一种基于大数据的小型地下自卸车刹车安全控制系统的制作方法

本发明涉及自卸车刹车，更具体地说，本发明涉及一种基于大数据的小型地下自卸车安全控制系统。

背景技术：

1、近年来，汽车速度在不断提高，汽车追尾事故逐渐增加，汽车的制动效果直接关乎车辆制动的安全性，现有汽车刹车效果不好的原因：刹车油杯里制动液少、漏油、刹车片磨损严重、制动轮毂与刹车片间隙过大等，以上原因都会导致车辆刹车制动效果差，随着车辆的使用时长、刹车片磨损严重、轮毂与刹车片间的距离增大，导致车辆制动效果差，车辆制动过程中的安全性和稳定性差；

2、且现有技术中，无法有效地且准确地检测出车辆的制动效果，同时无法根据车辆实际制动与设定的制动效果间的大小关系，来辅助控制车辆制动效果，以使得车辆不因刹车片的磨损、轮毂与刹车片间的间隙增大而导致车辆制动效果差的问题，为了解决以上问题，现设计一种基于大数据的小型地下自卸车刹车安全控制系统。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种基于大数据的小型地下自卸车刹车安全控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供了一种基于大数据的小型地下自卸车刹车安全控制系统，包括：

4、数据收集模块：用于收集小型地下自卸车在工作过程中的平均行驶车速、载货量，以及制动距离，并将上述数据发送到数据分析处理模块；

5、制动检测模块：用于记录所述小型地下自卸车在行驶时，制动踏板受到的压力数值和该压力数值所对应的累计时长，并将其发送至驻车制动分析模块；

6、驻车制动分析模块：用于接收由所述制动检测模块发送的数据，并对接收的制动踏板所受的压力数值与设定的各刹车制动等级对应的制动踏板所受的压力数值范围进行分析对比；

7、磨损处理评估模块：用于接收驻车制动分析模块发送的该车辆对应的刹车制动等级以及该刹车制动等级对应的累计时长，与数据存储模块中各刹车制动等级进行对比，提取各刹车制动等级对应的磨损影响因子，根据该车辆对应的各刹车制动等级对应的磨损影响因子以及该刹车制动等级对应的累计时长统计刹车片对应的理论磨损系数，磨损处理评估模块将刹车片对应的理论磨损系数发送至远程控制模块；

8、远程控制模块：用于接收所述磨损处理评估模块所发送的刹车制动评估系数，并与预设的小型地下自卸车的刹车制动评估系数阈值进行对比，若小于预设的小型地下自卸车的刹车制动评估系数阈值，则远程控制模块自动开启紧急制动，并将数据信息发送到数据存储模块；

9、数据存储模块：用于存储小型地下自卸车的刹车制动数据、刹车片的使用时长，以及刹车片的磨损系数。

10、作为本发明的进一步改进，所述数据收集模块收集小型地下自卸车在工作过程中的平均行驶车速、载货量，具体的方式为：

11、通过和所述小型地下自卸车的驾驶员沟通，确定所述小型地下自卸车驾驶员的行驶路线，通过大数据筛查出此区域的地图，按照换算比例换算出实际距离，记为l，记录所述小型地下自卸车的发车时间和到达目的地的时间，分别记为t0，t1，由路程＝速度*时间可知所述小型地下自卸车的速度v：

12、

13、将每辆小型地下自卸车分别记为a1，a2，a3，......，an，由上述公式可得每辆小型地下自卸车的速度为所以平均速度v平均：

14、

15、工作人员在所述小型地下自卸车的底盘安装载重传感器，并连接到所述数据收集模块，分别对所述小型地下自卸车的载重量进行编号，记为d1，d2，d3，......，dn。

16、作为本发明的进一步改进，所述数据收集模块收集所述小型地下自卸车的制动距离，具体的收集方式为：

17、工作人员在所述小型地下自卸车的车头处安装距离传感器，测出所述小型地下自卸车与前车的安全距离，记为l1，选择一个安全的测试区域，确保所述小型地下自卸车的刹车系统和制动器处于工作状态，在测试区域的起点画一个标记线，驾驶员在测试开始之前应专注于道路状况，脚放在制动踏板上但是不要用力，设置一个预定的信号标志，当驾驶员看到该信号标志时，立即踩下制动踏板，待车辆停下后，测量标记线到车辆停止后的距离，记为l2；

18、将所述小型地下自卸车的刹车前速度和刹车后速度分别记为v1，v2，将刹车时间记为t2，设所述小型地下自卸车的刹车减速度为v减，即：

19、v减＝(v2-v1)/t2；

20、则所诉小型地下自卸车的动态制动距离l动为：

21、l动＝(v2-v1)/t2*t；

22、其中，t为动态制动所需要的时间，所述小型地下自卸车的制动距离为l制动：

23、l制动＝l1+l2+l动。

24、作为本发明的进一步改进，所述制动检测模块获取制动踏板受到的压力数值和该压力数值所对应的累计时长，具体的获取方式为：

25、工作人员在所述小型地下自卸车的刹车制动踏板上安装一个压电传感器，当所述小型地下自卸车的驾驶员在对该车进行刹车制动时，制动踏板受到施加的外力，触发所述压电传感器，当外力施加到压电材料上时，材料的晶格结构发生微小的形变，导致正负电荷之间的分离，电荷通过电极引线传输到传感器的电路中，进而生成电信号，所述制动检测模块通过采用模拟转数字转换器自动将电信号转化为数字信号，通过对所述传感器数字信号的处理和计算，得到实际的压力值；

26、工作人员在预设的压电传感器上安装一个微型计时器，当制动踏板受到外来的力时，所述微型计时器启动，开始计时，直到外力移除时停止计时，并将停止时间减去开始时间，得到所述压力数值对应的累计时长。

27、作为本发明的进一步改进，所述小型地下自卸车的刹车片对应的理论磨损系数计算公式为：

28、将所述小型地下自卸车的刹车片对应的理论磨损系数记为α理论：

29、

30、其中δ表示为磨损常数，εi表示为第i个刹车制动等级对应的磨损影响因子，ti表示为第i个刹车制动等级对应刹车累计时长，δt表示为累计时间段，β表示为累计时间段内所对应的时长影响因子。

31、作为本发明的进一步改进，所述驻车制动分析模块对接收的制动踏板所受的压力数值与设定的各刹车制动等级对应的制动踏板所受的压力数值范围进行分析对比，具体的对比方式为：

32、基于车辆的制动性能和安全要求设定所述小型地下自卸车的刹车等级，当压力数值在50-100单位时，所述小型地下自卸车处于紧急制动等级，当压力数值在30-50单位时，所述小型地下自卸车处于正常制动等级，所述驻车制动分析模块自动将实际获取的踏板压力数值与设定的各刹车制动等级对应的制动踏板压力数值范围进行对比，基于对比分析的结果，输出相应的刹车制动等级。

33、作为本发明的进一步改进，所述磨损评估模块中刹车制动评估系数的计算公式为：

34、将所述刹车制动评估系数设为则为：

35、

36、其中，δl表示为预设的间隙宽度阈值，l间隙表示为车辆轮毂与刹车片间的间隙宽度，α理论、α实际分别表示为地下自卸车刹车片的理论磨损系数和实际磨损系数，a理论、a实际分别表示为车辆在制动过程中的理论制动加速度和实际制动加速度，δ表示为磨损常数，ti表示为第i个刹车制动等级对应刹车累计时长，β表示为累计时间段内所对应的时长影响因子。

37、本发明的技术效果和优点：

38、1、提高刹车安全性能：通过分析和处理大数据，系统可以实时监测车辆的刹车参数和行车状态。及时监测和预警潜在的刹车安全问题，提高车辆的刹车安全性能。

39、2、实现智能刹车控制：基于大数据的分析，系统可以通过动态调整刹车系统的参数，实现智能的刹车控制，根据实时数据和预测算法，系统可以自动调整刹车力度、刹车距离和刹车时间，提供更加准确高效的刹车性能。

40、3、预测和预防刹车故障：通过手机和分析大量刹车数据和故障信息，系统可以建立故障预测模型，并提前发现潜在的刹车故障，这有助于提前进行维护和修复，减少因刹车和故障引起的安全风险。