专利名称：一种程序下载的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程车辆的远程通讯技术领域，尤其涉及一种应用于大型工程设备上的更新下载远程监控程序的设备。
背景技术：
近年来，挖掘机进入了机电一体化时代，毫无疑问，先进的监控设备是实现机电一体化的基础，而监控部件正在朝向智能化、集成化和网络化的方向发展。目前，国内的部分挖掘机厂家已陆续实施以全球卫星定位技术(GPS)为基础的工程机械远程监控系统，GPS 技术在挖掘机上得到了广泛的应用并达到了良好的预期效果。一般来说，一套完整的工程机械远程监控系统由客户挖掘机1、GPS全球卫星定位系统2、GPRS远程通讯系统3、车载终端数据采集系统(设于客户挖掘机1上)和远程监控系统4组成，系统总体结构框图如图 1所示，其中远程监控系统4包括通过hternet互联的施工单位机群监控中心和Web服务器。国内相关的工程机械远程监控系统产品也相继问世，比如由厦门雅迅网络股份有限公司和厦门世纪众星科技有限公司共同提出的工程机械智能服务系统，该系统以可互联互通的信息服务管理中心和安装在机械设备上的机载终端为核心，采用了全球卫星定位技术和扩展的GSM无线通讯技术。系统功能包括(1)远程定位监控可以随时确定机械设备当前所处的具体位置和行驶轨迹，系统提供包括经纬度、行驶速度、时间等具体数值，而且提供对轨迹的距离测量，还可以对挖掘机进行重点追踪监控；(2)安全报警机载终端可以采集并向中心发送各类报警信息，总控中心接到各类报警信息后，将根据不同的报警信息(断电报警、越界报警等)转发到相应的信息需求者(例如厂家、经销商、机主)；(3)挖掘机工况数据采集与分析该系统可将机载终端发回的工程机械工况数据储存在运营管理中心的数据库中，通过这些大量真实的机械设备原始工况数据，可对工程机械设备工作中出现的共同现象进行分析，为厂商改进产品设计和提高产品质量、为经销商做好售后服务工作提供可靠依据；(4)挖掘机远程检测通过远程掌握挖掘机的各种工作状态数据(例如小时表数、 液压油温度等)，可以远程进行设备检测，在设备造成故障前向用户提出保养建议(如更换滤芯等)，使得挖掘机的定期服务由被动变为主动，在设备发生故障时，能提前对故障原因进行分析；(5)远程控制系统可对挖掘机进行远程断油断电操作，对工程机械进行遥控操作，系统具有完善的鉴权体系，防止事故发生。不过类似上述的系统产品在其需要进行远程程序的升级时，就必须把产品邮寄回生产公司进行刷新，或者通过电话由服务支持部进行手动刷新程序，非常不方便，而且耗时耗力，费用较高。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种应用于挖掘机上的程序下载设备，将所需各个部件全部集成于一个便携式手提箱内，实现了人机的交互操作，可自由选择升级程序，使用方便，省时省力，成本费用低。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的一种程序下载的设备，其中，包括电源模块、继电器模块、接口模块、GPS模块、GPRS模块、输入模块、显示模块和中央处理模块，所述电源模块与所述继电器模块连接，所述继电器模块、所述接口模块、所述GPS模块、所述GPRS模块、所述输入模块、所述显示模块分别与所述中央处理模块连接，所述GPS模块、所述GPRS模块分别连接GPS天线和GPRS天线，所述接口模块与需要下载程序的挖掘机的控制器进行连接。
上述程序下载的设备，其中，所述显示模块为液晶显示屏，所述输入模块为按键， 所述电源模块包括蓄电池和外接电源。
上述程序下载的设备，其中，所述中央处理模块为一虚拟机，所述虚拟机通过 CAN-bus总线与所述显示模块连接，同时所述虚拟机将外部调试机的串口信号转化为 CAN-bus总线信号。
上述程序下载的设备，其中，所述接口模块通过CAN-bus总线与需要下载程序的挖掘机的控制器进行连接。
上述程序下载的设备，其中，一箱体，包括相互旋转连接的箱底和箱盖，所述电源模块、所述继电器模块、所述接口模块、所述GPS模块、所述GPRS模块、所述输入模块、所述显示模块、所述中央处理模块，还有所述GPS天线和所述GPRS天线被集成在所述箱底内。
上述程序下载的设备，其中，所述箱底表面用于摆放需要下载程序的挖掘机的控制器处设有散热孔。
上述程序下载的设备，其中，在所述散热孔与所述箱底表面其他区域之间设有挡板。
上述程序下载的设备，其中，所述挡板为螺钉挡板。
上述程序下载的设备，其中，在所述箱盖上设有配件放置区，所述配件包括下载线、电源线和USB串口转接头。
上述程序下载的设备，其中，所述继电器模块包括五个相互级联的继电器KM1、 猢2、猢3、疆4、猢5，所述继电器猢2负责外接24V输入电压的通断，所述继电器KMl负责外接220V交流电压及24V可充电电池的通断，所述继电器KM2和所述继电器KMl并联后通过一开关与所述继电器KM3串联，所述继电器KM4负责所述中央处理模块、所述显示模块供电通断，所述继电器KM5负责需要下载程序的挖掘机的控制器电路供电通断，所述继电器KM4 和所述继电器KM5分别串接一开关后进行相互并联，之后再与所述继电器KM3串联。
上述程序下载的设备，其中，所述三个开关均为触发型开关。
上述程序下载的设备，其中，所述继电器KM1、KM2、KM3、KM4、KM5均为二位四通继电器。
与已有技术相比，本发明的有益效果在于
(1)在现场即可实现远程升级程序，省时省力，成本费用低；
(2)借助显示屏按键以及液晶显示屏，实现了人机交互操作； (3 )集成于一个便携式箱体内，体积小，便于携带。
图1是现有技术中的工程机械远程监控系统的总体结构框图； 图2是本发明程序下载的设备的结构组成框图；图3是本发明程序下载的设备的箱体打开后的平板示意图； 图4是本发明程序下载的设备内部的电路结构图。
具体实施例方式 下面结合原理图和具体操作实施例对本发明作进一步说明。
本发明程序下载的设备即车载式可操作下载终端，系统结构框图如图2所示，包括电源模块001、继电器模块002、接口模块003、GPS模块004、GPRS模块005、输入模块006、 显示模块007和中央处理模块008，电源模块001与继电器模块002连接，继电器模块002、 接口模块003、GPS模块004、GPRS模块005、输入模块006、显示模块007分别与中央处理模块008连接，GPS模块004、GPRS模块005分别连接GPS天线009和GPRS天线010，接口模块003通过CAN总线与需要下载程序的挖掘机的控制器(未在图中示出)进行连接，接口模块003，即CAN接口与控制器之间设有120欧电阻，此处的挖掘机的控制器为TRU (三一可组态GPS通信控制器总成)或者HCU (三一可组态液压控制器)。显示模块007具体为液晶显示屏，输入模块006为按键。
进一步地，中央处理模块008为一虚拟机，虚拟机008通过CAN-bus总线与显示模块007连接，在显示模块007端设有120欧终端电阻。同时虚拟机008将外部调试机的串口信号转化为CAN-bus总线信号。
具体地，本发明为一箱体000，箱体000打开后的平板示意图如图3所示，包括相互旋转连接的箱底100和箱盖200，箱底100和箱盖200可以通过销轴相互连接，用时打开， 不用时闭合，箱底100表面为金属面板，进一步地，金属面板可以为铝合金面板；同时参看图2所示，电源模块001、继电器模块002、接口模块003、GPS模块004、GPRS模块005、输入模块006、显示模块007、中央处理模块008，还有GPS天线009和GPRS天线010被集成在箱底100内，其中显示模块007，即液晶显示屏，以及输入模块006，即按键通过面板及壳体紧固后设置在箱底100表面的右侧，该位置符合多数人的右手操作习惯，用于通过软件实现按键操作以及下载功能；GPS天线009和GPRS天线010平时不用的时候平躺在铝合金面板上，用时再竖起，如图放置方式的设计，可以在关闭箱盖时，一并将天线折下，平放于铝合金板上。箱底100表面用于摆放需要下载程序的挖掘机的控制器处设有散热孔101，在散热孔101与箱底100表面其他区域之间设有还挡板102，具体地，挡板102此处选用螺钉挡板，置放挡板可以避免不同的设备之间发生碰撞。另外，考虑到可能发生的人为碰撞、误操作以及面板的整体美观性，在位置离人身体较远的面板后端的箱盖200上还设有配件放置区，配件包括CAN总线、24V输出输入接头、电源插头、下载线、电源线和USB串口转接头等； 进一步地，可以选择在箱盖200上设置多个不同的区域，比如三个区域，用来放置不同类型的配件。
本发明程序下载的设备内部的电路结构图如图4所示，同时参看图2所示，继电器模块002的主要作用是保护电路，具体包括5个相互级联的继电器KM1/MY4N、KM2/MY4N、 KM3/MY4N、KM4/MY4N、KM5/MY4N,继电器KM2/MY4N负责外接24V输入电压的通断，继电器 KM1/MY4N负责外接220V交流电压及24V可充电电池的通断，继电器KM2/MY4N和继电器 KM1/MY4N并联后通过一触发型开关与继电器KM3/MY4N串联，继电器KM4/MY4N负责中央处理模块008、显示模块007供电通断，继电器KM5/MY4N负责需要下载程序的挖掘机的控制器电路供电通断，继电器KM4/MY4N和继电器KM5/MY4N分别串接触发型一开关后进行相互并联，之后再与继电器KM3/MY4N串联。上述继电器KM1/MY4N、KM2/MY4N、KM3/MY4N、KM4/ MY4N、KM5/MY4N均为二位四通继电器。具体地，本发明设备采用三种供电方式1)外接220V 交流电；2) 24V铝电池(可充松；3)外接挖掘机MV电压。其中，外接24V的优先级别最高，在外接24V的情况下，继电器KM2/MY4N开启，而继电器KM1/MY4N利用电压把外接220V 与电池通道关闭，电路中的供电为外接MV ；外接220V优先级为第二，在外接220V下，继电器KM1/MY4N把电池供电通道关闭，此时电路中的电源为外接220V，而如果电池是不满的情况，外接220V电源一边供电一边给电池充电；优先级最低的为电池，池电池供电的情况，继电器KM1/MY4N开启通道，给电路供电。使用时，电路中依次开启继电器KM3/MY4N、继电器 KM4/MY4N、继电器KM5/MY4N前的开关，接通电路，继电器KM4/MY4N前的开关控制VMU、显示屏供电；继电器KM5/MY4N前的开关控制需要下载的控制器电路。KM3/MY4N、KM4/MY4N、KM5/ MY4N三个继电器还连接有指示灯，显示开关的断合。
本发明程序下载的设备，即代理商远程下载箱通过GPRS网关与监控中心服务器之间进行通信，而监控中心服务器通过互联网与程序库服务器之间进行通信。使用前，可以先用一台上位机通过RS232与本发明的串口连接，对本发明设备进行调试，虚拟机008可以直接将串口信号转换为CAN-bus总线信号。RS232用双绞线缠绕在一起，尽量做到TX，RX线等长。正式使用时，连接电源线，用CAN总线将控制器与本发明设备的串口连接起来，CAN接线也要用双绞线缠绕在一起，CAN_H，CAN_L线等长。具体步骤还包括(1)先打开总电源，然后打开操作部件的电源；(2)用户通过输入模块006，即按键输入选好下载信息(机型等)， 中央处理模块008收到信号后向监控中心发送下载请求，监控中心在接收到下载请求后会自动生成请求队列，并将最早的请求发送给程序库服务器，而程序库服务器会手动解析下载请求，查找相应下载程序，并向监控中心发送下载成功信息，准备接受下一请求；下载过程中液晶显示屏007上会显示下载进度、过程信息以及结果信息，若下载三次未成功，则自动断开，向监控中心发送下载失败信息，并准备接受下一请求，此时需重新请求；(3)下载成功后，用户关闭电源，断开连接，取下部件，完成整个操作。
综上所述，本发明程序下载的设备将所需各个部件全部集成于一个便携式手提箱内，实现了人机的交互操作，在现场即可实现远程升级程序，并可自由选择升级程序，省时省力，成本费用低。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但本发明并不限制于以上描述的具体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何对该程序下载的设备进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作出的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
权利要求
1.一种程序下载的设备，其特征在于，包括电源模块、继电器模块、接口模块、GPS模块、GPRS模块、输入模块、显示模块和中央处理模块，所述电源模块与所述继电器模块连接， 所述继电器模块、所述接口模块、所述GPS模块、所述GPRS模块、所述输入模块、所述显示模块分别与所述中央处理模块连接，所述GPS模块、所述GPRS模块分别连接GPS天线和GPRS 天线，所述接口模块与需要下载程序的挖掘机的控制器进行连接。
2.根据权利要求1所述的程序下载的设备，其特征在于，所述显示模块为液晶显示屏， 所述输入模块为按键，所述电源模块包括蓄电池和外接电源。
3.根据权利要求1所述的程序下载的设备，其特征在于，所述中央处理模块为一虚拟机，所述虚拟机通过CAN-bus总线与所述显示模块连接，同时所述虚拟机将外部调试机的串口信号转化为CAN-bus总线信号。
4.根据权利要求1所述的程序下载的设备，其特征在于，所述接口模块通过CAN-bus总线与需要下载程序的挖掘机的控制器进行连接。
5.根据权利要求1所述的程序下载的设备，其特征在于，一箱体，包括相互旋转连接的箱底和箱盖，所述电源模块、所述继电器模块、所述接口模块、所述GPS模块、所述GPRS模块、所述输入模块、所述显示模块、所述中央处理模块，还有所述GPS天线和所述GPRS天线被集成在所述箱底内。
6.根据权利要求5所述的程序下载的设备，其特征在于，所述箱底表面用于摆放需要下载程序的挖掘机的控制器处设有散热孔。
7.根据权利要求6所述的程序下载的设备，其特征在于，在所述散热孔与所述箱底表面其他区域之间设有挡板。
8.根据权利要求7所述的程序下载的设备，其特征在于，所述挡板为螺钉挡板。
9.根据权利要求5所述的程序下载的设备，其特征在于，在所述箱盖上设有配件放置区，所述配件包括下载线、电源线和USB串口转接头。
10.根据权利要求1所述的程序下载的设备，其特征在于，所述继电器模块包括五个相互级联的继电器猢1、猢2、猢3、疆4、猢5，所述继电器猢2负责外接24V输入电压的通断，所述继电器KMi负责外接220V交流电压及24V可充电电池的通断，所述继电器KM2和所述继电器KMl并联后通过一开关与所述继电器KM3串联，所述继电器KM4负责所述中央处理模块、所述显示模块供电通断，所述继电器KM5负责需要下载程序的挖掘机的控制器电路供电通断，所述继电器KM4和所述继电器KM5分别串接一开关后进行相互并联，之后再与所述继电器KM3串联。
11.根据权利要求10所述的程序下载的设备，其特征在于，所述三个开关均为触发型开关。
12.根据权利要求10所述的程序下载的设备，其特征在于，所述继电器KM1、KM2、KM3、 KM4、KM5均为二位四通继电器。
全文摘要
本发明公开了一种程序下载的设备，其中，包括电源模块、继电器模块、接口模块、GPS模块、GPRS模块、输入模块、显示模块和中央处理模块，所述电源模块与所述继电器模块连接，所述继电器模块、所述接口模块、所述GPS模块、所述GPRS模块、所述输入模块、所述显示模块分别与所述中央处理模块连接，所述GPS模块、所述GPRS模块分别连接GPS天线和GPRS天线，所述接口模块与需要下载程序的挖掘机的控制器进行连接。本发明程序下载的设备将所需各个部件全部集成于一个便携式手提箱内，实现了人机的交互操作，在现场即可实现远程升级程序，并可自由选择升级程序，省时省力，成本费用低。
文档编号G06F9/445GK102185931SQ20111015862
公开日2011年9月14日 申请日期2011年6月14日 优先权日2011年6月14日
发明者袁爱进, 吴伟乐, 闫鑫 申请人:三一重机有限公司