CN112686359A - 挖掘机斗数统计方法、装置及挖掘机 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种挖掘机斗数统计方法、装置及挖掘机，其中，挖掘机斗数统计方法包括：获取物料识别部件(30)对铲斗采集的物料成像信息；获取挖掘机在挖掘作业过程中反馈的实际工作时的电流值变化规律；在接收到挖掘作业指令后，根据物料成像信息和电流值变化规律判断本次挖掘作业是否有效。

Description

挖掘机斗数统计方法、装置及挖掘机

技术领域

本公开涉及挖掘机控制技术领域，尤其涉及一种挖掘机斗数统计方法、装置及挖掘机。

背景技术

随着科技的进步，挖掘机领域的发展也进入了加速期，特别是具备无人操作、远程控制功能的智能操作挖掘机在施工项目中发挥着重要的作用。设计一种适用于无人操作挖掘机的斗数自动统计装置，可以帮助用户精确完成挖掘斗数统计，有效提升任意时间段内的施工的量化统计工作。

在一种相关技术中，统计挖掘机施工斗数的方法是在挖掘机铲斗、斗杆、动臂的油缸上安装位移传感器的方式检测油缸的位移，进而分析挖掘机是否完成了有效挖掘过程，从而完成斗数统计。此种方案需要在铲斗、斗杆、动臂的油缸上安装三个位移传感器，成本较高；并且位移式传感器容易在运动过程中碰撞物料，产生故障；另外，数斗过程需要全程人工手动操作。

在另一种相关技术中，通过在手柄先导油回路以及主油泵管路上安装压力传感器，根据手柄控制挖掘机铲斗、斗杆、动臂以及回转动作时产生的压力变化规律，判断挖掘机是否完成了有效挖掘过程，从而完成斗数统计。此种方案需要在手柄先导油回路上安装八个传感器，并且主油泵管路上也安装压力传感器，传感器采购数量多成本较高，并且维护工作量大；数斗过程，需要全程人工手动操作；面对密度较小的物料，即使挖满斗，在铲斗挖料完成前后所对应的主油泵压力变化值不明显，容易出现漏统计的情况。

在再一种相关技术中，通过在铲斗、斗杆、动臂的油缸输油管路上增加压力传感器，并采集电控手柄在控制挖掘机铲斗、斗杆、动臂以及回转动作时产生的电信号变化规律，判断挖掘机是否完成了有效挖掘过程，从而完成斗数统计。此种方案在铲斗油缸输油管路上增加压力传感器，并增加两副电控手柄和对应的电液比例阀，电液控制回路需要进行较大改动，成本更高；数斗过程，需要全程人工手动操作；面对密度较小的物料，即使挖满斗，在铲斗挖料完成前后所对应的铲斗油缸处压力变化值不明显，容易出现漏统计的情况。

发明内容

本公开的实施例提供了一种挖掘机斗数统计方法、装置及挖掘机，能够自动准确地统计出挖掘机施工过程中的斗数。

根据本公开的第一方面，提供了一种挖掘机斗数统计方法，包括：

获取物料识别部件对铲斗采集的物料成像信息；

获取挖掘机在挖掘作业过程中反馈的实际工作时的电流值变化规律；

在接收到挖掘作业指令后，根据物料成像信息和电流值变化规律判断本次挖掘作业是否有效。

在一些实施例中，挖掘机斗数统计方法还包括：

获取存储器中保存的最新统计的斗数；

在判断出本次挖掘作业有效的情况下，在最新统计的斗数基础上进行累加。

在一些实施例中，挖掘机斗数统计方法还包括：

将累加后的斗数保存到存储器中，并对之前保存的斗数更新。

在一些实施例中，获取挖掘机在挖掘作业过程中反馈的实际工作时的电流值变化规律包括：

获取挖掘机的动臂、斗杆、铲斗执行挖掘作业以及车身回转过程中对应电液比例阀反馈的实际工作电流值；

根据获取的实际工作电流值分析出电流值变化规律。

在一些实施例中，挖掘作业指令包括物料挖掘指令，在接收到挖掘作业指令后，根据物料成像信息和电流值变化规律判断本次挖掘作业是否有效包括：

在接收到物料挖掘指令后，根据物料成像信息判断铲斗是否为空斗；

在挖掘物料过程中，判断动臂、斗杆和铲斗对应的电流值变化规律是否均符合完成有效物料挖掘动作的标准；

若铲斗不是空斗，且动臂、斗杆、铲斗的变化规律均符合完成有效挖掘动作的标准，则判定本次物料挖掘过程有效。

在一些实施例中，挖掘作业指令包括车身回转指令，在接收到挖掘作业指令后，根据物料成像信息和电流值变化规律判断本次挖掘作业是否有效包括：

在接收到车身回转指令后，判断在车身回转过程中回转装置的电流值变化规律是否符合完成有效回转动作的标准，若符合则判定本次车身回转过程有效。

在一些实施例中，挖掘作业指令包括物料释放指令，在接收到挖掘作业指令后，根据物料成像信息和电流值变化规律判断本次挖掘作业是否有效还包括：

在接收到物料释放指令后，判断动臂、斗杆、铲斗对应的电流值变化规律是否均符合完成有效物料释放动作的标准，若符合则判定本次物料释放过程有效。

在一些实施例中，根据物料成像信息和电流值变化规律判断本次挖掘作业是否有效还包括：

在同一次挖掘作业中，在判断出本次物料挖掘过程、车身回转过程和本次物料释放过程均有效的情况下，判定本次挖掘作业有效。

根据本公开的第二方面，提供了一种挖掘机斗数统计装置，用于执行上述实施例的挖掘机斗数统计方法。

根据本公开的第三方面，提供了一种挖掘机斗数统计装置，包括：

物料识别部件，被配置为采集铲斗中的物料成像信息；和

控制部件，与物料识别部件电连接，被配置为获取挖掘机在挖掘作业过程中反馈的实际工作时的电流值变化规律，并在接收到挖掘作业指令后，根据物料成像信息和电流值变化规律判断本次挖掘作业是否有效。

在一些实施例中，挖掘机斗数统计装置还包括存储器，与控制部件电连接；

其中，控制部件被配置为获取存储器中保存的最新统计的斗数，在判断出本次挖掘作业有效的情况下，在最新统计的斗数基础上进行累加，并将累加后的斗数保存到存储器中对之前保存的斗数更新。

在一些实施例中，控制部件包括：

上位机系统，被配置为根据物料成像信息判断本次挖掘作业是否出现空斗；和

下位控制器，被配置为获取挖掘机在挖掘作业过程中反馈的实际工作时的电流值变化规律，并结合上位机系统发送的铲斗状态识别结果，判断本次挖掘作业是否有效。

在一些实施例中，下位控制器包括：

电流获取模块，被配置为获取挖掘机的动臂、斗杆、铲斗执行挖掘作业以及车身回转过程中对应电液比例阀反馈的实际工作电流值；和

电流判断模块，被配置为根据采集的实际工作电流值分析出电流值变化规律。

在一些实施例中，控制部件包括：

上位机系统，被配置为根据物料成像信息判断本次挖掘作业是否出现空斗，并将识别结果传递给下位控制器；和

下位控制器，被配置为获取挖掘机在挖掘作业过程中电液比例阀反馈的实际工作时的电流值变化规律，并结合上位机系统发送的铲斗状态识别结果，判断本次挖掘作业是否有效。

在一些实施例中，控制部件包括：上位机系统和下位控制器，上位机系统被配置为向下位控制器发送挖掘作业指令，下位控制器被配置为向电液比例阀发送挖掘作业指令，计算并输出电液比例阀所需的控制电流值。

根据本公开的第四方面，提供了一种挖掘机，包括：上述实施例的挖掘机斗数统计装置。

在一些实施例中，挖掘机为无人操作挖掘机。

本公开实施例的挖掘机斗数统计方法，能够利用挖掘机执行作业时的实际电流值的变化规律判断挖掘作业是否有效，并结合物料识别部件进行综合判断，能够准确地判断出本次挖掘作业是否有效，无需安装操作手柄和其他压力传感器或位移传感器，整个工作过程实现无人化操作，信号反应灵敏，斗数计算和统计方法简单，可有效降低误判和漏判结果。由此，该统计方法可协助用户精确地完成挖掘斗数统计，有效提升任意时间段内的施工的量化统计工作。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1是本公开挖掘机斗数统计装置的一些实施例的模块组成示意图；

图2是本公开挖掘机斗数统计方法的一些实施例的流程图。

图3是本公开挖掘机斗数统计方法的另一些实施例的流程图。

图4是本公开挖掘机斗数统计方法的再一些实施例的流程图。

图5是本公开挖掘机斗数统计方法的一些具体实施例的流程图。

具体实施方式

以下详细说明本公开。在以下段落中，更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合，除非明确指出不可组合。尤其是，被认为是优选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利的特征组合。

本公开中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系均是基于挖掘机斗数统计方法处于行进时的方向进行定义，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

本公开提供了一种挖掘机斗数统计方法，在一些实施例中，如图1和图2所示，包括：

步骤110、获取物料识别部件30对铲斗采集的物料成像信息；例如，物料识别部件30包括但不限于摄像机、激光雷达、红外检测元件等，物料识别部件30可设在铲斗或挖掘机的机体上，只要能准确地拍摄或感应到铲斗内的物料即可，以据此判断出铲斗是否成功挖掘到物料。

步骤120、获取挖掘机在挖掘作业过程中反馈的实际工作时的电流值变化规律；该电流值可以是与执行挖掘作业相关的各部件动作时的电流，电流值变化规律不仅指电流幅值满足有效作业过程所需的电流，而且，电流值的变化趋势也符合有效作业过程中施加的电流变化趋势，例如，电流值先逐渐增大，再持续地平滑地根据作业情况按目标电流值变化，待作业完成后逐渐减小。

步骤130、在接收到挖掘作业指令后，根据物料成像信息和电流值变化规律判断本次挖掘作业是否有效；只要在通过物料成像信息判断能出铲斗未出现空斗，且电流值变化规律符合完成有效挖掘作业的标准，即可确认完成了一次有效的挖掘动作。

其中，步骤110和120的执行顺序不作限制。该实施例能够利用挖掘机执行作业时的实际电流值的变化规律判断挖掘作业是否有效，并结合物料识别部件30进行综合判断，能够准确地判断出本次挖掘作业是否有效，无需安装操作手柄和其他压力传感器或位移传感器，整个工作过程实现无人化操作，信号反应灵敏，斗数计算和统计方法简单，可有效降低误判和漏判结果。由此，该统计方法可协助用户精确地完成挖掘斗数统计，有效提升任意时间段内的施工的量化统计工作。

例如，挖掘机为无人操作挖掘机，由于操作者不在驾驶室中，通过本公开的挖掘机斗数统计方法自动统计有效挖掘斗数更加必要，可使挖掘机的整个工作过程实现无人化操作。

本公开采用无人化操作方式，通过对车体小部分的改造和必要的系统调试工作，节省了成本投入，大幅缩短整车生产周期，有效提升了挖掘机的智能化控制水平。

在一些实施例中，如图3所示，挖掘机斗数统计方法还包括：

步骤140、获取存储器40中保存的最新统计的斗数；其中，最新统计的斗数为最后一次统计的数据。

步骤150、在判断出本次挖掘作业有效的情况下，在最新统计的斗数基础上进行累加。

步骤150在步骤130之后执行，步骤140可在步骤150之前的任意环节执行。该实施例能够在判断出本次挖掘作业有效的情况下，自动对挖掘斗数进行累计，以实时准确地获得有效挖掘作业次数，可自动生成斗数汇总数据。

在一些实施例中，如图3所示，挖掘机斗数统计方法还包括：

步骤160、将累加后的斗数保存到存储器40中，并对之前保存的斗数更新。

在一些实施例中，步骤120获取挖掘机在挖掘作业过程中反馈的实际工作时的电流值变化规律包括：

步骤120A、获取挖掘机的动臂、斗杆、铲斗执行挖掘作业以及车身回转过程中对应电液比例阀10反馈的实际工作电流值；

步骤120B、根据获取的实际工作电流值分析出电流值变化规律。

在挖掘机工作过程中，动臂、斗杆、铲斗、车身回转时的控制电流以及实际电流值都在实时变化，通过电流值的变化规律能够更加客观地反映出挖掘作业是否符合有效挖掘的正常变化规律，如果单独通过某一时刻的电流值或者多个离散电流值难以反映出整个挖掘过程的情况，因此，此种方法可准确地判断出本次挖掘作业是否有效。

在一些实施例中，如图4所示，挖掘作业指令包括物料挖掘指令，步骤130在接收到挖掘作业指令后，根据物料成像信息和电流值变化规律判断本次挖掘作业是否有效包括：

步骤210、在接收到物料挖掘指令后，根据物料成像信息判断铲斗是否为空斗；

步骤220、在挖掘物料过程中，判断动臂、斗杆和铲斗对应的电流值变化规律是否均符合完成有效物料挖掘动作的标准；

步骤230、若铲斗不是空斗，且动臂、斗杆、铲斗的变化规律均符合完成有效挖掘动作的标准，则判定本次物料挖掘过程有效。

在该实施例中，步骤210和220的执行顺序不作限制。由于物料位置、挖掘需求和运动过程不确定性，下位控制器21对动臂、斗杆以及铲斗所对应的电液比例阀10所输出的物料挖掘控制电流值是不同步且不相同的，只要下位控制器21接收到的动臂、斗杆以及铲斗所对应的电液比例阀10所反馈的实际电流值符合完成有效挖掘动作的标准，即可确认完成了一次有效物料挖掘过程。

同时，物料识别部件30实时采集铲斗内挖掘到的实际物料的成像数据，通过上位机系统22的分析处理，确认本次挖掘是否出现了空斗情况，并将识别结果传送给下位控制器21。

只有在物料挖掘过程有效且未出现空斗同时满足，才判定本次物料挖掘过程有效并按流程执行下一步的控制指令；否则判定本次物料挖掘过程无效，需返回上一步骤，等待新一轮挖掘作业指令产生。

该实施例采用的判断依据为：只要铲斗内有物料，且动臂、斗杆以及铲斗的实际工作电流的变化规律符合完成有效挖掘动作的标准，就判定挖掘作业过程中的挖掘物料过程有效，该判断依据能够准确客观地反映出挖掘物料的实际过程，准确性高，易于实现，且无需加装压力传感器和位移传感器等。

在一些实施例中，如图4所示，挖掘作业指令包括车身回转指令，步骤130在接收到挖掘作业指令后，根据物料成像信息和电流值变化规律判断本次挖掘作业是否有效包括：

步骤240、在接收到车身回转指令后，判断在车身回转过程中回转装置的电流值变化规律是否符合完成有效回转动作的标准，若符合则判定本次车身回转过程有效。

其中，步骤240在步骤230之后执行，在物料挖掘过程有效的基础上，即铲斗成功铲装了物料后，挖掘机上车会执行回转动作，以便将物料释放到其它位置。

在物料挖掘过程有效的基础上，下位控制器21按既定程序自动发送车身回转指令，计算并输出回转装置的电液比例阀10的控制电流值，并读取电液比例阀10反馈的电流值变化规律，判断是否有效完成回转过程。只要实际电流值变化规律符合完成有效回转动作的标准，即可认为完成了一次有效的回转过程，并按流程执行下一步的控制指令；否则判定本次车身回转过程无效，需返回上一步骤，等待新一轮挖掘作业指令产生。

该实施例通过判断上车回转装置对应电液比例阀10反馈的电流值变化规律，能够准确地判断出在物料挖掘过程有效的基础上，车身回转过程是否有效，可充分利用挖掘机上现有的电流值进行判断，准确性高，易于实现。

在一些实施例中，如图4所示，挖掘作业指令包括物料释放指令，在接收到挖掘作业指令后，步骤130根据物料成像信息和电流值变化规律判断本次挖掘作业是否有效还包括：

步骤250、在接收到物料释放指令后，判断动臂、斗杆、铲斗对应的电流值变化规律是否均符合完成有效物料释放动作的标准，若符合则判定本次物料释放过程有效。

其中，步骤250在步骤240之后执行，在物料挖掘过程和车身回转过程有效的基础上，即铲斗成功铲装了物料，且挖掘机上车成功执行回转动作之后，就会判断物料释放过程是否有效。

在上车回转动作完成之后，下位控制器21按既定程序发送物料释放指令，计算并输出动臂、斗杆以及铲斗所对应的电液比例阀10的控制电流值，并读取相应电液比例阀10的反馈电流值变化规律，判断本次物料释放过程是否有效完成。

由于物料释放位置不确定特性，下位控制器21对动臂、斗杆以及铲斗所对应的电液比例阀10的发出的物料释放控制电流值是不同步且不相同的，只要下位控制器21接收到的动臂、斗杆以及铲斗所对应的电液比例阀10所反馈的实际电流值符合完成有效物料释放动作的标准，即可判定本次物料释放过程有效并按流程执行下一步的控制指令；否则，判定本次物料释放过程无效，需返回上一步骤，等待新一轮挖掘作业指令产生。

该实施例通过判断动臂、斗杆以及铲斗所对应电液比例阀10反馈的电流值变化规律，能够准确地判断出在物料挖掘过程和车身回转过程有效的基础上，物料释放过程是否有效，可充分利用挖掘机上现有的电流值进行判断，准确性高，易于实现。

在一些实施例中，如图4所示，步骤130根据物料成像信息和电流值变化规律判断本次挖掘作业是否有效还包括：

步骤260、在同一次挖掘作业中，在判断出本次物料挖掘过程、车身回转过程和本次物料释放过程均有效的情况下，判定本次挖掘作业有效。

其中，步骤260在250之后执行。只有在判断出整个挖掘作业的各环节均有效的情况下，才最终判定本次挖掘作业有效，最终在上一次挖掘斗数统计结果的基础上自动增加一次，至此完成一次完整有效的斗数统计和累加过程。该方法能够准确地对斗数进行统计，有效提升任意时间段内的施工的量化统计工作。

在一个具体的实施例中，以无人操作挖掘机为例进行说明。如图5所示，本公开的挖掘机斗数统计方法包括：

步骤S1：通过上位机系统22向下位控制器21发出远程启动挖掘机指令及相关施工指令，下位控制器21读取存储器40保存的最后一次斗数统计数据，同时开启新一轮斗数统计功能；

本步骤中，上位机系统22向下位控制器21发出远程启动指令，远程施工指令，以及开始新一轮的斗数统计功能；下位控制器21读取存储器40保存的最后一次斗数统计数据，并开始在此基础上对新一轮的斗数统计数据进行累加；

步骤S2：下位控制器21按既定程序发送物料挖掘指令，计算并输出动臂、斗杆以及铲斗所对应的电液比例阀10的控制电流值，读取相应电液比例阀10的反馈电流值变化规律，结合物料识别部件30实时采集的数据判断铲斗内是否为空斗，进一步判断本次挖掘是否有效完成。

本步骤中，根据物料位置挖掘需求和运动过程不确定性，下位控制器21对动臂、斗杆以及铲斗所对应的电液比例阀10所输出的物料挖掘控制电流值是不同步且不相同的，只要下位控制器21接收到的动臂、斗杆以及铲斗所对应的电液比例阀10所反馈的实际电流值符合完成有效挖掘动作的标准，即可确认完成了一次有效挖掘过程；物料识别部件30实时采集铲斗内挖掘到的实际物料的成像数据，通过上位机系统22的分析处理，确认本次挖掘是否出现了空斗情况，并将识别结果传送给下位控制器21。

步骤S3：下位控制器21综合步骤S1完成的结果，判断本次物料挖掘效果是否有效；

本步骤中，下位控制器21同时判断第一种情况即挖掘过程是否有效，第二种情况铲斗是否为空斗；只有挖掘过程有效且未出现空斗的情况同时满足，才判定本次物料挖掘过程有效并按流程执行下一步的控制指令；否则，判定本次物料挖掘过程无效，需返回上一步骤，等待新一轮条件产生。

步骤S4：下位控制器21按既定程序自动发送车身回转指令，计算并输出回转装置的电液比例阀10控制电流值，读取相应电液比例阀10反馈电流值变化规律，判断是否有效完成回转过程。

本步骤中，下位控制器21对车身回转电液比例阀10发出控制指令，只要下位控制器21接收到的车身回转电液比例阀10反馈的实际电流值符合完成有效回转动作的标准，即可确认完成了一次有效回转过程。

步骤S5：下位控制器21结合步骤S4完成的结果，判断本次车身回转效果是否有效；

本步骤中，下位控制器21结合读取到的车身回转电液比例阀10反馈的电流变化规律，电流规律符合完成有效回转动作的标准，即可判定本次车身回转过程有效并按流程执行下一步的控制指令；否则，判定本次车身回转过程无效，需返回上一步骤，等待新一轮条件产生。

步骤S6：下位控制器21按既定程序发送物料释放指令，计算并输出动臂、斗杆以及铲斗所对应的电液比例阀10的控制电流值，读取相应电液比例阀10的反馈电流值变化规律，判断本次物料释放过程是否有效完成。

本步骤中，根据物料释放位置不确定特性，下位控制器21对动臂、斗杆以及铲斗所对应的电液比例阀10的发出的物料释放控制电流值是不同步且不相同的，只要下位控制器21接收到的动臂、斗杆以及铲斗所对应的电液比例阀10所反馈的实际电流值符合完成有效物料释放动作的标准，即可确认完成了一次有效物料释放过程。

步骤S7：下位控制器21结合步骤S6完成的结果，判断本次物料释放效果是否有效；

本步骤中，下位控制器21结合读取到的动臂、斗杆以及铲斗所对应的电液比例阀10反馈的电流变化规律，电流规律符合完成有效物料释放动作的标准，即可判定本次物料释放过程有效并按流程执行下一步的控制指令；否则，判定本次物料释放过程无效，需返回上一步骤，等待新一轮条件产生。

步骤S8：下位控制器21结合步骤S7完成的结果，对挖掘斗数自动累加一次。

本步骤中，下位控制器21接收到物料释放过程有效的信号，结合上一次挖掘斗数的统计总数，自动对其自动加一；至此完成一次完整有效的斗数统计和累加过程。

该实施例通过检测铲斗、斗杆、动臂以及回转装置对应电液比例阀10的控制电流和反馈电流值，采用特定算法，判断挖掘机是否按顺序做出物料挖掘、车身回转以及物料释放动作，结合物料识别部件30判断并记录一次有效挖掘过程，完成挖掘机斗数计数和累加。下位控制器21获取各电液比例阀10反馈的电流值的变化规律，结合物料识别部件30对挖掘作业有效性进行分析，配备上位机系统22完成远程操作和实时数据显示及存储，无需安装操作手柄和其他压力传感器或位移传感器，整个工作过程实现无人化操作，信号反应灵敏，斗数计算和统计方法简单，可有效降低误判和漏判结果。

其次，本公开还提供了一种挖掘机斗数统计装置，用于执行上述实施例的挖掘机斗数统计方法。

在一些实施例中，如图1所示，挖掘机斗数统计装置包括：物料识别部件30和控制部件20。

其中，物料识别部件30被配置为采集铲斗中的物料成像信息，可设在铲斗或挖掘机的机体上，只要能准确地拍摄或感应到铲斗内的物料即可，以据此判断出铲斗是否成功挖掘到物料。

控制部件20与物料识别部件30电连接，被配置为获取挖掘机在挖掘作业过程中反馈的实际工作时的电流值变化规律，并在接收到挖掘作业指令后，根据物料成像信息和电流值变化规律判断本次挖掘作业是否有效。

该实施例能够利用挖掘机执行作业时的实际电流值的变化规律判断挖掘作业是否有效，并结合物料识别部件30进行综合判断，能够准确地判断出本次挖掘作业是否有效，无需安装操作手柄和其他压力传感器或位移传感器，整个工作过程实现无人化操作，信号反应灵敏，斗数计算和统计方法简单，可有效降低误判和漏判结果。由此，该统计方法可协助用户精确地完成挖掘斗数统计，有效提升任意时间段内的施工的量化统计工作。

在一些实施例中，如图1所示，挖掘机斗数统计装置还包括存储器40，与控制部件20电连接；其中，控制部件20被配置为获取存储器40中保存的最新统计的斗数，在判断出本次挖掘作业有效的情况下，在最新统计的斗数基础上进行累加，并将累加后的斗数保存到存储器40中替换之前保存的斗数。

其中，存储器40是相关计算机可用非瞬时性存储介质，包括但不限于磁盘存储器40、CD-ROM、光学存储器40等。

该实施例能够在判断出本次挖掘作业有效的情况下，自动对挖掘斗数进行累计，以实时准确地获得有效挖掘作业次数，可自动生成斗数汇总数据。

在一些实施例中，如图1所示，控制部件20包括：上位机系统22和下位控制器21。其中，上位机系统22，被配置为根据物料成像信息判断本次挖掘作业是否出现空斗；和下位控制器21，被配置为获取挖掘机在挖掘作业过程中反馈的实际工作时的电流值变化规律，并结合上位机系统22发送的铲斗状态识别结果，判断本次挖掘作业是否有效。

具体地，上位机系统22与物料识别部件30、下位控制器21和存储器40电连接，上位机系统22与下位控制器21电连接，下位控制器21与电液比例阀10电连接。

在一些实施例中，如图1所示，下位控制器21包括：电流获取模块，被配置为获取挖掘机的动臂、斗杆、铲斗执行挖掘作业以及车身回转过程中对应电液比例阀10反馈的实际工作电流值；和电流判断模块，被配置为根据采集的实际工作电流值分析出电流值变化规律。

在一些实施例中，控制部件20包括：上位机系统22，被配置为根据物料成像信息判断本次挖掘作业是否出现空斗，并将识别结果传递给下位控制器21；和下位控制器21，被配置为获取挖掘机在挖掘作业过程中电液比例阀10反馈的实际工作时的电流值变化规律，并结合上位机系统22发送的铲斗状态识别结果，判断本次挖掘作业是否有效。

该实施例通过上位机系统22预先根据物料成像信息判断本次挖掘作业是否出现空斗，再将识别结果传递至下位控制器21，能够减少下位控制器21的运算量，可提高斗数统计的实时性。

在一些实施例中，如图1所示，控制部件20包括：上位机系统22和下位控制器21，上位机系统22被配置为向下位控制器21发送挖掘作业指令，下位控制器21被配置为向电液比例阀10发送挖掘作业指令，计算并输出电液比例阀10所需的控制电流值。具体地，在一个完整的挖掘作业过程中，首先上位机系统22会向下位控制器21发送物料挖掘指令，在物料挖掘过程有效完成后，再向下位控制器21发送车身回转指令，并在车身回转过程有效完成后，再向下位控制器21发送物料释放指令。

在一个具体的实施例中，如图1所示，挖掘机斗数统计装置包括：电液比例阀10、下位控制器21、上位机系统22、物料识别部件30和存储器40。其中，下位控制器21与电液比例阀10采用信号线相连接；下位控制器21与上位机系统22采用信号线相连接；下位控制器21与存储器40采用信号线相连接；物料识别部件30与上位机系统22采用信号线相连接；存储器40与上位机系统22采用信号线相连接。

可选地，各电液比例阀10被配置为接收下位控制器21给出的控制电流信号，并将实际运行电流数据上传输入给下位控制器21。

可选地，上位机系统22被配置为向下位控制器21发送控制指令信号，例如，远程启动挖掘机指令及相关施工指令，并读取下位控制器21传送的实时斗数统计信号及其它必要信号，完成数据分析和记录。

可选地，下位控制器21向电液比例阀10发送物料挖掘指令，计算并输出动臂、斗杆以及铲斗所需的电液比例阀10的控制电流值；同时，下位控制器21及时读取电液比例阀10反馈的实际电流值。

可选地，物料识别部件30采集铲斗内挖掘到的实际物料的成像数据，通过上位机系统22的分析处理，确认本次挖掘是否出现了空斗情况，并将识别结果传送给下位控制器21。

可选地，下位控制器21向存储器40实时保存必要数据，并在必要时读取存储器40里面的保存数据。

可选地，物料识别部件30被配置为向上位机系统22发送图像信息，由上位机系统22通过特定算法完成物料识别功能；需要明确的是，物料识别部件30包括但不限于摄像机、激光雷达、红外检测元件等。

可选地，存储器40被配置为接收下位控制器21运算的统计结果，并完成数据的存储工作；另外，在下位控制器21发出数据请求指令时，存储器40能够及时为下位控制器21发送所需的数据信息；存储器40负责接收上位机系统22发出的相关控制指令并完成数据的记录和存储；另外，在上位机发出数据请求指令时，存储器40能够及时为上位机系统22发送所需的数据信息，包括但不限于实时运行数据、参数标定数据、历史曲线以及历史事件记录。

最后，本公开提供了一种挖掘机，包括上述实施例的挖掘机斗数统计装置。此种挖掘机能够自动精确地完成挖掘斗数统计，有效提升任意时间段内的施工的量化统计工作。

例如，挖掘机为无人操作挖掘机。由于操作者不在驾驶室中，通过本公开的挖掘机斗数统计方法自动统计有效挖掘斗数更加必要，可使挖掘机的整个工作过程实现无人化操作。

以上对本公开所提供的实施例进行了详细介绍。本文中应用了具体的实施例对本公开的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本公开的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开原理的前提下，还可以对本公开进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本公开权利要求的保护范围内。

Claims (17)

1.一种挖掘机斗数统计方法，其特征在于，包括：

获取物料识别部件(30)对铲斗采集的物料成像信息；

获取挖掘机在挖掘作业过程中反馈的实际工作时的电流值变化规律；

在接收到挖掘作业指令后，根据所述物料成像信息和电流值变化规律判断本次挖掘作业是否有效。

2.根据权利要求1所述的挖掘机斗数统计方法，其特征在于，还包括：

获取存储器(40)中保存的最新统计的斗数；

在判断出本次挖掘作业有效的情况下，在最新统计的斗数基础上进行累加。

3.根据权利要求2所述的挖掘机斗数统计方法，其特征在于，还包括：

将累加后的斗数保存到存储器(40)中，并对之前保存的斗数更新。

4.根据权利要求1所述的挖掘机斗数统计方法，其特征在于，获取挖掘机在挖掘作业过程中反馈的实际工作时的电流值变化规律包括：

获取挖掘机的动臂、斗杆、铲斗执行挖掘作业以及车身回转过程中对应电液比例阀(10)反馈的实际工作电流值；

根据获取的实际工作电流值分析出电流值变化规律。

5.根据权利要求1所述的挖掘机斗数统计方法，其特征在于，挖掘作业指令包括物料挖掘指令，在接收到挖掘作业指令后，根据所述物料成像信息和电流值变化规律判断本次挖掘作业是否有效包括：

在接收到所述物料挖掘指令后，根据所述物料成像信息判断铲斗是否为空斗；

在挖掘物料过程中，判断动臂、斗杆和铲斗对应的电流值变化规律是否均符合完成有效物料挖掘动作的标准；

若所述铲斗不是空斗，且动臂、斗杆、铲斗的变化规律均符合完成有效挖掘动作的标准，则判定本次物料挖掘过程有效。

6.根据权利要求5所述的挖掘机斗数统计方法，其特征在于，挖掘作业指令包括车身回转指令，在接收到挖掘作业指令后，根据所述物料成像信息和电流值变化规律判断本次挖掘作业是否有效包括：

在接收到所述车身回转指令后，判断在车身回转过程中回转装置的电流值变化规律是否符合完成有效回转动作的标准，若符合则判定本次车身回转过程有效。

7.根据权利要求6所述的挖掘机斗数统计方法，其特征在于，挖掘作业指令包括物料释放指令，在接收到挖掘作业指令后，根据所述物料成像信息和电流值变化规律判断本次挖掘作业是否有效还包括：

在接收到所述物料释放指令后，判断动臂、斗杆、铲斗对应的电流值变化规律是否均符合完成有效物料释放动作的标准，若符合则判定本次物料释放过程有效。

8.根据权利要求7所述的挖掘机斗数统计方法，其特征在于，根据所述物料成像信息和电流值变化规律判断本次挖掘作业是否有效还包括：

在同一次挖掘作业中，在判断出本次物料挖掘过程、车身回转过程和本次物料释放过程均有效的情况下，判定本次挖掘作业有效。

9.一种挖掘机斗数统计装置，其特征在于，用于执行权利要求1～8任一所述的挖掘机斗数统计方法。

10.一种挖掘机斗数统计装置，其特征在于，包括：

物料识别部件(30)，被配置为采集铲斗中的物料成像信息；和

控制部件(20)，与所述物料识别部件(30)电连接，被配置为获取挖掘机在挖掘作业过程中反馈的实际工作时的电流值变化规律，并在接收到挖掘作业指令后，根据所述物料成像信息和电流值变化规律判断本次挖掘作业是否有效。

11.根据权利要求10所述的挖掘机斗数统计装置，其特征在于，还包括存储器(40)，与所述控制部件(20)电连接；

其中，所述控制部件(20)被配置为获取存储器(40)中保存的最新统计的斗数，在判断出本次挖掘作业有效的情况下，在最新统计的斗数基础上进行累加，并将累加后的斗数保存到存储器(40)中对之前保存的斗数更新。

12.根据权利要求10所述的挖掘机斗数统计装置，其特征在于，所述控制部件(20)包括：

上位机系统(22)，被配置为根据所述物料成像信息判断本次挖掘作业是否出现空斗；和

下位控制器(21)，被配置为获取挖掘机在挖掘作业过程中反馈的实际工作时的电流值变化规律，并结合所述上位机系统(22)发送的铲斗状态识别结果，判断本次挖掘作业是否有效。

13.根据权利要求12所述的挖掘机斗数统计装置，其特征在于，所述下位控制器(21)包括：

电流获取模块，被配置为获取挖掘机的动臂、斗杆、铲斗执行挖掘作业以及车身回转过程中对应电液比例阀(10)反馈的实际工作电流值；和

电流判断模块，被配置为根据采集的实际工作电流值分析出电流值变化规律。

14.根据权利要求10所述的挖掘机斗数统计装置，其特征在于，所述控制部件(20)包括：

上位机系统(22)，被配置为根据所述物料成像信息判断本次挖掘作业是否出现空斗，并将识别结果传递给下位控制器(21)；和

下位控制器(21)，被配置为获取挖掘机在挖掘作业过程中电液比例阀(10)反馈的实际工作时的电流值变化规律，并结合所述上位机系统(22)发送的铲斗状态识别结果，判断本次挖掘作业是否有效。

15.根据权利要求10所述的挖掘机斗数统计装置，其特征在于，所述控制部件(20)包括：上位机系统(22)和下位控制器(21)，所述上位机系统(22)被配置为向所述下位控制器(21)发送挖掘作业指令，所述下位控制器(21)被配置为向电液比例阀(10)发送所述挖掘作业指令，计算并输出电液比例阀(10)所需的控制电流值。

16.一种挖掘机，其特征在于，包括：权利要求9～15任一所述的挖掘机斗数统计装置。

17.根据权利要求16所述的挖掘机，其特征在于，所述挖掘机为无人操作挖掘机。

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