CN104950709A - 一种基于运行数据特征识别的设备工效分析系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于运行数据特征识别的设备工效分析系统，包括硬件部分和软件部分，其特征在于硬件部分包括加速度传感器、振动传感器、光感传感器、卫星天线、定位芯片、电源、计算芯片、SIM卡和数据天线，软件部分包括控制系统、模型校验系统、云服务器、车联网系统和客户端；有益效果是能够远程监控工程机械的运行状况，准确掌握设备的地理位置，车况、工况、工效等信息，既能满足工程机械类设备高效管控的实际工程需求，填补技术空白，又可产生较大的社会效益与经济效益。

Description

一种基于运行数据特征识别的设备工效分析系统

技术领域

本发明涉及智能电子仪器领域，特别是涉及一种基于运行数据特征识别的设备工效分析系统。

背景技术

随着科学技术的不断进步，经济的高速增长，我国工程机械行业发展迅猛，但是目前工程机械上使用的GPS远程管理系统，均需要借助设备的主机协议、发动机协议来得到控制器、发动机等各项关键数据指标来分析工效数据。如未获得主机及发动机厂商协议允许将无法获得远程设备的具体工况信息、驾驶员信息、工效信息和车况信息。首先，现有技术对设备工效分析必须要基于主机协议及发动机协议，如主机厂商因为技术保密的考虑，不提供控制器和发动机等具体工作数据获取协议，将无法得到设备的工效、工况、驾驶员、车况等信息。另外，即使获得主机协议的允许获取各种工作数据，但是目前市场各类设备厂商林立，种类繁多，控制器版本不统一，需要进行大量的数据转换工作，根本无法快速得到设备工效信息。最后，设备的使用者必须依赖专业技术开发和主机生产厂支持才能获得设备运行工况及工效数据。

为了解决目前现有技术必须受制于主机厂商及主机协议，控制器版本繁多，标准不统一等技术瓶颈，本发明提出了一种基于运行数据特征识别的设备工效分析系统，其输入量极少，无需主机协议及发动机协议的许可，无需采集发动机、控制器中繁杂的数据信息，只需采集设备的频率、加速度、电流和电压，无需主机厂商专业技术支持就可以通过特征识别出设备的工况、工效、车况、操作者的信息，控制系统的模型校验考虑因素全面，辨识准确，与实际状况匹配度极高，输出信息直观简明，既能满足远程管理工程机械设备的实际工程需求，填补相关技术空白，又可产生较大的社会效益与经济效益。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于运行数据特征识别的设备工效分析系统，无需采集采集发动机、控制器的工作数据，不需要借助设备的主机协议、发动机协议的许可来分析工效数据，有效避免了因设备技术协议保密，无法获得发动机、控制器主要工作数据的难题；解决了市场各类设备厂商林立，种类繁多，控制器版本不统一的背景下，如何快速获得设备工效信息这一难题；为设备的使用者提供了不依赖专业技术开发和主机生产厂支持即可获得设备运行工况及工效数据的方法。

一种基于运行数据特征识别的设备工效分析系统，包括硬件部分和软件部分，其特征在于硬件部分包括加速度传感器、振动传感器、光感传感器、卫星天线、定位芯片、电源、计算芯片、SIM卡和数据天线，软件部分包括控制系统、模型校验系统、云服务器、车联网系统和客户端，分析系统预先根据工序、工况、机型、驾驶员的差异性对控制系统进行模型校验和修正，分析系统无需采集发动机、控制器的工作数据指标，只需采集设备运行时的定位信息、振动信号、加速度信号、电流信号、电压信号，通过SIM卡将经过数据特征识别后的信息传送到远程客户端，最后在客户端上直接显示设备的位置信息、工况信息、驾驶员信息、工效信息、车况信息。

更进一步，分析系统的输入信息为定位信息、加速度信号、振动信号、电压信号、电流信号，输出信息为工况信息、驾驶员信息、工效信息、车况信息、位置信息。

更进一步，控制系统的模型校验与修正包括按工序校验、按工况校验、按机型校验和按驾驶员校验。

更进一步，控制系统的驾驶员校验包括职业技能、驾驶年限和操作习惯的校核。

更进一步，控制系统的工况校验包括采石作业、水下作业、采沙作业和采土作业的校核。

更进一步，控制系统的工序校验包括工程机械的空转、回转、挖掘和回位的校核。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：无需采集设备的发动机、控制器数据工作数据，设备拥有者能够远程监控工程机械的运行状况，随时准确掌握设备的地理位置，车况、工况、工效、驾驶员等信息，有效防控风险，提高设备的投资回报率，既能满足工程机械类设备高效管控的实际工程需求，填补技术空白，又可产生较大的社会效益与经济效益。

附图说明

图1是设备工效分析系统的组成原理图；

图2是设备工效分析系统的控制原理图。

具体实施方式

参考附图描述本发明的实施方式，下面结合图1-图2对本发明进行具体说明。以工程机械的挖掘机为例，将设备工效分析系统安装在挖掘机上，卫星天线和定位芯片确定挖掘机所处的地理位置信息，并将经纬度信息传送到计算芯片中，与此同时设备工效分析系统实时采集固定安装位置处挖掘机的振动频率信号、加速度信号、电流信号和电压信号，将这些采集到的输入量传送到控制系统的计算芯片中，计算芯片调用经过考虑多因素校验过的控制模型，进行运行特征识别，不同的输入信号经过运行特征识别后对应不同的输出信息，系统直接输出设备的位置信息、工况信息、驾驶员信息、工效信息、车况信息，并将这些信息通过SIM卡和数据天线无线传送到远程的客户端上，设备的所有者能够在远程通过电脑或者手机可以随时掌握挖掘机在工地作业的各种工况、工效等信息，确保挖掘机的高效健康使用，提高投资回报率。另外设备工效分析系统中带有光感传感器，具有光感防拆系统，一旦设备工效分析系统从挖掘机中拆卸下来，系统就能自动报警，将信息发送到客户端，提醒挖掘机的所有者采取相应措施预防损失。

以上所述，仅是发明的较佳实施方式，并非对本发明做任何限制，凡是根据本发明实质对以上实施方式所作的任何修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于运行数据特征识别的设备工效分析系统，包括硬件部分和软件部分，其特征在于硬件部分包括加速度传感器、振动传感器、光感传感器、卫星天线、定位芯片、电源、计算芯片、SIM卡和数据天线，软件部分包括控制系统、模型校验系统、云服务器、车联网系统和客户端，分析系统预先根据工序、工况、机型、驾驶员的差异性对控制系统进行模型校验和修正，分析系统无需采集发动机、控制器的工作数据指标，只需采集设备运行时的定位信息、振动信号、加速度信号、电流信号、电压信号，通过SIM卡将经过数据特征识别后的信息传送到远程客户端，最后在客户端上直接显示设备的位置信息、工况信息、驾驶员信息、工效信息、车况信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于运行数据特征识别的设备工效分析系统，其特征在于分析系统的输入信息为定位信息、加速度信号、振动信号、电压信号、电流信号，输出信息为工况信息、驾驶员信息、工效信息、车况信息、位置信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于运行数据特征识别的设备工效分析系统，其特征在于控制系统的模型校验与修正包括按工序校验、按工况校验、按机型校验和按驾驶员校验。

4.根据权利要求1所述的一种基于运行数据特征识别的设备工效分析系统，其特征在于控制系统的驾驶员校验包括职业技能、驾驶年限和操作习惯的校核。

5.根据权利要求1所述的一种基于运行数据特征识别的设备工效分析系统，其特征在于控制系统的工况校验包括采石作业、水下作业、采沙作业和采土作业的校核。

6.根据权利要求1所述的一种基于运行数据特征识别的设备工效分析系统，其特征在于控制系统的工序校验包括工程机械的空转、回转、挖掘和回位的校核。