CN216871053U - 泵车一体化控制系统及泵车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工程机械技术领域，并提供了一种泵车一体化控制系统及泵车，包括一体机显示屏、上装控制分布式IO模块、下装控制分布式IO模块和交换机，一体机显示屏设在泵车的驾驶室内；上装控制分布式IO模块用于调控泵车的上装系统；下装控制分布式IO模块用于调控泵车的下装系统；上装控制分布式IO模块、下装控制分布式IO模块与交换机通讯连接，交换机与一体机显示屏通讯连接。实现了上装、下装一体化监控和调试，实现了资源整合，减少冗余浪费，优化总线，提高整车协调性，通过一体机显示屏实现了控制和操作界面一体化，降低了占用空间，方便维护，降低了成本。

Description

泵车一体化控制系统及泵车

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种泵车一体化控制系统及泵车。

背景技术

目前泵车多采用上装和下装分开控制的系统，两者控制相对独立。下装系统的底盘状态通过驾驶室内的仪表盘显示，通过实体按键来操作；上装系统数据通过控制柜上的显示屏显示和设置。上装系统和下装系统分别有自己的控制器，两者通过CAN网络等相互通讯。由于上装系统和下装系统没有一体化控制，一些信息既在上装显示屏上显示，又在驾驶室内的仪表盘上显示，从而不利于操作人员监控整车状态、整车协调性较差，并且上装系统和下装系统的控制系统没有进行资源整合，总线复杂、冗余浪费。

实用新型内容

本实用新型提供一种泵车一体化控制系统及泵车，用以解决现有技术中泵车的上装系统和下装系统相独立控制，一些信息既在上装显示屏上显示又在驾驶室内的仪表盘上显示，不利于操作人员监控整车状态、整车协调性较差，上装系统和下装系统的控制系统没有进行资源整合、总线复杂、冗余浪费的缺陷。

本实用新型提供一种泵车一体化控制系统，包括：

一体机显示屏，设置在泵车的驾驶室内；

上装控制分布式IO模块，用于调控泵车的上装系统；

下装控制分布式IO模块，用于调控泵车的下装系统；

交换机，所述上装控制分布式IO模块、所述下装控制分布式IO模块与所述交换机通讯连接，所述交换机与所述一体机显示屏通讯连接。

根据本实用新型提供的一种泵车一体化控制系统，还包括T-Box模块，所述T-Box模块与所述交换机通讯连接。

根据本实用新型提供的一种泵车一体化控制系统，所述上装控制分布式IO模块、所述下装控制分布式IO模块与所述交换机通过以太网通讯连接，所述交换机与所述一体机显示屏通过以太网通讯连接。

根据本实用新型提供的一种泵车一体化控制系统，所述一体机显示屏包括：

触摸屏，包括第一输入模块和显示模块，所述第一输入模块用于对所述上装系统和所述下装系统输入控制指令和控制数据，所述显示模块用于显示所述上装系统和所述下装系统的数据和工况；

控制器，与所述触摸屏为一体式结构，所述第一输入模块和所述显示模块与所述控制器通讯连接，所述控制器与所述交换机通讯连接。

根据本实用新型提供的一种泵车一体化控制系统，还包括监控模块，所述监控模块通过以太网与所述交换机通讯连接，且所述监控模块用于获取泵车车体周侧、泵车臂架、料斗处的摄像头采集的数据。

根据本实用新型提供的一种泵车一体化控制系统，还包括：

模式监测模块，用于监测泵车行驶模式和泵送模式是否切换成功，所述模式监测模块通过所述交换机与所述一体机显示屏通讯连接；

报警模块，通过所述交换机与所述一体机显示屏通讯连接，当所述模式监测模块监测到所述泵车行驶模式和泵送模式切换不成功时，所述报警模块报警。

根据本实用新型提供的一种泵车一体化控制系统，所述一体机显示屏还包括语音输入模块，所述语音输入模块与所述控制器通讯连接，且所述语音输入模块用于对所述上装系统和所述下装系统输入控制指令和控制数据。

根据本实用新型提供的一种泵车一体化控制系统，所述显示模块包括：

上装显示模块，用于显示所述上装系统的工况；

下装显示模块，用于显示所述下装系统的工况；

设备信息显示模块，用于显示所述泵车各个零部件的信息。

根据本实用新型提供的一种泵车一体化控制系统，所述第一输入模块包括：

泵送参数设置模块，用于对所述泵车的泵送系统进行参数设置；

臂架参数设置模块，用于对所述泵车的臂架系统进行参数设置。

根据本实用新型提供的一种泵车一体化控制系统，所述控制器包括存储模块，所述存储模块包括：

设备信息存储模块，用于存储所述泵车各个零部件的基本信息和配置信息；

历史记录存储模块，用于存储所述泵车各个设备的工况信息和输入信息。

根据本实用新型提供的一种泵车一体化控制系统，还包括与所述控制器通讯连接的遥控器，所述遥控器上设置有第二输入模块，所述第二输入模块与所述第一输入模块相对应。

本实用新型还提供一种泵车，包括如上述任意一项所述的泵车一体化控制系统。

本实用新型提供的泵车一体化控制系统及泵车，通过交换机实现上装系统和下装系统与一体机显示屏的通讯连接，实现了上装、下装一体化监控和调试，实现了资源整合，电气物理接口集中化，通信协议标准化，减少冗余浪费，优化总线，提高了整车协调性，并且通过一体机显示屏实现了控制和操作界面一体化，降低了占用空间，方便维护，并降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的泵车一体化控制系统的示意图。

附图标记：

1：一体机显示屏；2：交换机；3：上装控制分布式IO模块；

4：T-Box模块；5：底盘控制分布式IO模块；

6：发动机ECU模块。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合图1描述本实用新型的泵车一体化控制系统及泵车。

如图1所示，本实用新型提供了一种泵车一体化控制系统，包括一体机显示屏1、上装控制分布式IO模块3、下装控制分布式IO模块和交换机2。

其中，一体机显示屏1设置在泵车的驾驶室内，以便于驾驶员或操作人员监控及操作。将控制器和显示屏设置为一体式结构，实现了资源整合，减少冗余浪费，优化总线。

上装控制分布式IO模块3用于调控泵车上装系统；下装控制分布式IO模块用于调控泵车的下装系统；上装控制分布式IO模块3和下装控制分布式IO模块均与交换机2通讯连接，交换机2与一体机显示屏1通讯连接，这样，上装控制分布式IO模块3和下装控制分布式IO模块可以通过交换机2与一体机显示屏1通讯连接，以通过一体机显示屏1即能够实现上装系统和下装系统的控制，实现了资源整合，提高了整车协调性。

需要说明的是，上装系统包括臂架系统和转塔系统，即上装控制分布式IO模块3可以包括臂架控制IO模块和转塔控制IO模块。下装系统包括底盘系统、泵送系统和发动机，即下装控制分布式IO模块可以包括底盘控制分布式IO模块、泵送控制IO模块和发动机ECU模块6。底盘控制分布式IO模块可以包括动力传动控制IO模块、转向控制IO模块。这里，交换机2上可以设置有多个接口，以用于与上装控制分布式IO模块3和下装控制分布式IO模块的各个模块通过以太网通讯连接。

如此设置，通过交换机2实现上装系统和下装系统与一体机显示屏1的通讯连接，实现了上装、下装一体化监控和远程调试，实现了资源整合，电气物理接口集中化，减少冗余浪费，优化总线，提高了整车协调性，并且通过一体机显示屏1实现了控制和操作界面一体化，降低了占用空间，方便维护，并降低了成本。

在本实用新型的可选实施例中，泵车一体化控制系统还包括T-Box模块4，T-Box模块4为远程信息处理系统模块，T-Box模块4与交换机2通过以太网通讯连接，以实现T-Box模块4与一体机显示屏1通讯连接，并且T-Box模块4与后台系统或手机APP通信连接，从而可以实现手机APP对泵车的信息显示与控制。

在可选的实施例中，上装控制分布式IO模块3和下装控制分布式IO模块均通过以太网与交换机2通讯连接，交换机2通过以太网与一体机显示屏1通讯连接，通过以太网通讯，通信协议标准化，优化了控制总线，减少了冗余浪费。

在本实用新型的可选实施例中，一体机显示屏1包括触摸屏和与触摸屏为一体式结构的控制器，其中，触摸屏包括第一输入模块和显示模块，第一输入模块用于对上装系统和下装系统输入控制指令和控制数据，显示模块用于显示上装系统和下装系统的数据和工况；输入模块和显示模块与控制器通讯连接，这里，控制器与交换机2通过以太网通讯连接。这样，第一输入模块和显示模块能够通过控制器与上装控制分布式IO模块3和下装控制分布式IO模块通讯连接，从而能够对上装系统和下装系统进行控制和显示。并且，将显示屏设置为触摸屏，在触摸屏上设置有第一输入模块，减少了输入和操作物料；在触摸屏上设置显示模块，减少了驾驶室内的各类显示仪表，从而减小了一体机显示屏1的占用空间，增大了驾驶室内的实际使用空间。

在可选的实施例中，显示模块包括上装显示模块、下装显示模块和设备信息显示模块，上装显示模块用于显示泵车上装系统的工况；下装显示模块用于显示泵车下装系统的工况；设备信息显示模块用于显示泵车各个零部件的信息。

需要说明的是，显示模块可以显示泵送系统的排量、发动机的转速、主系统的压力、泵送油缸每分钟的换向次数、液压油的油温和油位、水平仪及臂架角度等信息。

具体地，上装显示模块包括臂架显示模块和转塔显示模块，臂架显示模块用于显示泵车臂架系统的工况，比如可以显示臂架的动作电流、油缸压力、臂架角度、倾角传感器状态等信息。转塔显示模块用于显示泵车转塔系统的工况，比如可以显示转塔系统的转动角度等信息。

下装显示模块可以包括泵送显示模块、底盘显示模块和发动机显示模块，泵送显示模块用于显示泵车泵送系统的工况，比如可以显示泵送方量、泵送时间、总换向次数等统计信息，并能够动态演示泵送油缸的动作过程。底盘显示模块用于显示底盘信息；发动机显示模块用于显示发动机的工况，比如可以显示发动机工作时间等。

在可选的实施例中，第一输入模块包括泵送参数设置模块和臂架参数设置模块，泵送参数设置模块用于对泵车的泵送系统进行参数设置，具体可以对泵送参数、接近开关换向缓冲参数、油缸位移换向缓冲参数进行设置。臂架参数设置模块用于对泵车的臂架系统进行参数设置，具体可以对臂架驱动范围快慢档、臂架驱动斜率、臂架减振参数进行设置；还可以对臂架驱动斜率进行设置，比如可以设置一个电流给定值，从给出控制指令开始每个程序周期增加电流值，一直增加到给定值。这里，设置的给定值越小，臂架动作的延时越长。

第一输入模块还可以包括初始参数设置模块，初始参数设置模块用于给各个零部件进行参数设置。具体可以包括配置清单和功能信息的设置。

这里，一体机显示屏1的界面上设置有“保存”按钮，在输入数值后，点击“保存”，一体机显示屏1上弹出“保存成功”或“保存失败”提示。其中，保存失败的原因可能是控制器未上电和控制器失去连接等。

在一些实施例中，触摸屏还设置有应急功能模块、强制功能模块、系统保养模块和系统菜单模块，其中，当外界的智能操作盒、维修操作盒出现故障时，应急功能模块可以通过控制器能够控制各个设备停机，以便于操作手应急处理。当泵车的某些功能失效时，可以开启强制功能，强制功能可以通过控制器调控所对应的设备，比如可以强制泵送，强制风机送风，强制转塔旋转，强制动力系统(发动机)工作，强制臂架动作，强制支腿升降等。

这里，触摸屏上对应设置有应急功能模块、强制功能模块、系统保养模块和系统菜单模块的虚拟按键。

在本实用新型的可选实施例中，控制器包括存储模块，其中，存储模块包括设备信息存储模块和历史记录存储模块，设备信息存储模块用于存储泵车各个零部件的基本信息和配置信息，历史记录存储模块用于存储泵车各个设备的工况信息和输入信息。

具体地，设备信息存储模块可以存储一体机显示屏1的程序版本、各个设备或零部件的编号等基本信息，以及防干涉、减振等功能信息、底盘、主油泵等配置信息。

历史记录存储信息可以存储初始参数修改记录、强制动作记录、臂架动作记录、历史故障记录和黑匣子记录等，并且历史记录存储信息可以将存储的信息导入到一体机显示屏1的数据库文件中，当一体机显示屏1掉电后信息不会丢失。这里，在一体机显示屏1上设置有USB接口，可以将存储在数据库文件中的历史记录通过USB接口导入到U盘中。

在本实用新型的可选实施例中，该泵车一体化控制系统还包括遥控器，遥控器与控制器通讯连接，遥控器上设置有第二输入模块，第二输入模块和第一输入模块相对应，即第二输入模块与第一输入模块的各个输入部分及按键一一对应。这样，可以通过遥控器对泵车进行调控。

具体地，遥控器的IO界面与触摸屏的第一输入模块对应，遥控器的控制界面与触摸屏的控制界面相一致，可用来确认触摸屏的控制逻辑或线路是否正常。

在其他实施例中，控制器还包括传感器标定模块，在触摸屏上设置有标定按钮，点击标定按钮后会显示标定成功或标定失败，标定失败的原因可能是触摸屏和控制器失去连接、不满足标定条件等。油缸位移传感器标定时油缸会动作，若动作后没有反馈信息表示标定失败，需重新标定。

在本实用新型的可选实施例中，一体机显示屏1还包括语音输入模块，语音输入模块与控制器通讯连接，语音输入模块用于对上装系统和下装系统输入控制指令和控制数据，语音输入模块可以通过控制器和交换机与上装控制分布式IO模块3和下装控制分布式IO模块实现通讯连接，以对上装系统和下装系统实现语音控制。

在本实用新型的可选实施例中，该泵车一体化控制系统还包括监控模块，监控模块通过以太网与交换机2通讯连接，并且监控模块用于获取泵车车体周侧、泵车臂架和料斗处的摄像头所采集的数据，以在一体机显示屏1上实现360度环视和臂架录像监控，达到360度安全驾驶和安全打泵的作用。

这里，在泵车车体的前侧、后侧和左右两侧均可以设置有一个摄像头，以对泵车四周的环境进行监控，从而实现360度环视，达到360度安全驾驶。

并且，可以在臂架系统的最末端的臂架上设置一个摄像头，以便于对混凝土的泵送进行监控，也可以在臂架系统的每级臂架上均设置一个摄像头，以便于对臂架系统进行监控。

在泵送系统的料斗上设置一个摄像头，以便于对进入料斗的混凝土量进行监控，以避免混凝土溢出料斗。

在本实用新型的可选实施例中，该泵车一体化控制系统还包括模式监测模块和报警模块，其中，模式监测模块用于监测泵车行驶模式和泵送模式是否切换成功，并且模式监测模块通过交换机2与一体机显示屏1通讯连接，报警模块通过交换机2与一体化显示屏通讯连接，当模式监测模块监测到泵车行驶模式和泵送模式切换不成功时，报警模块报警。

这里，报警模块可以为喇叭，也可以为指示灯，或者报警模块可以包括喇叭和指示灯，当模式监测模块监测到泵车行驶模式和泵送模式切换不成功时，喇叭报警，并且指示灯交替闪烁。

本实施例中，模式监测模块包括第一检测元件和第二检测元件，第一检测元件和第二检测元件均设置在分动箱内，并且第一检测元件用于检测分离齿轮与输出轴的连接状态，第二检测元件用于检测分离齿轮与泵送轴的连接状态。当第一检测元件检测到的连接状态和第二检测元件检测到的连接状态相同时，报警装置报警，以使操作人员及时得知泵车工作模式切换不成功，从而减小或消除对车辆设备的损伤。

需要说明的是，上述第一检测元件检测到的连接状态和第二检测元件检测到的连接状态相同指的是：分离齿轮同时与输出轴和泵送轴连接，或者，分离齿轮与输出轴和泵送轴均不连接，当第一检测元件和第二检测元件检测到这两种情况时，说明泵车的工作模式切换不成功。

上述分离齿轮为滑动设置在与发动机传动连接的输入轴上的齿轮。输出轴与泵车底盘后桥连接。

这里，泵车的搅拌泵、换向泵、主油泵以及臂架和支腿泵均与泵送主轴传动连接。

在一种方式中，第一检测元件可以为第一接触式传感器，第二检测元件可以为第二接触式传感器，第一接触式传感器可以设置在输出轴上，第二接触式传感器可以设置在泵送轴的传动齿轮上；或者，第一接触式传感器和第二接触式传感器均可以设置在分离齿轮上，具体地，第一接触式传感器和第二接触式传感器可以分别设置在分离齿轮能够与输出轴和泵送轴的传动齿轮相接触的部位上，以便于第一接触式传感器和第二接触式传感器分别感应到输出轴和泵送轴的传动齿轮。

这里，第一接触式传感器和第二接触式传感器可以为接触觉传感器，具体地，第一接触式传感器和第二接触式传感器可以为激光传感器、超声波传感器、红外传感器、压力传感器、测距传感器、光电传感器中的一种，或其他能够感应两个物体接触的传感器；或者，第一接触式传感器和第二接触式传感器也可以为行程开关或位置传感器。

需要说明的是，上述泵送轴的传动齿轮指的是：设置在泵送轴上的传动齿轮组，传动齿轮组能够与分离齿轮相啮合，以带动泵送轴转动，从而将输入轴的动力传递到泵送轴上，使泵车切换到泵送工作模式。

在另一种方式中，第一检测元件可以为第一行程开关或第一位置传感器，第二检测元件可以为第二行程开关或第二位置传感器，这里，第一检测元件可以设置在分动箱的气缸的第一端，第二检测元件可以设置在分动箱的气缸的第二端，以检测气缸活塞的位置，从而判断泵车的工作模式是否切换成功。

上述分离齿轮通过拨叉与气缸的输出端连接，以通过推动气缸内的活塞，进而推动分动箱里面的拨叉，实现了动力重新分配，从而实现工作模式的切换。

需要说明的是，第一检测元件和第二检测元件分别设置在气缸的第一端和第二端，以用于检测活塞的位置，当气缸的活塞位于第一端时，活塞与第一检测元件接触，第一检测元件被触发，这时，第二检测元件未被触发，则说明此时分动箱切换到行驶工作模式；当气缸的活塞移动到第二端时，活塞与第二检测元件接触，第二检测元件被触发，这时，第一检测元件未被触发，则说明此时分动箱切换到泵送工作模式。当第一检测元件和第二检测元件均未被触发或均被触发时，则说明泵车的工作模式切换不成功

本实用新型提供的一种泵车一体化控制系统，实现了上装下装一体化监控，整合资源，优化总线，方便监控整车状态，增强了整车动作协调性，且驾驶室更加简洁美观；并且将多个控制物料和显示物料整合为一体机，降低了成本，方便维护，节省空间；通过交换机与以太网打通整套数字化信息化体系连接，通过T-Box模块可以使泵车具备远程OTA调试升级，设备报表推送、安全提醒等功能，通过大数据分析联动驾驶行为，打泵习惯等，优化节能、操作平顺性、臂架姿态算法；通过一体机可以扩展实现360度安全驾驶，智能语音控制、录像监控、排故可视化、手机WiFi连接实时显示泵送工况等功能。

下面对本实用新型提供的泵车进行描述，下文描述的泵车与上文描述的泵车一体化控制系统可相互对应参照。

本实用新型提供的一种泵车，包括如上述任一项实施例所述的泵车一体化控制系统，并且该泵车所达到的有益效果与本实用新型提供的泵车一体化控制系统所达到的有益效果相一致，则这里不再赘述。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种泵车一体化控制系统，其特征在于，包括：

一体机显示屏，设置在泵车的驾驶室内；

上装控制分布式IO模块，用于调控泵车的上装系统；

下装控制分布式IO模块，用于调控泵车的下装系统；

交换机，所述上装控制分布式IO模块、所述下装控制分布式IO模块与所述交换机通讯连接，所述交换机与所述一体机显示屏通讯连接。

2.根据权利要求1所述的泵车一体化控制系统，其特征在于，还包括T-Box模块，所述T-Box模块与所述交换机通讯连接。

3.根据权利要求1所述的泵车一体化控制系统，其特征在于，所述上装控制分布式IO模块、所述下装控制分布式IO模块与所述交换机通过以太网通讯连接，所述交换机与所述一体机显示屏通过以太网通讯连接。

4.根据权利要求1所述的泵车一体化控制系统，其特征在于，所述一体机显示屏包括：

触摸屏，包括第一输入模块和显示模块，所述第一输入模块用于对所述上装系统和所述下装系统输入控制指令和控制数据，所述显示模块用于显示所述上装系统和所述下装系统的数据和工况；

控制器，与所述触摸屏为一体式结构，所述第一输入模块和所述显示模块与所述控制器通讯连接，所述控制器与所述交换机通讯连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的泵车一体化控制系统，其特征在于，还包括监控模块，所述监控模块与所述交换机通讯连接，且所述监控模块用于获取泵车车体周侧、泵车臂架、料斗处的摄像头采集的数据。

6.根据权利要求1-4任一项所述的泵车一体化控制系统，其特征在于，还包括：

模式监测模块，用于监测泵车行驶模式和泵送模式是否切换成功，所述模式监测模块通过所述交换机与所述一体机显示屏通讯连接；

报警模块，通过所述交换机与所述一体机显示屏通讯连接，当所述模式监测模块监测到所述泵车行驶模式和泵送模式切换不成功时，所述报警模块报警。

7.根据权利要求4所述的泵车一体化控制系统，其特征在于，所述一体机显示屏还包括语音输入模块，所述语音输入模块与所述控制器通讯连接，且所述语音输入模块用于对所述上装系统和所述下装系统输入控制指令和控制数据。

8.根据权利要求4所述的泵车一体化控制系统，其特征在于，所述显示模块包括：

上装显示模块，用于显示所述上装系统的工况；

下装显示模块，用于显示所述下装系统的工况；

设备信息显示模块，用于显示所述泵车各个零部件的信息。

9.根据权利要求4所述的泵车一体化控制系统，其特征在于，还包括与所述控制器通讯连接的遥控器，所述遥控器上设置有第二输入模块，所述第二输入模块与所述第一输入模块相对应。

10.一种泵车，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的泵车一体化控制系统。

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