[实用新型]基于GPS/GIS的工程机械电子控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及工程机械控制系统，具体为一种基于GPS/GIS的工程机械电子控制器。

背景技术

当前工程机械广泛应用于土石方工程、市政工程、路面修复、农田改造、混凝土破碎、管道铺设、园林裁培及河沟清淤等基础建设和生产领域，据统计，到2015年，我国工程机械行业的销售收入将达到9000亿元左右，年均递增两位数以上。在出口方面，到2015年我国工程机械产品出口将达到200亿美元左右，成为世界出口大国。然而，我国工程机械行业整体技术水平仍相对落后、制造工艺水平不高，特别是电控技术不高，尚未能成为工程机械的制造强国。

工程机械一般工作条件均比较恶劣，载荷变化大，整机系统能量消耗巨大，且会产生严重浪费。工程机械功率控制的主要目的是提高功率利用率、增强作业效率和节能。工程机械电控性能的好坏，直接影响设备的经济性和可靠性。早期的液压工程机械采用定量泵供油系统，但因功率利用率低，且控制功能较差，性能不佳，在大、中型工程机械上早已被恒功率变量系统所取代。不过因定量泵系统制造成本低廉，在部分小型、微型工程机械上还在应用。20世纪80年代中期，在恒功率变量系统基础上出现了负流量控制、负荷传感控制等新型液压系统，节能效果明显提高，进而电脑的引入实现了电子控制，使得工程机械在节能、功率利用率、工作效率等方面的水平显著提高，并且电子控制便于工程机械的监控、操作和维护。当今的液压工程机械有无电脑控制功能，已成为区分新旧机型的分界线。

现有的工程机械控制主要包括对工程机械行走及作业状态进行监测和控制的监测控制器、GPS/GIS(GPS是全球定位系统的简称，英文为Global Positioning System；GIS是地理信息系统的简称，英文为Geographic Information System)定位器和无线通讯装置，GPS定位器与监测控制器相互独立。监测控制器主要由微控制单元和显示器组成。操作者通过驾驶室操作杆控制工程机械运行，各仪表或传感器采集工程机械的运行状态参数及信号送到微控制单元，并在显示器上提供给操作者。远程管理中心通过各台工程机械的独立于监测控制器的GPS/GIS定位器掌握其位置，同时接收微控制器通过无线通讯装置发送的工程机械的主要运行信息，如发动机转速、水温等，得知每台工程机械的运行状态。

目前各行业使用的大型工程机械是向专业设备租赁公司租用的，施工现场大多是在交通不发达的、通讯设施也较少的未开发地区。设备租赁公司不可能安排大批人力去现场监管，只能依靠工程机械所配置的远程控制设施监控其工作时间，工作位置及使用运行情况，作为出租设备的租金回收的根据。同时通过在线监控系统，很多故障可以进行远程维修或咨询，或为现场维修维护提供技术资料和数据，更方便快捷为工程机械租赁用户提供服务。

但是现在工程机械的电子控制设施的监测控制器、GPS定位器及无线通讯装置是分属不同独立系统且分别安装在不同的独立机壳内，各系统只是通过数据线简单连接，不仅增加成本、占用的安装空间大，而且不法人员很容易将GPS和无线通讯装置拆除，直接使用监测控制器操纵操纵工程机械。近几年来，挖掘机械盗窃案件，时常发生。据统计；全国每年盗窃挖掘机案件超过10万起，平均每天超过300台挖掘机配件被盗。其中挖掘机的电脑板、显示器占多数，这些是配套产品，一旦被盗，致使价值数十万的挖掘机瘫痪，无法正常运作，严重影响工程进度，造成无法估算的经济损失。被盗案件主要发生在空旷偏僻无人看守的工地、采石场等地，破案困难。租赁公司无法根据其工程机械运行情况收取到合理的租金，甚至可能丢失整台工程机械设备，造成惨重损失。

所以研制集成GPS/GIS定位与可远程控制的工程机械电子控制器显得尤为迫切。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种基于GPS/GIS的工程机械电子控制器，包括主控制器和显示控制器，二者通过CAN总线连接，主控制器的中心处理器与工程机械各控制检测模块连接，显示控制器集成了GPS的定位无线通讯模块。