工程车辆模块化控制系统、故障检测方法及工程车辆与流程

本发明涉及工程车辆，尤其涉及一种工程车辆模块化控制系统、故障检测方法及工程车辆。

背景技术：

1、无论使用进口底盘还是国产底盘的消防车，一般都是在二类底盘上进行改装，在二类底盘的基础上增加取力传动装置、管路、阀、消防泵和消防炮装置、动力装置、支撑、臂架装置等中的任意一种或多种。消防车通过取力传动装置从底盘上发动机取得动力，以驱动动力装置将支撑装置和臂架装置展开，然后驱动消防泵输送灭火介质到消防炮，完成灭火作业，所有这些操作和控制都需要控制系统完成。目前，上装控制系统多采用集中式或混合式控制系统，所有配电、控制均集中在控制柜后再发散至工程车辆各处，总线和信号线经常会从最远端到控制柜，又需要回到最远端，导致线束接头数量众多、线束密集、故障易发、难以排查及维护困难等问题。除了消防车以外，其它工程车辆均存在上述问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种工程车辆模块化控制系统、故障检测方法及工程车辆，用以解决现有技术中工程车辆的集中式或混合式控制系统存在的线束接头数量众多、线束密集、故障易发、难以排查及维护困难的问题。

2、本发明提供一种工程车辆模块化控制系统，包括：至少两个控制系统，每个所述控制系统用于对所述工程车辆内不同的设备进行控制，每个所述控制系统包括：控制器模块、io模块和配电模块至少之一，所述控制器模块、io模块和配电模块均以总线支路的形式连接在总线的主线路上；

3、任一所述io模块用于获取其所在控制系统内各设备的状态信号，并将所述状态信号输出至所述主线路；

4、任一所述控制器模块用于从所述主线路上获取所述状态信号，并向所述主线路上的io模块和配电模块至少之一发送控制指令；

5、任一所述配电模块用于基于所述控制指令为其所在控制系统内的设备配电和/或基于所述控制指令向其所在控制系统内的设备输出控制信号。

6、根据本发明提供的一种工程车辆模块化控制系统，所述控制器模块、io模块和配电模块均包括：至少一路总线通信接口；

7、和/或，

8、所述配电模块还包括：多路自复位保险、总线控制继电器中的至少一种。

9、根据本发明提供的一种工程车辆模块化控制系统，所述控制器模块、io模块和配电模块均还包括：总线切换接口，且所述控制器模块、io模块和配电模块各自与所述主线路之间还设有备用总线支路，所述控制器模块、io模块和配电模块分别通过各自的总线切换接口切换总线支路或备用总线支路连接所述主线路。

10、根据本发明提供的一种工程车辆模块化控制系统，所述工程车辆为消防车，所述消防车包括：底盘控制系统、下车控制系统和上车控制系统；

11、所述底盘控制系统包括：第一io模块和第一配电模块；

12、所述下车控制系统包括：控制器模块、第二io模块和第二配电模块；

13、所述上车控制系统包括：第三io模块和第三配电模块。

14、本发明还提供一种工程车辆模块化控制系统的故障检测方法，所述工程车辆模块化控制系统包括：至少两个控制系统，每个所述控制系统用于对所述工程车辆内不同的设备进行控制，每个所述控制系统包括：控制器模块、io模块和配电模块至少之一，所述控制器模块、io模块和配电模块均以总线支路的形式连接在总线的主线路上；

15、所述故障检测方法用于任一模块，包括：

16、向所述主线路发送生命信号，并接收所述主线路上其它模块发送的生命信号；

17、基于接收到的其它模块发送的生命信号的id号，确定其它模块位于所述任一模块的左侧或右侧；

18、确定所述任一模块分别与左侧和右侧其它模块的通信故障，基于所述通信故障判断故障发生位置。

19、根据本发明提供的一种工程车辆模块化控制系统的故障检测方法，所述生命信号的id号是按其对应模块位于所述主线路上的位置从左至右由小到大进行编制的，

20、所述基于接收到的其它模块发送的生命信号的id号，确定其它模块位于所述任一模块的左侧或右侧，包括：

21、将接收到的其它模块发送的生命信号的id号与所述任一模块自身的生命信号的id号比较，在其它模块发送的生命信号的id号小于所述任一模块自身的生命信号的id号的情况下，其它模块位于所述任一模块的左侧，否则，其它模块位于所述任一模块的右侧。

22、根据本发明提供的一种工程车辆模块化控制系统的故障检测方法，所述确定所述任一模块分别与左侧和右侧其它模块的通信故障，基于所述通信故障判断故障发生位置，包括：

23、在与左侧的所有模块发生通信故障的情况下，确定所述任一模块左侧邻近的主线路故障；

24、在与右侧的所有模块发生通信故障的情况下，确定所述任一模块右侧邻近的主线路故障；

25、在与左侧和右侧所有模块均发生通信故障的情况下，确定所述任一模块自身总线支路故障或者所述任一模块两侧邻近的主线路故障。

26、根据本发明提供的一种工程车辆模块化控制系统的故障检测方法，所述与左侧的所有模块发生通信故障的情况下，确定所述任一模块左侧邻近的主线路故障，包括：

27、获取左侧的模块数量为第一数量，并统计由左侧获取的通信故障的第二数量；

28、在第一数量大于0，且所述第二数量等于第一数量的情况下，确定所述任一模块左侧邻近的主线路故障，并报左侧邻近的主线路故障；

29、在第一数量大于0，且所述第二数量小于第一数量的情况下，确定所述任一模块左侧邻近的主线路正常；

30、和/或，

31、所述在与右侧的所有模块发生通信故障的情况下，确定所述任一模块右侧邻近的主线路故障，包括：

32、获取右侧的模块数量为第三数量，并统计由右侧获取的通信故障的第四数量；

33、在第三数量大于0，且所述第四数量等于第三数量的情况下，确定所述任一模块右侧邻近的主线路故障，并报右侧邻近的主线路故障；

34、在第三数量大于0，且所述第四数量小于第三数量的情况下，确定所述任一模块右侧邻近的主线路正常。

35、根据本发明提供的一种工程车辆模块化控制系统的故障检测方法，所述控制器模块、io模块和配电模块均还包括：总线切换接口，且所述控制器模块、io模块和配电模块各自与所述主线路之间还设有备用总线支路，所述控制器模块、io模块和配电模块分别通过各自的总线切换接口切换总线支路或备用总线支路连接所述主线路；

36、在与左侧和右侧所有模块均发生通信故障的情况下，还包括：通过所述总线切换接口将总线支路切换为备用总线支路，以将所述任一模块通过备用总线支路连接至所述主线路，并开始执行向所述主线路发送生命信号，并接收所述主线路上其它模块发送的生命信号的步骤；

37、在收到任何一个其它模块的生命信号的情况下，确定所述任一模块自身总线支路发生故障；

38、在预设时间阈值内仅收到左侧模块的生命信号的情况下，确定所述任一模块自身总线支路发生故障，并确定所述任一模块右侧邻近的主线路故障；

39、在所述预设时间阈值内仅收到右侧模块的生命信号的情况下，确定所述任一模块自身总线支路发生故障，并确定所述任一模块左侧邻近的主线路故障；

40、在所述预设时间阈值内未接收到任何一个其它模块的生命信号的情况下，确定所述任一模块左侧邻近的主线路和右侧邻近的主线路均故障。

41、本发明还提供一种工程车辆，包括上述任一项所述的工程车辆模块化控制系统。

42、本发明提供的工程车辆模块化控制系统、故障检测方法及工程车辆，该系统包括：至少两个控制系统，每个所述控制系统用于对所述工程车辆内不同的设备进行控制，每个所述控制系统包括：控制器模块、io模块和配电模块至少之一，所述控制器模块、io模块和配电模块均以总线支路的形式连接在总线的主线路上；任一所述io模块用于获取其所在控制系统内各设备的状态信号，并将所述状态信号输出至所述主线路；任一所述控制器模块用于从所述主线路上获取所述状态信号，并向所述io模块和配电模块至少之一发送控制指令；任一所述配电模块用于基于所述控制指令为其所在控制系统内的设备配电和/或基于所述控制指令向其所在控制系统内的设备输出控制信号。即本发明中按控制系统进行分区，每个控制系统均有独立的控制器模块、io模块和配电模块三个功能模块至少之一，每个功能模块均作为支线连接在所述主线路上，从而形成分布式控制系统，由于每个功能模块采用总线结构连接，减少了硬线数量，从而解决了线束接头数量众多、线束密集和故障易发的问题，而且即使发生故障，采用总线结构的分布式控制系统也易于排查故障和维护。