传感器系统和方法

传感器系统和方法
【专利摘要】公开了一种用于收集涉及被配置成在工地执行工作的移动机器的机器部件的信息的方法。传感器系统可以安装在机器部件上或其内，且机器部件可以与传感器系统一起安装在移动机器上。可以在机器在工地执行工作的同时使用传感器系统收集信息，该信息涉及由机器部件经受的特征。信息可以使用传感器系统发送。传感器系统可以收集涉及移动机器的履带式底盘或隧道钻掘机的切割头的信息。
【专利说明】传感器系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2011年9月30日提交的临时申请N0.61/542，148以及2012年4月6日提交的临时申请N0.61/621，113的优先权，此处并入这些申请中每一个的全部内容
以作参考。
【技术领域】
[0003]本公开一般涉及传感器系统，且更特别涉及用于收集涉及移动机器的信息的传感器系统。
【背景技术】
[0004]移动机器可以在诸如建筑工地、爆破场地、采矿工地或垃圾场的不同工作场所执行各种类型工作。例如，推土机可以用于在建筑工地上推动土壤和岩石。作为履带式移动机器的推土机包括在机器的左侧和右侧具有履带的履带式底盘。履带中的每一个包括通过彼此连接很多履带链且将很多履带板连接到链条而形成的链条。履带通过机器两侧上各种锟组件支撑。
[0005]推土机的操作不可避免地导致包括诸如履带链和锟组件之类的底盘部件的各个部件的磨损或损坏。例如，已知:当部件超过其预期寿命时，基于部件的年限或部件经受的使用小时数或基于部件的检查或评估结果，维护或更换机器部件。
[0006]用于确定何时维护或更换部件的这些已知方法具有各种缺点。例如，特定机器部件可能能够远超过其预期寿命使用，且因而单独基于年限的部件更换可能是过早的且导致不必要的成本和机器停机时间。相反地，特定机器部件可能在预期寿命之前提前产生故障，且具有损坏部件的机器的继续操作可能导致对于机器的其它部件的损坏。类似地，当确定不需要部件的维护或更换时，机器部件的检查和评估可能导致不必要的成本和机器停机时间。而且进一步，检查和评估可能要求通过使用将传感器连接到从传感器收集数据和其它信息的计算机的大量线缆贯穿机器临时安装各种传感器来评估机器。线缆阻止机器在工地操作，且因而这种评估不提供涉及在执行工作的同时机器的实际使用的信息。
[0007]因而，存在对于用于收集涉及移动机器的信息的改进的传感器系统的需求。根据本公开的传感器系统和方法可以克服或避免上面讨论的或源于使用已知系统和方法的其它缺点。

【发明内容】

[0008]本公开可以提供一种用于收集涉及被配置成在工地执行工作的移动机器的机器部件的信息的方法。传感器系统可以安装在机器部件上或在其内，且机器部件可以与传感器系统安装在移动机器上。可以在机器在工地执行工作的同时使用传感器系统收集信息，该信息涉及机器部件经受的特征。信息可以使用传感器系统发送。
[0009]本公开还可以提供一种用于使用在机器部件上或在其内的传感器系统收集涉及被配置成在工地执行工作的移动机器的底盘的机器部件的信息的方法。可以在机器在工地执行工作的同时使用传感器系统收集信息，该信息涉及底盘的机器部件经受的磨损、温度、流体液面、流体压力或负载中的至少一个。可以在机器执行工作的同时使用传感器系统发送收集的信息。
[0010]本公开还可以进一步提供一种使用在机器部件上或在其内的传感器系统收集涉及被配置成钻掘隧道的隧道钻掘机中的切割头的机器部件的信息的方法。可以在机器钻掘隧道的同时使用传感器系统收集信息，信息涉及切割头的机器部件经受的磨损、温度、流体液面、流体压力或负载中的至少一个。可以在机器钻掘隧道的同时使用传感器系统发送收集的信息。
【专利附图】

【附图说明】
[0011]图1说明符合本公开的传感器系统的框图；
[0012]图2说明符合本公开的推土机的形象化等距视图，图1的传感器系统可以与该推土机一起使用；
[0013]图3说明符合本公开的隧道钻掘机的形象化等距视图，图1的传感器系统可以与该隧道钻掘机一起使用；以及
[0014]图4说明符合本公开的使用图1的传感器系统的示例性方法。
【具体实施方式】
[0015]图1是根据本公开的传感器系统10的示例性实施例的框图。传感器系统10可以测量和/或接收数据或其它信息和/或可以输出涉及在其上或其内安装传感器系统10的移动机器的数据或其它信息。如下面更详细讨论的，测量、接收和/或输出的信息可以涉及在其上或其内安装传感器系统10的机器的特征、机器部件的特征、机器的操作条件、机器经受的环境条件或任意其它信息中的一个或更多个。例如，传感器系统10可以与诸如牵引机(如下面参考图2中示出的推土机示出和描述)、隧道钻掘机(如下面参考图3示出和描述)或任意其它机器或结构之类的移动机器一同使用。传感器系统10可以诸如在机器部件的制造期间安装在机器的部件上或其内内(例如嵌入在内部)，且来自传感器系统10的信息可以用于确定机器部件和/或其它机器部件何时需要被修复、维护或更换。备选地或附加地，来自传感器10的信息还可以用于控制机器的操作。移动机器的控制可以包括机器部件(包括传感器系统10)的调节、其它机器部件的调节或移动机器的自主控制。当机器部件被更换时，更换部件也可以包括安装在部件内或在其上的其它传感器系统10。
[0016]如图1所示，传感器系统10可以包括一个或更多有形非瞬时硬件部件，包括一个或更多中央处理单元(CPU)或处理器。例如，感测部件12可以用于直接和/或间接测量、感测和/或其它接收信息作为输入。信号调整器14可以调整从感测部件12接收的信号，使得信号可以被传感器系统10的一个或更多部件使用。放大器16可以放大一个或更多信号以被传感器系统10的一个或更多部件进一步使用。多路复用器18可以多路复用一个或更多信号以被传感器系统10的一个或更多部件进一步使用。诸如模拟-数字(A/D)转换器和数字-模式转换器(D/A)其中任意一个或二者的转换器20可以转换一个或更多信号以被传感器系统10的一个或更多部件进一步使用。[0017]诸如低功率微控制器的控制器22可以响应于从感测部件12接收的输入和/或由信号调整器14、放大器16、多路复用器18和转换器20中的任意一个或全部所处理的一个或更多信号来提供输出。诸如随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)中的任意一个或二者的板载存储器24可以存储涉及从感测部件接收的输入、来自信号调整器14、放大器16、多路复用器18和/或转换器20的一个或更多处理信号以及来自控制器22的输出的信息。备选地或附加地，板载存储器24可以存储被传感器系统10的一个或更多其它部件(诸如控制器22)使用的指令。
[0018]诸如射频(RF)收发器之类的收发器26可以诸如在2.4GHz、900MHz或另一频率处无线广播由控制器22提供的输出。备选地或附加地，诸如USB(通用串行总线)端口或类似端口的输出端口 28可以通过线缆或可移动地连接到输出端口 28的其它连接发送由控制器22提供的输出。诸如锂离子(L1-1on)电池之类的电池30可以对传感器系统10的部件中的一个或更多个进行供电。备选地，或除了电池30之外，诸如基于振动的能量收集系统之类的能量源32可以对传感器系统10的部件中的一个或更多个进行供电和/或可以用于对电池30进行充电。这些部件中的任意一个或全部可以位于封闭外壳中，该封闭外壳充分地防止部件由于热、冷、振动、天气、暴露于液体、工地条件和/或可能损坏传感器系统10的部件的任意其它条件而损坏。
[0019]尽管图1示出在传感器系统10中使用的指定部件的示例，但是传感器系统10不限于图中示出的特定配置。而是，符合本公开，传感器系统10可以包括与上述部件不同的其它部件、更多部件或更少部件。而且，可以预期，上面列出的硬件部件中的一个或更多个可以部分地或完全地使用软件实施。这种软件部件中的一个或更多个可以存储在包括计算机可执行指令的有形非瞬时计算机可读存储介质上，当由处理器或其它计算机硬件执行时，这些计算机可执行指令执行符合本公开的方法和程序。
[0020]图2说明使用传感器系统10的牵引机的特定非限制性实施例。具体地，图示出推土机40作为可以与上述传感器系统10 —同使用的移动机器的示例。尽管图2示出推土机，但是传感器10可以与任意其它类型的履带或轮式移动机器一同使用，所述移动机器诸如是牵引机、装载机、挖掘机或执行与诸如采矿、建筑、爆破、垃圾场、农场或任意其它产业的产业相关的操作的任意其它机器。
[0021]推土机40可以包括通过功率源44驱动的履带式底盘42。具体而言，功率源44可以在输出速度和/扭矩的范围内驱动履带式底盘42。功率源44可以是引擎，例如是柴油引擎、汽油引擎、气体燃料动力引擎或任意其它合适引擎。功率源44还可以是非燃烧功率源，诸如是燃料电池、电力存储设备或本领域中已知的任意其它功率源。
[0022]履带式底盘42可以在其左侧和右侧上包括履带46(图2中仅示出一个)，其经由也在其左侧和右侧上的链轮齿48通过功率源44驱动。具体而言，每个链轮齿48可以通过最终驱动轴50驱动，该驱动轴50进而通过功率源44驱动。每个履带46可以包括附连履带板53的链条52。每个链条52可以包括由通过拉杆组件56彼此连接的履带链55组成的多个链条链组件54。链轮齿48可以啮合且向拉杆组件56发送扭矩以由此绕惰轮组件58和锟组件60移动链条52。每个惰轮组件58可以包括在惰轮轴(未示出)上旋转的惰轮62。每个锟组件60可以包括在锟轴(未示出)上旋转的锟轮毂64。一般地，两个惰轮组件58以及4至8个锟组件60可以在推土机40的每一侧上使用。然而，不同数目的惰轮组件58和/或锟组件60可以在推土机40的一侧或两侧上使用。根据本公开，可以与惰轮组件58和锟组件60其中任意一个或二者一同使用或替代地使用其它锟组件(未示出)。
[0023]如图2所示，推土机40可以包括连接到机器的后端的地面接合工具66。地面接合工具66例如可以是配置成打碎工地上的地表、岩石和其它材料的松土机。松土机可以包括可移动地布置在松土机柄68中的可更换的松土机尖67。尽管图2示出特定地面接合工具的示例，但是推土机40不限于仅使用松土机。而是，推土机40可以使用不同类型的地面接合工具。同样符合本公开的是，推土机40可以完全省略使用地面接合工具66。
[0024]如图2所示，推土机40可以包括连接到机器的前端的刀片69。刀片69例如可以在工地上用于推动、移动、拣选、运送或在土壤、岩石或瓦砾上执行工作。尽管图2示出特定刀片69的示例，但是推土机40不限于使用该具体刀片。而是，推土机40可以包括不同类型的刀片。同样符合本公开的是，推土机40可以完全省略刀片69的使用。在下面的部分中讨论在其它部件之间的涉及传感器系统10和可以包括地面接合工具66和/或刀片99的推土机40的使用的细节。
[0025]图3说明作为其中可以使用如上所述的传感器系统10的移动机器的另一具体示例的隧道钻掘机70。传感器系统10不限于与图3中示出的特定钻掘机一同使用，而是可以与刺穿或去除例如土壤、岩石和/或其它材料的任意钻掘机器一同使用。
[0026]如图3所示，隧道钻掘机70可以包括配置成在钻掘隧道到地面期间刺穿土壤、岩石或其它材料的切割头72。切割头72可以安装在包括纵轴75的圆柱体74的第一端。在隧道的钻掘期间，切割头72可以在圆柱体74不旋转的同时围绕圆柱体74的纵轴75旋转。
[0027]切割头72可以包括配置成刺穿并以其它方式松动土壤、岩石、碎石或其它材料其中任意一个或全部的多个切割器76 (例如，刮刀和/或辊切机，广义地称为切石机)。切割头72还可以包括布置在切石机76之间的多个进气口 80。每个进气口 80可以与圆柱体74的空心内部部分通信。诸如传送带和混合器(未示出)之类的各种材料移动机构可以布置在圆柱体74的空心内部部分内。
[0028]通过这种布置，土壤、岩石和其它材料可以首先通过隧道钻掘机70通过切割头72相对于圆柱体74的旋转被切割、松动或从在地面中形成的隧道去除。来自隧道的切割和松动的材料通过进气口 80接收到圆柱体74的空心内部部分。材料可以通过空心内部部分传输且然后自隧道钻掘机70的后端82离开。当材料通过切割头72从隧道去除时，推进机构(未示出)可以用于推进隧道钻掘机器70通过地面。下面讨论在其它部件之间涉及传感器系统10与可以包括切割头72的隧道钻掘机70的使用的细节。
[0029]因而，上面的说明书描述了传感器系统10的示例性配置以及可以使用传感器系统10的特定移动机器(例如推土机40和隧道钻掘机70)的示例。然而，传感器系统10不限于在这些指定移动机器中使用，根据下面的讨论，可以与其它各种机器或结构一同使用。参考图4，在下面的部分中讨论使用传感器系统10的方法的进一步细节。
[0030]工业实用性
[0031]根据本公开，上述传感器系统10可以测量和/或接收数据或其它信息，和/或可以输出涉及使用传感器系统10的机器(包括诸如推土机40或隧道钻掘机70的移动机器)的数据或其它信息。下面的描述是包括磨损、温度、流体液面、流体压力和负载的可以被传感器系统10测量的特征的具体示例。下面参考图4还描述了使用传感器系统10的特定示例性方法。然而，传感器系统10不限于这些具体示例。
[0032]根据本公开，传感器系统10可以用于测量磨损(例如包括但不限于由于使用一个或更多其它部件和/或与后者接触导致的部件的物理大小或形状的变化)。借助于非限制性示例，传感器系统10可以测量移动机器的履带或轮式底盘内的部件的磨损，所述部件诸如是履带链、履带板、锟组件的部件、惰轮组件的部件、链轮齿、衬套、任意其它锟以及这些和其它部件的组合。符合本公开的是，传感器系统10可以测量地面接合工具的部件的磨损，所述部件诸如是:铲斗的尖端、转接器、边缘、底边、三面刃铣刀或任意其它部件；夯土机的尖端、板、端部工具(end bit)或任意其它部件；松土机尖；切削刃；耐磨棒；耐磨护板；以及这些或其它部件的组合。同样符合本公开的是，传感器系统10可以用于测量隧道钻掘机的部件的磨损，所述部件诸如是切石机、切割头的其它部件或者这些或其它部件的组合。然而，传感器系统10不限于仅测量这些系统和部件的磨损，而是可以用于测量上面讨论的系统的任意部件或其它系统的不同部件的磨损。
[0033]当传感器系统10用于测量磨损时，诸如感测部件12之类的传感器系统10的部件可以放置在测量磨损的位置。例如，感测部件12可以位于机器部件的表面的指定部分上，使得当机器部件的表面磨损时，感测部件12同时经受到相应的磨损量。感测部件2的特征或输出可以随着感测部件12的磨损变化。根据本公开，当感测部件12的部件(引线、电容器、电阻器、二极管、晶体管或其它部件)磨损超出阈值量时，电路可以开路或闭路，或者感测部件12的电特征可以基于并且关联感测部件12经受的磨损量而逐渐变化。上面讨论的诸如信号调整器14、放大器16、多路复用器18和转换器20之类的传感器系统10的部件可以用于处理从感测部件12接收的信号和/或彼此接收的一个或更多信号。
[0034]控制器22可以响应于从感测部件2接收的输入和/或通过信号调整器14、放大器
16、多路复用器18和转换器20其中一个或更多个处理的信号来提供输出。存储器24可以存储涉及从感测部件12接收的输入、来自信号调整器14、放大器16、多路复用器18和转换器20其中一个或更多个的处理信号和来自控制器22的输出中的一个或更多个的信息。收发器26和/或输出端口 28可以发送控制器22提供的输出。电池30和/或能量源32可以对传感器系统10的部件中的一个或更多个进行供电。控制器22的输出可以被诸如处理器或其它计算机系统之类的移动机器板载的一个或更多部件接收以提供警告，使得机器上的操作员可以做出校正或其它行为(包括具有传感器系统10的机器部件和/或其它部件的维护、修复或更换)，使得可以发生包括传感器系统10的机器部件和/或其它机器部件的自动调节，和/或使得移动机器可以被自主地控制。备选地或附加地，控制器22的输出可以被诸如处理器或其它计算机系统之类的机器外的一个或更多部件接收。
[0035]同样符合本公开的是，传感器系统10可以用于测量温度。借助于非限制性示例，传感器系统10可以测量移动机器的履带或轮式底盘中部件的温度或其内的温度，所述部件诸如是锟组件的部件、惰轮组件的部件、衬套、任意其它锟以及这些或其它部件的组合。符合本公开的是，传感器系统10可以用于测量诸如切石机、切割头的其它部件或任意其它部件之类的隧道钻掘机的部件的温度或其内的温度。传感器系统10不限于仅测量这些系统和部件的温度，而是可以用于测量上面讨论的系统的任意部件或其它系统的不同部件的温度。
[0036]诸如感测部件12之类的传感器系统10的部件可以用于测量温度。例如，感测部件12可以包括热电偶。在机器部件的内部，感测部件12可以浸入或可以不浸入诸如润滑剂(例如油)的流体中。上面讨论的传感器系统10的部件然后可以处理一个或更多个信号，且诸如通过使用收发器26和/或输出端口 28发送来自控制器22的输出。输出可以被机器板载的部件和/或机器非板载的部件接收。
[0037]仍根据本公开，传感器系统10可以用于测量流体液面或压力。借助于非限制性示例，传感器系统10可以测量移动机器的履带或轮式底盘中部件内的流体的液面或压力，所述部件诸如是与锟组件、惰轮组件、其它锟组件中的任意一个相关的一个或更多液压系统以及这些或其它部件的组合。符合本公开的是，传感器系统10可以用于测量隧道钻掘机的部件内的流体液面或压力，所述部件诸如是与切石机相关的一个或更多液压系统、与切割头或任意其它部件相关的一个或更多液压系统的其它部件。传感器系统10不限于仅测量这些系统或部件内的流体的液面或压力，而是可以用于测量上面讨论的系统的任意部件或其它系统的不同部件内的流体液面或压力。
[0038]诸如感测部件12的传感器系统10的部件可以用于测量流体液面或压力。在机器的部件的内部，感测部件12可以浸入或可以不浸入诸如润滑剂(例如油)之类的流体中。例如，感测部件12可以包括光学地检测流体的液面的光学传感器。备选地或附加地，感测部件12可以包括测量部件内部流体的压力的压力传感器。上面讨论的传感器系统10的部件然后可以处理一个或更多个信号，且诸如通过使用收发器26和/或输出端口 28发送来自控制器22的输出。输出可以被机器板载的部件和/或机器非板载的部件接收。
[0039]仍根据本公开，传感器系统10可以用于测量负载。借助于非限制性示例，传感器系统10可以测量移动机器的履带或轮式底盘内的部件上的负载，所述部件诸如是履带链、履带板、锟组件的部件、惰轮组件的部件、链轮齿、衬套、任意其它锟以及这些和其它部件的组合。符合本公开的是，传感器系统10可以测量地面接合工具的部件上的负载，所述部件诸如是:铲斗的尖端、转接器、边缘、底边、三面刃铣刀或任意其它部件；夯土机的尖端、板、端部工具或任意其它部件；松土机尖；切削刃；耐磨棒；耐磨护板；以及这些或其它部件的组合。还符合本公开的是，传感器系统10可以用于测量隧道钻掘机的部件上的负载，所述部件诸如是切石机、切割头的其它部件或这些或其它部件的组合。然而，传感器系统10不限于仅测量这些系统和部件上的负载，而是可以用于测量上面讨论的系统的任意部件或其它系统的不同部件上的负载。
[0040]当传感器系统用于测量负载时，诸如感觉部件12之类的传感器系统10的部件可以放置在测量负载的位置。例如，感测部件12可以是一个或更多应变计。上面讨论的传感器系统10的部件然后可以处理一个或更多信号，且诸如通过使用收发器26和/或输出端口 28发送来自控制器22的输出。输出可以通过机器板载的部件和/或机器非板载的部件接收。
[0041]图4说明使用传感器系统10的示例性方法，该传感器系统10配置成测量或以其它方式收集涉及机器部件经受的上面讨论的特征中的一个或更多个的信息。如图4所示，在步骤S410中，传感器系统10可以安装在诸如推土机40、隧道钻掘机70或任意其它机器之类的移动机器的部件上或其内。安装传感器系统10的位置和方式可以涉及传感器系统10将要测量的特征或多个特征。例如，当传感器系统10将要测量履带链上的负载时，传感器系统10可以直接安装在履带链内部上或其内。根据本公开，传感器系统10可以在机器部件的制造期间安装，且可以以阻止或防止传感器系统10的去除、更换或维护的方式安装，使得机器部件和传感器系统10可以作为单个单元提供。如图4进一步示出，在步骤420中，具有传感器系统10的机器部件可以安装在移动机器上。与不包括传感器系统10的机器部件相比，机器部件的安装可能不需要附加步骤、工具作业或处理。如上面参考图2所讨论，特定机器部件可以在推土机中使用，诸如用作履带式底盘的部件。如上面参考图3所讨论的，特定部件可以用在隧道钻掘机中，诸如用作切割头的部件。然而，根据本公开，步骤410的机器部件不限于在这些指定机器中使用的部件，且因而步骤420的机器类似地不限于推土机或隧道钻掘机。
[0042]如图4所示，在步骤430中，传感器系统10可以收集和处理涉及机器部件经受的测量特征(例如磨损、温度、液面、液压或负载)的数据或其它信息。该信息可以在工地上的机器操作期间收集，且因而可以反映在机器执行工作的同时机器部件经受的实际条件。根据本公开，传感器系统10可以包括配置成接收涉及将被测量的特定特征的信息的特定感测部件12。例如，当传感器系统10将测量履带链经受的负载时，感测部件12可以包括一个或更多应变计。如上面所讨论，诸如信号调整器14、放大器16、多路复用器18和转换器20之类传感器系统10的部件可以用于处理从感测部件12接收或彼此接收的信号。控制器22可以响应于从感测部件12接收的输入和/或从信号调整器14、放大器16、多路复用器18和转换器20其中一个或更多个接收的信号来确定输出。存储器24可以存储涉及从感测部件12接收的输入、来自信号调整器14、放大器16、多路复用器18和转换器20其中一个或更多个的信号以及来自控制器22的输出其中一个或更多个的信息。
[0043]如图4所示，在步骤440中，传感器10可以输出涉及测量特征的信息。例如，当传感器系统10收集涉及履带链经受的负载的信息时，控制器22确定的输出可以指示该负载。收发器26和/或输出端口 28可以发送控制器22提供的输出。输出可以通过机器板载的部件和/或机器非板载的部件接收。例如，输出可以被在板载和/或非板载部件使用以提供警告，使得机器或其它实体上的操作员可以采取校正或其它动作，使得可以发生包括传感器系统10的机器部件和/或其它机器部件的自动调节，和/或使得移动机器可以被自主地控制。
[0044]根据本公开，单个传感器系统10可以测量多个上面讨论的特征(例如可以测量磨损、温度、流体液面、流体压力或负载其中至少两个)和/或可以测量其它特征。备选地或附加地，移动机器或其它结构可以包括多个传感器系统10，每个测量上述特征和/或其它特征中的一个或更多个。因而，尽管上面的描述提供了具体示例，但是传感器系统10不限于如上所述的特定用途。而是，传感器系统10可以测量安装在其上和/或其内的机器的任意特征、机器的部件的特征、机器的操作条件、环境条件、背景条件或任意其它信息。借助于非限制性示例，传感器系统10可以测量或确定压力、部件之间的相对距离、速度、角速度、加速度、角加速度、位置、螺栓线夹负载、接合线夹负载、裂纹萌生、裂纹扩展、扭矩、零件是否适当地附连、零件是否紧密附连、零件是否松动、零件是否丢失、零件是否旋转或零件是否不旋转等。
[0045]传感器系统10的输出可以以很多不同方式使用。借助于非限制性示例，输出可以用于评估机器部件的结构寿命、评估部件的磨损寿命、提供即将发生的部件故障的警告、提供所需或所请求的部件维护或更换的警告、控制机器功率以消除部件故障或磨损、自主控制机器的实施操作以防止部件故障或磨损、提供所需或所请求的履带张力调节的警告、提供异常部件磨损的警告和/或自主控制机器的操作。而且，输出可以被各个实体使用。借助于非限制性示例，输出可以被机器的操作员、工地的工头、修理人员和/或客户使用。因而，通过使用传感器系统10提供的益处可以包括改善的机器寿命、改善的机器性能、改善的机器维护调度、通过装备维持管理器的改善的机器跟踪、改善的部件寿命、改善的部件性能、增强的机器转售值和/或改善的产品设计和检验。
[0046]当然，传感器系统10不限于上述特定机器或示例，而是可以与诸如具有任意类型的地面接合工具的机器之类的任意机器一起使用。例如机器可以是液压前挖土机、线缆挖土机(绳索挖土机)、反铲挖土机、大容量挖掘机、液压挖掘机、吊斗铲、轮式装载机、履带式装载机或任意其它机器。
[0047]本领域技术人员将显见，可以对公开的传感器系统做出各种修改和变型。本领域技术人员从说明书的考虑以及此处公开的组件和方法的实践将显见描述的传感器系统的其它实施例。其旨在说明，说明书和示例被认为是非限制性的。
[0048]元件列表
[0049]标题:传感器系统和方法
[0050]文件:08350.0377-00304(11-0916)
[0051]10 —传感器系统
[0052]12 —感测部件
[0053]14 —信号调整器
[0054]16 —放大器
[0055]18 —多路复用器
[0056]20 —转换器
[0057]22 —控制器
[0058]24 —存储器
[0059]26 —收发器
[0060]28—输出端口
[0061]30—电池
[0062]32 —能量源
[0063]40 —推土机
[0064]42 一履带式底盘
[0065]44 —功率源
[0066]46 一履带
[0067]48 —链轮齿
[0068]50 一最终驱动轴
[0069]52 —链条
[0070]53 —履带板
[0071]54—链条链组件
[0072]55 —履带链
[0073]56 一拉杆组件[0074]58 —惰轮组件
[0075]60 —锟组件
[0076]62 —惰轮
[0077]64 —锟轮毂
[0078]66 —地面接合工具
[0079]67 —松土机尖
[0080]68 —松土机柄
[0081]69 —刀片
[0082]70 一隧道钻掘机
[0083]72 一切割头
[0084]74 —圆柱体
[0085]75 —纵轴
[0086]76 —切石机
[0087]80—进气口
[0088]82 —后端
[0089]410 (步骤):在机器部件内安装传感器系统
[0090]420 (步骤):在移动机器内安装部件
[0091]430 (步骤):收集和处理涉及特征的信息
[0092]440 (步骤):输出涉及特征的信息
【权利要求】
1.一种方法，用于收集涉及被配置成在工地执行工作的移动机器的机器部件的信息，该方法包含: 将传感器系统安装在所述机器部件上或其内； 将所述机器部件与所述传感器系统一起安装在所述移动机器上； 在所述机器在工地执行工作的同时使用所述传感器系统收集信息，所述信息涉及由所述机器部件经受的特征；以及 使用所述传感器系统发送所述信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述特征是由所述机器部件经受的磨损、温度、流体液面、流体压力或负载中的至少一个。
3.根据权利要求2所述的方法，其中发送包括无线发送所述信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述传感器系统包括感测部件，且所述感测部件被配置成收集涉及由所述机器部件经受的磨损、温度、流体液面、流体压力或负载中的至少一个的信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述感测部件被配置成收集涉及由所述机器部件经受的磨损、温度、流体液面、流体压力或负载中的至少两个的信息。
6.根据权利要求4 所述的方法，其中所述传感器系统包括被配置成收集涉及由所述机器部件经受的磨损、温度、流体液面、流体压力或负载中的至少一个的信息的第二感测部件。
7.根据权利要求2所述的方法，其中安装所述机器部件包括将所述机器部件安装在所述移动机器的履带式底盘中。
8.根据权利要求2所述的方法，其中安装所述机器部件包括将所述机器部件安装在隧道钻掘机的切割头中。
9.一种方法，用于使用在被配置成在工地执行工作的移动机器的底盘的机器部件上或其内的传感器系统收集涉及所述机器部件的信息，该方法包含: 在所述机器在工地执行工作的同时使用所述传感器系统收集信息，所述信息涉及由所述底盘的所述机器部件经受的磨损、温度、流体液面、流体压力或负载中的至少一个；以及 在所述机器执行工作的同时使用所述传感器系统发送收集的信息。
10.根据权利要求9所述的方法，还包含: 基于发送的信息，通过调节所述机器部件、调节所述移动机器的其它部件或自主控制所述移动机器的操作中的至少一个来控制所述移动机器的操作。
11.根据权利要求9所述的方法，其中发送包括无线发送收集的信息。
12.根据权利要求9所述的方法，其中所述传感器系统包括感测部件，且所述感测部件被配置成收集涉及由所述机器部件经受的磨损、温度、流体液面、流体压力或负载中的至少一个的信息。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述感测部件被配置成收集涉及由所述机器部件经受的磨损、温度、流体液面、流体压力或负载中的至少两个的信息。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述传感器系统包括被配置成收集涉及由所述机器部件经受的磨损、温度、流体液面、流体压力或负载中的至少一个的信息的第二感测部件。
15.根据权利要求9所述的方法，其中所述底盘是在所述底盘的左侧和右侧上包括第一和第二履带的履带式底盘。
16.一种方法，用于使用在被配置成钻掘隧道的隧道钻掘机中的切割头的机器部件上或其内的传感器系统收集涉及所述机器部件的信息，该方法包含: 在所述机器钻掘隧道的同时使用所述传感器系统收集信息，所述信息涉及由所述切割头的所述机器部件经历的磨损、温度、流体液面、流体压力或负载中的至少一个；以及 在所述机器钻掘隧道的同时使用所述传感器系统发送收集的信息。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述机器部件是切石机。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述传感器系统包括感测部件，且所述感测部件被配置成收集涉及由所述机器部件经受的磨损、温度、流体液面、流体压力或负载中的至少一个的信息。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述感测部件被配置成收集涉及由所述机器部件经受的磨损、温度、流体液面、流体压力或负载中的至少两个的信息。
20.根据权利要 求18所述的方法，其中所述传感器系统包括被配置成收集涉及由所述机器部件经受的磨损、温度、流体液面、流体压力或负载中的至少一个的信息的第二感测部件。
【文档编号】G07C3/08GK104040594SQ201280058794
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2012年9月28日 优先权日:2011年9月30日
【发明者】G·W·汤姆林, A·卡鲁阿纳, T·A·麦金莱, M·S·迪克维斯, J·M·普劳齐克, M·W·特罗内, R·L·迈耶 申请人:卡特彼勒公司