[发明专利]一种液压挖掘机发动机和变量泵复合控制在线监控系统

说明书

本发明一种液压挖掘机发动机和变量泵复合控制在线监控系统，包括主控制器、发动机控制单元、变量泵控制单元、GPRS/GSM无线传输模块和监控中心，发动机控制单元包括发动机控制器、转速传感器和位置信息传感器，变量泵控制单元包括泵控制器、比例减压阀和液压系统传感器。本发明提供的液压挖掘机发动机和变量泵复合控制在线监控系统，依托GPRS/GSM移动互联网和CAN分布式总线技术，对发动机和变量泵单独或复合控制并在线收集数据和存储，可远程监控发动机和变量泵的工作模式是否与实际工况相符，便于及时诊断、修正和调试，保证发动机处于最佳状态，实现互联网和重工设备间的关联，使企业在工业管理上更数据化、信息化和智能化。

技术领域

本发明属于液压挖掘机系统监控技术领域，具体涉及一种基于互联网通讯技术的液压挖掘机发动机和变量泵复合控制在线监控系统，实现工业互联网和传统重工设备之间的关联。

背景技术

随着互联网技术的快速发展，互联网+传统行业成为当下的热潮，如何利用互联网技术实现传统行业的转型也是人们讨论的热点，更是有助于传统行业向智能化、信息化和自动化方向的发展，大力推进经济社会的智慧发展。但目前关于互联网+挖掘机实现在线监控的研究尚未成熟，将挖掘机领域推向智能化、数字化和信息化仍任重道远。

在矿山开采、工业、公路修建及建筑、水利建设、能源等方面的广泛建设，由于挖掘机系统及其结构复杂、工作环境恶劣，因此常常出现故障，客户对挖掘机的技术服务特别看重，当挖掘机出现故障的时候，往往不能能够及时报警，操作人员也不能够针对挖掘机的故障进行准确、快速的定位，导致设备在非健康环境下超负荷运作，存在一定的安全问题。同时，为了适应不同的作业和使用工况，需要进行分工况控制，常见的工况控制有四种，第一种为重负载情况，追求大作业量，发动机设置在最大转速，油泵设置在最大排量，进行高速强力挖掘；第二种为一般作业情况，要求发动机发挥85％的最大功率，此时工作速度稍慢；第三种为轻工业情况，要求发动机发挥50％-70％的最大功率，此工况主要用于提高作业精度，微调控制进行精细作业，在狭小场地可保证安全性；第四种为低怠速情况，一般用于暂停作业。因此，需要根据作业工况和使用要求来对发动机和变量泵进行优化设定。在工程上，往往由于挖掘机所处的实际工况和设定的工作模式不符合，导致挖掘机常常处于亚健康，久而久之，不仅仅存在安全隐患，也给实际工程带来了严重的麻烦。

液压挖掘机作为工程机械设备中的主要设备，其液压系统已经发展到了非常成熟的地步。在此基础上，如何提高其液压性能得到广泛关注。随着计算机技术、自动化技术及传感器技术等高新技术的大力发展，使得开发液压挖掘机电子监控系统成为可能，数字化和信息化是未来发展的规律，可以大幅度提高液压挖掘机的可靠性和生产效率，节省燃料。

在当今的工业现场总线技术中，CAN总线技术凭借其实现数据同行的高可靠性、实时性和灵活性等优点，广泛运用于当今各行各业，无线数据通信网络技术的发展，使数据传输更方便。CAN总线具有很好的抗干扰能力，能很好的满足GPRS/GSM移动互联网数据通信，是未来智能化传感器和智能化控制网络的趋势。基于CAN总线和GPRS/GSM移动互联网的数据通信具有很高的网络安全性、通信可靠性和实时性，网络成本低，可以在异地实时监控工业现场的各种工况下发挥巨大作用。

因此，设计一款基于互联网+重型挖掘机设备、同时便于工程人员实现远程在线控制的发动机与变量泵复合控制的在线监控系统具有非常重要的现实意义。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷和不足，本发明提供了一种基于CAN总线和GPRS/GSM移动互联网通讯技术的液压挖掘机发动机和变量泵复合控制在线监控系统，快速、高效、准确的提前定位出未来发动机和变量泵之间可能出现的问题，解决目前工程技术人员无法现场诊断等问题和无法时时监测发动机和变量泵复合控制下的工作状态等问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：