CN113136907B - 作业机械的数据识别方法、装置、系统及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种作业机械的数据识别方法、装置、系统及电子设备，作业机械的数据识别方法包括：从所述作业机械的CAN总线获取第一部件信号，以及与第一部件对应的元件的关联信号；将所述关联信号与目标阈值比较，在所述关联信号位于所述目标阈值之外的情况下，确定所述第一部件信号无效；并输出提示信息。根据本发明提供的作业机械的数据识别方法，基于信号之间的关联性，实现了辨识CAN总线采集到的数据的真实性，提高了CAN总线数据的质量，可以便于及时发现故障，同时方便了后期的数据处理。

Description

作业机械的数据识别方法、装置、系统及电子设备

技术领域

本发明涉及作业机械技术领域，尤其涉及一种作业机械的数据识别方法、装置、系统及电子设备。

背景技术

作业机械广泛使用CAN总线进行信号传输。现有技术中，作业机械对于CAN总线上采集到的信号，往往只进行简单的滤波处理，难以辨别CAN总线上的无效信号。比如，对于挖掘机，其左操作手柄控制着斗杆的收放和回转，右手边控制着动臂的升降和铲斗的收放；在实际作业过程中，很难理想地只上下或左右运动，如在操作铲斗收放时，可能就会采集到动臂的升降等不实的干扰信号，从而给后期的数据分析造成很多的困扰。

发明内容

本发明提供一种作业机械的数据识别方法、装置、系统及电子设备，用以解决现有技术中作业机械所采集的数据存在相互干扰，影响后续数据分析的问题。

第一方面，本发明提供一种作业机械的数据识别方法，包括：从所述作业机械的CAN总线获取第一部件信号，以及与第一部件对应的元件的关联信号；将所述关联信号与目标阈值比较，在所述关联信号位于所述目标阈值之外的情况下，确定所述第一部件信号无效；并输出提示信息。

本发明提供的作业机械的数据识别方法，基于信号之间的关联性，实现了辨识CAN总线采集到的数据的真实性，提高了CAN总线数据的质量，可以便于及时发现故障，同时方便了后期的数据处理。

根据本发明提供的一种作业机械的数据识别方法，所述元件包括第一元件和第二元件，所述关联信号包括对应的第一关联信号和第二关联信号；所述第一元件与所述第一部件的关联度大于所述第二元件与所述第一部件的关联度。所述将所述关联信号与目标阈值比较，在所述关联信号位于所述目标阈值之外的情况下，确定所述第一部件信号无效，包括：将所述第一关联信号与第一目标阈值比较，在所述第一关联信号位于所述第一目标阈值之外的情况下，将所述第二关联信号与第二目标阈值比较，在所述第二关联信号位于所述第二目标阈值之外的情况下，确定所述第一部件信号无效。

根据本发明提供的一种作业机械的数据识别方法，还包括：将所述第一关联信号与第一目标阈值比较，在所述第一关联信号位于所述第一目标阈值之内的情况下，确定所述第一部件信号有效；或者，将所述第一关联信号与第一目标阈值比较，在所述第一关联信号位于所述第一目标阈值之外的情况下，将所述第二关联信号与第二目标阈值比较，在所述第二关联信号位于所述第二目标阈值之内的情况下，确定所述第一部件信号有效。

根据本发明提供的一种作业机械的数据识别方法，所述将所述关联信号与目标阈值比较，在所述关联信号位于所述目标阈值之外的情况下，确定所述第一部件信号无效，包括：将所述关联信号与目标阈值比较，在所述关联信号位于所述目标阈值之外的情况下，将所述第一部件信号与目标对照信号比较；在所述第一部件信号与所述目标对照信号的差值位于目标范围外的情况下，确定所述第一部件信号无效。

根据本发明提供的一种作业机械的数据识别方法，所述将所述关联信号与目标阈值比较，包括：获取操作机构的输入信息；在所述输入信息对应的操作机构与所述第一部件关联的情况下，将所述关联信号与目标阈值比较。

根据本发明提供的一种作业机械的数据识别方法，还包括：在所述操作机构与所述第一部件无关联的情况下，确定所述第一部件信号无效。

根据本发明提供的一种作业机械的数据识别方法，所述作业机械为挖掘机；所述第一部件为动臂、斗杆、铲斗和转台中的一种；所述关联信号为与第一部件对应的比例电磁阀电流信号、二次先导压力信号和操作机构的位移信号，且所述比例电磁阀电流信号、所述二次先导压力信号和所述位移信号与所述第一部件信号的关联度逐渐变小。

第二方面，本发明提供一种作业机械的数据识别装置，包括：输入模块，用于从所述作业机械的CAN总线获取第一部件信号，以及与第一部件对应的元件的关联信号；处理模块，用于将所述关联信号与目标阈值比较，在所述关联信号位于所述目标阈值之外的情况下，确定所述第一部件信号无效；输出模块，用于输出提示信息。

第三方面，本发明提供一种作业机械的数据识别系统，包括：信息采集装置，用于采集所述作业机械的CAN总线中的第一部件信号，以及与第一部件对应的元件的关联信号；控制器，所述控制器与所述信息采集装置及输出装置电连接，用于比较所述关联信号与目标阈值，在所述关联信号位于所述目标阈值之外的情况下，确定所述第一部件信号无效；输出装置，用于输出提示信息。

第四方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述作业机械的数据识别方法的步骤。

根据本发明提供的作业机械的数据识别方法、装置、系统及电子设备，基于信号之间的关联性，实现了辨识CAN总线采集到的数据的真实性，提高了CAN总线数据的质量，可以便于及时发现故障，同时方便了后期的数据处理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的作业机械的数据识别方法的流程图；

图2是本发明提供的作业机械的数据识别方法的详细流程示意图；

图3是本发明提供的作业机械的数据识别装置的结构示意图；

图4是本发明提供的作业机械的数据识别系统的结构示意图；

图5是本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1至图5描述本发明的作业机械的数据识别方法、装置、系统及电子设备。

本发明实施例中的作业机械可以为挖掘机、塔式起重机、汽车起重机、打桩机、混凝土机械、压路机、搅拌车、掘进机、泵车或消防车等作业机械。

如图1所示，本发明实施例提供的作业机械的数据识别方法，包括：步骤110、步骤120和步骤130。

该数据识别方法的执行主体可以为作业机械上的控制器，或者远程控制中心。

步骤110，从作业机械的CAN总线获取第一部件信号，以及与第一部件对应的元件的关联信号。

需要说明的是，第一部件为作业机械的执行机构，不同的作业机械，其第一部件可能存在差异。

以作业机械为挖掘机为例，该第一部件可以包括以下至少部分：动臂、斗杆、铲斗和转台。

对于其他作业机械，比如起重机，该第一部件可以包括以下至少部分：大车、小车和取物装置。

与第一部件对应的元件可以是与第一部件存在信号连接、电连接或机械连接的其他元件。其与第一部件具有直接或间接的控制或被控制的关系，或者与第一部件具有直接或间接的机械连接。

以作业机械为挖掘机为例，与第一部件对应的元件可以是比例电磁阀、发动机或液压泵等。

对于其他作业机械，比如起重机，与第一部件对应的元件可以是滑轮组、蜗杆减速器、液压马达、行星减速器或驱动轮等。

第一部件信号和关联信号来自CAN总线，可以通过安装于作业机械的各种传感器采集，还可以来自作业机械上其它的信号端子，比如控制部件传输来的信号，或者通信传输的信号。

在实际的执行中，第一部件信号和关联信号可以为作业机械的电流、电压、PWM、加速度、速度、应变、位移或压力等信号。

可以理解的是，因关联信号来自与第一部件存在信号连接、电连接或机械连接的其他元件。在作业机械的工作过程中，第一部件信号和关联信号可以在运动学、力学或电学方面存在关联。

步骤120，将关联信号与目标阈值比较，在关联信号位于所述目标阈值之外的情况下，确定所述第一部件信号无效。

需要说明的是，目标阈值的数值范围可以是与第一部件对应的元件在正常工作过程中，关联信号的数值范围。

目标阈值的数值范围也可以是该元件在实时工作过程中，关联信号的实时数值范围，此时关联信号与第一部件信号存在数值上的对应关系。

可以理解的是，因第一部件信号和关联信号可以在运动学、力学或电学方面存在关联，当关联信号位于目标阈值之外时，第一部件信号极大概率上不具备可信度。

步骤130，输出提示信息。

提示信息的内容与第一部件信号有关。

在关联信号位于所述目标阈值之外的情况下，提示信息可以是无效第一部件信号的集中输出，也可以是在第一部件信号中区别出无效第一部件信号，还可以是剔除无效第一部件信号之后的有效第一部件信号的输出。

需要说明的是，当提示信息是在第一部件信号中区别出无效第一部件信号时，其输出形式可以是区别显示或标注。

在关联信号位于所述目标阈值之内的情况下，第一部件信号有效。提示信息可以是第一部件信号的集中输出，也可以是数据正常的信息提示。

需要说明的是，第一部件信号有效时，还可以仅仅是对于有效第一部件信号的信息采集、传输或数据处理，即，不显示提示信息。

根据本发明实施例提供的作业机械的数据识别方法，基于信号之间的关联性，实现了辨识CAN总线采集到的数据的真实性，提高了CAN总线数据的质量，可以便于及时发现故障，同时方便了后期的数据处理。

在本发明的一些实施例中，将关联信号与目标阈值比较，包括：获取操作机构的输入信息；在输入信息对应的操作机构与第一部件关联的情况下，将关联信号与目标阈值比较。

可以理解的是，操作员对操作机构的输入信息可以是作业机械输入端的状态，该输入信息可以作为作业机械传动系统或控制系统的控制信号。

操作员对操作机构的输入信息包括数值的输入，以及操作员对操作部件的动作。

该输入信息可以通过安装于作业机械的各种传感器采集；还可以来自作业机械上其它的信号端子，比如键盘或按钮传输来的信号，或者通信传输的信号。

以作业机械为挖掘机为例，输入信息可以包括以下至少部分：左操作手柄的位移、右操作手柄的位移、增力按钮状态和操作面板上按钮状态。

需要说明的是，不同的输入信息组合对应着不同的工况。

因此，可以从输入信息判断作业机械的工况。以作业机械为挖掘机为例，工况可以是挖掘、满载回转、卸载或空斗回转等。

一方面，当输入信息对应的单个操作机构只控制单个第一部件时，该输入信息与第一部件信号一一对应。

存在输入信息是与该输入信息对应的关联信号有效的基础，也是其对应的第一部件信号有效的基础。

此时，可以将关联信号与目标阈值进行比较，以进一步确定数据的真实性。

另一方面，当输入信息对应的单个操作机构控制多个第一部件时，该输入信息与第一部件信号并非一一对应。

例如，同一操作机构在不同的状态下，分别控制不同的第一部件时。

此时可能因操作员操作的实际情况而影响第一部件信号的真实性。即，参数的采集可能受到外界或者操作的影响。

因此针对该操作机构对应的不同第一部件，将第一部件对应的元件的关联信号与目标阈值进行比较。

对有相互干扰的第一部件信号进行优先识别，减少算法的计算时间，提高CAN总线的传输效率。

需要说明的是，操作机构的输入信息也可以作为关联信号。

上述实施方式中，通过操作机构的输入信息判断是否将关联信号与目标阈值比较，避免了不必要的比较操作，提高了数据识别的效率。

在本发明的一些实施例中，在操作机构与第一部件无关联的情况下，确定第一部件信号无效。

一方面，当输入信息对应的单个操作机构只控制单个第一部件时，该输入信息与第一部件信号一一对应。

当输入信息中无控制信号却获取到第一部件信号时，不必经过关联信号的比较便可确定该第一部件信号无效。

例如在外界干扰或是系统内部部件之间相互影响的情况下。

另一方面，当输入信息对应的单个操作机构控制多个第一部件时，该输入信息与第一部件信号并非一一对应。

例如，对于挖掘机的左操作手柄，其前后方向上的移动控制着斗杆的收放，其左右方向上的移动控制着和左右回转。

对于挖掘机的右操作手柄，其前后方向上的移动控制着铲斗的收放，其左右方向上的移动控制着动臂的升降和铲斗的收放。

而在挖掘机的实际工作过程中，操作手柄并不能理想地只上下或左右运动，如在操作铲斗收放时，可能就会采集到动臂的升降等不实的干扰信号。

换言之，同一操作机构在不同的状态下，分别控制不同的第一部件时，可能因操作员操作的实际情况而影响第一部件信号的真实性。

此时，可以借助工况条件进行该操作机构与该第一部件关联性的判断。

当该操作机构的输入信息不属于该工况下的输入信息组合时，该操作机构与该第一部件无关联，可以确定第一部件信号无效。

上述实施方式中，基于操作机构的输入信息与第一部件信号在不同情况下的关联性，判定是否将关联信号与目标阈值比较，达到了优先识别的效果。

在本发明的一些实施例中，与第一部件对应的元件可以包括第一元件和第二元件，关联信号可以包括对应的第一关联信号和第二关联信号；第一元件与第一部件的关联度大于第二元件与第一部件的关联度。

将关联信号与目标阈值比较，在关联信号位于目标阈值之外的情况下，确定第一部件信号无效，可以包括：将第一关联信号与第一目标阈值比较，在第一关联信号位于第一目标阈值之外的情况下，将第二关联信号与第二目标阈值比较，在第二关联信号位于第二目标阈值之外的情况下，确定第一部件信号无效。

可以理解的是，在作业机械的工作过程中，与第一部件存在信号连接、电连接或机械连接的元件可以不止一个。

在每次比较过程中，可以将与第一部件对应的多个元件依据其与第一部件的关联度排序。

需要说明的是，该关联度可以是基于该元件与第一部件的信号连接、电连接或机械连接的远近程度。

被相互比较的元件与第一部件处于同一个传动系统或控制系统。

基于作业机械实际工作过程中各个组成部分之间的信号连接、电连接和机械连接关系，依据关联度可以实现数据识别过程中关联信号对第一部件信号影响力大小的排序。

可以理解的是，在同一个信号连接、电连接或机械连接的结构图中，可以将与第一部件之间相隔较少其他元件的元件确定为关联度大的元件。以此得到多个关联信号与第一部件信号的关联度大小。

按关联度从大到小的次序排序，即可确定第一关联信号和第二关联信号等。

其中，第一与第二指的是每次比较中的比较次序，实际执行中，并不局限于两个信号。

还可以做第三关联信号、第四关联信号和第五关联信号等的延伸，此处同样表明比较的次序。

在实际的比较过程中，首先将关联度较大的关联信号与其对应的目标阈值比较，其后将关联度较小的关联信号与其对应的目标阈值比较。

换言之，实现了按照关联信号对第一部件信号影响力从大到小的顺序，对第一部件信号进行真实性的辨识。

上述实施方式中，基于作业机械实际工作过程中各个组成部分之间的信号连接、电连接和机械连接关系，按照关联度从大到小的顺序将多个关联信号与其对应的目标阈值依次比较，实现了多层次的数据识别，确保对第一部件信号进行无效判断的准确性。

在本发明的一些实施例中，将第一关联信号与第一目标阈值比较，在第一关联信号位于第一目标阈值之内的情况下，确定第一部件信号有效。

或者，将第一关联信号与第一目标阈值比较，在第一关联信号位于第一目标阈值之外的情况下，将第二关联信号与第二目标阈值比较，在第二关联信号位于第二目标阈值之内的情况下，确定第一部件信号有效。

可以理解的是，按照关联度从大到小的顺序将多个关联信号与其对应的目标阈值依次比较，实现了在关联信号对第一部件信号影响力的基础上的对第一部件信号的真实性辨识。

当关联信号在与其对应的目标阈值之内的情况下，从一定程度上反映了在信号连接、电连接或机械连接的结构图中，该元件与第一部件之间的连接正常，可以增强第一部件信号的可信度。

在本发明的一个实施例中，作业机械为挖掘机。

第一部件为铲斗，对应的，第一部件信号为铲斗的位移信号。

需要说明的是，挖掘机的右操作手柄操纵着铲斗的收放。

第一关联信号为铲斗的比例电磁阀电流信号；第二关联信号为铲斗的二次先导压力信号；第三关联信号为右操作手柄的位移信号。

对应的，第一目标阈值为铲斗的比例电磁阀在正常工作时的电流范围；第二目标阈值为铲斗正常工作时，铲斗的二次先导压力信号的压力范围；第三目标阈值为挖掘机的右操作手柄在正常工作时的位移范围。

在实际的执行过程中，将铲斗的比例电磁阀电流信号与第一目标阈值进行比较。

当铲斗的比例电磁阀电流信号在第一目标阈值之内的情况下，确定铲斗的位移信号有效。

当铲斗的比例电磁阀电流信号在第一目标阈值之外的情况下，将铲斗的二次先导压力信号与第二目标阈值比较。

在铲斗的二次先导压力信号位于第二目标阈值之内的情况下，确定铲斗的位移信号有效。

在铲斗的二次先导压力信号位于第二目标阈值之外的情况下，将右操作手柄的位移信号与第三目标阈值比较。

在右操作手柄的位移信号位于第三目标阈值之内的情况下，确定铲斗的位移信号有效。

在右操作手柄的位移信号位于第三目标阈值之外的情况下，确定铲斗的位移信号无效。

在铲斗的位移信号无效的情况下，输出提示信息。

该提示信息可以是无效铲斗的位移信号的集中输出，也可以是在铲斗的位移信号中区别出无效铲斗的位移信号，还可以是剔除无效铲斗的位移信号之后的铲斗的位移信号的输出。

需要说明的是，当提示信息是在铲斗的位移信号中区别出无效铲斗的位移信号时，其输出形式可以是区别显示或标注。

在铲斗的位移信号有效的情况下。

可以输出提示信息，该提示信息可以是第一部件信号的集中输出，也可以是数据正常的信息提示。

还可以仅仅是对于有效铲斗的位移信号的信息采集、传输或数据处理，即，不显示提示信息。

上述实施方式中，基于作业机械实际工作过程中各个组成部分之间的信号连接、电连接和机械连接关系，按照关联度从大到小的顺序将多个关联信号与其对应的目标阈值依次比较，实现了多层次的数据识别，确保对第一部件信号进行数据识别的准确性。

在本发明的一些实施例中，步骤120包括：将关联信号与目标阈值比较，在关联信号位于目标阈值之外的情况下，将第一部件信号与目标对照信号比较。

在第一部件信号与目标对照信号的差值位于目标范围外的情况下，确定第一部件信号无效。

需要说明的是，目标对照信号是该关联信号对应的第一部件信号的参考值。

目标对照信号可以是基于经验人为给定的定值；也可以是基于固定时期内的历史信息计算得出的平均值；也可以是基于不断更新的历史信息计算得出的变化的平均值。

可以理解的是，因作业机械工作时的复杂情况，可以借助历史信息快速确定当前第一部件信号是否有效。

目标范围可以是固定的范围；也可以是变化的范围。

在实际的执行过程中，通过比较第一部件信号与目标对照信号的差值，可以协助判断第一部件信号是否有效。

在本发明的一些实施例中，作业机械为挖掘机。

第一部件为挖掘机的动臂、斗杆、铲斗或转台，对应的，第一部件信号为动臂信号、斗杆信号、铲斗信号或回转信号。

可以从挖掘机的CAN总线获取第一部件信号以及与其对应的比例电磁阀电流信号、二次先导压力信号和手柄位移信号。

对应的，可以从历史信息中获取每个关联信号对应的动臂信号、斗杆信号、铲斗信号或回转信号。

在一个实施例中，目标对照信号为基于经验人为给定的定值。

在一个实施例中，目标对照信号为基于固定时期内的历史信息计算得出的平均值。

在一个实施例中，目标对照信号为基于不断更新的历史信息计算得出的平均值，是变化的。

在上述实施例的基础上，针对每个关联信号对应的动臂信号、斗杆信号、铲斗信号或回转信号，分别预设一固定的数值范围作为目标范围。

例如，第一部件为挖掘机的动臂，第一部件信号为动臂信号，关联信号为动臂对应的比例电磁阀电流信号。

将动臂对应的比例电磁阀电流信号与其对应的目标阈值比较，确定动臂对应的比例电磁阀电流信号位于其对应的目标阈值之外。

则，获取历史信息中该比例电磁阀电流信号对应的动臂信号的平均值，作为目标对照信号。

将该平均值与动臂信号做差，在两者的差值位于目标范围外的情况下，确定第一部件信号无效。

在两者的差值位于目标范围内的情况下，确定第一部件信号有效。此时，可以确定该第一部件信号为有效值，也可以进行下一步的有效性判断。

上述实施方式中，在关联信号位于目标阈值之外的情况下，将第一部件信号与目标对照信号比较，提高了对第一部件信号有效性判断的正确率；另外，当基于历史信息设定目标对照信号时，还提高了采集数据的利用率。

在本发明的一些实施例中，作业机械为挖掘机；第一部件为动臂、斗杆、铲斗和转台中的一种；关联信号为与第一部件对应的比例电磁阀电流信号、二次先导压力信号和操作机构的位移信号。

且比例电磁阀电流信号、二次先导压力信号和操作机构的位移信号与第一部件信号的关联度逐渐变小。

需要说明的是，对于挖掘机的左操作手柄，其前后方向上的移动控制着斗杆的收放，其左右方向上的移动控制着转台的左右回转。

对于挖掘机的右操作手柄，其前后方向上的移动控制着铲斗的收放，其左右方向上的移动控制着动臂的升降。

而在挖掘机的实际工作过程中，操作手柄并不能理想地只上下或左右运动，如在操作铲斗收放时，可能就会采集到动臂的升降等不实的干扰信号。

另外，挖掘机抖动时也会对采集的数据造成干扰。

这些干扰的存在影响CAN总线上的数据的真实性，也影响后期的数据分析。

在本发明的一个实施例中，第一部件为挖掘机的转台，对应的，第一部件信号为转台的回转角度。

关联信号为转台的比例电磁阀电流信号、二次先导压力信号和操作机构的位移信号，且比例电磁阀电流信号、二次先导压力信号和位移信号与转台的回转角度的关联度逐渐变小。

挖掘机的左操作手柄控制着转台的左右回转，因此，转台的操作机构为挖掘机的左操作手柄。

按照关联度从大到小的顺序排序，第一关联信号为转台的比例电磁阀电流信号；第二关联信号为转台的二次先导压力信号；第三关联信号为左操作手柄的位移信号。

对应的，第一目标阈值为转台的比例电磁阀在正常工作时的电流范围；第二目标阈值为转台正常工作时，转台的二次先导压力信号的压力范围；第三目标阈值为挖掘机的左操作手柄在正常工作时的位移范围。

在实际的执行过程中，将转台的比例电磁阀电流信号与第一目标阈值进行比较。

当转台的比例电磁阀电流信号在第一目标阈值之内的情况下，确定转台的回转角度有效。

当转台的比例电磁阀电流信号在第一目标阈值之外的情况下，将转台的二次先导压力信号与第二目标阈值比较。

在转台的二次先导压力信号位于第二目标阈值之内的情况下，确定转台的回转角度有效。

在转台的二次先导压力信号位于第二目标阈值之外的情况下，将右操作手柄的位移信号与第三目标阈值比较。

在右操作手柄的位移信号位于第三目标阈值之内的情况下，确定转台的回转角度有效。

在右操作手柄的位移信号位于第三目标阈值之外的情况下，确定转台的回转角度无效。

基于数据识别的结果输出提示信息。

上述实施方式中，通过关联信号，实现了挖掘机CAN总线上数据的真实性辨识。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，单动作、复合动作和挖掘机抖动时，CAN总线传输的第一部件信号均可能存在相互影响。

可以通过在左操作手柄和右操作手柄上分别加装位移传感器，实时采集手柄的位移(即，操作机构的输入信号)。

从挖掘机的CAN总线可以获取动臂信号、斗杆信号、铲斗信号和回转信号(即第一部件信号)，以及与这些信号对应的比例电磁阀电流信号、二次先导压力信号和手柄位移信号(即多个关联信号)。

需要说明的是，对于挖掘机的左操作手柄，其前后方向上的移动控制着斗杆的收放，其左右方向上的移动控制着转台的左右回转。

对于挖掘机的右操作手柄，其前后方向上的移动控制着铲斗的收放，其左右方向上的移动控制着动臂的升降。

换言之，同一操作机构在不同的状态下，分别控制不同的第一部件。

而在挖掘机的实际工作过程中，操作手柄并不能理想地只上下或左右运动，如在操作铲斗收放时，可能就会采集到动臂的升降等不实的干扰信号。

换言之，此时可能因操作员操作的实际情况而影响第一部件信号的真实性。

此时，可以借助工况条件进行该操作机构与该第一部件关联性的判断。

当该操作机构的输入信息不属于该工况下的输入信息组合时，该操作机构与该第一部件无关联，可以直接确定第一部件信号无效。

当该操作机构的输入信息属于该工况下的输入信息组合时，该操作机构与该第一部件关联，可以将关联信号与目标阈值进行比较。

如图2所示，第一部件可以是挖掘机的动臂、斗杆、铲斗或转台。

第一关联信号是对应于第一部件信号的比例电磁阀电流信号，第二关联信号是对应于第一部件的二次先导压力信号，第三关联信号是对应于第一部件的手柄位移信号。

可以在控制器内置电流信号、二次先导压力与油缸压力，以及电流信号、二次先导压力与位移等的变化关系，作为参数辨识的依据。

也可以在控制器内置挖掘机复杂多工况的参数Map数据，作为参数辨识的依据。

也可以在控制器内置优先识别、多参数反馈、分段辨识的算法，提高CAN总线的传输效率，保证数据采集的真实性和准确性。

上述控制器可以位于挖掘机内，也可以位于远程控制中心；可以是一个或多个控制器，并不限定上述辨识依据的存储与计算位于一个控制器。

在实际的执行过程中，如图2所示，对每一组从CAN总线采集的数据进行滤波处理，结合采集的手柄位移和响应，对数据进行分阶段处理及工况判定。

当输入信息对应的单个操作机构只控制单个第一部件时，该输入信息与第一部件信号一一对应。

此时第一部件信号不受操作的影响，对数据进行类型、格式、精度等方面的转换后即可输出。

当输入信息对应的单个操作机构控制多个第一部件时，该输入信息与第一部件信号并非一一对应。

此时采集的第一部件信号可能受到外界或者操作的影响，则从CAN总线中再读取第一关联信号的数据。

依据之前分段识别的工况，根据第一关联信号的幅值、响应等变化量辨识所采集的第一部件信号是否正确和合理，在参数辨识的过程中可以参考历史的经验数据。

如果此时还是不能对第一部件信号进行辨识，则再从CAN总线中读取第二关联信号的数据，根据第二关联信号的幅值、响应以及历史经验数据等对第一部件信号进行辨识。

如果此时还是不能对第一部件信号进行辨识，则再从CAN总线中读取第三关联信号的数据，根据第三关联信号的幅值、响应以及历史经验数据等对第一部件信号进行辨识。

反复多次之后还是不能对第一部件信号进行正确的辨识，则对第一部件信号数据进行警告提示，并输出提示信息，说明采集的第一部件信号可能存在问题，需要进一步核实。

在上述每次第一部件信号与关联信号比较时，可通过目标对照信号协助关联信号判断第一部件信号的有效性。

可以获取控制器内置的Map数据中该关联信号对应的第一部件信号，计算这些第一部件信号的平均值作为目标对照信号。

若该第一部件信号与其对应的目标对照信号的差值在目标范围之内，确定该第一部件信号有效；若该第一部件信号与其对应的目标对照信号的差值在目标范围之外，则进行后续关联信号的比较。

当经过所有关联信号的比较之后，该第一部件信号与其对应的目标对照信号的差值均在目标范围之外，确定该第一部件信号无效。

其中，针对每个关联信号，目标范围可以是固定的范围；也可以是变化的范围，比如：将控制器内置的Map数据中，与该关联信号对应的有效第一部件信号的最大值与最小值的差值的一半记为数值m，目标范围为[0，m]。

另外，关于上述操作中输出的提示信息。

第一部件信号无效的情况下，提示信息可以是无效第一部件信号的集中输出，也可以是在第一部件信号中区别出无效第一部件信号，还可以是剔除无效第一部件信号之后的有效第一部件信号的输出。

需要说明的是，当提示信息是在第一部件信号中区别出无效第一部件信号时，其输出形式可以是区别显示或标注。

第一部件信号有效的情况下，提示信息可以是第一部件信号的集中输出，也可以是数据正常的信息提示。

需要说明的是，第一部件信号有效时，还可以仅仅是对于有效第一部件信号的信息采集、传输或数据处理，即，不显示提示信息。

下面对本发明提供的作业机械的数据识别装置进行描述，下文描述的数据识别装置与上文描述的数据识别方法可相互对应参照。

本发明还提供一种作业机械的数据识别装置，如图3所示，包括输入模块310、处理模块320和输出模块330。

输入模块310，用于从所述作业机械的CAN总线获取第一部件信号，以及与第一部件对应的元件的关联信号。

处理模块320，用于将所述关联信号与目标阈值比较，在所述关联信号位于所述目标阈值之外的情况下，确定所述第一部件信号无效。

输出模块330，用于输出提示信息。

在本发明的一些实施例中，与第一部件对应的元件包括第一元件和第二元件，关联信号包括对应的第一关联信号和第二关联信号；第一元件与第一部件的关联度大于第二元件与第一部件的关联度。

处理模块320，用于将关联信号与目标阈值比较，在关联信号位于目标阈值之外的情况下，确定第一部件信号无效，包括：将第一关联信号与第一目标阈值比较，在第一关联信号位于第一目标阈值之外的情况下，将第二关联信号与第二目标阈值比较，在第二关联信号位于第二目标阈值之外的情况下，确定第一部件信号无效。

在本发明的一些实施例中，处理模块320，还用于将第一关联信号与第一目标阈值比较，在第一关联信号位于第一目标阈值之内的情况下，确定第一部件信号有效。

或者，将第一关联信号与第一目标阈值比较，在第一关联信号位于第一目标阈值之外的情况下，将第二关联信号与第二目标阈值比较，在第二关联信号位于第二目标阈值之内的情况下，确定第一部件信号有效。

在本发明的一些实施例中，处理模块320，用于将关联信号与目标阈值比较，在关联信号位于目标阈值之外的情况下，确定第一部件信号无效，包括：将关联信号与目标阈值比较，在关联信号位于目标阈值之外的情况下，将第一部件信号与目标对照信号比较。

在第一部件信号与目标对照信号的差值位于目标范围外的情况下，确定第一部件信号无效。

在本发明的一些实施例中，输入模块310，还用于获取操作机构的输入信息；处理模块320，用于在输入信息对应的操作机构与第一部件关联的情况下，将关联信号与目标阈值比较。

在本发明的一些实施例中，处理模块320，还用于在输入信息对应的操作机构与第一部件无关联的情况下，确定第一部件信号无效。

在本发明的一些实施例中，作业机械为挖掘机。

输入模块310，用于获取挖掘机的第一部件信号，第一部件信号包括挖掘机的动臂信号、斗杆信号、铲斗信号或回转信号。

输入模块310，还用于获取挖掘机的关联信号，关联信号为与第一部件对应的比例电磁阀电流信号、二次先导压力信号和操作机构的位移信号，且比例电磁阀电流信号、二次先导压力信号和操作机构的位移信号与第一部件信号的关联度逐渐变小。

根据本发明提供的作业机械的数据识别装置，基于信号之间的关联性，实现了辨识CAN总线采集到的数据的真实性，提高了CAN总线数据的质量，可以便于及时发现故障，同时方便了后期的数据处理。

下面对本发明提供的作业机械的数据识别系统进行描述，下文描述的数据识别系统与上文描述的数据识别方法可相互对应参照。

本发明还提供一种作业机械的数据识别系统400，如图4所示，包括：信息采集装置410、控制器420和输出装置430。

信息采集装置410，用于采集所述作业机械的CAN总线中的第一部件信号，以及与第一部件对应的元件的关联信号。

控制器420，所述控制器与所述信息采集装置及输出装置电连接，用于比较所述关联信号与目标阈值，在所述关联信号位于所述目标阈值之外的情况下，确定所述第一部件信号无效。

输出装置430，用于输出提示信息。

在本发明的一些实施例中，与第一部件对应的元件包括第一元件和第二元件，关联信号包括对应的第一关联信号和第二关联信号；第一元件与第一部件的关联度大于第二元件与第一部件的关联度。

控制器420，用于将关联信号与目标阈值比较，在关联信号位于目标阈值之外的情况下，确定第一部件信号无效，包括：将第一关联信号与第一目标阈值比较，在第一关联信号位于第一目标阈值之外的情况下，将第二关联信号与第二目标阈值比较，在第二关联信号位于第二目标阈值之外的情况下，确定第一部件信号无效。

在本发明的一些实施例中，控制器420，还用于将第一关联信号与第一目标阈值比较，在第一关联信号位于第一目标阈值之内的情况下，确定第一部件信号有效。

或者，将第一关联信号与第一目标阈值比较，在第一关联信号位于第一目标阈值之外的情况下，将第二关联信号与第二目标阈值比较，在第二关联信号位于第二目标阈值之内的情况下，确定第一部件信号有效。

在本发明的一些实施例中，控制器420，用于将关联信号与目标阈值比较，在关联信号位于目标阈值之外的情况下，确定第一部件信号无效，包括：将关联信号与目标阈值比较，在关联信号位于目标阈值之外的情况下，将第一部件信号与目标对照信号比较。

在第一部件信号与目标对照信号的差值位于目标范围外的情况下，确定第一部件信号无效。

在本发明的一些实施例中，信息采集装置410，还用于获取操作机构的输入信息；控制器420，用于在输入信息对应的操作机构与第一部件关联的情况下，将关联信号与目标阈值比较。

在本发明的一些实施例中，控制器420，还用于在输入信息对应的操作机构与第一部件无关联的情况下，确定第一部件信号无效。

在本发明的一些实施例中，作业机械为挖掘机。

信息采集装置410，用于获取挖掘机的第一部件信号，第一部件信号包括挖掘机的动臂信号、斗杆信号、铲斗信号或回转信号。

信息采集装置410，还用于获取挖掘机的关联信号，关联信号为与第一部件对应的比例电磁阀电流信号、二次先导压力信号和操作机构的位移信号，且比例电磁阀电流信号、二次先导压力信号和操作机构的位移信号与第一部件信号的关联度逐渐变小。

根据本发明提供的作业机械的数据识别系统，基于信号之间的关联性，实现了辨识CAN总线采集到的数据的真实性，提高了CAN总线数据的质量，可以便于及时发现故障，同时方便了后期的数据处理。

图5示例了一种电子设备的实体结构示意图，该电子设备500可以包括：处理器(processor)510、通信接口(Communications Interface)520、存储器(memory)530和通信总线540。

其中，处理器510，通信接口520，存储器1230通过通信总线540完成相互间的通信。

处理器510可以调用存储器530中的逻辑指令，以执行作业机械的数据识别方法，该方法包括：从作业机械的CAN总线获取第一部件信号，以及与第一部件对应的元件的关联信号；将关联信号与目标阈值比较，在关联信号位于目标阈值之外的情况下，确定第一部件信号无效；并输出提示信息。

此外，上述的存储器530中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来。

该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例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。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的作业机械的数据识别方法。

该方法包括：从作业机械的CAN总线获取第一部件信号，以及与第一部件对应的元件的关联信号；将关联信号与目标阈值比较，在关联信号位于目标阈值之外的情况下，确定第一部件信号无效；并输出提示信息。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的作业机械的数据识别方法。

该方法包括：从作业机械的CAN总线获取第一部件信号，以及与第一部件对应的元件的关联信号；将关联信号与目标阈值比较，在关联信号位于目标阈值之外的情况下，确定第一部件信号无效；并输出提示信息。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。

可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。

基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种作业机械的数据识别方法，其特征在于，包括：

从所述作业机械的CAN总线获取第一部件信号，以及与第一部件对应的元件的关联信号，所述与第一部件对应的元件为与第一部件存在信号连接、电连接或机械连接的其他元件；

将所述关联信号与目标阈值比较，在所述关联信号位于所述目标阈值之外的情况下，确定所述第一部件信号无效；

并输出提示信息。

2.根据权利要求1所述的作业机械的数据识别方法，其特征在于，所述元件包括第一元件和第二元件，所述关联信号包括对应的第一关联信号和第二关联信号；所述第一元件与所述第一部件的关联度大于所述第二元件与所述第一部件的关联度；

所述将所述关联信号与目标阈值比较，在所述关联信号位于所述目标阈值之外的情况下，确定所述第一部件信号无效，包括：

将所述第一关联信号与第一目标阈值比较，在所述第一关联信号位于所述第一目标阈值之外的情况下，将所述第二关联信号与第二目标阈值比较，在所述第二关联信号位于所述第二目标阈值之外的情况下，确定所述第一部件信号无效。

3.根据权利要求2所述的作业机械的数据识别方法，其特征在于，还包括：

将所述第一关联信号与第一目标阈值比较，在所述第一关联信号位于所述第一目标阈值之内的情况下，确定所述第一部件信号有效；

或者，

将所述第一关联信号与第一目标阈值比较，在所述第一关联信号位于所述第一目标阈值之外的情况下，将所述第二关联信号与第二目标阈值比较，在所述第二关联信号位于所述第二目标阈值之内的情况下，确定所述第一部件信号有效。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的作业机械的数据识别方法，其特征在于，所述将所述关联信号与目标阈值比较，在所述关联信号位于所述目标阈值之外的情况下，确定所述第一部件信号无效，包括：

将所述关联信号与目标阈值比较，在所述关联信号位于所述目标阈值之外的情况下，将所述第一部件信号与目标对照信号比较；

在所述第一部件信号与所述目标对照信号的差值位于目标范围外的情况下，确定所述第一部件信号无效。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的作业机械的数据识别方法，其特征在于，所述将所述关联信号与目标阈值比较，包括：

获取操作机构的输入信息；

在所述操作机构与所述第一部件关联的情况下，将所述关联信号与目标阈值比较。

6.根据权利要求5所述的作业机械的数据识别方法，其特征在于，还包括：

在所述输入信息对应的操作机构与所述第一部件无关联的情况下，确定所述第一部件信号无效。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的作业机械的数据识别方法，其特征在于，所述作业机械为挖掘机；

所述第一部件为动臂、斗杆、铲斗和转台中的一种；

所述关联信号为与第一部件对应的比例电磁阀电流信号、二次先导压力信号和操作机构的位移信号，且所述比例电磁阀电流信号、所述二次先导压力信号和所述位移信号与所述第一部件信号的关联度逐渐变小。

8.一种作业机械的数据识别装置，其特征在于，包括：

输入模块，用于从所述作业机械的CAN总线获取第一部件信号，以及与第一部件对应的元件的关联信号，所述与第一部件对应的元件为与第一部件存在信号连接、电连接或机械连接的其他元件；

处理模块，用于将所述关联信号与目标阈值比较，在所述关联信号位于所述目标阈值之外的情况下，确定所述第一部件信号无效；

输出模块，用于输出提示信息。

9.一种作业机械的数据识别系统，其特征在于，包括：

信息采集装置，用于采集所述作业机械的CAN总线中的第一部件信号，以及与第一部件对应的元件的关联信号，所述与第一部件对应的元件为与第一部件存在信号连接、电连接或机械连接的其他元件；

控制器，所述控制器与所述信息采集装置及输出装置电连接，用于比较所述关联信号与目标阈值，在所述关联信号位于所述目标阈值之外的情况下，确定所述第一部件信号无效；

输出装置，用于输出提示信息。

10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述作业机械的数据识别方法的步骤。

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