[發明專利]一種基于GPS/GPRS的液壓挖掘機遠程控制系統

在審

• 申請號: 201610449722.4
• 申請日: 2016-06-21
• 公開（公告）號: CN107524185A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 李福霞
• 申請（專利權）人: 李福霞
• 主分類號: E02F9/20
• 分類號: E02F9/20;E02F9/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種基于GPS/GPRS的液壓挖掘機遠程控制系統，適用于機械領域。

背景技術

隨著液壓挖掘機在中國的應用越來越普遍，對液壓挖掘機的管理、調度和維護方面要求也越來越高。由于GPS/GPRS模塊具有GPS定位、網絡通訊等功能可以實現成批挖掘機畦能監測、調度和管理，因此目前國內大多數挖掘機主機廠主要通過挖掘機裝配GPS/GPRS模塊來實現，而且常用的GPS/GPRS模塊主要是RS232串口通訊接口，CAN通訊接口的GPS/GPRS模塊組成的液壓挖掘機控制系統研究并不多。由于CAN總線具有高速傳輸、抗干擾能力強、能夠檢測出產生的任何錯誤等特點，因此，基于CAN總線技術和GPS/GPRS技術設計液壓挖掘機遠程控制系統具有很大的工程應用意義。

發明內容

本發明提出了一種基于GPS/GPRS的液壓挖掘機遠程控制系統，集成了CAN總線和GPS/GPRS的優點，具備系統狀態遠程監測、遠程控制、GPS定位等多種控制功能。該控制系統性能穩定、可靠。同時，控制系統軟硬件設計簡便，具有很大的工程應用價值。

本發明所采用的技術方案是：

所述控制系統的發動機水溫傳感器用來檢測發動機冷卻水溫，液壓油溫傳感器用來檢測液壓油溫度，燃油油位傳感器用來檢測燃油油位，機油壓力傳感器用來檢測發動機桃由壓力值，前泵壓力傳感器和后泵壓力傳感器分別用來檢測前泵壓力和后泵壓力，轉速傳感器用來檢測發動機轉速。工作壓力先導開關和行走先導壓力開關用來檢測工作裝置先導手柄的工作狀態以及行走先導手柄的工作狀態。控制器通過傳感器讀取液壓挖掘機狀態參數，根據由門旋鈕設定發動機目標轉速控制油門電機轉動，進而帶動發動機油門拉桿擺動，改變發動機轉速。控制器通過CAN總線將整車狀態信息發送給GPS/GPRS模塊進行遠程監測，同時接收遠程監控命令控制液壓挖掘機執行鎖車等命令。

所述控制系統硬件中，根據各個傳感器輸出不同類型信號，控制器分別通過電阻輸入接口測量發動機水溫、液壓油溫、燃油油位等信號。通過電壓輸入接口測量前泵壓力、后泵壓力、油門旋鈕值。通過開關量輸入接口測量柵由壓力信號、工作先導壓力開關和行走先導壓力開關。通過頻率輸入接口測量發動機轉速。油門旋鈕用來設定油門電機的目標轉速值。控制器通過兩路PWM和DO-分別進行油門電機伸長和收縮控制當控制電機收縮時，PWMl輸出驅動信號，PWM2不輸出驅動信號，D01-接通，D02-斷開：當控制電機伸長時，PWM2輸出驅動信號，PWM1不輸出驅動信號，D01斷開，D02-接通。控制器選擇JRCC300控制器。直線電機選擇KECM-1524發動機自動油門馬達。

所述參數初始化模塊主要實現水溫傳感器、液壓油溫傳感器、燃油油位傳感器、轉速傳感器、前泵壓力傳感器和后泵壓力傳感器標定參數的讀取和修改等功能。傳感器輸入模塊主要完成水溫傳感器、液壓油溫傳感器、燃油油位傳感器、轉速傳感器、前泵壓力傳感器、后泵壓力傳感器等傳感器測量值的讀取功能。GPS通信模塊主要完成控制器將整車狀態信息發送給GPS/GPRS模塊進行監測和控制器接收GPS/GPRS模塊發送的遠程操控命令。油門控制模塊主要實現根據油門旋鈕設定目標轉速值控制發動機轉速的功能。

所述輸入輸出模塊中，發動機轉速信號是頻率信號，變動大，需要濾波處理。發動機水溫、燃油油位、液壓油溫都是電阻信號，需要將電阻信號和相應的輸出信號進行線性化處理。前泵壓力和后泵壓力是電壓信號，需要將電壓信號和相應的輸出信號進行線性化處理。機油壓力、工作先導壓力開關和行走先導壓力開關都是開關量信號，直接讀取狀態值即可。

所述GPS通信模塊分為GPS發送模塊和GPS接收模塊。GPS發送模塊主要完成控制器發送發動機水溫、轉速等整車狀態信息的功能，GPS接收模塊主要完成控制器接收GPS/GPRS模塊遠程監控命令的功能。發動機水溫、燃油油位、液壓油溫都是單字節數據；發動機轉速、設定轉速、前泵壓力和后泵壓力都是雙字節數據；機油壓力、工作先導壓力開關和行走先導壓力開關是開關量輸入信號。當接收到GPS解鎖命令時，恢復發動機轉速為設定轉速值：當控制器接收到GPS鎖車命令、天線故障命令、電源故障命令時，鎖定發動機轉速為自動怠速轉速。

本發明的有益效果是：該集成了CAN總線和GPS/GPRS的優點，具備系統狀態遠程監測、遠程控制、GPS定位等多種控制功能。該控制系統性能穩定、可靠。同時，控制系統軟硬件設計簡便，具有很大的工程應用價值。

附圖說明