CN216647151U - 一种远程监控割草机系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种远程监控割草机系统，多个执行机构与电子控制单元连接，微控制单元分别与电子控制单元、多个割草机本体状态数据采集单元和第一通信模块连接；电子控制单元包括多个采集执行机构状态的单元；电子控制单元用于将各执行机构的状态数据上传至微控制单元，微控制单元用于存储各执行机构的状态数据，以及还用于存储割草机本体状态数据采集单元采集的数据，还用于通过第一通信模块和第二通信模块，将各执行机构的状态数据和割草机本体状态数据采集单元采集的数据上传至远程终端。以实现远程监控割草机的运行状态，有利于为优化割草机性能提供数据支撑。

Description

一种远程监控割草机系统

技术领域

本实用新型实施例涉及割草机技术领域，尤其涉及一种远程监控割草机系统。

背景技术

随着市场对割草机需求的加强，各种类型的割草机也应运而生。目前有大型割草机、中型割草机、小型割草机，有全自动割草机、半自动割草机、手动割草机等，随着用户对设备的智能化程度要求越来越高，这种户外设备缺乏远程监控的措施，对设备的运行状态需要监控，有利于厂商对设备本身的工作情况了解，为改善设备提供数据支撑。

实用新型内容

本实用新型提供一种远程监控割草机系统，以实现远程监控割草机的运行状态，有利于为优化割草机性能提供数据支撑。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种远程监控割草机系统，包括：割草机本体和远程终端；

所述割草机本体上设置有多个执行机构、电子控制单元、微控制单元、多个割草机本体状态数据采集单元和第一通信模块，所述远程终端上设置有与所述第一通信模块成对并与其进行通信的第二通信模块；其中，多个所述执行机构与所述电子控制单元连接，所述微控制单元分别与所述电子控制单元、多个所述割草机本体状态数据采集单元和所述第一通信模块连接；所述电子控制单元包括多个采集所述执行机构状态的单元；

所述电子控制单元用于将各所述执行机构的状态数据上传至所述微控制单元，所述微控制单元用于存储各所述执行机构的状态数据，以及还用于存储所述割草机本体状态数据采集单元采集的数据，还用于通过所述第一通信模块和所述第二通信模块，将各所述执行机构的状态数据和所述割草机本体状态数据采集单元采集的数据上传至所述远程终端。

可选地，所述第一通信模块和所述第二通信模块均可以为4G通信模块、5G通信模块、WIFI通信模块或蓝牙通信模块中的至少一种。

可选地，多个所述执行机构包括：驱动电机；多个采集所述执行机构状态的单元包括：驱动电机参数采集单元，用于采集所述驱动电机的电流、电压或转速中的至少一种参数。

可选地，多个所述执行机构包括：割刀电机；多个采集所述执行机构状态的单元包括：割刀电机参数采集单元，用于采集所述割刀电机的电流、电压或转速中的至少一种参数。

可选地，多个所述执行机构包括：割台升降器电机；多个采集所述执行机构状态的单元包括：割台升降器电机参数采集单元，用于采集驱动所述割台升降器升降的电机的电流、电压或转速中的至少一种参数。

可选地，所述割草机本体上还设置有电池管理数据采集单元，用于采集所述电源电池的电压或电流参数，所述电池管理数据采集单元与所述电子控制单元连接，所述电子控制单元还用于将所述电源电池的电压或电流参数上传至所述微控制单元，所述微控制单元还用于将所述电源电池的电压或电流参数上传至所述远程终端。

可选地，所述电池管理数据采集单元为BMS电池管理单元。

可选地，多个所述割草机本体状态数据采集单元包括：GNSS模块，用于采集所述割草机本体的经纬度数据。

可选地，多个所述割草机本体状态数据采集单元包括：IMU传感器，用于采集所述割草机本体的倾斜角度或加速度数据。

可选地，所述远程终端为笔记本电脑、手机、平板电脑或后台控制终端中的至少一种。

根据本实用新型提出的远程监控割草机系统，包括：割草机本体和远程终端；割草机本体上设置有多个执行机构、电子控制单元、微控制单元、多个割草机本体状态数据采集单元和第一通信模块，远程终端上设置有与第一通信模块成对并与其进行通信的第二通信模块；其中，多个执行机构与电子控制单元连接，微控制单元分别与电子控制单元、多个割草机本体状态数据采集单元和第一通信模块连接；电子控制单元包括多个采集执行机构状态的单元；电子控制单元用于将各执行机构的状态数据上传至微控制单元，微控制单元用于存储各执行机构的状态数据，以及还用于存储割草机本体状态数据采集单元采集的数据，还用于通过第一通信模块和第二通信模块，将各执行机构的状态数据和割草机本体状态数据采集单元采集的数据上传至远程终端。以实现远程监控割草机的运行状态，有利于为优化割草机性能提供数据支撑。

附图说明

图1是本实用新型实施例提出的远程监控割草机系统的方框示意图；

图2是本实用新型一个实施例提出的远程监控割草机系统的方框示意图；

图3是本实用新型另一个实施例提出的远程监控割草机系统的方框示意图；

图4是本实用新型一个具体实施例提出的远程监控割草机系统的方框示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1是本实用新型实施例提出的远程监控割草机系统的方框示意图。如图1所示，该远程监控割草机系统100，包括：割草机本体101和远程终端102；

割草机本体101上设置有多个执行机构103、电子控制单元104、微控制单元105、多个割草机本体状态数据采集单元106和第一通信模块107，远程终端102上设置有与第一通信模块107成对并与其进行通信的第二通信模块108；其中，多个执行机构103与电子控制单元104连接，微控制单元105分别与电子控制单元104、多个割草机本体状态数据采集单元106和第一通信模块107连接；电子控制单元104包括多个采集执行机构状态的单元109；

电子控制单元104用于将各执行机构103的状态数据上传至微控制单元105，微控制单元105用于存储各执行机构103的状态数据，以及还用于存储割草机本体状态数据采集单元106采集的数据，还用于通过第一通信模块107和第二通信模块108，将各执行机构103的状态数据和割草机本体状态数据采集单元106采集的数据上传至远程终端102。

可以理解的是，微控制单元105可以接收外部指令，并下发给电子控制单元104，电子控制单元104可以根据该指令控制相应的执行机构103进行工作，当各执行机构103进入工作状态时，电子控制单元104中的各采集执行机构状态的单元109对各执行机构的状态参数进行采集，并且电子控制单元104将各执行机构的状态参数上传至微控制单元105，微控制单元105将各执行机构的状态参数通过第二通信模块108和第一通信模块107上传至远程终端102，同时保存在微控制单元105中，以便用户查看割草机各执行机构103的工作状态，并对割草机各执行机构103后续的升级维护提供数据支持。

其中，外部指令可以为远程终端通过第一通信模块107以及第二通信模块108发送给微控制单元105，也可以为用户手动在割草机上输入的指令，或者，用户通过遥控器下发的指令，本实用新型对此不作具体限定。

另外，在割草机在工作时，用于监测割草机状态的割草机本体状态数据采集单元106采集数据，并上传至微控制单元105，微控制单元105存储割草机本体状态数据，并通过第二通信模块108和第一通信模块107上传至远程终端102，以便用户查看割草机状态，并对割草机进行分析。

需要说明的是，电子控制单元104中的各采集执行机构状态的单元109对各执行机构的状态参数进行采集的方式，可以为实时采集，也可以为分时采集。本实用新型对此不作具体限定。割草机本体状态数据采集单元106采集数据的方式可以为实时采集，也可以为分时采集，微控制单元105将各执行机构的状态参数通过第二通信模块108和第一通信模块107上传至远程终端102的方式，也可以为实时上传，或者分时上传，在实际使用过程中，可以根据具体情况进行具体设定。

基于此，微控制单元105保留了割草机各执行机构103的状态参数，以及割草机本体状态数据，并同时将这些数据上传至了远程终端102，通过远程终端102上的数据对割草机进行大数据行为分析、设备状态模型分析、使用习惯分析、机器运行状态整机逻辑分析、优化程序运行效率、提高交互体验。

可选地，第一通信模块和第二通信模块均可以为4G通信模块、5G通信模块、WIFI通信模块或蓝牙通信模块中的至少一种。

可选地，远程终端102为笔记本电脑、手机、平板电脑或后台控制终端中的至少一种。

其中，当第一通信模块和第二通信模块均为蓝牙通信模块时，远程终端可以为移动终端，比如笔记本电脑、手机或者iPad。当第一通信模块和第二通信模块均为4G通信模块、5G通信模块、WIFI通信模块，远程终端可以为移动终端或者后台控制终端，或者为移动终端和后台控制终端两种。

可选地，如图2所示，多个执行机构103包括：驱动电机1031；多个采集执行机构状态的单元109包括：驱动电机参数采集单元，用于采集驱动电机的电流、电压或转速中的至少一种参数。

其中，驱动电机1031用于驱动割草机行走，当电子控制单元104接收到微控制单元105下发的指令后，电子控制单元104控制驱动电机1031进入工作状态，电子控制单元104中的驱动电机参数采集单元采集驱动电机的电流、电压或转速中的至少一种参数，由此，驱动电机参数采集单元采集完这些参数之后，可以上传至微控制单元105进行保存，并同时由微控制单元105上传至远程终端，供用户查看，并对割草机的行走状态等进行分析。

可选地，如图2所示，多个执行机构103包括：割刀电机1032；多个采集执行机构状态的单元109包括：割刀电机参数采集单元，用于采集割刀电机的电流、电压或转速中的至少一种参数。

其中，割刀电机1032用于驱动割草机割刀运转，当电子控制单元104接收到微控制单元105下发的指令后，电子控制单元104控制割刀电机1032进入工作状态，电子控制单元104中的割刀电机参数采集单元采集割刀电机的电流、电压或转速中的至少一种参数，由此，割刀电机参数采集单元采集完这些参数之后，可以上传至微控制单元105进行保存，并同时由微控制单元105上传至远程终端，供用户查看，并对割草机的割刀状态等进行分析，比如分析草的种类需要割刀割力，即当割刀电机1032的电压或者电流或者转速过大时，说明需要的割力较大，反之，割力较小。由此，得出设备割草频度，割刀利用效率，割刀磨损情况，通过分析电机运转，结合割刀状态，分析优化微控制单元105。

可选地，如图2所示，多个执行机构103包括：割台升降器电机1033；多个采集执行机构状态的单元109包括：割台升降器电机参数采集单元，用于采集驱动割台升降器升降的电机的电流、电压或转速中的至少一种参数。

其中，割台升降器电机1033用于驱动割草机割台升降器的升降，当电子控制单元104接收到微控制单元105下发的指令后，电子控制单元104控制割台升降器电机1033进入工作状态，电子控制单元104中的割台升降器电机参数采集单元采集电机的电流、电压或转速中的至少一种参数，由此，割台升降器电机参数采集单元采集完这些参数之后，可以上传至微控制单元105进行保存，并同时由微控制单元105上传至远程终端，供用户查看，并对割草机的割台升降器状态等进行分析，比如分析草的密度，高低等。

可选地，如图2所示，割草机本体101上还设置有电池管理数据采集单元1034，用于采集电源电池的电压或电流参数，电池管理数据采集单元1034与电子控制单元104连接，电子控制单元104还用于将电源电池的电压或电流参数上传至微控制单元105，微控制单元105还用于将电源电池的电压或电流参数上传至远程终端102。

可选地，电池管理数据采集单元1034为BMS电池管理单元。

其中，割草机的电源电池也是需要分析的一部分，比如，电池单体电流或电压过低、温度过高，那么需要在之后的研究中对电池进行优化，提高电池的使用寿命。详细来说，在割草机进行工作时，电池管理数据采集单元1034采集电源电池的电流或电压，电子控制单元104还用于将电源电池的电压或电流参数上传至微控制单元105，微控制单元105用于对这些参数进行保存，微控制单元105还用于将电源电池的电压或电流参数上传至远程终端102。以供用户查看电源电池的使用情况，比如电量的剩余量等，以对电源电池的损耗情况等进行分析。

可选地，如图3所示，多个割草机本体状态数据采集单元106包括：GNSS模块1061，用于采集割草机本体101的经纬度数据。

其中，GNSS模块1061，用于采集割草机本体101的经纬度数据。当割草机进行工作时，GNSS模块1061采集割草机本体的位置数据，并上传至微控制单元105，微控制单元105对位置数据进行保存，并将这些位置数据上传至远程终端102，以使得用户可以对路径规划进行优化，并且实时了解割草机的位置状态。

可选地，如图3所示，多个割草机本体状态数据采集单元106包括：IMU传感器1062，用于采集割草机本体101的倾斜角度或加速度数据。

其中，IMU传感器1062用于在割草机进行工作时，采集割草机的倾斜角度或加速度数据，以判断割草草地地面的平整程度等。IMU传感器1062采集到这些数据后，上传至微控制单元105进行保存，微控制单元105将这些数据上传至远程终端，以供用户分析割草草地的平整程度，以及割草机能适应的倾斜程度。

需要说明的是，当割草机进入工作状态后，远程监控割草机系统就处于工作状态，微控制单元105可以将多个采集执行机构状态的单元109采集的数据，以及割草机本体状态数据采集单元106采集的数据，以工作日志的方式，上传至远程终端102，比如工作日志的上传可以以实时上传，或者闲时上传的方式进行，本实用新型不作具体限定。

另外，割草机上可以搭载车载显控终端(即微控制单元105)，车载显控终端内置通信模块和WIFI模块，通过注册SIM卡连接4G/5G与远程终端平台连通，可以实时监控割草机状态，在无移动基站的情况下，车载显控终端可以进行本地记录，通过WIFI模块连接路由，同步上传设备状态历史数据，平台做机器运行数据分析。通过远程终端102，对在线大型割草机设备进行远程监控，对大量的现场运行数据进行分析，为优化设备提供数据支撑，提高售后服务效率，提高客户满意度。

总的来说，如图1至图4所示，该系统100采用电子控制单元104和微控制单元105结合，对驱动电机1031、割刀电机1032、割台升降器1033、电池管理数据采集单元1034的控制，及对IMU传感器1062的数据采集、蓝牙模块、WIFI模块、GNSS模块1061、4G模块的数据交换，实现的终端产品；大型割草机整车各模块的状态数据通过4G模块将状态数据传输设备监控平台(远程终端102)；作业位置通过高精度采集模块(GNSS模块1061)提供定位数据，在工作状态实时上传设备位置；电机工作状态通过电子控制单元104采集电机转速，通过逻辑单元分析，分析驱动电机1031和割刀电机1032数据，在工作状态实时上传电机工作状态；电池损耗情况分析和上传，对每组电池的电池管理系统数据的采集，通过电子控制单元104的汇总，再由车载显控终端(微控制单元105)对电池充放电数据的分析，得出电池的耗损情况，上传设备监控平台(远程终端102)，提供电池优化分析的数据；作业时间统计和分析，对单台设备工作时间的统计分析，及能源的使用情况分析，分析用户使用习惯；割刀状态情况数据上传和分析，得出设备割草频度，割刀利用效率，割刀磨损情况，通过分析电机运转，结合割刀状态，分析优化割台控制系统；系统版本检测和在线升级，便于远程管理，设备状态及行为分析，方便用户使用及后台系统管理；工作日志自动上传和闲时上传，设备运行故障代码分析，有利于优化设备控制机制，提高交互体验；车载显控终端监控程序，实时采集状态数据和机器故障代码，采用网络实时上传或者连接WIFI时上传，检测通信模块和WIFI模块状态，自动选择上传通道；设备监控平台数据分析和优化，大量在线设备，采用大数据，行为分析，设备状态模型分析，使用习惯分析，机器运行状态整机逻辑分析，优化程序运行效率，提高交互体验；监控平台分析数据，对路径规划优化算法、分析不同路况、草深对车控的影响、优化电池循环及统计使用寿命、分析区域网络情况及设备数据同步及时性、分析草的密度、草的种类需要割刀割力、产品的授权管理、分析用户使用习惯。

另外，在远程终端进行数据分析后，还可以监测割草机各个模块的状态是否异常，比如，作业位置定位数据是否发生跳变，驱动电机电量是否过大，电池单体电流或电压是否过低，温度是否过高，当前作业数据与历史数据的差值；割刀电机电量是否过大，割刀转速是否过快，或者过慢，系统版本是否与割草机不符，工作日志是否存在异常信息等，当出现这些异常时可以针对异常数据分析故障原因，比如，路径规划优化异常分析，分析不同路况、槽深对车控的影响，优化电池循环，统计使用寿命，分析区域网络情况。及设备数据同步及时性，分析草的密度、草的种类需要割刀割力，产品的授权管理，用户的使用习惯等。在找到故障原因后，可以优化故障，并远程升级。其中，远程升级可以采用OTA在线检测方式进行升级。

综上所述，根据本实用新型提出的远程监控割草机系统，包括：割草机本体和远程终端；割草机本体上设置有多个执行机构、电子控制单元、微控制单元、多个割草机本体状态数据采集单元和第一通信模块，远程终端上设置有与第一通信模块成对并与其进行通信的第二通信模块；其中，多个执行机构与电子控制单元连接，微控制单元分别与电子控制单元、多个割草机本体状态数据采集单元和第一通信模块连接；电子控制单元包括多个采集执行机构状态的单元；电子控制单元用于将各执行机构的状态数据上传至微控制单元，微控制单元用于存储各执行机构的状态数据，以及还用于存储割草机本体状态数据采集单元采集的数据，还用于通过第一通信模块和第二通信模块，将各执行机构的状态数据和割草机本体状态数据采集单元采集的数据上传至远程终端。以实现远程监控割草机的运行状态，有利于为优化割草机性能提供数据支撑。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种远程监控割草机系统，其特征在于，包括：割草机本体和远程终端；

所述割草机本体上设置有多个执行机构、电子控制单元、微控制单元、多个割草机本体状态数据采集单元和第一通信模块，所述远程终端上设置有与所述第一通信模块成对并与其进行通信的第二通信模块；其中，多个所述执行机构与所述电子控制单元连接，所述微控制单元分别与所述电子控制单元、多个所述割草机本体状态数据采集单元和所述第一通信模块连接；所述电子控制单元包括多个采集所述执行机构状态的单元；

所述电子控制单元用于将各所述执行机构的状态数据上传至所述微控制单元，所述微控制单元用于存储各所述执行机构的状态数据，以及还用于存储所述割草机本体状态数据采集单元采集的数据，还用于通过所述第一通信模块和所述第二通信模块，将各所述执行机构的状态数据和所述割草机本体状态数据采集单元采集的数据上传至所述远程终端。

2.根据权利要求1所述的远程监控割草机系统，其特征在于，所述第一通信模块和所述第二通信模块均可以为4G通信模块、5G通信模块、WIFI通信模块或蓝牙通信模块中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的远程监控割草机系统，其特征在于，多个所述执行机构包括：驱动电机；多个采集所述执行机构状态的单元包括：驱动电机参数采集单元，用于采集所述驱动电机的电流、电压或转速中的至少一种参数。

4.根据权利要求1所述的远程监控割草机系统，其特征在于，多个所述执行机构包括：割刀电机；多个采集所述执行机构状态的单元包括：割刀电机参数采集单元，用于采集所述割刀电机的电流、电压或转速中的至少一种参数。

5.根据权利要求1所述的远程监控割草机系统，其特征在于，多个所述执行机构包括：割台升降器电机；多个采集所述执行机构状态的单元包括：割台升降器电机参数采集单元，用于采集驱动所述割台升降器升降的电机的电流、电压或转速中的至少一种参数。

6.根据权利要求1所述的远程监控割草机系统，其特征在于，所述割草机本体上还设置有电池管理数据采集单元，用于采集电源电池的电压或电流参数，所述电池管理数据采集单元与所述电子控制单元连接，所述电子控制单元还用于将所述电源电池的电压或电流参数上传至所述微控制单元，所述微控制单元还用于将所述电源电池的电压或电流参数上传至所述远程终端。

7.根据权利要求6所述的远程监控割草机系统，其特征在于，所述电池管理数据采集单元为BMS电池管理单元。

8.根据权利要求1所述的远程监控割草机系统，其特征在于，多个所述割草机本体状态数据采集单元包括：GNSS模块，用于采集所述割草机本体的经纬度数据。

9.根据权利要求1所述的远程监控割草机系统，其特征在于，多个所述割草机本体状态数据采集单元包括：IMU传感器，用于采集所述割草机本体的倾斜角度或加速度数据。

10.根据权利要求1所述的远程监控割草机系统，其特征在于，所述远程终端为笔记本电脑、手机、平板电脑或后台控制终端中的至少一种。

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