CN1940794B - 施工设备及其维护系统的无线电子设备的系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于施工设备和其维护系统的无线电子设备的系统，其中基于无线的方式传送和接收在例如液压挖掘机等施工工作车辆的模块的输入和输出单元中使用的各种信息，这样可以明显减少电线的使用。施工机械的无线电系统包括至少一个控制面板，它根据操作者的控制发送无线信号，以控制施工机械的每个部分；主控制设备，它从控制面板接收无线信号并传送该无线控制信号用于控制相应设备；至少一个辅助控制设备，它根据来自主控制设备的无线控制信号执行施工机械每一部分的输入和输出控制、操作控制、错误检测、自动控制等；和内部无线网络，它由主控制设备构成，用于在控制面板、主控制设备和辅助控制设备之间的无线数据通信。

Description

施工设备及其维护系统的无线电子设备的系统
技术领域
本发明涉及一种施工机械的信息传输系统，并且特别涉及一种用于施工设备及其维护系统的无线电子设备的系统，其中基于无线方式传送和接收在例如液压挖掘机等施工工作车辆的模块的输入和输出单元中使用的各种信息，这样可以明显减少电线的使用。
背景技术
例如液压挖掘机的施工工作机械(下面称为“施工机械”)通常设置有用来实现其工作便利、准确控制和安全的ECU(电子控制单元)。此外，为了方便于操作者，还设置有各种辅助设备(空调、加热和制冷设备、无线电等)。
随着ECU技术的进步，施工机械不仅仅由一个ECU控制，而是由每个的模块单元对施工机械的工作设备进行分类并给予控制，这样通常使用多个ECU来控制施工机械、
图1是表示施工机械操作室的视图。
如图1所示，施工机械的操作室设置有控制面板100、102和104，其中每一个都具有用于控制安装在施工机械中的各种电子设备和工作设备的多个开关和控制杆，以及给操作者提供关于施工机械的各种信息的MDU(机械显示单元)。
随着在施工机械上设置的电子控制设备和各种辅助设备使用的增加，在施工机械的操作室内设置的开关数量也明显增加。因此，在组装有各种电子设备的操作室结构的内外装饰部分之间的狭窄空间中安装了许多电线，这样操作室的内部结构可能会不利地变得复杂化。
图2是表示常规施工机械的电子系统的框图。
如图2所示，在常规施工机械的电子系统中，多个控制面板100、102和104和操作室的MDU106的每一个都通过操作室内部和外部的电线而被连接到例如各种电子控制设备200、202和204、制冷和加热设备210和无线电212的受控控制设备。
通过施工机械的内部全长电线，I-ECU(信息-电子控制单元)200、E-ECU(发动机-电子控制单元)和V-ECU(车辆-电子控制单元)204被连接到受控控制设备(发动机206和泵208)、多个工作设备220和多个传感器222。根据来自每个控制面板100、102、104的控制信号，控制每个受控控制设备，这样操作者可以执行所希望的功能。
这样，随着设置在施工机械中的电子控制设备和其它辅助设备使用的增加，操作室外围部分和施工机械内部的电线会变得越发复杂。由于操作室有限的空间，电线的使用存在许多困难。也就是说，难以自由地选择每跟线的粗细，并且电线的装配也会变得困难。
此外，由于需要许多电气和电子线材，因此需要一定的故障解决能力，以便克服例如电线短路的一些问题。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种用于施工设备和其维护系统的无线电子设备的系统，它能克服在常规技术中遇到的问题。
本发明的另一个目的是提供一种用于施工设备和其维护系统的无线电子设备的系统，其中基于无线方式传送和接收在例如液压挖掘机等施工工作车辆的模块的输入和输出单元中使用的各种信息，这样可以明显减少电线的使用。
为了实现上述目的，在设置有多个受控控制设备和多个用于感应每个受控控制设备状态的传感器的电子系统中，一种施工机械的无线电子系统包括：至少一个控制面板，用于根据操作者的操作发送控制施工机械每一部分的无线信号；主控制设备，从该控制面板接收无线信号并发送无线控制信号控制相应设备；至少一个辅助控制设备，根据来自主控制设备的无线控制信号执行施工机械的每一部分的输入和输出控制、操作控制、错误检测、自动控制等；以及内部无线网络，由主控制设备构建，用于在控制面板、主控制设备和辅助控制设备之间的无线数据通信，其中所述施工机械的无线电子系统还包括机械显示单元，该机械显示单元通过施工机械的内部无线网络执行与控制面板、主控制设备和辅助控制设备的无线数据通信，并根据所述主控制设备的控制，显示关于该施工机械的信息，其中，所述主控制设备包括通信控制单元和主控制单元，所述通信控制单元通过向每个辅助控制设备和控制面板提供固有网络地址而形成所述内部无线网络，并基于特定的无线数据通信协议执行与所述辅助控制设备和所述控制面板的无线数据通信；所述主控制单元根据操作系统控制施工机械的整体操作，通过所述通信控制单元接收从所述控制面板发送来的无线信号，并发送对应于该无线信号的无线控制信号，其中，所述控制面板包括输入单元和第一局域无线通信控制单元，所述输入单元用于根据操作者的控制而产生控制信号；所述第一局域无线通信控制单元存储由所述主控制设备设置的所述控制面板的固有网络地址，并通过施工机械的内部无线网络使用所述网络地址基于协议发送对应于由所述输入单元发送的控制信号的无线信号，其中，所述辅助控制设备包括第二局域无线通信控制单元和驱动控制单元，所述第二局域无线通信控制单元存储由所述主控制设备设置的所述辅助控制设备的固有网络地址，并通过施工机械的内部无线网络使用辅助控制设备的所述固有网络地址基于协议执行与所述主控制设备或控制面板的无线数据通信；所述驱动控制单元通过所述第二局域无线通信控制单元接收从所述主控制设备发送的无线控制信号，并控制所述受控的控制设备，由此执行相应于该无线控制信号的功能，其中，所述机械显示单元包括第三局域无线通信控制单元和显示单元，所述第三局域无线通信控制单元存储由所述主控制设备设置的该机械显示单元的固有网络地址，并通过施工机械的内部无线网络使用该机械显示单元的所述网络地址根据协议执行与所述主控制设备或控制面板的无线数据通信；所述显示单元显示从所述主控制设备或辅助控制设备通过所述第三局域无线通信控制单元发送的施工机械信息。
为了实现上述目的，在一种施工机械维护系统中，其中通过商业无线网络将施工机械维护服务器和施工机械连接起来，且该施工机械维护服务器设置有施工机械信息数据库、施工机械维护信息数据库和施工机械部件数据库，这里提供了一种使用施工机械无线电子系统的维护系统，该维护系统包括施工机械无线电子系统的施工机械；以及施工机械维护服务器，该施工机械维护服务器通过商业无线网络接收从施工机械发送的施工机械状态信息，通过使用施工机械的状态信息构建施工机械数据库，并作为根据该施工机械维护信息数据库对该施工机械执行分析的结果当施工机械有错误时，向施工机械发送维护信息数据，用于维护该施工机械，其中，该施工机械的无线电子系统包括：至少一个控制面板，该控制面板根据操作者的控制发送用于控制施工机械每一部分的无线信号；主控制设备，该主控制设备从该控制面板接收无线信号并发送无线控制信号，以控制相应设备；至少一个辅助控制设备，该辅助控制设备根据来自所述主控制设备的无线控制信号对施工机械的每一部分执行输入和输出控制、操作控制、错误检测或自动控制；和内部无线网络，该内部无线网络由所述主控制设备构建，用于在所述控制面板、主控制设备和辅助控制设备之间的无线数据通信；机械显示单元，该机械显示单元通过施工机械的内部无线网络执行与控制面板、主控制设备和辅助控制设备的无线数据通信，并根据所述主控制设备的控制，显示关于该施工机械的信息，其中，所述主控制设备包括通信控制单元和主控制单元，所述通信控制单元通过向每个辅助控制设备和控制面板提供固有网络地址而形成所述内部无线网络，并基于特定的无线数据通信协议执行与所述辅助控制设备和所述控制面板的无线数据通信；所述主控制单元根据操作系统控制施工机械的整体操作，通过所述通信控制单元接收从所述控制面板发送来的无线信号，并发送对应于该无线信号的无线控制信号，其中，所述控制面板包括输入单元和第一局域无线通信控制单元，所述输入单元用于根据操作者的控制而产生控制信号；所述第一局域无线通信控制单元存储由所述主控制设备设置的所述控制面板的固有网络地址，并通过施工机械的内部无线网络使用所述网络地址基于协议发送对应于由所述输入单元发送的控制信号的无线信号，其中，所述辅助控制设备包括第二局域无线通信控制单元和驱动控制单元，所述第二局域无线通信控制单元存储由所述主控制设备设置的所述辅助控制设备的固有网络地址，并通过施工机械的内部无线网络使用辅助控制设备的所述固有网络地址基于协议执行与所述主控制设备或控制面板的无线数据通信；所述驱动控制单元通过所述第二局域无线通信控制单元接收从所述主控制设备发送的无线控制信号，并控制所述受控的控制设备，由此执行相应于该无线控制信号的功能，其中，所述机械显示单元包括第三局域无线通信控制单元和显示单元，所述第三局域无线通信控制单元存储由所述主控制设备设置的该机械显示单元的固有网络地址，并通过施工机械的内部无线网络使用该机械显示单元的所述网络地址根据协议执行与所述主控制设备或控制面板的无线数据通信；所述显示单元显示从所述主控制设备或辅助控制设备通过所述第三局域无线通信控制单元发送的施工机械信息。
附图说明
参考附图，本发明将变得更容易理解，仅以说明的方式给出这些附图，它们并不对本发明具有限制性，其中：
图1是表示施工机械操作室的示例图；
图2是表示常规施工机械的电子系统的框图；
图3是表示根据本发明实施例的施工机械无线电子系统的结构的示意图；
图4是表示根据本发明的实施例的施工机械的无线电子系统的框图；
图5是表示使用根据本发明的另一实施例的施工机械的无线电子系统的施工机械的维护系统结构的视图。
具体实施方式
将介绍一种根据本发明优选实施例的用于施工设备及其维护系统的无线电子系统。
将参考图3和图4介绍本发明的优选实施例。
图3是表示根据本发明实施例的施工机械无线电子系统的结构的示意图，而图4是表示根据本发明的实施例的施工机械的无线电子系统的框图。
如图3所示，根据本发明的施工机械的无线电子系统包括主控制设备300，内部无线网络302，多个控制面板310，MDU312和多个辅助控制设备320。
根据本发明的施工机械的无线电子系统包括至少一个控制面板310。
控制面板310通过输入单元接收操作者想要的特定操作(其中输入单元包括多个控制开关和控制杆)，并根据所接收的按键信号和控制杆信号发送用于控制施工机械每一部分的无线信号。
如图4所示，根据本发明的控制面板310包括面板控制单元420，输入单元422和局域无线通信控制单元424。
输入单元422包括多个控制开关和控制杆。当操作者使用控制开关和控制杆执行希望的功能时，该输入单元422检测操作者的操作并输出操作信号。
面板控制单元420将从输入单元422产生的模拟操作信号转换为数字信号，并控制该控制面板的所有操作，控制面板将转换为数字信号的操作者操作信号与固有网络地址结合起来并发送所结合的信号，其中上述网络地址变为出发位置和目标位置的固有地址。
局域无线通信控制单元424在控制面板310和主控制设备300之间或在控制面板310和辅助控制设备320之间执行无线数据通信。
这里，局域无线通信单元424存储了由主控制设备300设置的固有网络地址，并根据操作者的操作信号，通过施工机械内部无线网络302使用固有网络地址向主控制设备300或辅助控制设备320发送无线信号，其中通过面板控制单元420将操作者的操作信号转换为数字信号。
局域无线通信控制单元424可以包括用于执行无线数据通信的收发器(未示出)和天线(未示出)，并且被设计为基于预先设置的无线通信协议、利用所分配的固有网络地址进行通信。
这里，可以从RFID、Zigbee、TCP/IP等中选择无线数据通信方法，它广泛地表示无线数据通信所需的协议和应用程序。
考虑到施工机械的内部环境、功率最小化和通信效率，最好使用Zigbee方法来执行无线数据通信。
Zigbee通信方法是一种具有低功耗、低成本和便于使用的无线网络的代表技术，且它是基于PHY/MAC的上层协议和应用程序的标准名称，PHY/MAC是由IEEE802.15.4工作分委员会于2003年标准化的。
Zigbee设备被分类为在其功能上能够执行网络构建和数据路由的FFD(全功能设备)和能够简单执行通信功能的RFD(缩减功能设备)。
Zigbee协议支持星形拓扑和对等拓扑。
星形拓扑表示其中在与单一信道(Hop)连接的网络上，在网络协调器和网络设备之间执行通信的网络结构。对等拓扑表示使用多信道(Hop)在网络设备之间自由地执行通信的网络结构。
由于根据本发明的主控制设备300的通信控制单元402设置有施工机械的内部无线网络302，并对每个控制面板310和每个辅助控制设备320之间的无线数据通信中继，因此应当使用能够执行网络构建和数据路由的FFD来组成主控制设备300。
设置在控制面板310和辅助控制设备320中、从而执行无线数据通信的局域无线通信控制单元424可以选择性地使用FFD或RFD来实现。
当使用星形拓扑组成施工机械的内部无线通信网络302时，基于RFD形成该局域无线通信控制单元424，当使用对等拓扑组成施工机械的内部无线通信网络时，基于FFD形成能够执行数据路由功能的局域无线通信控制单元424。
使用星形拓扑，当在主控制设备中关于其经济或操作效率发生特定问题时，施工机械的内部无线通信网络的操作可停止。但是，当使用对等拓扑时，施工机械的内部无线通信网络的操作安全性提高了。另一方面，经济效率降低了。
在本发明下面的实施例中，从控制面板310接收无线信号的主控制设备300向辅助控制设备320发送特定无线控制信号，并且辅助控制设备320控制受控控制设备322并执行对应于操作者的控制的特定功能。本发明上面的实施例是基于星形拓扑形式的无线网络实现的。基于本发明的结构，主控制设备300可以直接控制受控控制设备322。辅助控制设备320也可以从控制面板310直接接收无线信号，由此控制受控控制设备322。也就是说，对于本领域技术人员来说，显然本发明可以用各种方式实现。
主控制设备300向每个控制面板310分配一个固有网络地址，且由施工机械的内部无线数据通信使用该固有网络地址，并且主控制设备300从控制面板310接收无线信号并为控制用于执行相应功能的相应的受控控制设备322发送无线控制信号。
如图4所示，根据本发明的主控制设备300包括主控制单元400，通信控制单元402，存储单元406，ROM 412和RAM 414。
ROM 412存储用于驱动主控制设备的操作系统程序和初始化数据，RAM 414用于暂时存储数据。
可以将ROM 412设计为使用EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)频繁地更新该操作系统程序，并可以在线或脱机执行更新。
可以通过根据特定无线数据通信方法使辅助控制设备320和控制面板310具有固有网络地址，由施工机械的内部无线网络302形成通信控制单元402。该通信控制单元402执行与辅助控制设备320和控制面板310的无线数据通信。
如上所述，当设计成使用Zigbee执行无线数据通信时，应当使用FFD来构成通信控制单元402，这样通信控制单元402给每个控制面板310和辅助控制设备320都设置了其各自的固有网络地址，构建了内部无线网络302，并执行数据路由功能，在该功能中，数据被从每个相应局域无线通信控制单元424或432接收并被中继。
为了无线数据通信，通信控制单元402可以包括控制单元(未示出)，收发器(未示出)和天线(未示出)。可以将控制单元、收发器和天线集成在一块芯片中。
根据本发明的通信控制单元402包括用于构建和管理施工机械的内部无线网络302的局域无线通信控制单元408。该通信控制单元402还可以包括通过连接外部商业网络而用于执行无线数据通信的远程无线通信控制单元410。
如同上述通信控制单元402构建内部无线网络302那样，局域无线通信控制单元408构建和管理施工机械的内部无线网络，而远程无线通信控制单元410通过外部商业网络向施工机械维护服务器或移动通信设备发送关于施工机械的信息。
这里，可以基于使用AP(接入点)的无线LAN方式和使用卫星的方法执行远程无线通信。优选地构建根据本发明的系统，使得使用卫星通信连接通信网络，这是因为在施工机械的工地可能无法使用商业通信。
远程无线通信控制单元410接收从每个辅助控制设备320发送的施工机械的受控控制设备322的状态信息，并基于特定设置状态或当出现紧急情况时向外发送施工机械的状态信息。
主控制单元基于存储在ROM412中的操作系统来控制施工机械的全部操作。
当向施工机械提供能量时，主控制单元载入存储在ROM 412中的操作系统，并根据相应的操作系统控制施工机械的每个部分。
当根据操作者的控制通过通信控制单元402从控制面板310接收到无线信号时，主控制单元400分析该无线信号并输出无线控制信号，以便控制辅助控制设备320，这样基于操作者的控制，参考都保存在无线信号中的源(控制面板或控制面板的指定输入单元)网络地址或目标(辅助控制设备或由辅助控制设备控制的受控控制设备)网络地址执行正确的功能。通信控制单元402参考无线控制信号的目标网络地址，向相应的辅助控制设备320发送无线控制信号。
存储单元406存储自动控制程序和施工机械的各种数据以及施工机械维护数据库，并且根据主控制单元400的控制存储或删除数据。
主控制单元400使用存储在存储单元中的各种施工机械的自动控制程序来控制施工机械的受控控制设备322。通过施工机械的内部无线网络302向辅助控制设备320发送自动控制程序，辅助控制设备320为控制相应的受控控制设备322而设置。
在这种情况下，通过操作者的控制，可以改变或删除自动控制程序和设置环境。
从各种辅助控制设备320发送的施工机械的状态信息被以数据库的形式存储在存储单元406中。然后以特定间隔，通过外部商业无线网络向维护服务器发送施工机械的状态信息，该维护服务器为执行施工机械的维护而设置。
存储单元406可以存储施工机械维护数据库。这里，为了根据施工机械的受控控制设备322的状态信息来诊断施工机械的状态而提供施工机械维护数据库。
根据本发明的主控制设备300可以包括自诊断单元404。自诊断单元404接收根据主控制单元400的控制而从每个辅助设备320发送的受控控制设备322的状态信息，并与存储在存储单元406中的施工机械维护数据库的值相比较，由此诊断每个受控控制设备322的操作状态，并基于每个受控控制设备322的状态诊断结果，在系统中发生故障时输出特定的错误信息。
也就是说，自诊断单元404从每个辅助控制设备320接收受控控制设备322的状态信息并以数据库的形式将该信息存储在存储单元406中。例如，自诊断单元404基于某一设置环境，如以一天间隔或一周间隔，通过外部商业无线网络向维护服务器发送施工机械的状态信息，该维护服务器为执行例如施工机械的维护或修理等管理功能而设置，并且施工机械的状态信息对应于设备的操作时间、温度保持在操作用油的设定温度之上时的时间、错误发生的信息和数量以及操作模式下的操作时间。
此外，自诊断单元404将从每个辅助设备320发送来的状态信息和存储在存储单元406中的施工机械数据库值相比较，由此诊断该施工机械的状态。当作为诊断的结果在施工机械中发生特定错误时，通过外部无线网络将包含状态信息的维护请求信息发送到维护服务器。
当在施工机械中发生特定错误时，自诊断单元404在显示屏上显示施工机械的错误状态和紧急情况检测和维护方法。
辅助控制设备320从主控制设备300接收和分析无线控制信号，由此执行输入和输出控制、操作控制、错误检测和受控控制设备322的自动控制。
辅助控制设备320被连接到多个受控控制设备322和用于搜集多个受控控制设备322状态信息的多个传感器324。
受控控制设备322可以是例如发动机、泵、阀等的驱动设备，例如是空调、无线电、制冷和加热设备等的辅助设备，例如是吊杆、臂、铲斗等的工作设备。传感器324可以是用于测量施工机械操作状态的各种传感器之一，例如各种温度传感器、RPM传感器、发动机状态检测传感器、泵油水平面测量传感器、液压测量传感器、操作用油温传感器或冷却用油温度传感器。
还可以对应于每个受控控制设备322，按照1∶1安装辅助控制设备320。当对应于受控控制设备322时，可以基于辅助控制设备320的功能和位置来设置它们的合适数量。
可以使用相应的辅助控制设备320来构成用于控制施工机械的各种液压设备操作的驱动控制设备、用于控制各种液压设备的冷却操作的冷却控制设备、发动机控制设备、用于控制操作室的冷却和加热操作的冷却和加热控制设备和用于控制施工机械自动工作的自动工作控制设备。为了更多控制，上述设备可以按照它们的功能和位置分组。
如图4所示，根据本发明的辅助控制设备320包括辅助控制单元430，局域无线通信控制单元432，驱动控制单元434和传感器控制单元436。
局域无线通信控制单元432存储由主控制设备300设置的固有网络地址，并根据特定协议，通过使用固有网络地址的施工机械的内部无线网络执行和主控制设备300或控制面板310的无线数据通信。
由于辅助控制设备320的局域无线通信控制单元432和控制面板310的局域无线通信控制单元424以相同结构构成，因此将省去相同的描述。
传感器控制单元436收集并分析从传感器324接收的受控控制设备322的状态信息，所述传感器324检测受控控制设备322的状态并向辅助控制单元430输出该受控控制设备322的操作状态。
辅助控制单元430通过局域无线通信单元432从主控制设备300接收无线控制信号并控制驱动控制单元434，由此执行相应于无线控制信号的功能，并通过接收该受控控制设备322的状态信息自动控制受控控制设备322的操作状态，并且通过局域无线通信控制单元432向主控制设备300发送受控控制设备322的状态信息。
根据本发明的施工机械的无线电子系统还包括用于向操作者显示施工机械的各种信息的MDU(机械显示单元)312。
MDU 312被安装在施工机械的操作室的外围部分，并通过施工机械的内部无线网络302和控制面板310、主控制单元300和辅助控制设备320通信，并且根据主控制设备300的控制显示施工机械的各种信息。
如图4所示，优选地，根据本发明的MDU 312提供有MDU控制单元440，显示单元442，输出单元448，和局域无线通信控制单元450。
该输入单元448包括多个开关或由触摸屏构成，并根据操作者的控制向主控制设备300发送无线信号。
局域无线通信控制单元450存储由主控制设备300设置的固有网络地址，并根据特定协议，通过使用固有网络地址的施工机械内部无线网络302与主控制设备300或控制面板310以及辅助控制设备320通信。
由于MDU 312的局域无线通信控制单元450和输入单元448与控制面板310的局域无线通信控制单元424和输入单元422以相同方式构成，因此将省去相同的描述。
MDU控制单元440通过局域无线通信控制单元450从主控制设备300接收施工机械的相关信息，例如发动机转数、工作模式、输出电压和错误量，显示单元442根据MDU控制单元440的控制显示施工机械的相关信息。
根据本发明的显示单元442可以包括LCD单元444和由多个灯形成的灯单元446。
这里，LCD单元444显示来自主控制设备300的3D图像、图形文件和文档文件，具体地是例如发动机制冷水的温度、液压操作油水平面、发动机的RPM和工作模式、当前时间、空调模式信息、电气功能操作、后视相机输入信息、设备历史文档信息、输出负载特性曲线等。灯单元446包括报警灯，并指示施工机械的操作状态，这样操作者可以看到该操作状态。
根据本发明的无线电子系统还可以包括键盘，其通过施工机械的内部无线网络执行和控制面板、主控制设备和辅助控制设备的无线数据通信，并输出控制信号，用于控制主控制设备、显示信息的MDU、图形显示单元和制冷和加热控制设备。
该键盘被安装在操作室内，这样操作者可以容易地操作，由此控制施工机械的经常由操作者使用的各种功能。
当生产施工机械时，可以设置键盘的各种控制按钮，但是也可以设计键盘的各种控制按钮，使得操作者可以设置特定设置键。
下面将介绍根据本发明优选实施例的施工机械的无线电子系统的操作。
当操作者操作控制面板310的输入单元422以操作施工机械时，输入单元422检测到操作者的操作，并向面板控制单元420输出信号，而面板控制单元420将模拟操作信号转换成数字信号。
面板控制单元420产生由数字操作信号、控制面板的网络地址和辅助控制设备320的网络地址组成的无线信号，该辅助控制设备320根据操作信号控制受控控制设备322并通过局域无线通信控制单元424向主控制设备300发送所产生的无线信号。
由主控制单元400，通过主控制设备300的通信控制单元402接收从面板控制单元420通过施工机械的内部无线网络302发送的无线信号，且主控制单元400翻译该无线信号并向使用通信控制单元402的相应目标辅助控制设备320发送无线控制信号。
这里，无线控制信号可以是主控制设备接收的无线信号。通过无线控制单元400，可以通过增加例如基于预先设定的自动工作程序的控制命令的特定信息，产生新的无线控制信号。
辅助控制设备320从主控制设备300接收无线控制信号，并根据该无线控制信号控制受控控制设备322。
辅助控制设备320从用于测量受控控制设备322的操作状态的传感器324接收受控控制设备322的状态信息，并分析该状态信息，由此基于工作环境和其它操作设定值来灵活地控制受控控制设备322。
根据本发明的施工机械的无线电子系统向主控制设备300发送受控控制设备322的状态信息，并且主控制设备300以数据库记录的形式更新受控控制设备322的状态信息，并将该信息存储到主控制设备300的存储单元406中。
当维护施工机械时，可以将以数据库形式存储的受控控制设备322的状态信息用作参考资料。可以基于特定设置环境，通过主控制单元的通信控制单元402发送受控控制设备的状态信息，由此用作施工机械的状态诊断和维护信息。
当辅助控制设备正通过控制受控控制设备322执行特定功能时，作为来自传感器324的受控控制设备322的状态信息分析的结果，当其检测到该受控控制设备322未正常操作时，辅助控制设备320向主控制设备300发送该受控控制设备322的状态信息。
当主控制设备300从辅助控制设备320接收到受控控制设备322的非正常状态信息(当该受控控制设备322未正常操作时的状态信息)的时候，其参考存储在存储单元406中的施工机械的维护数据库来诊断该受控控制设备322的状态，并产生必要的无线控制信号并发送到辅助控制设备320。
当判断在受控控制设备322的状态中存在严重错误时，主控制设备300向MDU 312发送相关信息以显示该信息，并同时使用无线通信控制单元410，通过外部商业无线网络向外部发送该相关信息。
通过MDU 312向操作者显示有关受控控制设备322的非正常状态类型和紧急情况检测的信息。
图5是表示使用根据本发明的另一种实施例的施工机械的无线电子系统的施工机械的维护系统结构的视图。
将参考附图介绍本发明的另一实施例。
如在此所示，使用根据本发明的施工机械无线电子系统的施工机械维护系统包括具有无线电子系统的施工机械500，和通过商业无线网络502和施工机械500相连接的施工机械维护服务器510。
具有无线电子系统的施工机械500包括被设计为在每个电子部分或电子模块之间进行无线数据通信的无线电子系统。
施工机械的无线电子系统使用各种受控控制设备322的状态信息监视受控控制设备322的状态。当在受控控制设备322中发生特定错误时，通过外部商业无线网络502发送有错误的受控控制设备322的状态信息。
为了执行与外部单元的无线数据通信，施工机械设置有例如无线LAN系统和卫星通信系统的无线数据通信设备。
施工机械维护服务器510从施工机械500接收施工机械状态信息并分析该状态信息，由此诊断施工机械500的状态。施工机械数据库514包含有施工机械的各种状态信息，这些状态信息通过接收和使用而被存储起来，并向各数据库提供每个施工机械的特定固有标识符。
施工机械维护服务器510可以包括施工机械信息数据库514，施工机械维护信息数据库512和施工机械部件数据库516。
施工机械500的信息在结构上被存储在施工机械信息数据库514中，并向该数据库提供用于每个施工机械500的固有标识符。通过例如顺序法(sequential method)或根据固有标识符的每个施工机械500的部件的种类的特定设置方法将所存储的从施工机械500发送的施工机械的状态信息组织起来，并用于施工机械500的维护。
施工机械维护信息数据库512存储和施工机械维护相关的、例如基于施工机械状态信息的故障部件和紧急情况检测的各种信息，而施工机械部件数据库516将各个部件的库存状态和部件的输入和发出日期一同存储起来。
施工机械维护信息数据库512和施工机械部件数据库516实时地或定期地被更新。
作为通过施工机械维护服务器510执行的施工机械状态信息分析的结果，当检测到在施工机械500中发生错误时，施工机械维护服务器510参考所连接的施工机械维护信息数据库512，提取出准确的错误原因和紧急措施方法，并发送到施工机械500。接收到确切错误原因和紧急措施方法的施工机械500在例如安装在施工机械500中的MDU312的显示设备上显示出例如紧急措施方法的信息。
当根据本发明的施工机械维护系统通过对来自测量施工机械受控控制设备322状态的传感器324的受控控制设备322的状态信息进行判断检测到错误时，通过商业无线网络502发送请求受控控制设备322的状态信息和维护的维护请求。施工机械维护服务器510接收上述的状态信息和维护请求，并参考施工机械部件数据库516确定施工机械500的维护日期，并向施工机械500发送相应施工机械的维护日期信息。
这里，根据本发明的、使用无线电子系统的施工机械维护系统还可以包括移动通信终端520，它通过商业无线网络502从施工机械接收施工机械状态信息并显示该状态信息。
施工机械500通过无线网络将施工机械的状态信息发送到目标地址和例如移动通信服务提供商的SMS(短信服务器)和MMS(多媒体信息服务器)的信息服务器的地址。所提供的移动通信服务的信息服务器接收到该状态信息，并将施工机械的状态信息以SMS或MMS形式发送到合适的移动通信终端。
移动通信终端520接收施工机械的状态信息并在显示单元上显示该状态信息，由此向用户实时提供施工机械的状态信息。
当实施本发明时，可以按特定时间周期或在特定情况下(例如，当在施工机械中发生错误时)设置并向移动通信终端520发送施工机械的状态信息。
如上所述，在根据本发明的施工机械的无线电子系统和使用该无线电子系统的施工机械的维护系统中，基于无线方式发送和接收在施工机械的各电子部件或电子模块之间的信息，这样提高了工作的便利性和效率；并且可以使在使用电线时可能发生的短路问题最小化。
根据本发明，可以借助通过商业无线网络向施工机械维护服务器发送相应施工机械的状态信息，进行准确的错误诊断。
此外，当在施工机械中发生特定错误时，可以通过移动通信终端实时检查错误，这样在本发明中可以实现快速的紧急情况测量。
由于本发明可以在不脱离其精神和基本特征的情况下以几种形式实现，因此也应该理解，除非另有说明，上述例子并不受前面所述任何具体内容的限制，而是应该在由所附权利要求限定的其精神和范围内做广义的解释，并且因此所附的权利要求意图包含落入权利要求集合和范围或这样的集合和范围的等同物内的全部变化和修改。

Claims (15)

1.一种施工机械的电子系统，它配备有多个受控控制设备、用于感应每个受控控制设备状态的多个传感器，和施工机械的无线电子系统，该施工机械的无线电子系统包括：
至少一个控制面板，它根据操作者的控制发送用于控制施工机械每一部分的无线信号；
主控制设备，它从该控制面板接收无线信号并发送无线控制信号，以控制相应设备；
至少一个辅助控制设备，它根据来自所述主控制设备的所述无线控制信号对该施工机械的每一部分执行输入和输出控制、操作控制、错误检测；
内部无线网络，它由所述主控制设备构建，用于在所述控制面板、主控制设备和辅助控制设备之间的无线数据通信；以及
机械显示单元，该机械显示单元通过所述施工机械的内部无线网络执行与所述控制面板、主控制设备和辅助控制设备的无线数据通信，并根据所述主控制设备的控制，显示关于该施工机械的信息，
其中，所述主控制设备包括通信控制单元和主控制单元，所述通信控制单元通过向每个辅助控制设备和控制面板提供固有网络地址而形成所述内部无线网络，并基于特定的无线数据通信协议执行与所述辅助控制设备和所述控制面板的无线数据通信；所述主控制单元根据操作系统控制施工机械的整体操作，通过所述通信控制单元接收从所述控制面板发送来的无线信号，并发送对应于该无线信号的无线控制信号，
其中，所述控制面板包括输入单元和第一局域无线通信控制单元，所述输入单元用于根据操作者的控制而产生控制信号；所述第一局域无线通信控制单元存储由所述主控制设备设置的所述控制面板的固有网络地址，并通过施工机械的内部无线网络使用所述网络地址基于协议发送对应于由所述输入单元发送的控制信号的无线信号，
其中，所述辅助控制设备包括第二局域无线通信控制单元和驱动 控制单元，所述第二局域无线通信控制单元存储由所述主控制设备设置的所述辅助控制设备的固有网络地址，并通过施工机械的内部无线网络使用辅助控制设备的所述固有网络地址基于协议执行与所述主控制设备或控制面板的无线数据通信；所述驱动控制单元通过所述第二局域无线通信控制单元接收从所述主控制设备发送的无线控制信号，并控制所述受控的控制设备，由此执行相应于该无线控制信号的功能，其中，所述机械显示单元包括第三局域无线通信控制单元和显示单元，所述第三局域无线通信控制单元存储由所述主控制设备设置的该机械显示单元的固有网络地址，并通过施工机械的内部无线网络使用该机械显示单元的所述网络地址根据协议执行与所述主控制设备或控制面板的无线数据通信；所述显示单元显示从所述主控制设备或辅助控制设备通过所述第三局域无线通信控制单元发送的施工机械信息。
2.如权利要求1所述的电子系统，其中所述主控制设备包括：
ROM(只读存储器)，它存储用于驱动主控制设备的操作系统程序和初始化数据；
RAM(随机存取存储器)，它用于临时地存储数据；和
存储装置，它存储自动控制程序、各种数据和施工机械的施工机械维护数据库，并根据所述主控制单元的控制来存储或删除所存储的数据。
3.如权利要求1所述的电子系统，其中所述控制面板包括：
用于控制所述控制面板的全部操作的面板控制单元；和
用于根据操作者的控制而产生控制信号的输入单元。
4.如权利要求1所述的电子系统，其中所述辅助控制设备包括：
控制所述辅助控制设备操作的辅助控制单元；和
传感器控制单元，它从设置在所述受控控制设备上的、用于检测该受控控制设备状态的传感器接收并分析该受控控制设备的状态信 息，并通过所述内部无线网络使用所述局域无线通信控制单元发送该状态信息。
5.如权利要求2所述的电子系统，其中所述通信控制单元包括局域无线通信控制单元和远程无线通信控制单元，所述局域无线通信控制单元分别向所述控制面板和所述辅助控制设备提供在所述内部无线网络中使用的固有网络地址，并且所述局域无线通信控制单元通过所述内部无线网络接收数据或无线信号、并根据包含在该数据或无线信号中的网络地址向所述控制面板或辅助控制设备发送无线控制信号或数据，
其中，所述远程无线通信控制单元通过外部商业无线网络与施工机械维护服务器相连接并执行无线数据通信。
6.如权利要求2所述的电子系统，其中所述主控制设备还包括诊断装置，该诊断装置接收根据所述主控制单元的控制而从该辅助控制设备发送的所述受控控制设备的状态信息，将该状态信息和存储在所述存储装置中的施工机械维护数据库中的值相比较，诊断每个受控控制设备的工作状态，并基于每个受控控制设备的状态诊断结果，在系统发生故障时输出错误信息。
7.如权利要求1所述的电子系统，其中所述机械显示单元包括：
控制机械显示单元工作的机械显示单元控制单元；和
根据操作者的控制而产生控制信号的输入单元。
8.如权利要求7所述的电子系统，其中所述机械显示单元的显示单元包括：
显示图形图像和文档文件的LCD单元；和
指示施工机械状态的至少一个灯单元。
9.如权利要求8所述的电子系统，其中所述图形图像包括3D图 像。
10.如权利要求1所述的电子系统，其中所述辅助控制设备包括用于控制施工机械的各种液压设备操作的驱动控制设备、用于控制各种液压设备的冷却操作的冷却控制设备、发动机控制设备、用于控制操作室的冷却和加热操作的冷却和加热控制设备；以及用于控制所述施工机械的自动工作的自动工作控制设备。
11.如权利要求1所述的电子系统，其中所述控制面板、主控制设备和辅助控制设备利用Zigbee方法来执行无线数据通信。
12.如权利要求1所述的电子系统，其中施工机械的所述无线电子系统还包括键盘，它通过该施工机械的内部无线网络执行与所述控制面板、主控制设备和辅助控制设备的无线数据通信，并输出控制信号用于控制显示关于该施工机械的信息的机械显示单元以及冷却加热控制设备。
13.一种施工机械维护系统，其中施工机械维护服务器通过商业无线网络连接到施工机械，且该施工机械维护服务器配备有施工机械信息数据库、施工机械维护信息数据库和施工机械部件数据库，所述维护系统使用施工机械的无线电子系统，该施工机械维护系统包括：包括施工机械的无线电子系统的施工机械；以及
施工机械维护服务器，它通过所述商业无线网络接收从所述施工机械发送的施工机械状态信息，利用所述施工机械的所述状态信息构建施工机械信息数据库，并基于该施工机械维护信息数据库对该施工机械执行分析的结果，当施工机械有错误时，向施工机械发送用于维护该施工机械的维护信息数据，
其中，该施工机械的无线电子系统包括：
至少一个控制面板，该控制面板根据操作者的控制发送用于控制施工机械每一部分的无线信号； 
主控制设备，该主控制设备从该控制面板接收无线信号并发送无线控制信号，以控制相应设备；
至少一个辅助控制设备，该辅助控制设备根据来自所述主控制设备的无线控制信号对施工机械的每一部分执行输入和输出控制、操作控制、错误检测；
内部无线网络，该内部无线网络由所述主控制设备构建，用于在所述控制面板、主控制设备和辅助控制设备之间的无线数据通信；和
机械显示单元，该机械显示单元通过施工机械的内部无线网络执行与控制面板、主控制设备和辅助控制设备的无线数据通信，并根据所述主控制设备的控制，显示关于该施工机械的信息，
其中，所述主控制设备包括通信控制单元和主控制单元，所述通信控制单元通过向每个辅助控制设备和控制面板提供固有网络地址而形成所述内部无线网络，并基于特定的无线数据通信协议执行与所述辅助控制设备和所述控制面板的无线数据通信；所述主控制单元根据操作系统控制施工机械的整体操作，通过所述通信控制单元接收从所述控制面板发送来的无线信号，并发送对应于该无线信号的无线控制信号，
其中，所述控制面板包括输入单元和第一局域无线通信控制单元，所述输入单元用于根据操作者的控制而产生控制信号；所述第一局域无线通信控制单元存储由所述主控制设备设置的所述控制面板的固有网络地址，并通过施工机械的内部无线网络使用所述网络地址基于协议发送对应于由所述输入单元发送的控制信号的无线信号，
其中，所述辅助控制设备包括第二局域无线通信控制单元和驱动控制单元，所述第二局域无线通信控制单元存储由所述主控制设备设置的所述辅助控制设备的固有网络地址，并通过施工机械的内部无线网络使用辅助控制设备的所述固有网络地址基于协议执行与所述主控制设备或控制面板的无线数据通信；所述驱动控制单元通过所述第二局域无线通信控制单元接收从所述主控制设备发送的无线控制信号，并控制所述受控的控制设备，由此执行相应于该无线控制信号的功能，
其中，所述机械显示单元包括第三局域无线通信控制单元和显示 单元，所述第三局域无线通信控制单元存储由所述主控制设备设置的该机械显示单元的固有网络地址，并通过施工机械的内部无线网络使用该机械显示单元的所述网络地址根据协议执行与所述主控制设备或控制面板的无线数据通信；所述显示单元显示从所述主控制设备或辅助控制设备通过所述第三局域无线通信控制单元发送的施工机械信息。
14.如权利要求13所述的施工机械维护系统，其中当受控控制设备上发生错误时，所述施工机械发送该受控控制设备的状态信息和维护请求；且所述施工机械维护服务器接收该状态信息和维护请求，根据施工机械部件数据库，确定该施工机械的维护日期，并向该施工机械发送该施工机械的维护日期信息。
15.如权利要求13所述的施工机械维护系统，其中使用该施工机械的无线电子系统的所述维护系统还包括移动通信设备，该移动通信设备接收基于无线方法通过该商业无线网络所发送的施工机械的状态信息，并显示该状态信息。 
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