CN112820096B - 工程机械支腿遥控系统、方法和工程机械 - Google Patents

工程机械支腿遥控系统、方法和工程机械 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种工程机械支腿遥控系统、方法和工程机械，属于工程机械领域。所述工程机械支腿遥控系统包括：接收器、发射器和控制器，发射器与接收器无线通信连接，接收器与控制器通信连接，发射器包括支腿操作系统，操作系统包括：第一验证信息单元，用于在与接收器无线通信过程中产生发射器验证信息并发送到接收器；控制器包括第二验证信息单元，用于在与接收器通信过程中产生控制器验证信息并发送到接收器；接收器包括通信验证单元，与发射器配对，用于根据发射器验证信息和控制器验证信息判断发射器、接收器和控制器之间的通信状态。该遥控系统设置发射器、接收器和控制器之间的遥控回路通信状态的验证单元，以确保遥控回路通信状态可靠。

Description

工程机械支腿遥控系统、方法和工程机械
技术领域
本发明涉及工程机械领域，具体地涉及一种工程机械支腿遥控系统、一种工程机械支腿遥控方法和一种工程机械。
背景技术
21世纪是起重机产品全新的发展时期，起重机市场也将使起重机厂家之间的竞争越来越激烈，大吨位起重机也必将由“符合型产品”向“满意型产品”发展。便捷安全的操控方式是起重机不断升级的方向之一。
支腿的作用是通过与车架相连接后用于支撑工程机械的整机重量，是起重类工程机械的重要的承重部件之一，是起重机最基层的承载部件。行业大多采用固定在车架上的支腿箱进行操控。由于起重机体型较大，操作者无法同时观察左右两边水平支腿与垂直支腿油缸的运动情况，需来回多次走动观察，工作效率低，且操作者在车身周围来回走动，容易处于起重机盲区，具有安全隐患。也有些工程机械通过在上车遥控器中集成实现支腿操作，虽然成本有所节约，但存在遥控器体积大，操作步骤繁杂的缺点。基于此，单独的支腿遥控操作系统应运而生。例如，申请号为201120448865.6的实用新型专利公开了一种支腿式工程机械的控制系统，该控制系统包括：遥控发射器，用于发射遥控信号；遥控接收器，与遥控发射器以无线的方式连接，用于接收遥控信号并转发；支腿控制单元，与遥控接收器连接，用于接收遥控接收器转发的遥控信号，并根据该遥控信号对工程机械的支腿进行控制。
但是由于起重机作用的越来越丰富，工作环境越来越复杂，遥控发射器与遥控接收器之间的通信数据数量越来越多，由于支腿控制由有线控制更改为无线控制，而起重机工作环境恶劣，电磁干扰环境复杂。如何确保无线支腿遥控系统在复杂干扰环境下，保证支腿系统操作的稳定可靠，遥控指令的安全性对其异常重要。
发明内容
本发明实施方式的目的是提供一种工程机械支腿遥控系统、方法和工程机械，该遥控系统设置发射器、接收器和控制器之间的遥控回路通信状态的验证单元，以确保遥控回路通信状态可靠，保障遥控操作信号能够及时传达控制器，进而由控制器控制工程机械；该方法在通信过程中时刻进行通信状态检测，并在通信异常情况下切换手动应急控制，保障工程机械控制过程能够及时有效的完成。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种工程机械支腿遥控系统，包括接收器、发射器和控制器，所述发射器与所述接收器无线通信连接，所述接收器与所述控制器通信连接，所述发射器包括支腿操作系统，所述支腿操作系统包括：第一验证信息单元，所述第一验证信息单元用于在与所述接收器无线通信过程中产生发射器验证信息并发送到所述接收器；
所述控制器包括第二验证信息单元，所述第二验证信息单元用于在与所述接收器通信过程中产生控制器验证信息并发送到所述接收器；
所述接收器包括通信验证单元，所述通信验证单元与所述发射器配对，用于根据所述发射器验证信息和所述控制器验证信息判断所述发射器、所述接收器和所述控制器之间的通信状态。
进一步地，所述第一验证信息单元包括：
第一心跳验证信息模块，用于在与所述接收器无线通信过程中产生并发送发射器心跳信号，所述发射器心跳信号用于计算发射器心跳丢失率；以及
数据故障率验证信息模块，用于在向所述接收器发射的数据中增加用于验证数据故障率的前导码。
进一步地，所述的第二验证信息单元包括：
第二心跳验证信息模块，用于在与所述接收器无线通信过程中产生并发送控制器心跳信号，所述控制器心跳信号用于计算控制器心跳丢失率。控制器心跳信号被接收器接收后用于验证控制器发射的心跳信号是否有丢失。
进一步地，所述通信验证单元包括：
配对验证模块，用于与所述发射器进行配对验证；
发射器心跳验证模块，用于接收所述发射器心跳信号并计算发射器心跳丢失率；
发射器数据故障率验证模块，用于接收带有前导码的数据并根据所述数据中的前导码计算数据故障率；
控制器心跳验证模块，用于接收所述控制器心跳信号并计算控制器心跳丢失率；
通信状态判断单元，用于根据所述发射器心跳丢失率、所述数据故障率和所述控制器心跳丢失率判断所述发射器、所述接收器和所述控制器之间的通信状态，所述通信状态包括：通信正常、通信异常。发射器心跳信号被接收器接收后用于验证发射器发射的心跳信号是否有丢失，带有前导码的数据被接收器接收后用于验证发射器发射的数据是否有被外界信号干扰而发生改变。接收器通过接收发射器发射的发射器心跳信号和带有前导码的数据计算得到发射器心跳丢失率和数据故障率能够直接判断发射器与接收器之间的通信状态是否异常，通过接收控制器心跳信号计算得到控制器心跳丢失率能够直接判断控制器与接收器之间的通信状态是否异常，综合考虑发射器心跳丢失率、数据故障率和控制器心跳丢失率能够判断整个遥控通信回路是否异常。
可选的，所述接收器还包括：
报警信息单元，用于根据所述发射器、所述接收器和所述控制器之间的通信状态向所述发射器发送报警信息。报警信息用于提示操作人员接收器与发射器之间通信存在异常，或者接收器与控制器之间通信存在异常，或者整个遥控回路通信不可靠，操作人员可以根据报警信息进行相应的调整策略。
可选的，所述支腿操作系统还包括：
支腿操作单元，用于在操作人员的操作下产生支腿操作信号并发送到所述接收器；
悬挂操作单元，用于在操作人员的操作下产生悬挂操作信号并发送到所述接收器；
上车配重单元，用于在操作人员的操作下产生上车配重操作信号并发送到所述接收器；
信息反馈单元，用于展示所述发射器接收到的工程机械状态信息；所述工程机械状态信息至少包括悬挂状态信息、支腿状态信息、上车配重信息。支腿操作单元用于实现支腿水平支腿伸/缩、垂直支腿操控、摆转支腿操控、喇叭、发动机启动、熄火、油门加减等等支腿相关的操作；悬挂操作单元可以进行悬挂刚性，悬挂调平，悬挂所有桥提升等悬挂操作；上车配重单元可以对上车配重动作进行操作，信息反馈单元可以显示遥控发射器电量显示，发动机转速，XY轴倾角信号，悬挂刚性等等信息。将上车配重和悬挂操作都增加到发射器上，增强工程机械的可操作性，提升工程机械操作的便捷性。
可选的，所述工程机械支腿遥控系统还包括：
倾角传感器，用于检测所述工程机械的倾角并传输到所述控制器；以及
手动应急控制装置，用于在所述发射器、所述接收器和所述控制器之间的通信状态为通信异常的情况下，向所述控制器发送控制信号。设置倾角传感器便于在支腿操作过程中实时观测工程机械的平衡状态，设置手动应急控制装置在遥控回路的任意节点通信异常时实现基本的支腿操作功能。
本发明第二方面提供一种工程机械支腿遥控方法，所述支腿遥控方法包括：
检测发射器、接收器和控制器之间的通信状态和传输的数据状态，并在通信异常或数据异常的情况下切换至手动应急控制。在遥控通信过程中进行通信状态检测，并在通信异常情况下切换手动应急控制，保障工程机械控制过程能够及时有效的完成。
进一步地，所述检测发射器、接收器和控制器之间的通信状态和传输的数据状态，并在通信异常或数据异常的情况下切换至手动应急控制，包括：
判断所述发射器与所述接收器之间通信是否正常，并在通信异常时切换至手动应急控制；
判断所述发射器向所述接收器传输的数据是否正常，并在数据异常时切换至手动应急控制；
判断所述控制器与所述接收器之间通信是否正常，并在通信异常时切换至手动应急控制；
根据所述控制器与所述发射器之间通信的数据量计算所述控制器与所述发射器之间是否通信正常，若确定通信异常，切换至手动应急控制。通过发射器与接收器通信是否正常、发射器与接收器传输的数据是否正常、控制器与接收器通信是否正常以及整体的从控制器到接收器再到发射器是否异常四个方面来判断遥控回路的通信状态，确保遥控回路通信状正常，保障工程机械控制过程能够及时有效的完成。
进一步地，所述判断所述发射器与所述接收器之间通信是否正常，并在通信异常时切换至手动应急控制，包括：
所述接收器根据接收自所述发射器的发射器心跳信号，计算发射器心跳丢失率X1；
将所述发射器心跳丢失率与预设的发射器心跳丢失率限值Xn1进行比较；
若所述发射器心跳丢失率X1大于所述发射器心跳丢失率限值Xn1，确定所述发射器与所述接收器之间通信异常，所述接收器返回报警信息到发射器，同时切换至手动应急控制；
若所述发射器心跳丢失率X1小于或等于所述发射器心跳丢失率限值Xn1，确定所述发射器与所述接收器之间通信正常。
进一步地，所述判断所述发射器向所述接收器传输的数据是否正常，并在数据异常时切换至手动应急控制，包括：
所述接收器根据接收自所述发射器的带有前导码的数据，计算所述带有前导码的数据的数据故障率X2；
将所述数据故障率与预设的数据故障率限值Xn2进行比较；
若所述数据故障率X2大于所述数据故障率限值Xn2，确定所述发射器向所述接收器传输的数据异常，所述接收器返回报警信息到所述发射器，同时切换至手动应急控制；
若所述数据故障率X2小于或等于所述数据故障率限值Xn2，确定所述发射器向所述接收器传输的数据正常。接收器通过接收发射器发射的发射器心跳信号和带有前导码的数据计算得到发射器心跳丢失率和数据故障率能够直接判断发射器与接收器之间的通信状态是否异常。保障接收器和发射器之间的通信正常。
进一步地，所述判断所述控制器与所述接收器之间通信是否正常，并在通信异常时切换至手动应急控制，包括：
所述接收器根据接收自所述控制器的控制器心跳信号计算控制器心跳丢失率X3；
将所述控制器心跳丢失率X3与预设的控制器心跳丢失率限值Xn3进行比较；
若所述控制器心跳丢失率X3大于所述控制器心跳丢失率限值Xn3，确定所述控制器与所述接收器之间通信异常，所述接收器返回报警信息到发射器，同时切换至手动应急控制；
若所述控制器心跳丢失率X3小于或等于所述心跳丢失率限值Xn3，确定所述控制器与所述接收器之间通信正常。接收器通过接收控制器心跳信号计算得到控制器心跳丢失率能够直接判断控制器与接收器之间的通信状态是否异常。保障接收器和控制器之间的通信正常。
进一步地，所述根据所述控制器与所述发射器之间通信的数据量计算所述控制器与所述发射器之间是否通信正常，若确定异常，切换至手动应急控制，包括：
比较所述控制器与所述发射器之间通信的数据量N与预设的数据量限值Nn1；
若所述数据量N大于预设的数据量限值Nn1，则根据a1x*(X1)2+b1x*(X2)2+c1x*X3计算报警值X4；若报警值X4大于第二预设报警限值X42，则确定所述控制器与所述发射器之间通信异常，切换至手动应急控制；
若所述数据量N小于或等于预设的数据量限值Nn1，则根据a1x*X1+b1x*X2+c1x*X3计算报警值X4，若报警值X4大于第一预设报警限值X41，则确定所述控制器与所述发射器之间通信异常，切换至手动应急控制。综合判断发射器心跳丢失率、数据故障率和控制器心跳丢失率从而判断整个遥控通信回路是否异常，保障整个遥控回路通信正常。
可选的，所述支腿遥控方法还包括：
所述控制器根据接收自所述接收器的悬挂操作信号控制工程机械执行悬挂操作，所述悬挂操作信号在操作人员的操作下产生并由所述发射器发送至所述接收器；
所述控制器根据接收自所述接收器的上车配重操作信号控制工程机械执行上车配重操作，所述上车配重操作信号在操作人员的操作下产生并由所述发射器发送至所述接收器；
所述控制器根据接收自所述接收器的支腿操作信号控制工程机械执行支腿操作，所述支腿操作信号在操作人员的操作下产生并由所述发射器发送至所述接收器。
进一步地，所述支腿遥控方法还包括：
系统上电，所述接收器与所述发射器进行配对验证。
本发明第三方面提供一种工程机械，所述工程机械包括所述的工程机械支腿遥控系统。
另一方面，本发明提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行本申请上述的工程机械支腿遥控方法。
通过上述技术方案，该遥控系统设置发射器、接收器和控制器之间的遥控回路通信状态的验证单元，以确保遥控回路通信状态可靠，保障遥控操作信号能够及时传达控制器，进而由控制器控制工程机械；该方法在通信过程中时刻进行通信状态检测，并在通信异常情况下切换手动应急控制，保障工程机械控制过程能够及时有效的完成。
本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：
图1是本发明一种实施方式提供的工程机械支腿遥控系统框图；
图2是本发明一种实施方式提供的检测发射器、接收器和控制器之间的通信状态方法图；
图3是本发明一种实施方式提供的检测发射器、接收器和控制器之间的通信状态流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
图1是本发明一种实施方式提供的工程机械支腿遥控系统框图。如图1所示，所述工程机械支腿遥控系统包括：接收器、发射器和控制器，所述发射器与所述接收器无线通信连接，所述接收器与所述控制器通信连接，所述发射器包括支腿操作系统，所述支腿操作系统包括：第一验证信息单元，所述第一验证信息单元用于在与所述接收器无线通信过程中产生发射器验证信息并发送到所述接收器；
所述控制器包括第二验证信息单元，所述第二验证信息单元用于在与所述接收器通信过程中产生控制器验证信息并发送到所述接收器；
所述接收器包括通信验证单元，所述通信验证单元与所述发射器配对，用于根据所述发射器验证信息和所述控制器验证信息判断所述发射器、所述接收器和所述控制器之间的通信状态。
进一步地，所述第一验证信息单元包括：
第一心跳验证信息模块，用于在与所述接收器无线通信过程中产生并发送发射器心跳信号，所述发射器心跳信号用于计算发射器心跳丢失率；以及
数据故障率验证信息模块，用于在向所述接收器发射的数据中增加用于验证数据故障率的前导码。
进一步地，所述的第二验证信息单元包括：
第二心跳验证信息模块，用于在与所述接收器无线通信过程中产生并发送控制器心跳信号，所述控制器心跳信号用于计算控制器心跳丢失率。控制器心跳信号被接收器接收后用于验证控制器发射的心跳信号是否有丢失。
进一步地，所述通信验证单元包括：
配对验证模块，用于与所述发射器进行配对验证；
发射器心跳验证模块，用于接收所述发射器心跳信号并计算发射器心跳丢失率；
发射器数据故障率验证模块，用于接收带有前导码的数据并根据所述数据中的前导码计算数据故障率；
控制器心跳验证模块，用于接收所述控制器心跳信号并计算控制器心跳丢失率；
通信状态判断单元，用于根据所述发射器心跳丢失率、所述数据故障率和所述控制器心跳丢失率判断所述发射器、所述接收器和所述控制器之间的通信状态，所述通信状态包括：通信正常、通信异常。发射器心跳信号被接收器接收后用于验证发射器发射的心跳信号是否有丢失，带有前导码的数据被接收器接收后用于验证发射器发射的数据是否有被外界信号干扰而发生改变。接收器通过接收发射器发射的发射器心跳信号和带有前导码的数据计算得到发射器心跳丢失率和数据故障率能够直接判断发射器与接收器之间的通信状态是否异常，通过接收控制器心跳信号计算得到控制器心跳丢失率能够直接判断控制器与接收器之间的通信状态是否异常，综合考虑发射器心跳丢失率、数据故障率和控制器心跳丢失率能够判断整个遥控通信回路是否正常且可靠。
在本发明的另一实施例中，所述接收器还包括：
报警信息单元，用于根据所述发射器、所述接收器和所述控制器之间的通信状态向所述发射器发送报警信息。报警信息用于提示操作人员接收器与发射器之间通信存在异常，或者接收器与控制器之间通信存在异常，或者整个遥控回路通信不可靠，操作人员可以根据报警信息进行想赢的调整策略。
在本发明的其他实施例中，所述支腿操作系统还包括：
支腿操作单元，用于在操作人员的操作下产生支腿操作信号并发送到所述接收器；
悬挂操作单元，用于在操作人员的操作下产生悬挂操作信号并发送到所述接收器；
上车配重单元，用于在操作人员的操作下产生上车配重操作信号并发送到所述接收器；
信息反馈单元，用于展示所述发射器接收到的工程机械状态信息；所述工程机械状态信息至少包括悬挂状态信息、支腿状态信息、上车配重信息。支腿操作单元用于实现支腿水平支腿伸/缩、垂直支腿操控、摆转支腿操控、喇叭、发动机启动、熄火、油门加减等等支腿相关的操作；悬挂操作单元可以进行悬挂刚性，悬挂调平，悬挂所有桥提升等悬挂操作；上车配重单元可以对上车配重动作进行操作，信息反馈单元可以显示遥控发射器电量显示，发动机转速，XY轴倾角信号，悬挂刚性等等信息。将上车配重和悬挂操作都增加到发射器上，增强工程机械的可操作性，提升工程机械操作的便捷性。
在本发明的另一实施例中，所述工程机械支腿遥控系统还包括：
倾角传感器，用于检测所述工程机械的倾角并传输到所述控制器；以及
手动应急控制装置，用于在所述发射器、所述接收器和所述控制器之间的通信状态为通信异常的情况下，向所述控制器发送控制信号。设置倾角传感器便于在支腿操作过程中实时观测工程机械的平衡状态，设置手动应急控制装置在遥控回路的任意节点通信异常时实现基本的支腿操作功能。
在本发明的一个具体实施例中，控制器采用PLC控制器，PLC控制器通过CAN总线与倾角传感器以及接收器连接通信，接收器与发射器通过无线通信，且接收器与发射器之间采用自动跳频技术能够自动删除被干扰的频率，自动挑选干净的频率进行通讯，进一步保障遥控通信的安全。手动应急控制装置与PLC控制器连接后可以实现基本支腿操作功能。PLC控制器还与下车其他输入及执行单元连接。
本发明第二方面提供一种工程机械支腿遥控方法，所述支腿遥控方法包括：
检测发射器、接收器和控制器之间的通信状态和传输的数据状态，并在通信异常或数据异常的情况下切换至手动应急控制。在遥控通信过程中进行通信状态检测，并在通信异常情况下切换手动应急控制，保障工程机械控制过程能够及时有效的完成。
具体的如图2所示，所述检测发射器、接收器和控制器之间的通信状态和传输的数据状态，并在通信异常或数据异常的情况下切换至手动应急控制，包括：
判断所述发射器与所述接收器之间通信是否正常，并在通信异常时切换至手动应急控制；
判断所述发射器向所述接收器传输的数据是否正常，并在数据异常时切换至手动应急控制；
判断所述控制器与所述接收器之间通信是否正常，并在通信异常时切换至手动应急控制；
根据所述控制器与所述发射器之间通信的数据量计算所述控制器与所述发射器之间是否通信正常，若确定通信异常，切换至手动应急控制。通过发射器与接收器通信是否正常、发射器与接收器传输的数据是否正常、控制器与接收器通信是否正常以及整体的从控制器到接收器再到发射器是否正常四个方面来判断遥控回路的通信状态，确保遥控回路通信状可靠，保障工程机械控制过程能够及时有效的完成。
进一步地，所述判断所述发射器与所述接收器之间通信是否正常，并在通信异常时切换至手动应急控制，包括：
所述接收器根据接收自所述发射器的发射器心跳信号，计算发射器心跳丢失率X1；
将所述发射器心跳丢失率与预设的发射器心跳丢失率限值Xn1进行比较；
若所述发射器心跳丢失率X1大于所述发射器心跳丢失率限值Xn1，确定所述发射器与所述接收器之间通信异常，所述接收器返回报警信息到发射器，同时切换至手动应急控制；
若所述发射器心跳丢失率X1小于或等于所述发射器心跳丢失率限值Xn1，确定所述发射器与所述接收器之间通信正常。
进一步地，所所述判断所述发射器向所述接收器传输的数据是否正常，并在数据异常时切换至手动应急控制，包括：
所述接收器根据接收自所述发射器的带有前导码的数据，计算所述带有前导码的数据的数据故障率X2；
将所述数据故障率与预设的数据故障率限值Xn2进行比较；
若所述数据故障率X2大于所述数据故障率限值Xn2，确定所述发射器向所述接收器传输的数据异常，所述接收器返回报警信息到所述发射器，同时切换至手动应急控制；
若所述数据故障率X2小于或等于所述数据故障率限值Xn2，确定所述发射器向所述接收器传输的数据正常。接收器通过接收发射器发射的发射器心跳信号和带有前导码的数据计算得到发射器心跳丢失率和数据故障率能够直接判断发射器与接收器之间的通信状态是否异常。保障接收器和发射器之间的通信正常。
进一步地，所述判断所述控制器与所述接收器之间通信是否正常，并在通信异常时切换至手动应急控制，包括：
所述接收器根据接收自所述控制器的控制器心跳信号计算控制器心跳丢失率X3；
将所述控制器心跳丢失率X3与预设的控制器心跳丢失率限值Xn3进行比较；
若所述控制器心跳丢失率X3大于所述控制器心跳丢失率限值Xn3，确定所述控制器与所述接收器之间通信异常，所述接收器返回报警信息到发射器，同时切换至手动应急控制；
若所述控制器心跳丢失率X3小于或等于所述心跳丢失率限值Xn3，确定所述控制器与所述接收器之间通信正常。接收器通过接收控制器心跳信号计算得到控制器心跳丢失率能够直接判断控制器与接收器之间的通信状态是否异常。保障接收器和控制器之间的通信正常。
进一步地，所述根据所述控制器与所述发射器之间通信的数据量计算所述控制器与所述发射器之间是否通信正常，若确定异常，切换至手动应急控制，包括：
比较所述控制器与所述发射器之间通信的数据量N与预设的数据量限值Nn1；
若所述数据量N大于预设的数据量限值Nn1，则根据a1x*(X1)2+b1x*(X2)2+c1x*X3计算报警值X4；若报警值X4大于第二预设报警限值X42，则确定所述控制器与所述发射器之间通信异常，切换至手动应急控制；
若所述数据量N小于或等于预设的数据量限值Nn1，则根据a1x*X1+b1x*X2+c1x*X3计算报警值X4，若报警值X4大于第一预设报警限值X41，则确定所述控制器与所述发射器之间通信异常，切换至手动应急控制。综合判断发射器心跳丢失率、数据故障率和控制器心跳丢失率从而判断整个遥控通信回路是否可靠，保障整个遥控回路通信可靠。
在本发明的其他实施例中，所述支腿遥控方法还包括：
所述控制器根据接收自所述接收器的悬挂操作信号控制工程机械执行悬挂操作，所述悬挂操作信号在操作人员的操作下产生并由所述发射器发送至所述接收器；
所述控制器根据接收自所述接收器的上车配重操作信号控制工程机械执行上车配重操作，所述上车配重操作信号在操作人员的操作下产生并由所述发射器发送至所述接收器；
所述控制器根据接收自所述接收器的支腿操作信号控制工程机械执行支腿操作，所述支腿操作信号在操作人员的操作下产生并由所述发射器发送至所述接收器。
进一步地，所述支腿遥控方法还包括：
系统上电，所述接收器与所述发射器进行配对验证。
具体的，如图3所示，底盘上电后，工程机械支腿遥控系统中的控制器和接收器同时上电，发射器与接收器进行配对验证，确定发射器与接收器能够进行通信，在通信过程中，接收器接收发射器发送的发射器心跳信号，计算发射器心跳丢失率X1，并将其与发射器心跳丢失率限值Xn1进行比较，若X1>Xn1，则发射器与接收器无线通讯存在大量数据丢失，发射器显示屏进行相应报警并切换至手动应急控制；否则发射器心跳正常，接收器接收所述发射器发送的带有前导码的数据，并根据各数据的前导码计算所述带有前导码的数据的数据故障率X2，将其与数据故障率限值Xn2进行比较，若X1>Xn2，则遥控器无线通讯存在大量干扰数据，发射器显示屏进行相应报警，并切换至手动应急控制；否则发射器与接收器通信传输的数据正常，接收器接收控制器发送的控制器心跳信号，并计算控制器心跳丢失率X3，将其与控制器心跳丢失率限值Xn3进行比较，若X3>Xn3，则遥控器与PLC控制器的总线通讯存在大量数据丢失，发射器显示屏进行相应报警，则切换至手动应急控制；否则比较控制器与所述发射器之间的通信数据量N和预设的数据量限值Nn1，若N＞Nn1，则根据a1x*(X1)2+b1x*(X2)2+c1x*X3计算报警值X4；若报警值X4＞第二预设报警限值X42，则所述控制器与所述发射器通讯不可靠，切换手动应急控制；若报警值X4≤X42，则所述控制器与所述发射器通讯可靠，持续进行通信检测；若N≤Nn1，则根据a1x*X1+b1x*X2+c1x*X3计算报警值X4；若报警值X4＞第一预设报警限值X41，则所述控制器与所述发射器通讯不可靠，切换手动应急控制；若报警值X4≤X41，则所述控制器与所述发射器通讯可靠，持续进行通信检测。通过上述验证过程可以确定遥控回路通信是否可靠，并在通信不可靠情况下切换手动应急控制，保障工程机械控制过程能够及时有效的完成。
需要说明的是，发射器心跳丢失率限值Xn1、数据故障率限值Xn2、控制器心跳丢失率限值Xn3、数据量限值Nn1、第一预设报警限值X41、第二预设报警限值X42、权重值a1x、b1x、c1x均根据通信经验值设定。
本发明第三方面提供一种工程机械，所述工程机械包括所述的工程机械支腿遥控系统。
本发明实施方式还提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行本申请上述的工程机械支腿遥控方法。
本领域技术人员可以理解实现上述实施方式的方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本发明各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。

Claims (16)

1.一种工程机械支腿遥控系统，包括接收器、发射器和控制器，所述发射器与所述接收器无线通信连接，所述接收器与所述控制器通信连接，其特征在于，
所述发射器包括支腿操作系统，所述支腿操作系统包括：第一验证信息单元，所述第一验证信息单元用于在与所述接收器无线通信过程中产生发射器验证信息并发送到所述接收器；
所述第一验证信息单元包括：数据故障率验证信息模块，用于在向所述接收器发射的数据中增加用于验证数据故障率的前导码；
所述控制器包括第二验证信息单元，所述第二验证信息单元用于在与所述接收器通信过程中产生控制器验证信息并发送到所述接收器；
所述接收器包括通信验证单元，所述通信验证单元与所述发射器配对，用于根据所述发射器验证信息和所述控制器验证信息判断所述发射器、所述接收器和所述控制器之间的通信状态；
所述通信验证单元包括：
发射器心跳验证模块，用于接收发射器心跳信号并计算发射器心跳丢失率X1；
发射器数据故障率验证模块，用于接收带有前导码的数据并根据所述数据中的前导码计算数据故障率X2；
控制器心跳验证模块，用于接收控制器心跳信号并计算控制器心跳丢失率X3；
通信状态判断单元，用于根据所述发射器心跳丢失率、所述数据故障率和所述控制器心跳丢失率判断所述发射器、所述接收器和所述控制器之间的通信状态，包括：
比较所述控制器与所述发射器之间通信的数据量N与预设的数据量限值Nn1；
若所述数据量N大于预设的数据量限值Nn1，则根据a1x*(X1)2+b1x*(X2)2+c1x*X3计算报警值X4；若报警值X4大于第二预设报警限值X42，则确定所述控制器与所述发射器之间通信异常，切换至手动应急控制；
若所述数据量N小于或等于预设的数据量限值Nn1，则根据a1x*X1+b1x*X2+c1x*X3计算报警值X4，若报警值X4大于第一预设报警限值X41，则确定所述控制器与所述发射器之间通信异常，切换至手动应急控制；
其中，a1x、b1x、c1x均为权重值。
2.根据权利要求1所述的工程机械支腿遥控系统，其特征在于，所述第一验证信息单元还包括：
第一心跳验证信息模块，用于在与所述接收器无线通信过程中产生并发送发射器心跳信号，所述发射器心跳信号用于计算发射器心跳丢失率。
3.根据权利要求2所述的工程机械支腿遥控系统，其特征在于，所述的第二验证信息单元包括：
第二心跳验证信息模块，用于在与所述接收器无线通信过程中产生并发送控制器心跳信号，所述控制器心跳信号用于计算控制器心跳丢失率。
4.根据权利要求3所述的工程机械支腿遥控系统，其特征在于，所述通信验证单元还包括：
配对验证模块，用于与所述发射器进行配对验证；
所述通信状态包括：通信正常、通信异常。
5.根据权利要求4所述的工程机械支腿遥控系统，其特征在于，所述接收器还包括：
报警信息单元，用于根据所述发射器、所述接收器和所述控制器之间的通信状态向所述发射器发送报警信息。
6.根据权利要求1所述的工程机械支腿遥控系统，其特征在于，所述支腿操作系统还包括：
支腿操作单元，用于在操作人员的操作下产生支腿操作信号并发送到所述接收器；
悬挂操作单元，用于在操作人员的操作下产生悬挂操作信号并发送到所述接收器；
上车配重单元，用于在操作人员的操作下产生上车配重操作信号并发送到所述接收器；
信息反馈单元，用于展示所述发射器接收到的工程机械状态信息；所述工程机械状态信息至少包括悬挂状态信息、支腿状态信息、上车配重信息。
7.根据权利要求1所述的工程机械支腿遥控系统，其特征在于，所述工程机械支腿遥控系统还包括：
倾角传感器，用于检测所述工程机械的倾角并传输到所述控制器；以及
手动应急控制装置，用于在所述发射器、所述接收器和所述控制器之间的通信状态为通信异常的情况下，向所述控制器发送控制信号。
8.基于权利要求1-7中任一项所述的工程机械支腿遥控系统的支腿遥控方法，其特征在于，所述支腿遥控方法包括：
检测发射器、接收器和控制器之间的通信状态和传输的数据状态，并在通信异常或数据异常的情况下切换至手动应急控制，至少包括：
根据所述控制器与所述发射器之间通信的数据量计算所述控制器与所述发射器之间是否通信正常，若确定通信异常，切换至手动应急控制，包括：
所述接收器根据接收自所述发射器的发射器心跳信号，计算发射器心跳丢失率X1；
所述接收器根据接收自所述发射器的带有前导码的数据，计算所述带有前导码的数据的数据故障率X2；
所述接收器根据接收自所述控制器的控制器心跳信号计算控制器心跳丢失率X3；
比较所述控制器与所述发射器之间通信的数据量N与预设的数据量限值Nn1；
若所述数据量N大于预设的数据量限值Nn1，则根据a1x*(X1)2+b1x*(X2)2+c1x*X3计算报警值X4；若报警值X4大于第二预设报警限值X42，则确定所述控制器与所述发射器之间通信异常，切换至手动应急控制；
若所述数据量N小于或等于预设的数据量限值Nn1，则根据a1x*X1+b1x*X2+c1x*X3计算报警值X4，若报警值X4大于第一预设报警限值X41，则确定所述控制器与所述发射器之间通信异常，切换至手动应急控制；
其中，a1x、b1x、c1x均为权重值。
9.根据权利要求8所述的支腿遥控方法，其特征在于，所述检测发射器、接收器和控制器之间的通信状态和传输的数据状态，并在通信异常或数据异常的情况下切换至手动应急控制，包括：
判断所述发射器与所述接收器之间通信是否正常，并在通信异常时切换至手动应急控制；
判断所述发射器向所述接收器传输的数据是否正常，并在数据异常时切换至手动应急控制；
判断所述控制器与所述接收器之间通信是否正常，并在通信异常时切换至手动应急控制。
10.根据权利要求9所述的支腿遥控方法，其特征在于，所述判断所述发射器与所述接收器之间通信是否正常，并在通信异常时切换至手动应急控制，包括：
将所述发射器心跳丢失率与预设的发射器心跳丢失率限值Xn1进行比较；
若所述发射器心跳丢失率X1大于所述发射器心跳丢失率限值Xn1，确定所述发射器与所述接收器之间通信异常，所述接收器返回报警信息到发射器，同时切换至手动应急控制；
若所述发射器心跳丢失率X1小于或等于所述发射器心跳丢失率限值Xn1，确定所述发射器与所述接收器之间通信正常。
11.根据权利要求10所述的支腿遥控方法，其特征在于，所述判断所述发射器向所述接收器传输的数据是否正常，并在数据异常时切换至手动应急控制，包括：
将所述数据故障率与预设的数据故障率限值Xn2进行比较；
若所述数据故障率X2大于所述数据故障率限值Xn2，确定所述发射器向所述接收器传输的数据异常，所述接收器返回报警信息到所述发射器，同时切换至手动应急控制；
若所述数据故障率X2小于或等于所述数据故障率限值Xn2，确定所述发射器向所述接收器传输的数据正常。
12.根据权利要求11所述的支腿遥控方法，其特征在于，所述判断所述控制器与所述接收器之间通信是否正常，并在通信异常时切换至手动应急控制，包括：
将所述控制器心跳丢失率X3与预设的控制器心跳丢失率限值Xn3进行比较；
若所述控制器心跳丢失率X3大于所述控制器心跳丢失率限值Xn3，确定所述控制器与所述接收器之间通信异常，所述接收器返回报警信息到发射器，同时切换至手动应急控制；
若所述控制器心跳丢失率X3小于或等于所述心跳丢失率限值Xn3，确定所述控制器与所述接收器之间通信正常。
13.根据权利要求8所述的支腿遥控方法，其特征在于，所述支腿遥控方法还包括：
所述控制器根据接收自所述接收器的悬挂操作信号控制工程机械执行悬挂操作，所述悬挂操作信号在操作人员的操作下产生并由所述发射器发送至所述接收器；
所述控制器根据接收自所述接收器的上车配重操作信号控制工程机械执行上车配重操作，所述上车配重操作信号在操作人员的操作下产生并由所述发射器发送至所述接收器；
所述控制器根据接收自所述接收器的支腿操作信号控制工程机械执行支腿操作，所述支腿操作信号在操作人员的操作下产生并由所述发射器发送至所述接收器。
14.根据权利要求8所述的支腿遥控方法，其特征在于，所述支腿遥控方法还包括：
系统上电，所述接收器与所述发射器进行配对验证。
15.一种工程机械，其特征在于，所述工程机械包括权利要求1-7中任一项所述的工程机械支腿遥控系统。
16.一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行本申请权利要求8-14中任一项所述的支腿遥控方法。
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