一种工程机械智能故障诊断系统、方法和工程机械的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种工程机械智能故障诊断系统、方法和工程机械。该系统包括：车载主控制器，用于采集并输出所述工程机械的工作状态参数；以及故障诊断设备，用于接收所述工作状态参数，并根据所述工作状态参数对所述工程机械进行故障诊断。通过上述技术方案，可以直接利用工程机械中驾驶室内的车载主控制器采集用于故障诊断的工作状态参数，而无需额外增设单片机或其他控制设备来进行采集，成本低，开发周期短，可以有效地对工程机械进行故障诊断，提高维修水平，减少停机损失。
【专利说明】一种工程机械智能故障诊断系统、方法和工程机械
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种工程机械智能故障诊断系统、方法和工程机械。
【背景技术】
[0002]许多工程机械(例如，挖掘机)多为露天作业，长期受风雨、日晒、粉尘等影响和侵蚀，施工环境恶劣，且其机、电、液一体化结构日趋复杂，一旦发生故障，维修困难，将造成很大的时间和经济损失。因此，对挖掘机进行故障诊断研究，有助于提高维修水平，减少停机损失。
[0003]然而现有的故障诊断系统需添加单片机或其他控制器等设备来采集数据，这种方法导致整个故障诊断系统的成本较高，且需针对采集设备进行相应硬件驱动程序开发，开发周期长。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种工程机械智能故障诊断系统、方法和工程机械，以较低的成本实现对工程机械的故障诊断。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供一种工程机械智能故障诊断系统，该系统包括:车载主控制器，用于采集并输出所述工程机械的工作状态参数；以及故障诊断设备，用于接收所述工作状态参数，并根据所述工作状态参数对所述工程机械进行故障诊断。
[0006]优选地，所述车载主控制器支持CAN总线通信模式，所述故障诊断设备支持无线通信模式，并且所述系统还包括:通信模式转换装置，以CAN总线与所述车载主控制器连接，并以无线方式与所述故障诊断设备连接，用于使所述车载主控制器与所述故障诊断设备之间能够通信。
[0007]优选地，所述故障诊断设备是移动通信设备(MID)。
[0008]优选地，所述故障诊断设备还用于在对所述工程机械进行故障诊断之后，提供相应的故障处理方法。
[0009]优选地，所述故障诊断设备还用于根据所述工作状态参数对所述工程机械进行故障预测。
[0010]优选地，所述故障诊断设备包括摄像装置。
[0011]本发明还提供一种包括上述系统的工程机械。
[0012]本发明还提供一种工程机械智能故障诊断方法，该方法包括:利用车载主控制器采集并输出所述工程机械的工作状态参数；以及利用故障诊断设备接收所述工作状态参数，并根据所述工作状态参数对所述工程机械进行故障诊断。
[0013]优选地，以CAN总线通信方式输出所述工作状态参数，并以无线通信方式接收所述工作状态参数，并且所述方法还包括:在所述车载主控制器与所述故障诊断设备之间进行通信模式转换。[0014]优选地，所述方法还包括:在对所述工程机械进行故障诊断之后，提供相应的故障处理方法。
[0015]优选地，所述方法还包括:根据所述工作状态参数对所述工程机械进行故障预测。
[0016]通过上述技术方案，可以直接利用工程机械中驾驶室内的车载主控制器采集用于故障诊断的工作状态参数，而无需额外增设单片机或其他控制设备来进行采集，成本低，开发周期短，可以有效地对工程机械进行故障诊断，提高维修水平，减少停机损失。
[0017]本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0019]图1是根据本发明的实施方式的工程机械智能故障诊断系统的结构图；
[0020]图2是根据本发明的实施方式的工程机械智能故障诊断方法的流程图。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0022]图1示出了根据本发明的实施方式的工程机械智能故障诊断系统的结构图。如图1所示，该系统可以包括:车载主控制器100，用于采集并输出所述工程机械的工作状态参数；以及故障诊断设备200，用于接收所述工作状态参数，并根据所述工作状态参数对所述工程机械进行故障诊断。其中，用于故障诊断的工作状态参数可以包括发动机参数、液压系统参数、电气系统参数、工作装置参数和其他参数等。
[0023]由此，可以直接利用工程机械中驾驶室内的车载主控制器采集用于故障诊断的工作状态参数，而无需额外增设单片机或其他控制设备来进行采集，成本低，开发周期短，可以有效地对工程机械进行故障诊断，提高维修水平，减少停机损失。
[0024]所述车载主控制器100可以支持CAN总线通信模式，所述故障诊断设备200可以支持无线通信模式。为了使二者之间能够进行通信，所述系统还可以包括通信模式转换装置300，以CAN总线与所述车载主控制器100连接，并以无线方式与所述故障诊断设备200连接，用于对车载主控制器100输出的工作状态参数进行格式转换，然后以无线方式传送至故障诊断设备200。由此，故障诊断设备200可以以无线传输方式接收数据，而不是采用有线连接方式进行通信，适用于在大载重、大坡度及回转等多种作业工况。
[0025]优选地，所述故障诊断设备200可以例如为移动通信设备(MID)，可手持，方便携带。该MID的操作系统例如为安卓操作系统。
[0026]故障诊断设备200在接收到工作状态参数之后，可以根据这些工作状态参数进行故障诊断。具体地，故障诊断设备200可以首先对接收到的参数进行数据处理(例如，模/数转换等)，随后进行特征提取，并与知识库中的先验数据进行比对，以找出相匹配的先验数据(故障推理过程)，并提取出与匹配的先验数据对应的故障代码。故障诊断设备200可以将该故障代码进行显示，用户在看到该代码之后即可了解当前系统的故障情况。
[0027]所述故障诊断设备200还可以在进行故障诊断之后，提供相应的故障处理方法。例如，在得到故障代码之后，从数据库中查找与该故障代码对应的故障处理方法。对于一种故障可能存在多个故障处理方法，可以根据先验知识对故障处理方法进行优选级排序，在故障诊断设备200查找出多个故障处理方法的情况下，其可以按照优选级顺序将这些故障处理方法显示给用户，以供用户参考。此外，故障诊断设备200还可以提供用户选择功能。例如，对于一种故障，可能属于电气类故障、液压类故障、以及动力类故障中的至少两者，不同类型下对应不同的故障处理方法。在这种情况下，用户可通过故障诊断设备200提供的用户选择功能来选择想要查看的类别，之后，故障诊断设备200即可显示该类别下的故障处理方法。
[0028]故障诊断设备200除了可以进行故障诊断及提供相应处理方法之外，其还可以对故障进行预测。例如，利用先前多个时刻的工作状态参数来预测下一时刻的工作状态参数，并对所预测出的下一时刻的工作状态参数进行故障诊断，以实现故障预测，避免事故的发生。用于故障预测的方法有很多，例如专家系统、神经网络、灰色系统理论等等。
[0029]此外，所述故障诊断设备200还可以包括摄像装置，例如，3D高清摄像头，以对工程机械的工作现场进行拍照，方便厂家对产品故障信息以及运行状况进行全方面统计。
[0030]除了上述描述的功能之外，故障诊断设备200还可以具有参数调试(用户可通过故障诊断设备200来设定一些工作参数)、报警显示(出现故障或即将出现故障时进行报警)、历史数据存储等功能。
[0031]上面描述的均是故障诊断设备200与车载主控制器100之间直接通信以进行在线诊断的示例，但本发明不限于此，本发明提供的故障诊断设备200也可通过与车载主控制器100进行间接通信来实现离线诊断。例如，利用中间监控平台将工作状态参数传送至故障诊断设备200，而不是由该故障诊断设备200直接接收车载主控制器100采集的工作状态参数，由此，本发明提供的故障诊断设备也可在不与车载主控制器进行直接通信的情况下进行离线诊断。
[0032]本发明还将上述系统应用于工程机械。
[0033]图2示出了根据本发明的实施方式的工程机械智能故障诊断方法的流程图。如图2所示，该方法可以包括:步骤201，利用车载主控制器采集并输出所述工程机械的工作状态参数；步骤202，利用故障诊断设备接收所述工作状态参数，并根据所述工作状态参数对所述工程机械进行故障诊断。
[0034]其中，可以以CAN总线通信方式输出所述工作状态参数，并以无线通信方式接收所述工作状态参数，在这种情况下，所述方法还可以包括(在步骤201之后、在步骤202之前):步骤203，将CAN总线通信模式转换为无线通信模式。
[0035]此外，所述方法还可以包括:步骤204，在对所述工程机械进行故障诊断之后，提供相应的故障处理方法。
[0036]此外，虽然在图中未示出，但所述方法还可以包括:根据所述工作状态参数对所述工程机械进行故障预测。
[0037]由此，通过本发明提供的工程机械智能故障诊断系统、方法和工程机械，可以直接利用工程机械中驾驶室内的车载主控制器采集用于故障诊断的工作状态参数，而无需额外增设单片机或其他控制设备来进行采集，成本低，开发周期短，可以有效地对工程机械进行故障诊断，提高维修水平，减少停机损失。[0038]以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0039]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0040]此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【权利要求】
1.一种工程机械智能故障诊断系统，其特征在于，该系统包括: 车载主控制器，用于采集并输出所述工程机械的工作状态参数；以及 故障诊断设备，用于接收所述工作状态参数，并根据所述工作状态参数对所述工程机械进行故障诊断。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车载主控制器支持CAN总线通信模式，所述故障诊断设备支持无线通信模式，并且所述系统还包括: 通信模式转换装置，以CAN总线与所述车载主控制器连接，并以无线方式与所述故障诊断设备连接，用于使所述车载主控制器与所述故障诊断设备之间能够通信。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述故障诊断设备是移动通信设备(MID)0
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述故障诊断设备还用于在对所述工程机械进行故障诊断之后，提供相应的故障处理方法。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述故障诊断设备还用于根据所述工作状态参数对所述工程机械进行故障预测。
6.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的系统，其特征在于，所述故障诊断设备包括摄像装置。
7.一种包括权利要求1-6中任一权利要求所述的系统的工程机械。
8.—种工程机械智能故障诊断方法，其特征在于，该方法包括: 利用车载主控制器采集并输出所述工程机械的工作状态参数；以及 利用故障诊断设备接收所述工作状态参数，并根据所述工作状态参数对所述工程机械进行故障诊断。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，以CAN总线通信方式输出所述工作状态参数，并以无线通信方式接收所述工作状态参数，并且所述方法还包括: 在所述车载主控制器与所述故障诊断设备之间进行通信模式转换。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，该方法还包括: 在对所述工程机械进行故障诊断之后，提供相应的故障处理方法。
11.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，该方法还包括: 根据所述工作状态参数对所述工程机械进行故障预测。
【文档编号】G05B19/418GK103439944SQ201310379246
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月27日 优先权日:2013年8月27日
【发明者】柏竣城, 王锦琨, 单晓宁, 陶思扬 申请人:中联重科股份有限公司渭南分公司, 中联重科股份有限公司