CN105181353B - 一种故障诊断系统及具有该系统的电动工业车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种故障诊断系统，所述故障诊断系统包括一故障诊断模块、一输入设备、一控制器、一输出设备和一输出终端，其中，所述故障诊断模块的输入端与所述输入设备相连，所述故障诊断模块的输出端与所述控制器、所述输出设备以及所述输出终端相连，作为信号的监测与判断。本发明所述的故障诊断系统具有模块化，便于与其他设备或者系统连接，方便售后维修人员及时处理设备或者系统，提高生产效率。

Description

一种故障诊断系统及具有该系统的电动工业车辆

技术领域

本发明涉及一种故障诊断系统，特别涉及一种故障诊断系统及具有该系统的电动工业车辆。

背景技术

目前仓储车辆的使用群体是非专业的而且层次非常低，对于车辆出现故障，则需要专业的售后服务人员进行处理，这样就会造成客户使用不方便，而且售后人员对于故障的处理需要一定的时间，延误工期。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种故障诊断系统，用以克服上述技术缺陷。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，提供一种故障诊断系统，所述故障诊断系统包括一故障诊断模块、一输入设备、一控制器、一输出设备和一输出终端，其中，所述故障诊断模块的输入端与所述输入设备以及相连，所述故障诊断模块的输出端与所述控制器、所述输出设备以及所述输出终端相连，作为信号的监测与判断；

所述故障诊断模块包括一I/O接口、一MCU处理器和一第一存储器，其中，所述I/O接口、MCU处理器以及第一存储器依次相连，并进行信号的传递；由所述I/O接口接收所述输入设备中传递过来的信号，并将该信号传递给所述MCU处理器，由所述MCU处理判断该信号是否为正常信号，并将判断结果传递给所述第一存储器，由所述第一存储器对处理后的信号进行存储，并将处理后的信号传递给对应模块，如果为正常信号，则传递给所述控制器，再从所述控制器中输出，驱动电机运作；如果为非正常信号，则传递给所述输出设备。

本发明所述的故障诊断系统具有模块化，便于与其他设备或者系统连接，方便售后维修人员及时处理设备或者系统，提高生产效率。

较佳的，所述故障诊断模块还包括一WIFI接口、一GPS接口和一USB接口，其中，WIFI接口、GPS接口和USB接口均与所述MCU处理器相连，作为所述故障诊断模块的信号接收的接口；所述WIFI接口与互联网配套使用，采用无线接收所述输入设备传递过来的信号；所述GPS接口采用远程控制来接收所述输入设备传递过来的信号；所述USB接口采用数据线的方式来接收所述输入设备传递过来的信号。

增加所述故障诊断模块接收信号的方式，使得所述故障诊断系统的多样化。

较佳的，所述故障诊断系统还包括一自检单元，其中，所述自检单元与所述故障诊断模块中的I/O接口相连，使得所述自检单元与所述故障诊断模块共用一个信号接口，同时接受从所述输入设备中传递过来的信号，并对该信号进行检测，判断其是否为正常信号。

采用这样的自检模式，可提高产品的合格率，而且相应的可以减少产品后期维修的成本与时间，提高了工作效率，而且通过自检单元还可以检测出产品最容易出现故障的结构或者模块，以此来激励生产厂商的自主研发能力，提高产品的可靠性。

较佳的，所述自检单元包括一模数转换器、一比对器、一第二存储器和一监视设备，其中，所述比对器的输入端分别与所述模数转换器以及所述第二存储器相连，所述比对器的输出端与所述监视设备相连，用以信号的对比；所述模数转换器接收由所述I/O接口传递过来的信号，并将此信号进行模数转换，由原先的模拟信号转换成数字信号，然后将数字信号传递给所述比对器，所述比对器接收该数字信号，再调取所述第二存储器中的正常信号，将两组信号进行对比，判断是否一致，最后将比对的结果通过所述监视设备进行显示。

较佳的，所述MCU处理器还包括一自检耦合单元，用于对所述MCU处理器型号进行抽样自检，并形成自检信号包通过所述I/O接口发送至所述自检单元；

所述自检耦合单元抽样自检的抽检率η通过下式确定：

$\mathrm{\η}=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{\mathrm{i\η}}_i}{{\mathrm{\η}}_{MCU}}+1$

其中，N为车辆内部可能产生错误的系统总数，η_MCU为所述处理器MCU中检测出错误的错误率，η_i为所述处理器MCU检测出的错误中i重交叉系统错误的错误率。

本发明还一种具有所述故障诊断系统的电动工业车辆，所述故障诊断系统与电动工业车辆中的各个系统相连接，实时监测各个系统的工作状态。

本发明所述的故障诊断系统与电动工业车辆相结合，方便维修工人能及时发现车辆故障，及时作出相应的维修方案，省时、方便。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：(1)本发明所述的故障诊断系统具有模块化，便于与其他设备或者系统连接，方便售后维修人员及时处理设备或者系统，提高生产效率；(2)增加所述故障诊断模块接收信号的方式，使得所述故障诊断系统的多样化；(3)采用这样的自检模式，可提高产品的合格率，而且相应的可以减少产品后期维修的成本与时间，提高了工作效率，而且通过自检单元还可以检测出产品最容易出现故障的结构或者模块，以此来激励生产厂商的自主研发能力，提高产品的可靠性；(4)本发明所述的故障诊断系统与电动工业车辆相结合，方便维修工人能及时发现车辆故障，及时作出相应的维修方案，省时、方便。

附图说明

图1为本发明故障诊断系统的结构示意框图；

图2为本发明故障诊断系统中故障模块的结构示意框图；

图3为本发明故障诊断系统中实施例一的结构示意框图；

图4为本发明故障诊断系统中实施例二的结构示意框图；

图5为本发明故障诊断系统中实施例二中的自检单元的结构示意框图；

图6为本发明具有故障诊断系统的电动工业车辆的结构示意框图；

图7为本发明具有故障诊断系统的电动工业车辆中电动工业车辆的具体结构示意框图；

图8为本发明具有故障诊断系统的电动工业车辆中实施例四的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

请参阅图1所示，其为本发明故障诊断系统的结构示意框图；所述故障诊断系统包括一故障诊断模块1、一输入设备2、一控制器4、一输出设备5和一输出终端6，其中，所述故障诊断模块1的输入端与所述输入设备2相连，所述故障诊断模块1的输出端与所述控制器4、所述输出设备5以及所述输出终端6相连，其作为信号的监测与判断；若此信号为正常信号，则直接通过所述故障诊断模块1、所述控制器4，再从所述控制器4中输出，驱动电机运作；或者直接通过所述故障诊断模块1，从所述输出终端6输出；若此信号为非正常信号，则通过所述故障诊断模块1对该信号进行处理，并在所述输出设备5中显示；所述输入设备2均作为信号的输入端，其一方面将信号直接经所述控制器4，由所述输出终端6输出；另一方面将信号传递给所述故障诊断模块1，由所述故障诊断模块1对该信号进行监测，判断其是否为正常信号。

结合图2所示，其为本发明故障诊断系统中故障模块的结构示意框图；所述故障诊断模块1包括一I/O接口11、一MCU处理器12和一第一存储器13，其中，所述I/O接口11、MCU处理器12以及第一存储器13依次相连，并进行信号的传递；由所述I/O接口11接收所述输入设备2中传递过来的信号，并将该信号传递给所述MCU处理器12，由所述MCU处理判断该信号是否为正常信号，并将判断结果传递给所述第一存储器13，由所述第一存储器13对处理后的信号进行存储，并将存储后的信号传递给对应的模块，如果为正常信号，则传递给所述控制器4，再从所述控制器4中输出，驱动电机运作；如果为非正常信号，则传递给所述输出设备5，其中，输出设备5如仪表。

本发明所述的故障诊断系统具有模块化，便于与其他设备或者系统连接，方便售后维修人员及时处理设备或者系统，提高生产效率。

实施例一

如上述所述的故障诊断系统，本实施例与其不同之处在于，参阅图3所示，其为本发明故障诊断系统中实施例一的结构示意框图；所述故障诊断模块1还包括一WIFI接口14、一GPS接口15、一USB接口16与一GPRS单元17，其中，WIFI接口14、GPS接口15、USB接口16、GPRS单元17均与所述MCU处理器12相连，作为所述故障诊断模块1的信号接收的接口；所述WIFI接口14与互联网配套使用，采用无线接收所述输入设备2传递过来的信号；所述GPS接口15采用远程控制来接收所述输入设备2传递过来的信号；所述USB接口16采用数据线的方式来接收所述输入设备2传递过来的信号。增加所述故障诊断模块1接收信号的方式，使得所述故障诊断系统的多样化。

实施例二

如上述所述的故障诊断系统，本实施例与其不同之处在于参阅图4所示，其为本发明故障诊断系统中实施例二的结构示意框图；结合图5所示，其为本发明故障诊断系统中实施例二中的自检单元的结构示意框图；所述故障诊断系统还包括一自检单元7，其中，所述自检单元7与所述故障诊断模块1中的I/O接口11相连，使得所述自检单元7与所述故障诊断模块1共用一个信号接收口，同时接收从所述输入设备2中传递过来的信号，并对该信号进行检测，判断其是否为正常信号；所述自检单元7主要用以产品在出厂之前的质检，用以提高产品出厂的合格率。

所述自检单元7包括一模数转换器71、一比对器72、一第二存储器73和一监视设备74，其中，所述比对器72的输入端分别与所述模数转换器71以及所述第二存储器73相连，所述比对器72的输出端与所述监视设备74相连，用以信号的对比；所述模数转换器71接收由所述I/O接口11传递过来的信号，并将此信号进行模数转换，由原先的模拟信号转换成数字信号，然后将数字信号传递给所述比对器72，所述比对器72接收该数字信号，再调取所述第二存储器73中的正常信号，将两组信号进行对比，判断是否一致，最后将比对的结果通过所述监视设备74进行显示。上述所述自检单元7中的第二存储器73可以与所述故障诊断模块1中的第一存储器13共用一个，也可以分开使用，各自用各自的存储器。

采用这样的自检模式，可提高产品的合格率，而且相应的可以减少产品后期维修的成本与时间，提高了工作效率。通过自检单元7还可以检测出产品最容易出现故障的结构或者模块，以此来激励生产厂商的自主研发能力，提高产品的可靠性。

在上述实施例的基础之上，上述MCU处理器12包括一自检耦合单元，上述自检耦合单元，所述自检耦合单元对处理器所处理的信号进行抽样自检，形成自检信号包，通过所述I/O接口11将所述自检信号包传送至所述自检单元7中。

所述自检单元7对所述处理器传送的信号进行自检过程中，如果其所自检的信号事先经过所述自检耦合单元检验过，也就是说所述自检单元7收到的所述自检信号包中包括该信号的检验结果的话，自检单元7将自身的检验结果与所述自检信号包中的结果进行对比，若一致，则正常处理，若不一致，则重新自检该信号。这样可以大大提升自检准确率。

所述自检耦合单元对信号进行抽检，并且对抽检频率进行跟随调整，抽检率η通过下式确定：

$\mathrm{\η}=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{\mathrm{i\η}}_i}{{\mathrm{\η}}_{MCU}}+1$

其中，N为车辆内部可能产生错误的系统总数，η_MCU为所述处理器MCU中检测出错误的错误率，η_i为i重交叉系统错误的错误率。

其中，有些系统错误涉及多个系统，这种与i个系统相关的错误，被称为i重交叉系统错误。

实施例三

如上述所述的故障诊断系统，本实施例与其不同之处在于，请参阅图6所示，其为本发明具有故障诊断系统的电动工业车辆的结构示意框图；结合图7所示，其为本发明具有故障诊断系统的电动工业车辆中电动工业车辆的具体结构示意框图；本实施例是将所述故障诊断系统运用于电动工业车辆8中，并与电动工业车辆8中的各个系统相连接，实时监测各个系统的工作状态。

所述电动工业车辆8包括一启动系统81、一行走系统82、一电气系统83、一声控系统84、一执行系统85、一液压系统87、一转向系统88与一提升系统89，其中，所述启动系统81、行走系统82、电气系统83、声控系统84、执行系统85、液压系统87、转向系统88与提升系统89分别与所述故障诊断系统相连，通过所述故障诊断系统来监测判断所述启动系统81、行走系统82、电气系统83、声控系统84、执行系统85、液压系统87、转向系统88与提升系统89是否处于正常的工作状态。所述启动系统81用以开启或者关闭所述电动工业车辆8；所述行走系统82用以所述电动工业车辆8的前进、倒退及转弯等行走动作；所述电气系统83作为所述电动工业车辆8的指挥部，控制整个所述电动工业车辆8的运行；所述声控系统84用以控制所述电动工业车辆8中的语音设备；所述执行系统85用以操作所述电动工业车辆8外部机构作业；所述液压系统87为所述车辆提供液压驱动；所述转向系统88为车辆提供转向扭矩并且提供转向监视；所述提升系统89用于当车辆需要被提升垂直高度时，能够与外部设备配合实现车辆在垂直方向上的位置。

本发明所述的故障诊断系统与电动工业车辆相结合，方便维修工人能及时发现车辆故障，及时作出相应的维修方案，省时、方便。

实施例四

如上述所述的电动工业车辆，本实施例与其不同之处在于，参阅图8所示，其为本发明具有故障诊断系统的电动工业车辆中实施例四的结构示意图；所述电动工业车辆8还包括一储备系统86，所述储备系统86与所述故障诊断系统相连，所述储备系统86作为所述电动工业车辆8的备用系统，用以处理所述电动工业车辆8的紧急状况。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种故障诊断系统，其特征在于，所述故障诊断系统包括一故障诊断模块、一输入设备、一控制器、一输出设备和一输出终端，其中，所述故障诊断模块的输入端与所述输入设备相连，所述故障诊断模块的输出端与所述控制器、所述输出设备以及所述输出终端相连，作为对信号的监测与判断；

所述故障诊断模块包括一I/O接口、一MCU处理器和一第一存储器，其中，所述I/O接口、MCU处理器以及第一存储器依次相连，并进行信号的传递；由所述I/O接口接收所述输入设备中传递过来的信号，并将该信号传递给所述MCU处理器，由所述MCU处理判断该信号是否为正常信号，并将判断结果传递给所述第一存储器，由所述第一存储器对处理后的信号进行存储，并将处理后的信号传递给对应模块，如果为正常信号，则传递给所述控制器，再从所述控制器中输出，驱动电机运作；如果为非正常信号，则传递给所述输出设备；

所述故障诊断系统还包括一自检单元，其中，所述自检单元与所述故障诊断模块中的I/O接口相连，使得所述自检单元与所述故障诊断模块共用一个信号接口，同时接受从所述输入设备中传递过来的信号，并对该信号进行检测，判断其是否为正常信号；

所述MCU处理器还包括一自检耦合单元，用于对所述MCU处理器型号进行抽样自检，并形成自检信号包通过所述I/O接口发送至所述自检单元；

所述自检耦合单元抽样自检的抽检率η通过下式确定：

$\mathrm{\η}=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{\mathrm{i\η}}_i}{{\mathrm{\η}}_{MCU}}+1$

其中，N为车辆内部可能产生错误的系统总数，η_MCU为所述处理器MCU中检测出错误的错误率，η_i为所述处理器MCU检测出的错误中i重交叉系统错误的错误率。

2.根据权利要求1所述的故障诊断系统，其特征在于，所述故障诊断模块还包括一WIFI接口、一GPS接口和一USB接口，其中，WIFI接口、GPS接口和USB接口均与所述MCU处理器相连，作为所述故障诊断模块的信号接收的接口；所述WIFI接口与互联网配套使用，采用无线接收所述输入设备传递过来的信号；所述GPS接口采用远程控制来接收所述输入设备传递过来的信号；所述USB接口采用数据线的方式来接收所述输入设备传递过来的信号。

3.根据权利要求1所述的故障诊断系统，其特征在于，所述自检单元包括一模数转换器、一比对器、一第二存储器和一监视设备，其中，所述比对器的输入端分别与所述模数转换器以及所述第二存储器相连，所述比对器的输出端与所述监视设备相连，用以信号的对比；所述模数转换器接收由所述I/O接口传递过来的信号，并将此信号进行模数转换，由原先的模拟信号转换成数字信号，然后将数字信号传递给所述比对器，所述比对器接收该数字信号，再调取所述第二存储器中的正常信号，将两组信号进行对比，判断是否一致，最后将比对的结果通过所述监视设备进行显示。

4.一种具有权利要求1-3任一所述故障诊断系统的电动工业车辆，其特征在于，所述故障诊断系统与电动工业车辆中的各个系统相连接，实时监测各个系统的工作状态。