CN113917878A - 控制盒、远程遥控操作控制系统及作业机械 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种控制盒、远程遥控操作控制系统及作业机械，该控制盒可以应用于作业机械侧，其包括通讯模块和信号处理模块。通过通讯模块接收远程控制端发送的唤醒指令，可以实现对控制盒进行远程上电，进而通过控制盒可以实现作业机械与远程控制端之间快速且可靠的远程遥控通信连接，可以提高远程控制端对作业机械远程控制的实时性，降低危险操作出现的可能性。由于通讯模块位于控制盒内，可以保证通讯模块的稳定性。而且，通过通讯模块将作业机械的运行相关信息发送至远程控制端，可以使远程控制端可以及时掌握作业机械的相关信息，并可以生成遥控指令以进行远程控制。
Description
技术领域
本发明涉及远程遥控技术领域，尤其涉及一种控制盒、远程遥控操作控制系统及作业机械。
背景技术
由于当前的无人化自动驾驶技术发展不够完善，导致其无法应用于作业机械的无人化自动驾驶。将远程遥控驾驶系统作为作业机械的安全辅助系统，可在作业环境特殊(如：易燃易爆、抗震防洪现场救灾现场)或者作业机械的操作手无法正常上机操作的工况下，由远程驾驶员接管作业机械并进行过渡处理，进而保证无人化自动驾驶技术可以在一部分场景实际应用。
将远程遥控操作控制系统作为作业机械进行作业的一种安全辅助作业手段，如何保证其快速且可靠的进行远程遥控通信链接以及如何确保作业机械侧通讯模块的稳定性是该远程遥控操作控制系统最核心的技术问题。
发明内容
本发明提供一种控制盒、远程遥控操作控制系统及作业机械，用以解决现有技术中存在的缺陷。
本发明提供一种控制盒，应用于作业机械侧，包括：通讯模块和信号处理模块，所述通讯模块与所述信号处理模块电连接，所述通讯模块与所述作业机械的远程控制端通信连接；
所述信号处理模块用于确定所述作业机械的运行相关信息，并基于所述远程控制端发送的遥控指令，对所述作业机械进行控制；
所述通讯模块用于基于接收到的所述远程控制端发送的唤醒指令，对所述控制盒进行上电；所述通讯模块还用于将所述运行相关信息发送至所述远程控制端。
根据本发明提供的一种控制盒，所述运行相关信息包括基于所述作业机械的环境信息确定的第一类信息；
所述控制盒还包括：摄像头采集模块，所述摄像头采集模块与所述信号处理模块电连接；
所述控制盒上集成有通信端口，所述摄像头采集模块通过所述通信端口与安装在所述作业机械上的摄像头模块连接；
所述摄像头模块用于获取所述环境信息。
根据本发明提供的一种控制盒，所述通讯模块还用于基于所述唤醒指令，对所述摄像头模块进行上电。
根据本发明提供的一种控制盒，所述运行相关信息还包括基于所述作业机械的实时监控信息确定的第二类信息；
所述控制盒还包括：网络转换模块；
所述信号处理模块通过所述网络转换模块与所述作业机械的电子控制单元通信连接；
所述电子控制单元用于采集所述实时监控信息。
根据本发明提供的一种控制盒，所述网络转换模块包括CAN转以太网模块。
根据本发明提供的一种控制盒，所述摄像头采集模块、所述网络转换模块、所述通讯模块和所述信号处理模块通过电路板集成于所述控制盒内。
根据本发明提供的一种控制盒，所述通讯模块内部集成LTE CAT系列通讯子模块；
所述LTE CAT系列通讯子模块用于通过所述以太网对所述控制盒进行上电。
根据本发明提供的一种控制盒，所述信号处理模块具体用于：
判断所述运行相关信息中是否包含异常信息；
若所述运行相关信息中包含有所述异常信息，则确定所述异常信息的异常级别。
根据本发明提供的一种控制盒，所述信号处理模块还用于：
若所述异常级别为第一类异常级别，则向所述远程控制端发送报警信息；
若所述异常级别为第二类异常级别，则向所述作业机械的电子控制单元发送应急处理信号。
本发明还提供一种远程遥控操作控制方法，包括：
基于上述所述的控制盒中的通讯模块接收到的、作业机械的远程控制端发送的唤醒指令，对所述控制盒进行上电；
基于所述通讯模块，将所述控制盒中的信号处理模块确定的运行相关信息发送至所述远程控制端，并将接收到的所述远程控制端发送的遥控指令发送至所述信号处理模块；
基于所述信号处理模块，通过所述遥控指令，对所述作业机械进行控制。
根据本发明提供的一种远程遥控操作控制方法，基于所述通讯模块接收到的所述唤醒指令，对所述控制盒进行上电，具体包括：
所述通讯模块判断自身是否接收到所述唤醒指令，并在自身接收到所述唤醒指令时，对所述控制盒进行上电。
根据本发明提供的一种远程遥控操作控制方法，所述将接收到的所述远程控制端发送的遥控指令发送至所述信号处理模块，具体包括：
所述通讯模块判断自身是否接收到所述遥控指令，并在自身接收到所述遥控指令时，将所述遥控指令发送至所述信号处理模块。
根据本发明提供的一种远程遥控操作控制方法，所述基于所述信号处理模块，通过所述遥控指令，对所述作业机械进行控制，具体包括：
所述信号处理模块判断所述作业机械是否具备遥控作业条件；
若所述作业机械具备所述遥控作业条件，则通过所述遥控指令，对所述作业机械进行控制。
本发明还提供一种远程遥控操作控制系统，包括：摄像头模块、作业机械的远程控制端以及上述所述的控制盒；
所述控制盒与所述摄像头模块通过以太网连接；
所述控制盒与所述远程控制端无线通信连接。
本发明还提供一种作业机械，包括上述所述的远程遥控操作控制系统。
本发明提供的控制盒、远程遥控操作控制系统及作业机械，该控制盒可以应用于作业机械侧，其包括通讯模块和信号处理模块。通过通讯模块接收远程控制端发送的唤醒指令，可以实现对控制盒进行远程上电，进而通过控制盒可以实现作业机械与远程控制端之间快速且可靠的远程遥控通信连接，可以提高远程控制端对作业机械远程控制的实时性，降低危险操作出现的可能性。由于通讯模块位于控制盒内，可以保证通讯模块的稳定性。而且，通过通讯模块将作业机械的运行相关信息发送至远程控制端，可以使远程控制端可以及时掌握作业机械的相关信息，并可以生成遥控指令以进行远程控制。在进行远程控制时，通过将遥控指令发送至信号处理模块，由于该信号处理模块所处的控制盒在作业机械侧，因此通过该信号处理模块对作业机械进行控制，不仅可以保证控制效果，还可以提高作业机械的遥控作业效率。
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是本发明提供的控制盒的结构示意图之一；
图2是本发明提供的控制盒的结构示意图之二；
图3是本发明提供的控制盒的结构示意图之三；
图4是本发明提供的控制盒的结构示意图之四；
图5是本发明提供的控制盒中信号处理模块对运行相关信息进行实时分析的流程示意图；
图6是本发明提供的远程遥控操作控制方法的流程示意图之一；
图7是本发明提供的远程遥控作业控制方法的流程示意图之二；
图8是本发明提供的远程遥控操作控制系统的结构示意图。
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做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。
图1为本发明实施例中提供的控制盒的结构示意图，如图1所示，该控制盒1，应用于作业机械侧，包括：通讯模块11和信号处理模块12，通讯模块11与信号处理模块12电连接，通讯模块11与作业机械的远程控制端2通信连接；
信号处理模块12用于确定作业机械的运行相关信息，并基于远程控制端2发送的遥控指令，对作业机械进行控制；
通讯模块11用于基于接收到的远程控制端2发送的唤醒指令，对控制盒1进行上电；通讯模块11还用于将运行相关信息发送至远程控制端2。
具体地，本发明实施例中提供的控制盒，可以搭载于作业机械侧，以实现对作业机械远程遥控操作的边缘计算与控制，因此控制盒实际上是一种边缘计算控制盒。其中，边缘计算是指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务。由于边缘计算在边缘侧发起，因此可以产生更快的网络服务响应，满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。边缘计算处于物理实体和工业连接之间，或处于物理实体的顶端。
通过控制盒，不仅可以实现作业机械的电子控制单元(Electronic ControlUnit，ECU)与作业机械的远程控制端2之间的信息交互，还可以实现对作业机械的ECU的控制。
本发明实施例中涉及的作业机械可以包括：钻探机械、挖掘机械、装载机械、运载机械、市政机械、破碎机、以及驾驶员驾驶的车辆中的至少一种。挖掘机械是用于挖掘矿山的作业机械。装载机械是用于将货物装载到运载机械中的作业机械。装载机械包括液压挖掘机、电动挖掘机和轮式装载机中的至少一种。运载机械是用于运载货物的作业机械。市政机械是用于城市道路清扫美化的作业机械，例如清扫车、洒水车和吸尘车。破碎机是对从运载机械投入的土石进行破碎的作业机械。
控制盒1可以包括通讯模块11和信号处理模块12，通讯模块11可以与作业机械的远程控制端2通信连接，既可以是有线通信连接，也可以是无线通信连接。通讯模块11既可以通过2.4G、4G或5G等移动数据，或者通过WIFI与远程控制端2无线通信连接，也可以通过以太网等有线网络与远程控制端2有线通信连接，本发明实施例中对此不作具体限定。
远程控制端2可以向控制盒1发送唤醒指令，当通讯模块11接收到唤醒指令时，可以对所处的控制盒1进行上电，以使控制盒1中的各模块进行工作。
通讯模块11接收到唤醒指令时，通讯模块11输出开关量信号给作业机械辅助控制单元，控制切换控制盒1的总电源开关，此时控制盒1得电，开始处于工作行状态，控制盒1和远程控制端2建立通讯链路联系，远程控制端2可实时查看当下作业机械的运行相关信息，判断是否进行下一步远程遥控作业。
本发明实施例中，通讯模块11可以通过常电电源进行供电，以使通讯模块11可以保持低功耗常电状态。常电电源可以为24V直流电，可以通过作业机械提供。通讯模块11的功耗可以小于1W。
控制盒1中的信号处理模块12可以先确定作业机械的运行相关信息，该运行相关信息可以用于表征作业机械运行过程中的相关信息，例如可以包括作业机械的环境信息以及作业机械的实时监控信息等。
信号处理模块12可以通过通讯模块11将运行相关信息发送至远程控制端2，远程控制端2可以根据该运行相关信息，生成遥控指令，并将遥控指令返回至控制盒1，由通讯模块11接收，进而信号处理模块12可以获取遥控指令，并将该遥控指令发送至作业机械的ECU，通过控制ECU实现对作业机械的控制。
本发明实施例中提供的控制盒，可以应用于作业机械侧，其包括通讯模块和信号处理模块。通过通讯模块接收远程控制端发送的唤醒指令，可以实现对控制盒进行远程上电，进而通过控制盒可以实现作业机械与远程控制端之间快速且可靠的远程遥控通信连接，可以提高远程控制端对作业机械远程控制的实时性，降低危险操作出现的可能性。由于通讯模块位于控制盒内，可以保证通讯模块的稳定性。而且，通过通讯模块将作业机械的运行相关信息发送至远程控制端，可以使远程控制端可以及时掌握作业机械的相关信息，并可以生成遥控指令以进行远程控制。在进行远程控制时，通过将遥控指令发送至信号处理模块，由于该信号处理模块所处的控制盒在作业机械侧，因此通过该信号处理模块对作业机械进行控制，不仅可以保证控制效果，还可以提高作业机械的遥控作业效率。
如图2所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的控制盒，所述运行相关信息包括基于所述作业机械的环境信息确定的第一类信息；
所述控制盒1还包括：摄像头采集模块13，摄像头采集模块13与信号处理模块12电连接；
控制盒1上集成有通信端口，摄像头采集模块13通过通信端口与安装在作业机械上的摄像头模块31连接；
摄像头模块31用于获取所述环境信息。
具体地，本发明实施例中，运行相关信息可以包括基于作业机械的环境信息确定的第一类信息，该环境信息可以包括作业机械及其周围的音频信息、视频图像信息等，该第一类信息可以通过对环境信息进行识别确定的作业机械的周围是否有人员走动，是否有障碍物等信息。此时，控制盒1还包括摄像头采集模块13，该摄像头采集模块13可以与信号处理模块12电连接。摄像头采集模块13还可以与安装在作业机械上的摄像头模块31连接，连接方式可以是通过以太网进行通信连接。
摄像头模块31可以包括摄像头支架和摄像头，摄像头支架与摄像头一一对应，摄像头支架用于固定对应的摄像头，摄像头可以用于获取作业机械及其周围的音频信息、视频图像信息等。本发明实施例中，摄像头可以根据需要选择合适的型号，既可以是普通摄像头，也可以是网络摄像头，本发明实施例中对此不作具体限定。以摄像头是网络摄像头为例，摄像头模块31可以是网络摄像头模块。
摄像头支架可以抗冲击力和针对网络摄像头的成像特点，采用室外隔振结构设计，使用大阻尼材料，使摄像头支架在具有抗冲击力的基础上，产生的位移很小，有效确保了网络摄像头采集图像的质量。
网络摄像头可以为多个，可以分别通过对应的摄像头支架安装在作业机械的周围，例如可以分别安装在作业机械前、后、左、右四个方位。网络摄像头可以自带星光夜视功能，且满足工业使用要求，例如网络摄像头的IP防护等级满足IP≥67，抗振等级满足正弦施加动作周期为5～2000Hz、动作时长为10min、上下8小时，左右8小时，前后8小时无异常，存储空间可以达到10G，可以采用H.265编码协议进行通信，分辨率可以达到200万像素等。网络摄像头可以带有拾音器的功能。
控制盒1可以通过摄像头采集模块13与摄像头模块31进行信息交互。安装在作业机械上的摄像头模块31可以采集作业机械的环境信息，并将该环境信息解码输出至控制盒1。即摄像头模块31对采集得到的环境信息解码后输出的音视频数字信号通过网线以及通信端口发送至摄像头采集模块13，由摄像头采集模块3进行转码给信号处理模块12，信号处理模块12基于作业机械的环境信息，确定第一类信息。
控制盒1上可以集成有通信端口，摄像头模块31可以通过网线与该通信端口物理连接，该通信端口可以与摄像头采集模块13连接。其中，通信端口的类型可以包括M12航空插头端口以及RJ45网口。通信端口的数量可以包括多个，本发明实施例中对此不作具体限定。
本发明实施例中提供的控制盒，通过在控制盒上集成通信端口，不仅可以实现外部与摄像头模块连接，内部还可以通过摄像头采集模块将摄像头模块获取的环境信息提供给信号处理模块，保证了环境信息的传输。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的控制盒，所述通讯模块还用于基于所述唤醒指令，对所述摄像头模块进行上电。
具体地，本发明实施例中，由于摄像头模块31通过网线与通信端口物理连接，因此通信端口可以为摄像头模块31提供直流电。也即，在通讯模块对控制盒进行上电时，也会同时对摄像头模块31进行上电。
本发明实施例中，通过通讯模块同时对控制盒以及摄像头模块进行上电，可以保证摄像头模块接入的及时性，提高作业机械的环境信息的利用率。
如图3所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的控制盒，所述运行相关信息还包括基于所述作业机械的实时监控信息确定的第二类信息；
所述控制盒1还包括：网络转换模块14；
所述信号处理模块12通过所述网络转换模块14与所述作业机械的电子控制单元32通信连接；
所述电子控制单元32用于采集所述实时监控信息。
具体地，本发明实施例中，运行相关信息还可以包括基于作业机械的实时监控信息确定的第二类信息，该实时监控信息可以包括作业机械的油温油耗信息、运行时间信息、报警信息以及传感器信息等。第二类信息可以是实时监控信息，也可以是通过对实时监控信息进行分析得到的分析结果信息等，本发明实施例中对此不作具体限定。
本发明实施例中，控制盒1与摄像头模块31通常通过以太网协议进行通信，而由于电子控制单元32在作业机械的本地控制系统内通过CAN协议进行通信。为将两种协议传输的信息进行交互，需要在控制盒1中引入网络转换模块14，网络转换模块14可以与信号处理模块电连接，还可以与作业机械的电子控制单元32连接，进而使信号处理模块12通过网络转换模块14与作业机械的电子控制单元32通信连接。通过网络转换模块14，可以实现不同协议通信之间的互通互联以及数据交互。
通过网络转换模块14实现交互的数据可以包括电子控制单元32确定的作业机械的实时监控信息和远程控制端2的控制指令之间的实时交互。
本发明实施例中，引入网络转换模块，可以实现作业机械的电子控制单元与控制盒之间的数据交互，保证了对作业机械的远程遥控。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的控制盒，所述网络转换模块包括CAN转以太网模块。
具体地，网络转换模块14可以为CAN转以太网模块，通过将CAN通信协议和以太网协议之间进行转换，实现以太网通信与CAN通信之间的互通互联以及数据交互。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的控制盒，所述摄像头采集模块包括有源以太网(Power Over Ethernet，POE)交换机。
具体地，本发明实施例中，POE交换机指支持以太网供电的交换机，在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下，为基于IP的终端(如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像头等)传输数据信号的同时，还基于IP的终端提供直流电。
本发明实施例中，采用POE交换机作为摄像头采集模块，可以大大简化控制盒的内部结构。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的控制盒，所述摄像头采集模块、所述网络转换模块、所述通讯模块和所述信号处理模块通过电路板集成于所述控制盒内。
具体地，本发明实施例中，摄像头采集模块、网络转换模块、通讯模块和信号处理模块通过电路板集成于控制盒内，大大减少了安装空间，方便售后维护与替换，可靠性大大提升。而且，在控制盒上集成通信端口，接口牢固紧凑。其中，采用的电路板可以是印刷电路板(Printed circuit boards，PCB)。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的控制盒，所述通讯模块内部集成LTE CAT系列通讯子模块；
所述LTE CAT系列通讯子模块用于通过所述以太网对所述控制盒进行上电。
具体地，本发明实施例中，在通讯模块内部可以集成有LTE CAT系列通讯子模块，LTE CAT系列通讯子模块即LTE CAT.x通讯子模块，Cat.即UE-Category，用于定义用户终端能支持的上下行速率。x可以取值为1～10。本发明实施例中可以优选为1。
LTE CAT系列通讯子模块可以通过拨码、发短信方式唤醒摄像头模块以及控制盒，给摄像头模块以及控制盒供电，此时作业机械侧和远程控制端建立通讯连接，作业机械具备远程遥控作业的条件，为作业机械实现实时遥控作业提供可能，同时可有效避免特殊工况(如易燃易爆、抗震救灾抢险现场)下，人工亲自上机作业需面临的风险。
除此之外，通讯模块内部还可以集成NB IOT模块，NB IOT模块用于通过以太网对控制盒以及摄像头模块上电，以实现远程唤醒。
本发明实施例中，远程控制端还可以通过网页浏览器访问的方式访问通讯模块，通过通讯模块对控制盒以及摄像头模块上电，以实现远程唤醒。
如图4所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的控制盒，所述控制盒1通过所述通信端口连接有第一无线射频天线15，所述远程控制端2连接有第二无线射频天线21，所述控制盒1与所述远程控制端2基于所述第一无线射频天线15与所述第二无线射频天线21无线通信连接。
具体地，本发明实施例中，一方面，可以先确定控制盒1上集成的通信端口中除连接有摄像头采集模块13的通信端口之外的其他通信端口，然后从其他通信端口中选取一个或多个通信端口连接第一无线射频天线15。第一无线射频天线15可以固定在作业机械的驾驶室顶部。在控制盒1内部，连接有第一无线射频天线15的通信端口可以与通讯模块电连接。
另一方面，在远程控制端2，也连接有第二无线射频天线21，控制盒1与远程控制端2之间的无线通信连接，可以通过第一无线射频天线15与第二无线射频天线21实现，并进行端对端信息交互。
其中，第一无线射频天线15可以作为无线射频发射天线，此时第二无线射频天线21可以作为无线射频接收天线。第一无线射频天线15还可以作为无线射频接收天线，此时第二无线射频天线21可以作为无线射频发射天线。
本发明实施例中，通过第一无线射频天线以及第二无线射频天线，保证了控制盒与远程控制端之间无线通信的信号质量。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的控制盒，所述信号处理模块还用于：
在作业机械的作业环境出现多种不同频段的无线通信信号时，可自动切换选择作业环境中信号最强的无线通信信号与远程控制端2进行无线通信，以确保控制盒1与远程控制端2之间通信链路的可靠性。其中，自动切换选择的功能可以通过信号处理模块内部嵌入的软件实现，本发明实施例中对此不作具体限定。
本发明实施例中，通过信号处理模块自动切换选择作业环境中信号最强的无线通信信号与远程控制端进行无线通信，可以保证通讯模块与远程控制端之间的无线通信质量。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的控制盒，所述通信端口集成有指示灯，所述指示灯用于指示所述控制盒的工作状态。
具体地，本发明实施例中，控制盒1上的通信端口可以携带有端口标识，并可以集成有指示灯，通过指示灯指示控制盒的工作状态。指示灯的类型可以包括电源开关指示灯、射频信号指示灯、CAN信号指示灯以及报警指示灯等，电源开关指示灯可以用于指示控制盒的电源总开关的工作状态，射频信号指示灯用于指示第一无线射频天线与第二无线射频天线的连接状态，CAN信号指示灯用于指示网络转换模块与作业机械的电子控制单元的连接状态。可以通过指示灯的亮灭，或者亮暗程度表征指示的状态是否出现问题，以便于快速定位问题源，大大降低了维修与替换难度。进一步地，可远程进行软件升级，故障诊断。
由于现有技术中，远程控制端的作业机械操作手通过现场或作业机械自身回传的视频与数据进行监控，在发生异常状况时再手动操作进入应急处理流程。这个过程中，因为需要肉眼通过视频判断，人工监控方式准确率较低，人工监控造成误判的可能性较大，而且无法保证实时性，导致异常状态紧急接管反应慢。
为此，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的控制盒，所述信号处理模块具体用于：
判断所述运行相关信息中是否包含异常信息；
若所述运行相关信息中包含有所述异常信息，则确定所述异常信息的异常级别。
具体地，本发明实施例中，信号处理模块具体可以用于对运行状态信息进行实时分析。如图5所示，首先可以判断运行相关信息中是否包含有异常信息，如果不包含，则可以直接将运行相关信息发送至远程控制端，以使远程控制端基于运行相关信息生成遥控指令，并将该遥控指令发送至控制盒，控制盒基于遥控指令对作业机械进行远程控制。
如果运行相关信息中包含有异常信息，则可以根据异常信息的严重程度以及紧急程度，进一步分析异常信息的异常级别。
本发明实施例中，异常级别可以包括多个，不同异常级别对应的异常信息的严重程度、紧急程度不同。严重程度越高、紧急程度越高的异常信息，其异常级别越高。因此，在确定出异常信息的异常级别之后，可以根据该异常级别进行相应的后续操作，以使异常信息可以得到及时解决和处理。
如图5所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的控制盒，所述信号处理模块还用于：
若所述异常级别为第一类异常级别，则向所述远程控制端发送报警信息；
若所述异常级别为第二类异常级别，则向所述作业机械的电子控制单元发送应急处理信号。
具体地，本发明实施例中，异常级别可以分为两大类，分别为第一类异常级别以及第二类异常级别，第二类异常级别相比于第一类异常级别，其对应的异常信息更加严重、更加紧急，即第一类异常级别低于第二类异常级别。
若异常信息为第一类异常级别，则说明严重程度以及紧急程度均较轻，因此可以通过远程控制进行异常原因的查找以及解决。即此时可以向远程控制端发送报警信息，以使远程控制端及时发现异常情况，查找异常原因并解决。
若异常状态数据为第二类异常级别，则说明严重程度以及紧急程度均较重，因此可以通过控制盒直接进行控制，即通过信号处理模块直接向作业机械的电子控制单元发送应急处理信号。该应急处理信号可以是驱使作业机械安全停下的紧急制动指令，也可以是其他直接对作业机械进行控制的控制指令，本发明实施例中对此不作具体限定。
进一步地，本发明实施例中，第一类异常级别以及第二类异常级别中均可以包含多个子异常等级级别，其严重程度以及紧急程度不同。
本发明实施例中，通过信号处理模块对作业机械的运行相关信息进行实时分析，可以精确的得到异常信息，记录异常信息并进行分类缓存、判断预处理，可以在毫秒级的时间内检测到作业机械遥控作业的异常状态，对于满足触发报警的状态分级别优先级进行判断预处理和报警发送，提高了准确性，并解决了紧急状态接管反应慢的问题。避免人工监控方式准确率较低、造成误判的问题出现，提高了运行状态监控的准确性以及实时性。
如图6所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种远程遥控操作控制方法，该方法包括：
S1，基于上述各实施例中提供的控制盒中的通讯模块，接收作业机械的远程控制端发送的唤醒指令，并基于所述唤醒指令对所述控制盒进行上电；
S2，基于所述通讯模块，将所述控制盒中的信号处理模块确定的运行相关信息发送至所述远程控制端，并接收所述远程控制端发送的遥控指令，将所述遥控指令发送至所述信号处理模块；
S3，基于所述信号处理模块，通过所述遥控指令，对所述作业机械进行控制。
具体地，本发明实施例中提供的远程遥控操作控制方法，其执行主体为控制盒。一方面，通过控制盒中的通讯模块，接收远程控制端发送的唤醒指令，然后根据该唤醒指令对控制盒进行上电。在控制盒与摄像头模块连接时，通讯模块还可以根据该唤醒指令同时对控制盒以及摄像头模块进行上电。
在对控制盒进行上电后，通过通讯模块，还可以将控制盒中的信号处理模块确定的运行相关信息发送至远程控制端，以使远程控制端基于该运行相关信息生成遥控指令，并将该遥控指令发送至控制盒。此时，通过通讯模块，可以接收远程控制端发送的遥控指令，并将遥控指令发送至信号处理模块。
另一方面，通过控制盒的信号处理模块，可以采用遥控指令，对作业机械进行控制。
本发明实施例中，通过通讯模块接收远程控制端发送的唤醒指令，可以实现对控制盒进行远程上电，进而通过控制盒可以实现作业机械与远程控制端之间快速且可靠的远程遥控通信连接，可以提高远程控制端对作业机械远程控制的实时性，降低危险操作出现的可能性。由于通讯模块位于控制盒内，可以保证通讯模块的稳定性。而且，通过信号处理模块将作业机械的运行相关信息发送至远程控制端，可以使远程控制端可以及时掌握作业机械的相关信息，并可以生成遥控指令以进行远程控制。在进行远程控制时，通过将遥控指令发送至信号处理模块，由于该信号处理模块所处的控制盒在作业机械侧，因此通过该信号处理模块对作业机械进行控制，不仅可以保证控制效果，还可以提高作业机械的遥控作业效率。
在上述实施例的基础上，本发明提供的远程遥控操作控制方法，基于所述通讯模块接收到的所述唤醒指令，对所述控制盒进行上电，具体包括：
所述通讯模块判断自身是否接收到所述唤醒指令，并在自身接收到所述唤醒指令时，对所述控制盒进行上电。
在上述实施例的基础上，本发明提供的远程遥控操作控制方法，所述将接收到的所述远程控制端发送的遥控指令发送至所述信号处理模块，具体包括：
所述通讯模块判断自身是否接收到所述遥控指令，并在自身接收到所述遥控指令时，将所述遥控指令发送至所述信号处理模块。
在上述实施例的基础上，本发明提供的远程遥控操作控制方法，所述基于所述信号处理模块，通过所述遥控指令，对所述作业机械进行控制，具体包括：
所述信号处理模块判断所述作业机械是否具备遥控作业条件；
若所述作业机械具备所述遥控作业条件，则通过所述遥控指令，对所述作业机械进行控制。
图7为本发明实施例中提供的基于远程遥控操作控制系统实现的远程遥控作业控制的流程示意图。如图7所示，该流程可以包括：
1)通讯模块判断远程控制端是否发送唤醒指令，即通讯模块可以通过判断自身是否接收到唤醒指令实现对远程控制端是否发送唤醒指令的判断，如果通讯模块接收到唤醒指令，则远程控制端发送了唤醒指令；
2)如果远程控制端发送唤醒指令，即通讯模块接收到唤醒指令，则通讯模块可以基于唤醒指令对控制盒以及摄像头模块上电，控制盒以及摄像头模块得电；如果远程控制端未发送唤醒指令，即通讯模块未接收到唤醒指令，则通讯模块继续判断远程控制端是否发送唤醒指令，直至远程控制端发送唤醒指令；
3)在控制盒以及摄像头模块得电后，通讯模块判断远程控制端是否发送遥控指令，即通讯模块可以通过判断自身是否接收到遥控指令实现对远程控制端是否发送遥控指令的判断，如果通讯模块接收到遥控指令，则远程控制端发送了遥控指令；
4)如果远程控制端发送遥控指令，即通讯模块接收到遥控指令，则信号处理模块判断作业机械是否具备遥控作业条件，如果作业机械具备遥控作业条件则作业机械远程遥控操作控制系统通过遥控指令对作业机械进行控制，以使作业机械开始遥控作业。如果作业机械不具备遥控作业条件则说明远程控制端此次发送的唤醒指令对应的遥控动作结束，因此可以返回至步骤1)等待再次接收唤醒指令。
5)如果远程控制端在预设时间段内未发送遥控指令，则说明远程控制端此次发送的唤醒指令并不存在对应的遥控动作，因此可以返回至步骤1)等待再次接收唤醒指令。其中，预设时间段的时长可以根据需要进行设定，本发明实施例中对此不作具体限定。
如图8所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种远程遥控操作控制系统，包括：摄像头模块31、作业机械的远程控制端2以及上述各实施例中提供的控制盒1，控制盒1与摄像头模块31通过以太网连接；控制盒1与远程控制端2无线通信连接。具体参见上述各实施例中描述的内容，本发明实施例中对此不再赘述。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中还提供了一种作业机械，包括上述所述的远程遥控操作控制系统，以通过远程遥控操作控制系统对作业机械进行远程遥控操作控制。
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 (15)
1.一种控制盒，其特征在于，应用于作业机械侧，包括：通讯模块和信号处理模块，所述通讯模块与所述信号处理模块电连接，所述通讯模块与所述作业机械的远程控制端通信连接；所述信号处理模块用于确定所述作业机械的运行相关信息，并基于所述远程控制端发送的遥控指令，对所述作业机械进行控制；
所述通讯模块用于基于接收到的所述远程控制端发送的唤醒指令，对所述控制盒进行上电；所述通讯模块还用于将所述运行相关信息发送至所述远程控制端。
2.根据权利要求1所述的控制盒，其特征在于，所述运行相关信息包括基于所述作业机械的环境信息确定的第一类信息；
所述控制盒还包括：摄像头采集模块，所述摄像头采集模块与所述信号处理模块电连接；
所述控制盒上集成有通信端口，所述摄像头采集模块通过所述通信端口与安装在所述作业机械上的摄像头模块连接；
所述摄像头模块用于获取所述环境信息。
3.根据权利要求2所述的控制盒，其特征在于，所述通讯模块还用于基于所述唤醒指令，对所述摄像头模块进行上电。
4.根据权利要求2所述的控制盒，其特征在于，所述运行相关信息还包括基于所述作业机械的实时监控信息确定的第二类信息；
所述控制盒还包括：网络转换模块；
所述信号处理模块通过所述网络转换模块与所述作业机械的电子控制单元通信连接；
所述电子控制单元用于采集所述实时监控信息。
5.根据权利要求4所述的控制盒，其特征在于，所述网络转换模块包括CAN转以太网模块。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的控制盒，其特征在于，所述摄像头采集模块、所述网络转换模块、所述通讯模块和所述信号处理模块通过电路板集成于所述控制盒内。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的控制盒，其特征在于，所述通讯模块内部集成有LTE CAT系列通讯子模块；
所述LTE CAT系列通讯子模块用于通过所述以太网对所述控制盒进行上电。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的控制盒，其特征在于，所述信号处理模块具体用于：
判断所述运行相关信息中是否包含异常信息；
若所述运行相关信息中包含有所述异常信息，则确定所述异常信息的异常级别。
9.根据权利要求8所述的控制盒，其特征在于，所述信号处理模块还用于：
若所述异常级别为第一类异常级别，则向所述远程控制端发送报警信息；
若所述异常级别为第二类异常级别，则向所述作业机械的电子控制单元发送应急处理信号。
10.一种远程遥控操作控制方法，其特征在于，包括：
基于如权利要求1-9中任一项所述的控制盒中的通讯模块接收到的、作业机械的远程控制端发送的唤醒指令，对所述控制盒进行上电；
基于所述通讯模块，将所述控制盒中的信号处理模块确定的运行相关信息发送至所述远程控制端，并将接收到的所述远程控制端发送的遥控指令发送至所述信号处理模块；
基于所述信号处理模块，通过所述遥控指令，对所述作业机械进行控制。
11.根据权利要求10所述的远程遥控操作控制方法，其特征在于，基于所述通讯模块接收到的所述唤醒指令，对所述控制盒进行上电，具体包括：
所述通讯模块判断自身是否接收到所述唤醒指令，并在自身接收到所述唤醒指令时，对所述控制盒进行上电。
12.根据权利要求10所述的远程遥控操作控制方法，其特征在于，所述将接收到的所述远程控制端发送的遥控指令发送至所述信号处理模块，具体包括：
所述通讯模块判断自身是否接收到所述遥控指令，并在自身接收到所述遥控指令时，将所述遥控指令发送至所述信号处理模块。
13.根据权利要求10所述的远程遥控操作控制方法，其特征在于，所述基于所述信号处理模块，通过所述遥控指令，对所述作业机械进行控制，具体包括：
所述信号处理模块判断所述作业机械是否具备遥控作业条件；
若所述作业机械具备所述遥控作业条件，则通过所述遥控指令，对所述作业机械进行控制。
14.一种远程遥控操作控制系统，其特征在于，包括：摄像头模块、作业机械的远程控制端以及如权利要求1-9中任一项所述的控制盒；
所述控制盒与所述摄像头模块通过以太网连接；
所述控制盒与所述远程控制端无线通信连接。
15.一种作业机械，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的控制盒。
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