CN202694555U

CN202694555U - 应用于工程机械车辆的通信系统

Info

Publication number: CN202694555U
Application number: CN 201220378091
Authority: CN
Inventors: 刘睿思; 谢长宇; 王凯; 陈超君; 吴新开
Original assignee: Zoomlion Heavy Industry Science and Technology Co Ltd
Current assignee: Zhongke Yungu Technology Co Ltd
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2022-07-31

Abstract

本实用新型提供了一种应用于工程机械车辆的通信系统。该系统包括：用于所述工程机械车辆作业的上部装置和用于工程机械车辆行驶的底盘装置；上部装置包括用于与底盘装置传输数据的第一无线通信模块；底盘装置包括用于与上部装置传输数据的第二无线通信模块；其中，第一无线通信模块和第二无线通信模块无线连接。本实用新型在工程机械车辆的上部装置与底盘装置上均设置无线通信模块，采用无线传输方式进行内部数据传输，解决了上部装置和底盘装置之间有线通信方式成本较大，安装、调试与维护均较困难的问题，降低了设备成本，增强了工程机械车辆的性能。

Description

应用于工程机械车辆的通信系统

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，更具体地，涉及一种应用于工程机械车辆的通信系统。

背景技术

由于工程机械设备结构复杂、施工载荷不稳定、工作环境恶劣，造成其故障率较高。因此，随着技术进步和大生产的发展，国内外工程机械设备厂家、施工方对设备的状态监测、故障诊断越来越重视。通过安装在工程机械设备上的GPS（Global Position System，全球定位系统）终端采集实时状态信息并传输回控制中心，现有远程平台已实现对大多数工程机械设备的远程定位、在线工况检测、智能故障诊断等功能。

与其他工程机械设备相比，有些设备结构紧凑，例如，汽车起重机。目前，这类设备采用有线通讯方式在上车与底盘之间传输数据，成本较大，安装、调试与维护均较困难。

实用新型内容

本实用新型提供了一种应用于工程机械车辆的通信系统，以至少解决有线通讯方式在上车与底盘之间传输数据，成本较大，安装、调试与维护均较困难的问题。

本实用新型提供了一种应用于工程机械车辆的通信系统，包括：用于所述工程机械车辆作业的上部装置和用于工程机械车辆行驶的底盘装置；上部装置包括用于与底盘装置传输数据的第一无线通信模块；底盘装置包括用于与上部装置传输数据的第二无线通信模块；其中，第一无线通信模块和第二无线通信模块无线连接。

其中，上述第一无线通信模块和第二无线通信模块均包括：用于接收与发送数据的无线通信接口；用于将总线格式数据转换为无线格式数据，以及将无线格式数据转换为总线格式数据的数据转换单元。

上述第一无线通信模块和第二无线通信模块均为支持以下协议之一的通信模块：紫蜂（Zigbee）协议、蓝牙协议或无线保真（WiFi）协议。

上述底盘装置还包括：与第二无线通信模块相连接的无线终端，用于将来自第二无线通信模块的数据以无线传输方式发送给远程服务器。

上述无线终端为全球定位系统（GPS）终端。

上述工程机械车辆为汽车起重机。

上述第一无线通信模块与汽车起重机的力矩限制器和控制器连接，用于将力矩限制器和控制器采集的数据传输给底盘装置。

上述第二无线通信模块与底盘装置上的发动机连接，用于将发动机采集的底盘状态信息通过第一无线通信模块发送给力矩限制器和控制器。

根据本实用新型，在工程机械车辆的上部装置与底盘装置上均设置无线通信模块，采用无线传输方式进行内部数据传输，解决了上部装置和底盘装置之间有线通信方式成本较大，安装、调试与维护均较困难的问题，降低了设备成本，增强了工程机械车辆的性能。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型的应用于工程机械车辆的通信系统的结构框图；

图2是根据本实用新型的应用于工程机械车辆的通信系统的具体结构框图；

图3是根据本实用新型的应用于汽车起重机的通信系统的具体结构框图；

图4是根据本实用新型的对应图3所示系统的通信方法流程图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

考虑到工程机械车辆（例如，汽车起重机或泵车）结构紧凑，不易布置线路，上部装置和底盘装置之间的有线通信方式成本较大，安装、调试与维护均较困难的问题，本实施例提供了一种应用于工程机械车辆的通信系统，如图1所示，该系统包括：用于工程机械车辆作业的上部装置10和用于工程机械车辆行驶的底盘装置20；其中，上部装置10包括用于与底盘装置20传输数据的第一无线通信模块12；底盘装置20包括用于与上部装置10传输数据的第二无线通信模块22；其中，第一无线通信模块12和第二无线通信模块22无线连接，二者采用设定的协议进行无线数据传输。例如，第一无线通信模块12和第二无线通信模块22均为支持Zigbee（紫蜂）协议、蓝牙协议或WiFi（Wireless Fidelity，无线保真）协议之一的通信模块，基于此，可以采用这三种协议中的一种作为设定的协议。图中的虚线表示第一无线通信模块12和第二无线通信模块22之间为无线连接。

本实施例通过在工程机械车辆的上部装置与底盘装置上均设置无线通信模块，采用无线传输方式进行内部数据传输，解决了上部装置和底盘装置之间有线通信方式成本较大，安装、调试与维护均较困难的问题，降低了设备成本，增强了工程机械车辆的性能。

具体实现无线通信时，第一无线通信模块12和第二无线通信模块22可以均包括：用于接收与发送数据的无线通信接口；用于将总线格式数据转换为无线格式数据，以及将无线格式数据转换为总线格式数据的数据转换单元。这样上部装置和底盘装置可以通过各自上面的无线通信模块完成数据的无线传输，该结构简单，便于实现。

考虑到有时需要远程检测或控制工程机械车辆，如图2所示的应用于工程机械车辆的通信系统的具体结构框图，该系统中的底盘装置20还可以包括：与第二无线通信模块22相连接的无线终端24，用于将来自第二无线通信模块22的数据以无线传输方式发送给远程服务器。这种方式下，远程服务器将可以通过无线终端24获取到该工程机械车辆的各种信息，用以对该车辆减小检测和控制，便于操作人员了解该车辆的状态。

其中，上述无线终端24可以为GPS终端。

因为复杂的信号连线会给汽车起重机的维护造成困难，本实施例从低成本、安装调试方便、安全可靠等角度考虑，设计了一种基于无线通讯技的用于汽车起重机上装与底盘间数据无线通讯的系统。下面以上述工程机械车辆为汽车起重机为例进行说明，如图3所示的应用于汽车起重机的通信系统的具体结构框图，其中，该系统除了包括图1所示的装置和模块外，包括：上部装置10还包括：力矩限制器14和控制器16，均与第一无线通信模块12连接，第一无线通信模块12可以将力矩限制器14和控制器16采集的数据传输给底盘装置20。底盘装置20包括：与第二无线通信模块22相连接的无线终端24和与第二无线通信模块22连接的发动机（ECU）26，第二无线通信模块22可以将发动机26采集的底盘状态信息通过第一无线通信模块12发送给力矩限制器14和控制器16。

其中，第一无线通信模块12与第二无线通信模块22可以使用Zigbee技术，该技术是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议，根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。基于此，第一无线通信模块12可以包含Zigbee接口及车辆总线接口，用于与上车电控（即上述控制器16）及力矩限制器14进行数据交互。第二无线通信模块22也包含Zigbee接口及车辆总线接口，用于与远程终端（即无线终端24）及底盘ECU交互数据。

无线终端24具备2G/3G模块，包含车辆总线接口，用于与远程服务器进行数据交互。

本实施例中，若第一无线通信模块12与第二无线通信模块22使用Zigbee技术时，第一无线通信模块12与第二无线通信模块22在安装时利用Zigbee自组网技术进行配对，配对后将建立一一对应的关系，可保证数据传输目的的准确性及有效防止非法获取数据。第一无线通信模块12与第二无线通信模块22配对成功后，将在上车及底盘间建立一条无线通道，利用协议实现车辆总线接口数据与Zigbee接口数据的交互，从而使上车与底盘电控系统之间进行数据交互。

本实施例的数据在上车及底盘间的传输采用如下方式：

1、上车力矩限制器采集的臂长、角度等传感器数据以及控制器16采集的上车工况通过车辆总线发送给第一无线通信模块12，由第一无线通信模块12转换成无线信号后转发给第二无线通信模块22，再由第二无线通信模块22转换成车辆总线信号后发送给无线终端24及发动机26；无线终端24收到数据后，按时间打包，并转换成远程通讯协议通过2G/3G的方式传输给远程服务器。

2、底盘发动机26采集的发动机转速、油温等底盘状态信息通过无线终端24发送给第一无线通信模块12，由第一无线通信模块12发送给力矩限制器及控制器16进行处理。

3、无线终端24通过2G/3G网络接收来自远程服务器的数据，并转换成车辆总线通讯协议后发送给发动机26及第二无线通信模块22；同时，由第二无线通信模块22转换成Zigbee协议转发给第一无线通信模块12，最后由第一无线通信模块12转换成车辆总线信号发送给上车电控系统即控制器16进行处理。

当工程机械车辆工作时，通过上述3点传输方式，远程服务器可通过无线终端24查看整车的工作状态并配置工作参数。

本发明的第一无线通信模块12和第二无线通信模块22在后期需要时，可采用WIFI等短距离无线协议实现通信。

通过此系统，安装在底盘的GPS终端能够方便地采集到上车（即上部装置）的工作状态，同时安装在上车的力矩限制器能够方便地采集到底盘发动机的工作状态，为操作人员提供实时数据显示。

下面以第一无线通信模块12与第二无线通信模块22使用Zigbee技术为例，说明图3所示系统对应的无线通信方法，参见图4所示的应用于汽车起重机的通信方法流程图，该方法包括如下步骤：

步骤S402，检查第一无线通信模块12与第二无线通信模块22是否已配对；如果是，执行步骤S404；如果否，执行步骤S420；

步骤S404，启动组网，然后执行步骤S406；

步骤S406，判断组网是否成功，如果成功，执行步骤S408；否则返回步骤S404；

步骤S408，判断第一无线通信模块12是否接收到串口数据，如果是，执行步骤S410，如果否，执行步骤S414；

步骤S410，将串口数据打包；

步骤S412，通过第一无线通信模块12发送数据包；

步骤S414，判断第二无线通信模块22是否接收到Zigbee无线数据；如果是，执行步骤S416，如果否，执行步骤S408；

步骤S416，将无线数据打包；

步骤S418，通过串口发送数据包，然后返回步骤S408；

步骤S420，启动配对；

步骤S412，判断配对是否成功，如果成功，执行步骤S404；否则，返回步骤S420。

上述第一无线通信模块12和第二无线通信模块22可改用蓝牙、wifi等可靠性高，易组网的通讯模式。

从以上的描述中可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：相对于有线通讯的优点在于不需要铺设通讯电缆，同时无线终端与无线通信模块之间采用车辆总线的通讯方式，因此，对起重机等设备的电气系统（如集电环）改动较小，成本较低，安装、维护都更容易。可实现对汽车起重机的力矩限制器的工作信息参数的远程监控；以及可实现力矩限制器对下装发动机参数的采集及显示；在满足上述功能的基础上，可实现力矩限制器对下装发动机功率的合理配置，减少排放量。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种应用于工程机械车辆的通信系统，包括：用于所述工程机械车辆作业的上部装置（10）和用于所述工程机械车辆行驶的底盘装置（20）；其特征在于，

所述上部装置（10）包括用于与所述底盘装置（20）传输数据的第一无线通信模块（12）；

所述底盘装置（20）包括用于与所述上部装置（10）传输数据的第二无线通信模块（22）；

其中，所述第一无线通信模块（12）和第二无线通信模块（22）无线连接。

2.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述第一无线通信模块（12）和第二无线通信模块（22）均包括：

用于接收与发送数据的无线通信接口；

用于将总线格式数据转换为无线格式数据，以及将无线格式数据转换为总线格式数据的数据转换单元。

3.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述第一无线通信模块（12）和第二无线通信模块（22）均为支持以下协议之一的通信模块：紫蜂Zigbee协议、蓝牙协议或无线保真WiFi协议。

4.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述底盘装置（20）还包括：与所述第二无线通信模块（22）相连接的无线终端（24），用于将来自所述第二无线通信模块（22）的数据以无线传输方式发送给远程服务器。

5.根据权利要求4所述的通信系统，其特征在于，所述无线终端（24）为全球定位系统GPS终端。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的通信系统，其特征在于，所述工程机械车辆为汽车起重机。

7.根据权利要求6所述的通信系统，其特征在于，所述第一无线通信模块（12）与所述汽车起重机的力矩限制器（14）和控制器（16）连接，用于将所述力矩限制器（14）和控制器（16）采集的数据传输给所述底盘装置（20）。

8.根据权利要求7所述的通信系统，其特征在于，所述第二无线通信模块（22）与所述底盘装置（20）上的发动机（26）连接，用于将所述发动机（26）采集的底盘状态信息通过所述第一无线通信模块（12）发送给所述力矩限制器（14）和控制器（16）。