CN1439241A - 一种监控农用机械设备的方法 - Google Patents

Abstract

一种监控农用机械设备的方法，包括利用一个处理计算机并将其连接到至少一个测量农用机械设备操作特性的传感器。处理计算机评价从传感器接收到的数据，并检测它们是否表示农用机械有故障。在这种情况下，上述数据或许低于和/或高于一个预定的阈值。发生故障或错误时，处理计算机利用一个通讯界面向远方的工作站提供一个故障信息。上述故障信息包括确定故障类型的信息。

Description

一种监控农用机械设备的方法

本发明是2001年2月7日申请的美国专利申请No.09/780,105的系列申请。

技术领域

本发明涉及一种农用机械的监控设备，该设备包括一个在农用机械上的处理计算机，一个检测农用机械的操作特性并有关将检测到的特性信息的数据传送到处理计算机的传感器，以及一个连接到处理计算机的通讯界面，上述处理计算机将故障信息传送到远离农用机械的一个工作站。

背景技术

在德国杂志《建筑机械和建筑技术》第11-42期(1996)中，第46页描述了一种所谓的远距离维护系统，该系统允许远距离诊断、维护并控制机械。这样有关机械的操作特性的数据无线传送到一个中央维护点，且用于调节或控制机械的数据被送回该机械。包括其他系统在内，这些系统可以用于农用机械。

英国专利申请GB2623376A描述了一种车辆监控设备，该设备包括一评定装置，例如一计算机处理的发动机管理系统，用于提供关于车辆的一预先确定的操作参数。数据传输装置被连接到上述数据评定装置，以便将数据通过一无线连接传送到远离车辆的一数据接收装置，例如，在一维修中心处。在上述监控设备检测危险故障的情况时，它可以使其相关数据传送装置拨打总的诊断计算机的号码，以通知在监测站的人员该故障。上述总诊断计算机经常性地向车辆传送需求，且上述后者的监控设备向上述监测站给出一个状况报告。

在有严重故障的情况下，GB2263376的车辆监控设备向监测站传送一个故障信息。其中没有公开监控设备如何评价该故障以及传送那个数据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种农用器具的改进的监控设备，该设备能够将故障信息传送到一个远距离的监测站。该监控设备能够允许在上述远距离的监测站很快地确定故障。而且，不仅在操作部件产生故障时给出情报，还应当在农用机械的性能很差时给出情报。

本发明提出的一种监控设备包括一个处理计算机，该计算机至少与一个测量农用机械的操作特性的传感器相连。该处理计算机评价从上述传感器接收来的数据并检测它们是否表示农用机械的故障。在这种情况下，该数据可以低于和/或高于一预定的临界值。当发生这样的故障或错误时，处理计算机利用一个通讯界面向一个远距离的监测站提供一个故障信息。该故障信息包含确定一种故障类型的情报。

在远距离的地点，可以很快且很容易地实现错误的鉴别。在远距离的地点不必要处理来自传感器的数据，且可以免去为了在远距离的监测站确定错误类型，将数据从一个或多个传感器昂贵且费时地传送到上述远距离地点。

上述监控设备可以用来检测农用机械的操作部件的操作特性，例如主发动机的参数，如油压、温度和转数。也可以检测农用机械一些其他部件的操作特性，例如农作物处理装置的转数，农作物传送装置的传送速度或，在拖拉机或伸缩式装载机的情况下，农用机械的提升装置或拖拽装置的负载。

在一个优选实施例中，监控设备的一个传感器可以测量农用机械的农作物处理特性。一个例子是，在脱粒和分离过程中损失的谷物，或处理农作物的量。当农作物处理性能很差时，即，农用机械的性能不够好时，其监控设备向远方的监测站传送一个故障信息。这样，在收割过程中可以采取措施修整该故障。例如，必要时可以将带有备件的一辆车送到农用机械工作的场地。

在另一个实施例中，在超过了一个预定的维修间隔时间的情况下，监控装置向远距离的监测站提供一个维修间隔故障。

本发明也适用于车队的情况，包括农场设备、建筑设备、卡车和类似车辆，其中故障信息可以被传送到有车主、监管人或着对被监测的机械具有维护责任的车辆上。

附图说明

图1示出了一种农业联合收割机和一个维修站的示意图；

图2是一个流程图，示出了在联合收割机的处理计算机中运行的检测危险故障的软件程序；

图3示意性地示出了确定危险故障的一个故障信息；以及

图4是一个流程图，示出了确定检测进料信息为危险故障的软件程序。

具体实施方式

在图1中，示出了一个自推进式农业联合收割机10作为一个农用车辆的例子。该联合收割机10支撑在前后轮12和14上。该联合收割机10具有一个操作者的驾驶室16，驾驶者可以在其中控制该联合收割机10。该操作者驾驶室后部有一个谷物箱18，它可以将存储在其中的谷物通过一个排出管20传送到外部。该谷物箱18支撑在一个支架22上，在此传送到其中的谷物被脱粒，当谷物从其路径通过一个脱粒筒24、一个脱粒坑26和一个搅拌器时将谷粒与谷物残余分离。在搅拌器28后有一个稻草巡行装置30(straw walkers)，还有一个盘32和滤网34，进一步分离收割的谷物，于是最终脱粒部分谷物，尤其是干净的谷粒，被传送至谷物箱18。谷物残余，即，稻草，在稻草巡行装置30上被传送到联合收割机10的后盖，在此落到地上，且更轻的成分由一个鼓风机36从滤网34吹到地上。谷物由一个收割台，未示出，在联合收割机10的前部从地里收割，并通过一个进料室38，经过一个石收集器40被传送到联合收割机，并到达脱粒筒24。代替稻草巡行装置，可以提供一个或多个旋转分离鼓。

联合收割机10包括连接到检测联合收割机10的至少一个操作部件的状态的传感器44的处理计算机42。在所示的实施例中，一第一传感器44在联合收割机10的主发动机43处并检测其操作特性，例如转数和油压。一第二传感器44`在脱粒筒24的左侧并测量脱粒筒24的转数情况。一第三传感器44``在稻草巡行装置30的后端，并检测损失的稻谷数量。通常，在联合收割机10上提供相对较多数量的传感器44用于检测指定的运行参数。这些传感器44通过一个总线系统，例如一个CAN总线系统连接到处理计算机42。该总线系统允许在处理计算机42和传感器44之间进行准即时通讯。

处理计算机42还连接到一个控制系统，该控制系统至少包括一个用于移动联合收割机10的操作元件的执行装置46。在所述的实施例中，执行装置46用来调节通气孔或滤网34的位置。在欧洲专利EP1068793A中描述了这样一个执行装置46。在本发明的另一个实施例中，上述控制系统可以控制拱形间隙或联合收割机10的推进速度。

处理计算机42被连接到一个驾驶者的信息系统，该系统包括在驾驶舱内的一个显示器48。在该显示器48上，给操作者有关联合收割机10的操作部件的状态的信息。驾驶者的信息系统48还包括输入装置，这样驾驶者可以影响联合收割机10的操作。这样，他能够输入，例如脱粒筒24的转数或取代由处理计算机42给出超速建议，在显示器48上显示。

处理计算机42还与一个允许同外部监控站通讯的通讯界面相连。该通讯通道可以使用任何无线通信装置，例如一公共电话网络。联合收割机10的该通讯界面50用来无线通讯，它通过一个用附图标记68示意性表示的通讯媒介通讯，该通讯媒介带有一个在远距离处的维护站52的通讯界面66。

维护站52包括一个连接到通讯界面66的维护计算机64。该维护计算机64不一定直接连接到通讯界面66。它可以选择性地与一个网络连接，并且能够通过互联网(或其他网络)与通讯界面66连通。

上述维护计算机64也可以与三个存储装置56、58和60相连。第一存储装置56包括一个含有产品数据信息的数据库。产品数据信息包括有关联合收割机10的额定操作特性。第二存储装置58包括一个含有，作为加工数据的，相应的联合收割机机械加工数据信息的数据库。第三存储装置60包括一个含有在该联合收割机10上已经进行的维修服务的维护数据信息的数据库。

上述维护计算机64具有一个对外服务的界面62。该界面62可以被用来与主人的一个通讯装置70连通，允许主人复查他的联合收割机10是否在制造商推荐的时间间隔内进行过维修。该界面62也可以与制造商的一个计算机建立连接，用来更新第一存储装置56。通讯装置70可以选择性地与通讯界面66相连，这样免去了界面62。而且，该维护计算机64可以通过一个网络(互联网、LAN等)与联合收割机主人、经销商、维修店或制造商的一个计算机相连。

通讯装置70可以是连接到一个发送和接收装置的便携式或固定式计算机。通讯装置70还可以向操作者显示联合收割机10的操作参数。操作者也能够影响联合收割机10的操作参数。

维护站52可以位于农机维护中心的办公室处，例如，在经销商处，或在联合收割机制造商的子公司。维护站也可以位于承包商或农场主的办公室。

在附图2中，示出了在联合收割机10的处理计算机42中运行的一个软件程序。该程序通常不是连续运行的，而是以预定的间隔运行，例如每隔100毫秒运行一次。该程序在步骤100开始，并在随后的步骤102中检测传感器44，44’测量的联合收割机的数值是否落在预定的范围内，通常包括一个的误差范围。例如，传感器44监测的联合收割机10的主发动机43中的油压超出了预定范围时，步骤102的结果是“否”。在这种情况下，随后进行步骤108，处理计算机42计算由传感器44传送的故障信息。该故障信息可能对应于油压过高的情况。提供了适当的传感器44时，也可能被视为联合收割机10的一个操作元素引起上述故障。

当步骤102表示没有故障时，执行步骤104，处理计算机42检测运行参数是否超出一预定范围。该运行参数可以由传感器44提供的数据获得。它们包括，例如，收割一个预定区域的燃油量。在脱粒和分离过程中，传感器44”允许一定量的谷物损失。当运行参数在预定范围内(没有超出)时，执行步骤110，根据传感器44和/或44”的数据计算故障信息。故障信息可以包括有关影响信息，或在一个更复杂的实施例中，联合收割机的操作部分没有正常工作(被调节)。步骤104显示没有故障时，程序在步骤106结束。应当提及，若实施例中存储在第三存储装置60中的信息提供在联合收割机的屏上，如果维护间隔超时，可能会传送一个故障信息。这样，在发动机的运行时间超过了由一个临界值确定的范围时，会给出一个故障信息。

步骤108和110后面都是步骤112，在该步骤中一个包括有关确定的错误的故障信息，通过联合收割机10的通讯界面50被传送到维护站52的通讯界面66。一个对应的信息通过驾驶室16内的显示器48显示给驾驶员。

在附图3中示意地表示了一个故障信息。该信息包含三块。第一数据块114是一个信息鉴别器，鉴别信息为故障信息。该信息的第二数据块116包括在步骤108或110中计算的故障信息。该故障信息包括故障的类型，如发动机故障或联合收割机谷物处理装置故障，或表示联合收割机的运行低于预定限制的运行故障。该信息的第三数据块118包括传感器44、44’和44”检测的数据，或根据上述数据计算出的信息。上述第三数据块还包括确定联合收割机10及其位置的数据。

附图4示出了在维护计算机64中用于检测进料故障信息的一个程序的流程图。该程序不必连续地运行，以预定的时间间隔，例如1秒，运行一次即可。该程序在步骤120开始，随后执行步骤122，检测是否接收到了外部信息。这些信息可以储存在一邮箱内。没有接收到信息时执行步骤124，程序结束。

另一方面，当步骤122接收到信息时，执行步骤126，察看该信息是否是故障信息。通过信息鉴别器是否将该信息作为故障信息。当结果为“否”时，执行步骤128，正常处理该信息。这样，例如，在包含联合收割机10的性能数据的信息被接收后，可以在第一存储装置56中产生记录，这些记录可以是维护计算机64发出的请求，或操作者通过其通讯装置70作出的请求的响应。当步骤126的结果为“是”时，执行步骤132，从信息的第二数据块116获得误差数据。在步骤134这些数据被显示到维护计算机64的控制器，这样该控制器可以引发适当的步骤。上述故障信息也可以传到操作者的通讯装置70。

上述故障信息允许维护计算机64快速且方便地检测已经发生的故障类型并向维修人员提出适当的措施。不仅在发生故障时，而且在超过了一个预定的性能阈值时，都会从农用器具向维护站52传送信息。

在包括农用机械，建筑机械，卡车和类似物的设备群中，与前述相同的操作法可以自动地传送接收到的故障信息至一个人(例如，机群管理者)，包括操作者、监管者或机器维护责任人。设备的制造商也可以是故障信息合理的接收者，以便监测在行业中类似样机的设备产生的故障信息，评价故障是独立的故障或是可能在多人或者多企业拥有或操作的有关类似机械中广泛传播的设计缺陷。

Claims (13)

1.一种远距离监测机器故障设备的方法，包括，

用于农用机械的监测设备，用来检测操作故障信息，

将检测到的故障信息自动传输到一控制信息维护器，及

将上述故障信息自动传输到车主、监管人或对机械具有维护责任的人员处。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，上述故障信息通过电子邮件或电话被传送到机群管理者。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，上述机械是与机群管理器相连的机械之一，且前述检测、传输故障信息的步骤在机群种结合每个机械使用。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，上述故障信息在中央信息服务器处被诊断，且上述诊断的结果信息是被传送到机群管理者的故障信息。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，上述机械是农用机械，且提供一个处理计算机，检测机械的操作特性，向上述处理计算机提供包括有关检测特性信息的数据，并将故障信息传送到远距离处的人。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，故障的类型至少是一种操作故障或作物处理故障之一。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，一个操作部分故障对应于操作部分的操作数据超过一个预定的阈值，且一个作物操作故障对应于农机的操作特性超过一个预定的阈值。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，故障的类型是维修间隔故障，表示超过了预定的维修间隔。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，上述操作部分的操作数据至少是有关主发动机油压、温度、转数以及农用机械一个操作元件的转数之一。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，上述操作部分的作物处理特性是联合收割机在脱粒和分离时损失的谷物量。

11.如权利要求5所述的方法，其特征在于，上述机械是一个农用机械，并提供一个处理计算机，检测机械的作物处理数据并将该数据传送到处理计算机，当鉴别出作物处理故障时，处理计算机将给出一个检测到的故障信息。

12.如权利要求7所述的方法，其特征在于，上述操作部分的检测操作数据至少是有关主发动机油压、温度、转数以及农用机械一个操作元件的转数之一。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，在联合收割机脱粒和分离时，上述故障信息是损失的谷物量。

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