[發(fā)明專利]一種分層式模塊化工程機(jī)械機(jī)云協(xié)同故障診斷系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110454209.5
• 申請(qǐng)日: 2021-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN113204227B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 褚福常;劉建;韓建立
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇徐工工程機(jī)械研究院有限公司
• 主分類號(hào): G05B23/02
• 分類號(hào): G05B23/02;H04L67/12
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 俞翠華

本發(fā)明公開了一種分層式模塊化工程機(jī)械機(jī)云協(xié)同故障診斷系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)包括順次相連的車載診斷單元、通信聯(lián)絡(luò)層和云端診斷單元；所述車載診斷單元從機(jī)側(cè)采集故障數(shù)據(jù)，并基于采集到的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行故障診斷；所述車載診斷單元可將采集到的故障數(shù)據(jù)發(fā)送至云端診斷單元；所述云端診斷單元基于接收到的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行故障診斷。本發(fā)明采用分層架構(gòu)、模塊化的思想進(jìn)行功能模塊之間、功能模塊與硬件之間的剝離，提高故障診斷系統(tǒng)的可重用性、可移植性、可維護(hù)性、可拓展性，進(jìn)一步提高故障診斷系統(tǒng)的整體封裝性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工程機(jī)械故障診斷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種分層式模塊化工程機(jī)械機(jī)云協(xié)同故障診斷系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

目前，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷完善，工程機(jī)械行業(yè)正處于蓬勃發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期。工程機(jī)械工作環(huán)境惡劣，工作地形復(fù)雜，特別是一些危險(xiǎn)作業(yè)區(qū)域，急需智能化裝備取代人工駕駛，這造成了控制邏輯日漸復(fù)雜，維護(hù)成本越來越高，且隨著智能診斷系統(tǒng)的興起，模糊診斷、專家診斷策略的不斷完善，對(duì)工程機(jī)械故障診斷系統(tǒng)提出了新的要求。

針對(duì)工程車輛，一方面我們暫時(shí)無法通過機(jī)理分析建立精確的物理模型對(duì)工程車輛的車況進(jìn)行管理監(jiān)控；另一方面隨著智能化要求的提高，大量用于感知周圍環(huán)境的設(shè)備的加裝，車輛運(yùn)行過程中反映運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)得以保存，如何更有效更準(zhǔn)確的挖掘海量數(shù)據(jù)背后的關(guān)系模型，是一個(gè)急需解決的問題。

現(xiàn)階段，由于控制器產(chǎn)品類型多樣，診斷邏輯與底層端口結(jié)合較為緊密，一旦更換控制器或報(bào)文協(xié)議，診斷邏輯往往需要重新編寫，這會(huì)極大增加開發(fā)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，也會(huì)再次引入邏輯錯(cuò)誤。同時(shí)，故障診斷依賴于傳感器進(jìn)行外界環(huán)境的感知，如果傳感器發(fā)生故障，需要重新更換硬件，參數(shù)閾值和范圍映射往往需要重新在源程序進(jìn)行編寫，不易維護(hù)，且容易引入錯(cuò)誤。

另外，現(xiàn)有的故障診斷系統(tǒng)技術(shù)方案未能將功能與硬件進(jìn)行分離，診斷系統(tǒng)的整體封裝性不夠，功能軟件與硬件驅(qū)動(dòng)的耦合性強(qiáng)、開放性弱、二次開發(fā)工作量大，硬件修改往往帶來的是一系列的軟件代碼層的修改。由于采用主子程序的架構(gòu)模式，無法有效的剝離功能模塊進(jìn)行獨(dú)立開發(fā)，往往造成程序由一人進(jìn)行獨(dú)立開發(fā)和維護(hù)，一旦人員離職，將給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。由于算法與算法之間耦合性較大，無法針對(duì)某算法進(jìn)行單獨(dú)剝離獨(dú)立升級(jí)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提出一種分層式模塊化工程機(jī)械機(jī)云協(xié)同故障診斷系統(tǒng)及方法，采用分層架構(gòu)、模塊化的思想進(jìn)行功能模塊之間、功能模塊與硬件之間的剝離，提高故障診斷系統(tǒng)的可重用性、可移植性、可維護(hù)性、可拓展性，進(jìn)一步提高故障診斷系統(tǒng)的整體封裝性。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

第一方面，本發(fā)明提供了一種分層式模塊化工程機(jī)械機(jī)云協(xié)同故障診斷系統(tǒng)，包括順次相連的車載診斷單元、通信聯(lián)絡(luò)層和云端診斷單元；

所述車載診斷單元從機(jī)側(cè)采集故障數(shù)據(jù)，并基于采集到的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行故障診斷；所述車載診斷單元還將采集到的故障數(shù)據(jù)發(fā)送至云端診斷單元；

所述云端診斷單元基于接收到的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行故障診斷。

可選地，所述車載診斷單元包括：

端口驅(qū)動(dòng)模塊，實(shí)時(shí)讀取機(jī)側(cè)故障數(shù)據(jù)；

端口數(shù)據(jù)采集模塊，與所述端口驅(qū)動(dòng)模塊相連；

總線數(shù)據(jù)采集模塊，與所述端口驅(qū)動(dòng)模塊相連；

端口診斷邏輯模塊，與所述端口數(shù)據(jù)采集模塊相連，基于從端口數(shù)據(jù)采集模塊接收到的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行端口故障診斷；

總線診斷邏輯模塊，與所述總線數(shù)據(jù)采集模塊相連，基于從總線數(shù)據(jù)采集模塊接收到的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行總線故障診斷；