CN212083986U - 一种拖拉机远程数据采集与故障诊断系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种拖拉机远程数据采集与故障诊断系统，包括拖拉机控制单元、数据通讯单元、云服务器平台单元和终端移动单元，可远程实时监测拖拉机的位置、工况以及故障信息，同时发动机原始数据在数据通讯单元上处理之后再传输至服务器，这样不仅可以增加监控数据的实时性，同时还减小了传输数据的带宽，降低了数据收集、存储及传输的成本，云服务器对简化处理数据进行解析并存储在数据库里，然后通过移动终端访问服务器实现定位信息、原始数据、故障信息等数据的移动共享。

Description

一种拖拉机远程数据采集与故障诊断系统

技术领域

本实用新型属于农业机械控制技术领域，具体涉及一种拖拉机远程数据采集与故障诊断系统。

背景技术

随着互联网技术的发展，为满足农机用户多样化要求，大数据分析成为农机行业发展趋势，如何采集农机在使用过程中发动机的原始数据、定位信息及驾驶员驾驶习惯等数据，对满足产品多样化需求至关重要。

同时随着农机行业竞争趋势的加剧，为增加产品竞争力，降低后期维修成本，传统被动售后服务模式已不能满足行业竞争要求，主动服务模式概念逐渐被主机厂所接受，主动服务模式要求主机厂在潜在风险将要出现或者刚出现的阶段，能够及时发现问题并提醒驾驶员解决问题。

中国专利CN204669405U公开了拖拉机工况与故障信息远程监控装置，依靠微处理器模块实时采集和打包数据，并上传至远程监控中心，通过显示屏显示相关拖拉机工作状态和操作界面，实时远程监控拖拉机位置及工况和故障信息；该专利依靠微处理器模块和其他模块对接，对数据进行采集和传输，依靠显示设备进行操作和监控，不能处理CAN网络中的大量数据，也不能实现数据共享，而大数据分析需要兼顾数据传输带来的成本，数据传输过程中，数据量越大，需要的传输数据带宽越大，数据采集、存储及传输的成本越高，因此，现有的远程监控装置不能满足需求。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种拖拉机远程数据采集与故障诊断系统，既能够实现远程实时监测拖拉机的位置、工况以及故障信息，同时还对数据进行处理，减小了传输数据的带宽，降低了数据收集、存储及传输的成本，用户能够通过移动终端及时方便的进行访问和监控。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种拖拉机远程数据采集与故障诊断系统，包括拖拉机控制单元、数据通讯单元、云服务器平台单元和终端移动单元，拖拉机控制单元包括：电源管理模块、微处理器模块、GPS定位模块、语音通话模块、数据存储模块、液晶显示模块、CAN总线模块；数据通讯单元包括：数据处理电源管理模块、数据处理微处理器模块、数据处理CAN总线模块、数据处理数据存储模块、数据无线收发模块；云服务器平台单元包括：服务器、数据无线通讯模块和数据网络通讯模块；终端移动单元包括：台式电脑、笔记本电脑、手机、平板电脑及手持故障诊断仪中的一个或数个；

拖拉机控制单元的CAN总线模块和数据通讯单元的数据处理CAN总线模块之间通过CAN线连接起来，数据通讯单元的数据无线收发模块和云服务器平台单元的数据无线通讯模块之间通过无线通讯方式进行数据交换；终端移动单元通过4G信号、5G信号或wifi信号与服务器相连接，通过云服务器平台单元和数据通讯单元实现与拖拉机控制单元之间的远程通信；

拖拉机控制单元接收拖拉机的工况与故障信息及定位信息数据并进行打包处理，将打包数据进行存储，每隔一定时间通过CAN总线将打包数据传输到数据通讯单元，数据通讯单元每隔一定时间将接收到的打包数据进行线性简单化处理后通过数据无线收发模块传送到云服务器平台单元，云服务器平台单元的数据无线通讯模块将接收到的简单数据传递给服务器，服务器对接收到的简单数据进行解析并存储到服务器相应的数据库里面，根据用户等级权限，不同用户通过终端移动单元中的一种或几种设备访问服务器中的全部或部分数据。

具体地，所述电源管理模块通过线路与微处理器模块、GPS定位模块、语音通话模块、数据存储模块、液晶显示模块和语音通话模块相连接；微处理器模块通过线路与GPS定位模块、CAN总线模块、数据存储模块、液晶显示模块和CAN总线模块双向相互连接。

数据处理电源模块通过线路与数据处理微处理器模块、数据处理CAN总线模块、数据处理数据存储模块、数据无线收发模块相连接；数据处理微处理器模块通过线路与数据处理CAN总线模块、数据处理数据存储模块、数据无线收发模块双向相互连接。

微处理器模块通过RS232总线控制液晶显示模块显示相应的操作界面，实时显示发动机运行数据、定位信息并在有故障信息的时候及时通过显示故障信息，同时通过语音通话模块及时提醒驾驶员故障信息。

有益效果：本实用新型通过拖拉机远程数据采集与故障诊断系统，可远程实时监测拖拉机的位置、工况以及故障信息，拖拉机控制单元能够存储一段时间内的数据并定期发送给数据通讯单元，发动机原始数据在数据通讯单元上经过简化处理之后再传输至服务器，相比现有技术，这样不仅可以增加监控数据的实时性，同时还能提高传输数据的种类，减小传输数据的带宽，降低了数据收集、存储及传输的成本，本实用新型还通过云服务器及移动终端实现数据多平台共享。

附图说明

图1 本实用新型的拖拉机远程数据采集与故障诊断系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1所示，本实用新型提供了一种拖拉机远程数据采集与故障诊断系统，包括：拖拉机控制单元S10，数据通讯单元S20，云服务器平台单元S30和终端移动单元S40。

拖拉机控制单元S10，包括：电源管理模块11、微处理器模块12、GPS定位模块13、语音通话模块14、数据存储模块15、液晶显示模块16、CAN总线模块17；电源管理模块11通过线路与微处理器模块12、GPS定位模块13、语音通话模块14、数据存储模块15、液晶显示模块16和语音通话模块14相连接，将拖拉机车载电源的12V电压转换为3.3V，5V以及4.2V的电压分别为这些模块供电；微处理器模块12通过线路与GPS定位模块13、CAN总线模块17、数据存储模块15、液晶显示模块16和CAN总线模块17双向相互连接。

数据通讯单元S20，包括：数据处理电源管理模块21、数据处理微处理器模块22、数据处理CAN总线模块23、数据处理数据存储模块24、数据无线收发模块25；数据处理电源模块21通过线路与数据处理微处理器模块22、数据处理CAN总线模块23、数据处理数据存储模块24、数据无线收发模块25相连接；数据处理微处理器模块22通过线路与数据处理CAN总线模块23、数据处理数据存储模块24、数据无线收发模块25双向相互连接。

云服务器平台单元S30，包括服务器31、数据网络通讯模块33和数据无线通讯模块32，服务器31通过线路与数据无线通讯模块32和数据网络通讯模块33相连接，数据无线收发模块25和数据无线通讯模块32之间通过无线通讯方式进行数据交换。

终端移动单元S40，包括移动终端设备台式电脑41、笔记本电脑42、手机43、平板电脑44及手持故障诊断仪45中的一个或数个，通过数据网络通讯模块33和数据无线通讯模块32实现台式电脑41、笔记本电脑42、手机43、平板电脑44及手持故障诊断仪45与服务器31之间数据交换。

拖拉机控制单元S10的CAN总线模块17和数据通讯单元S20的数据处理CAN总线模块23之间通过CAN线连接起来，数据通讯单元S20的数据无线收发模块25和云服务器平台单元S30的数据无线通讯模块32之间通过无线通讯方式进行数据交换；终端移动单元S40通过4G信号、5G信号或wifi信号与服务器31相连接，通过云服务器平台单元S30和数据通讯单元S20实现与拖拉机控制单元之间S10的远程通信。

拖拉机控制单元S10能够存储一段时间内的数据，并定期发送给数据通讯单元S20，数据通讯单元S20将拖拉机控制单元S10一段时间内采集到的所有有用数据，按照一定的处理规则，将具有相同或相似特点的多条数据简化成一条数据，这样即能提高传输数据的种类，又可以有效降低传输数据的带宽；云服务器平台单元S30，一方面对数据通讯单元S20简化处理的数据进行解析还原并存储在数据库里，另一方面根据终端移动单元S40权限设置，返回访问数据，实现数据多平台数据共享；终端移动单元S40设置不同的访问权限，通过云服务器平台单元S30和数据通讯单元S20实现与拖拉机控制单元S10之间的远程通信。

远程数据采集过程：电源管理模块11分别为微处理器模块12，GPS定位模块13、语音通话模块14、数据存储模块15、液晶显示模块15、CAN总线模块17供电；GPS定位模块13接收北斗卫星发来的电文信号并按照协议将电文信号转换成7帧数据输出给微处理器模块12；CAN总线模块17通过拖拉机上的CAN总线网络实时获取拖拉机的工况与故障信息；微处理器模块12通过RS232总线接收GPS定位模块13发来的定位信息，通过CAN总线接收CAN总线模块17发来的拖拉机的工况与故障信息数据，然后对数据进行打包处理，通过SPI总线将打包数据存储到SD卡中；拖拉机控制单元S10每隔一定时间通过CAN总线将打包数据传输到数据通通讯单元S20；数据通讯单元S20每隔一定时间将接收到的打包数据按照一定的处理规则进行线性简单化处理，通过数据无线收发模块25传送到云服务器平台单元S30，云服务器平台单元S30的数据无线通讯模块32将接收到的简单数据传递给服务器31，服务器31对接收到的简单数据进行解析并存储到服务器31相应的数据库里面；根据用户等级权限，不同用户通过终端移动单元S40中的一种或几种设备可以访问服务器31中的全部或部分数据，实现拖拉机定位信息、原始数据、故障信息等数据的移动共享。

微处理器模块12通过RS232总线控制液晶显示模块16显示相应的操作界面，实时显示发动机运行数据、定位信息并在有故障信息的时候及时通过显示故障信息，同时通过语音通话模块14及时提醒驾驶员故障信息。

远程故障诊断过程：有故障诊断权限的移动终端设备通过无线传输方式发出故障诊断请求给云服务器器平台单元S30，云服务器平台单元S30确认故障请求指令有效后通过无线传输方式将故障诊断指令发给数据通讯单元S20，数据通讯单元S20将故障诊断指令发送给拖拉机控制单元S10，拖拉机控制单元S10根据接收到的故障诊断指令返回相应的故障诊断结果，故障诊断结果按照远程数据采集方式传回到有故障诊断权限的终端移动单元S40中。

本实用新型相的拖拉机控制单元能够存储一定时间内的数据，并对数据定期打包，数据通讯单元能够按照一定的规则对数据进行简单化处理，可以将具有相同或相似特点的多条数据简化成一条数据，既能提高传输数据的种类，可传输数据量大，又能有效降低传输数据的带宽，降低数据收集、存储及传输的成本，同时还利用云服务器平台和移动终端，通过移动终端访问服务器实现定位信息、原始数据、故障信息等数据的移动共享，使得远程监控和诊断更加方便快捷。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种拖拉机远程数据采集与故障诊断系统，包括拖拉机控制单元、数据通讯单元、云服务器平台单元和终端移动单元，其特征在于：

拖拉机控制单元包括：电源管理模块、微处理器模块、GPS定位模块、语音通话模块、数据存储模块、液晶显示模块、CAN总线模块；数据通讯单元包括：数据处理电源管理模块、数据处理微处理器模块、数据处理CAN总线模块、数据处理数据存储模块、数据无线收发模块；云服务器平台单元包括：服务器、数据无线通讯模块和数据网络通讯模块；终端移动单元包括：台式电脑、笔记本电脑、手机、平板电脑及手持故障诊断仪中的一个或数个；

拖拉机控制单元的CAN总线模块和数据通讯单元的数据处理CAN总线模块之间通过CAN线连接起来，数据通讯单元的数据无线收发模块和云服务器平台单元的数据无线通讯模块之间通过无线通讯方式进行数据交换；终端移动单元通过4G信号、5G信号或wifi信号与服务器相连接，通过云服务器平台单元和数据通讯单元实现与拖拉机控制单元之间的远程通信。

2.如权利要求1所述的一种拖拉机远程数据采集与故障诊断系统，其特征在于，所述电源管理模块通过线路与微处理器模块、GPS定位模块、语音通话模块、数据存储模块、液晶显示模块和语音通话模块相连接；微处理器模块通过线路与GPS定位模块、CAN总线模块、数据存储模块、液晶显示模块和CAN总线模块双向相互连接。

3.如权利要求1所述的一种拖拉机远程数据采集与故障诊断系统，其特征在于，数据处理电源模块通过线路与数据处理微处理器模块、数据处理CAN总线模块、数据处理数据存储模块、数据无线收发模块相连接；数据处理微处理器模块通过线路与数据处理CAN总线模块、数据处理数据存储模块、数据无线收发模块双向相互连接。

4.如权利要求1所述的一种拖拉机远程数据采集与故障诊断系统，其特征在于，微处理器模块通过RS232总线控制液晶显示模块显示相应的操作界面，实时显示发动机运行数据、定位信息并在有故障信息的时候及时通过显示故障信息，同时通过语音通话模块及时提醒驾驶员故障信息。

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