[实用新型]一种挖掘机工作状态远程监控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种对工程机械作业进行监控的装置，属于电子监控设备技术领域。

背景技术

随着生产的发展和技术水平的不断进步，对工程机械施工的远程监督被越来越广泛地应用，特别是大型工程项目中对大型工程机械在施工中的进度、技术状态更是管理人员需要及时掌握的重要信息，因此国内外都在不断提升这方面的技术水平和能力。中国专利公开了“一种工程机械远程监控系统”(专利申请号：02114341.2)，它由监控中心、工程机械部分、远程监控装置三部分组成；监控中心有监控计算机、调制解调器，工程机械部分有控制器、采集传感器、液晶显示器，远程监控装置有处理器、无线通信模块、外置天线。这种监控系统具有较为全面的监测功能，但是也存在远程监控装置在现有工程机械上安装时线束复杂，安装困难，数掘采集还不全面的问题。

对于工程机械远程监控系统的准确性，用户的期望在不断的提升。因此在后装领域，耦合传感器得到了更多的使用，如角速度传感器。角速度传感器在军事和民用领域得到了广泛地应用，它可以及时、准确地反映物体运动状态，对于工程机械的一些运动部件的运动轨迹做出清晰的描述。经过技术处理后可以得到真实的图像，这对于监控大型工程机械的工作状态是非常适合的，因此将角速度传感器安装到工程机械上是必要和可行的。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种使用角速度传感器监控挖掘机工作状态、使挖掘机的运行参数更能及时准确地反映的挖掘机工作状态远程监控装置。

解决上述技术问题技术方案是：

一种挖掘机工作状态远程监控装置，它的主机包括有CPU处理器、无线通信模块、主机无线通讯模块、电源转换模块、蓄电池，其改进之处是，它的从机由角速度传感器和从机无线通讯模块组成，角速度传感器和从机无线通讯模块之间由数据采集线相连接，从机为3个，分别安装在挖掘机的动臂、斗杆、铲斗的近端节点处。

上述挖掘机工作状态远程监控装置，所述的从机无线通讯模块为带处理器的zigbee无线通讯模块。

这种挖掘机工作状态远程监控装置，角速度传感器可以及时将挖掘机的动臂、斗杆、铲斗的运动的角速度传输给从机无线通讯模块，由无线通讯模块发送给主机，主机经过计算处理可以得到挖掘机的工作状态，再发送给监控中心，使监控中心能够随时监督挖掘机的工作状态。这种以角速度传感器监控挖掘机工作状态的设计为大型工程机械的远程监控开辟了一种新方法。

附图说明

图1是本实用新型的结构方框图；

图2是本实用新型的挖掘机工作状态示意图。

图中标记如下：CPU处理器1、无线通信模块2、主机无线通讯模块3、电源转换模块4、蓄电池5、角速度传感器6、从机无线通讯模块7、从机安装点P1、P2、P3、动臂L1、斗杆L2、铲斗L3、动臂角Q1、斗杆角Q2、铲斗角Q3。

具体实施方式

图1是本实用新型的结构方框图。

图中显示，本实用新型分为主机和从机。主机包括CPU处理器1、无线通信模块2、主机无线通讯模块3、电源转换模块4、蓄电池5。其中CPU处理器1与无线通信模块2双向连接，电源转换模块4的输入端接蓄电池5的正极，电源转换模块4的输出端分别接CPU处理器1、无线通信模块2的电源端VCC；CPU处理器1、无线通信模块2、电源转换模块4、主机无线通讯模块3的接地端GND分别接蓄电池5的负极。从机部分有角速度传感器6和带处理器的从机无线通讯模块7。上述无线通信模块为GPRS、CDMA、GSM、卫星数据通信模块或是3G无线移动通信模块和zigbee模块。

本实用新型工作时，从机分别安装在挖掘机的动臂、斗杆、铲斗，利用角速度传感器采集挖掘机的工作状态数据；这些从机无线通讯模块zigbee和主机组成无线网络，从机与主机进行数据传输；主机主要进行工作参数数据的处理，并由无线通信模块GSM发送到监控中心。

图2是挖掘机工作状态示意图。

图中显示，P1、P2、P3分别为三个从机安装点，分别位于动臂L1、斗杆L2、铲斗L3的近端节点处。

工作时，每个从机将采集到的角速度进行时间上的积分，分别计算出动臂L1、斗杆L2、铲斗L3各自转过的角度Q₁、Q₂、Q₃。然后把采集的动臂角Q₁、斗杆角Q₂、铲斗角Q₃由从机无线通讯模块Zigbee传输至主机。主机根据三个节点采集的数据建立由动臂L₁、斗杆L₂、铲斗L₃组成的数学模型，从而判断当前挖掘机的动作姿态，如：铲斗挖、铲斗卸等等。主机的CPU处理器对参数数据进行处理后，又由无线通信模块GSM以一定的数据格式发送监控中心，监控中心经过对挖掘机的工作参数进行分析处理，用户可直接通过网络对挖掘机进行远程控制。