用于根据控制信号控制挖机的油路供油的流量。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述传感监控模块包括定位单元、第一插接组件、锁机执行单元和信息采集单元，所述第一插接组件分别和定位单元、锁机执行单元连接，所述第一插接组件和信息采集单元分别与所述主机连接；
所述定位单元，其用于获取定向钻的定位信息，并传输给第一插接组件；
所述第一插接组件，其用于接收定位单元的定位信息，并传输给主机，还用于接收主机的控制信号，并传输给锁机执行单元；
所述锁机执行单元，其用于接收第一插接组件的控制信号，并对定向钻进行锁机；
所述信息采集单元，其用于接收主机的控制信号，对定向钻的锁机状态进行信息采集，并产生锁机状态信号传输给主机。
进一步，所述传感监控模块内设置有执行锁机程序，定向钻紧急锁车时，执行锁机程序能使机车进入怠速状态。
进一步，所述数字监控模块包括第二插接组件和数字监控端，所述插接组件和数字监控端连接，所述第二插接组件分别与所述主机和无线通信模块连接。
进一步，所述数字监控模块运用DSP处理系统将传感监控模块的模拟信号转化为数字信号并显示出来。
进一步，所述无线通信模块包括第三插接组件和无线通信端，所述第三插接组件和连接，所述第三插接组件与所述第二插接组件连接，且无线通信端通过无线网络与外部控制器连接。
本发明的有益效果是：本发明是一款集数据采集、显示及控制等各项技术综合于一体的高性能监控仪表系统；它利用最新的DSP处理系统将模拟信号转化为数字信号并在显示器上显示出来，它不仅可采集挖掘机上的各种传感器及报警信息，并在显示屏上直观动态的显示出来，可对报警信息加以报警，同时，可将采集到的挖机状态通过GPS远程监控发送到外部控制器上，以实现对车辆状态的记录与监控；不需担心仪器不兼容问题；在结构上减少了为各种仪表预留的空间位置，还能为车间装配减少工时，不仅降低了生产成本，并且这款仪表加装了比例阀控制，在执行锁机功能时只是让挖掘机转到怠速轻载状态，确保机子在工作遇到锁机时保证驾驶人员的人身安全。
附图说明
图1为本发明一种水平定向钻智能集中控制装置的电路原理图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、传感监控模块，2、主机，3、数字监控模块，4、无线通信模块，5、电磁阀。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种挖机智能一体控制方法，包括如下步骤：
步骤S1.传感监控模块1获取定位信号，并将定位信号经给主机2传输给数字监控模块3；
步骤S2.数字监控模块3对定位信号进行信号转换及数据显示，并将转换后的定位信号经无线通信模块4传输给外部控制器进行显示定向钻位置；
步骤S3.外部控制器根据定位信息进行判断，当挖机超出预定范围，外部控制器产生控制信号通过无线通信模块4传输给数字监控模块3，数字监控模块3将控制信号进行信号转换后传输给主机2；
步骤S4.主机2将控制信号进行分类处理后传输给传感监控模块1进行锁机和锁机数据采集，以及经数字监控模块3传输给电磁阀5控制油路流量；
步骤S5.传感监控模块1采集挖机的锁机状态信号，并传输给主机2；
步骤S6.主机2将锁机状态信号进行分类处理后传输给数字监控模块3进行信号转换及数字监控模块3的各显示装置进行数据显示，并将转换后的锁机状态信号经无线通信模块4传输给外部控制器进行显示。
所述步骤S1包括如下步骤：
步骤S11.传感监控模块1的定位单元获取定向钻的定位信息，并传输给其内部的第一插接组件，第一插接组件将定位信息传输给主机2。
所述步骤S4包括如下步骤：
步骤S41.传感监控模块1的第一插接组件接收主机2的控制信号，并将控制信号传输给其内部的锁机执行单元，锁机执行单元控制定向钻进行锁机；其内部的信息采集单元对定向钻的锁机状态进行信息采集，并产生锁机状态信号传输给主机2。
一种挖机智能一体控制装置，包括传感监控模块1、主机2、数字监控模块3、无线通信模块4和电磁阀5，所述主机2分别与所述数字监控模块3和传感监控模块1连接，所述数字监控模块3分别与所述无线通信模块4和电磁阀5连接，所述无线通信模块4通过无线网络与外部控制器连接；
所述传感监控模块1，其用于获取定位信号并传送给主机2，传输给数字监控模块3，还用于根据接收的控制信号进行锁机和锁机数据采集，并将采集的锁机状态信号传输给主机2；
所述主机2，其用于将接收的定位信号传送给数字监控模块3，还用于对接收控制信号进行分类处理后分别传输给传感监控模块1和经数字监控模块3传输给电磁阀5，还用于将接收的锁机状态信号进行分类处理后传输给数字监控模块3；
所述数字监控模块3，其用于对接收的定位信号进行数据显示及信号转换，并将转换后的定位信号传输给无线通信模块4，还用于将接收的控制信号进行信号转换后传输给主机2；还用于将接收的锁机状态信号进行信号转换及数据显示后经无线通信模块4传输给外部控制器，数字监控模块3进行数据显示，便于挖机内操作者了解信息；
所述无线通信模块4，其用于将接收的定位信号传输给外部控制器，还用于将接收的控制信号传输给数字监控模块3，还用于将接收的锁机状态信号传输给外部控制器，外部控制器进行数据显示，便于远程控制者通过外部控制器了解信息；
所述电磁阀5，其用于根据控制信号控制挖机的油路供油的流量。
所述传感监控模块1包括定位单元、第一插接组件、锁机执行单元和信息采集单元，所述第一插接组件分别和定位单元、锁机执行单元连接，所述第一插接组件和信息采集单元分别与所述主机2连接；
所述定位单元，其用于获取定向钻的定位信息，并传输给第一插接组件；
所述第一插接组件，其用于接收定位单元的定位信息，并传输给主机2，还用于接收主机2的控制信号，并传输给锁机执行单元；
所述锁机执行单元，其用于接收第一插接组件的控制信号，并对定向钻进行锁机；
所述信息采集单元，其用于接收主机2的控制信号，对定向钻的锁机状态进行信息采集，并产生锁机状态信号传输给主机2。
所述传感监控模块1内设置有执行锁机程序，定向钻紧急锁车时，执行锁机程序能使机车进入怠速状态。
所述数字监控模块3包括第二插接组件和数字监控端，所述插接组件和数字监控端连接，所述第二插接组件分别与所述主机2和无线通信模块4连接。
所述数字监控模块3运用DSP处理系统将传感监控模块的模拟信号转化为数字信号并显示出来。
所述无线通信模块4包括第三插接组件和无线通信端，所述第三插接组件和连接，所述第三插接组件与所述第二插接组件连接，且无线通信端通过无线网络与外部控制器连接。
本发明是一款集数据采集、显示及控制等各项技术综合于一体的高性能监控仪表系统；它利用最新的DSP处理系统将模拟信号转化为数字信号并在显示器上显示出来，它不仅可采集挖掘机上的各种传感器及报警信息，并在显示屏上直观动态的显示出来，可对报警信息加以报警，同时，可将采集到的挖机状态通过无线通信模块发送到外部控制器上，以实现对车辆状态的记录与监控；不需担心仪器不兼容问题；在结构上减少了为各种仪表预留的空间位置，还能为车间装配减少工时，不仅降低了生产成本，并且这款仪表加装了比例阀控制，在执行锁机功能时只是让挖掘机转到怠速轻载状态，确保机子在工作遇到锁机时保证驾驶人员的人身安全。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种挖机智能一体控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1.传感监控模块(1)获取定位信号，并将定位信号经给主机(2)传输给数字监控模块(3)；
步骤S2.数字监控模块(3)对定位信号进行信号转换及数据显示，并将转换后的定位信号经无线通信模块(4)传输给外部控制器进行显示定向钻位置；
步骤S3.外部控制器根据定位信息进行判断，当挖机超出预定范围，外部控制器产生控制信号通过无线通信模块(4)传输给数字监控模块(3)，数字监控模块(3)将控制信号进行信号转换后传输给主机(2)；
步骤S4.主机(2)将控制信号进行分类处理后传输给传感监控模块(1)进行锁机和锁机数据采集，以及经数字监控模块(3)传输给电磁阀(5)控制油路流量；
步骤S5.传感监控模块(1)采集挖机的锁机状态信号，并传输给主机(2)；
步骤S6.主机(2)将锁机状态信号进行分类处理后传输给数字监控模块(3)进行信号转换及数字监控模块(3)的各显示装置进行数据显示，并将转换后的锁机状态信号经无线通信模块(4)传输给外部控制器进行显示。
2.根据权利要求1所述一种挖机智能一体控制方法，其特征在于，所述步骤S1包括如下步骤：
步骤S11.传感监控模块(1)的定位单元获取定向钻的定位信息，并传输给其内部的第一插接组件，第一插接组件将定位信息传输给主机(2)。
3.根据权利要求1所述一种挖机智能一体控制方法，其特征在于，所述步骤S4包括如下步骤：
步骤S41.传感监控模块(1)的第一插接组件接收主机(2)的控制信号，并将控制信号传输给其内部的锁机执行单元，锁机执行单元控制定向钻进行锁机；其内部的信息采集单元对定向钻的锁机状态进行信息采集，并产生锁机状态信号传输给主机(2)。
4.一种挖机智能一体控制装置，其特征在于：包括传感监控模块(1)、主机(2)、数字监控模块(3)、无线通信模块(4)和电磁阀(5)，所述主机(2)分别与所述数字监控模块(3)和传感监控模块(1)连接，所述数字监控模块(3)分别与所述无线通信模块(4)和电磁阀(5)连接，所述无线通信模块(4)通过无线网络与外部控制器连接；
所述传感监控模块(1)，其用于获取定位信号并传送给主机(2)，传输给数字监控模块(3)，还用于根据接收的控制信号进行锁机和锁机数据采集，并将采集的锁机状态信号传输给主机(2)；
所述主机(2)，其用于将接收的定位信号传送给数字监控模块(3)，还用于对接收控制信号进行分类处理后分别传输给传感监控模块(1)和经数字监控模块(3)传输给电磁阀(5)，还用于将接收的锁机状态信号进行分类处理后传输给数字监控模块(3)；
所述数字监控模块(3)，其用于对接收的定位信号进行数据显示及信号转换，并将转换后的定位信号传输给无线通信模块(4)，还用于将接收的控制信号进行信号转换后传输给主机(2)；还用于将接收的锁机状态信号进行信号转换及数据显示后经无线通信模块(4)传输给外部控制器；
所述无线通信模块(4)，其用于将接收的定位信号传输给外部控制器，还用于将接收的控制信号传输给数字监控模块(3)，还用于将接收的锁机状态信号传输给外部控制器；
所述电磁阀(5)，其用于根据控制信号控制挖机的油路供油的流量。
5.根据权利要求4所述一种挖机智能一体控制装置，其特征在于：所述传感监控模块(1)包括定位单元、第一插接组件、锁机执行单元和信息采集单元，所述第一插接组件分别和定位单元、锁机执行单元连接，所述第一插接组件和信息采集单元分别与所述主机(2)连接；
所述定位单元，其用于获取定向钻的定位信息，并传输给第一插接组件；
所述第一插接组件，其用于接收定位单元的定位信息，并传输给主机(2)，还用于接收主机(2)的控制信号，并传输给锁机执行单元；
所述锁机执行单元，其用于接收第一插接组件的控制信号，并对定向钻进行锁机；
所述信息采集单元，其用于接收主机(2)的控制信号，对定向钻的锁机状态进行信息采集，并产生锁机状态信号传输给主机(2)。
6.根据权利要求4所述一种挖机智能一体控制装置，其特征在于：所述传感监控模块(1)内设置有执行锁机程序，定向钻紧急锁车时，执行锁机程序能使机车进入怠速状态。
7.根据权利要求4所述一种挖机智能一体控制装置，其特征在于：所述数字监控模块(3)包括第二插接组件和数字监控端，所述插接组件和数字监控端连接，所述第二插接组件分别与所述主机(2)和无线通信模块(4)连接。
8.根据权利要求4所述一种挖机智能一体控制装置，其特征在于：所述数字监控模块(3)运用DSP处理系统将传感监控模块的模拟信号转化为数字信号并显示出来。
9.根据权利要求4所述一种挖机智能一体控制装置，其特征在于：所述无线通信模块(4)包括第三插接组件和无线通信端，所述第三插接组件和连接，所述第三插接组件与所述第二插接组件连接，且无线通信端通过无线网络与外部控制器连接。
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