军用工程机械远程监控系统的车载状态监测模块设计

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第 ３８ 卷 ２００７ 年 ７ 月

工程机械

Ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅ ｒ Ａｐｐｌｉｃａ ｔｉｏｎｓ

军用工程机械远程监控系统的 车载状态监测模块设计
大连理工大学 刘 欣 刘海龙 方加宝

微 机 应 用 与 智 能 化

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摘 要 ： 军用工程机械的自动化、 系统化、 智能化是军队信息化建设的重要内容， 也是未来作战更好地 遂行工程保障的需要。利用军用工程机械车载短波电台和监控中心无线电基站建立无线通信网 ， 可实现工

程机械作业的远程监控。车载状态监测模块是军用工程机械远程监控系统的一个重要组成部分 ， 主要完成 信号采集、 信号分析、 状态显示、 故障报警和人机交互等功能。在系统分析了影响工程机械安全性能诸因素

压力等状态参数作为主要监测对象 ， 给出车载状态监测模块的总体设计方案 ， 对硬件、 的基础上 ， 选取温度、 软件进行了初步设计和开发 ， 构建了车载状态监测模块 ， 并着重论述了串行通讯的实现。目前 ， 该模块已初 装于 ＧＣＺ－ １１０ 履带式多用工程车 ， 抗干扰能力强 ， 工作性能稳定。 关键词 ： 军用工程机械 远程监控车载状态监测 模块

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军用工程机械是战时保障部队机动、 反机动和 生存的主要工程装备。随着微电子技术、 计算机智 能技术和远程遥控技术等高新技术广泛应用于军事 领域 ， 以及各种新式武器和技术兵器大量投放战场 ， 战争的突发性和破坏性空前提高 ， 战争对工程保障 的依赖性进一步增强。建立工程机械远程监控系统 既可以更大限度地发挥机械效能 ， 减少故障 ， 还能够 保证指挥员随时掌握机械的状态信息 ， 从而合理迅 速地做出决策 ， 实施科学调度。车载状态监测模块 是工程机械状态信息采集、 存储及初步分析的模块 ， 是远程监控系统的一个重要组成部分。

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军用工程机械远程监控系统组成和工作 原理
军用工程机械远程监控系统主要由车

载状态监测模块、 无线自组网 （由车载短波 电台和监控中心无线电基站组建的非民用 信道通讯网络 ） 和远程监控中心 ３ 部 分 组 成。图 １ 为系统组成示意图。 车载状态监测模块首先对其采集到的 机械状态信息进行分析及显示 ； 而后通过 无线自组网将该信息传输给监控中心， 监 控中心根据收到的信息分析机械状态； 遇 有操作故障或下达指令时 ， 监控中心通过
图１ 军用工程机械远程监控系统组成 —

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的管理和信息指令的发送。

无线网络将相关命令信息传递给工程机械车载状态 监测模块 ， 再由该模块显示给操作手 ， 指示操作手执 行相应动作。这样监控中心就可实现所有现场数据

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车载状态监测模块总体结构
影响工程机械性能安全的状态信息很多 ， 对于

在线状态监测 特 别 是 故 障 （事 故 ）预 警 而 言 ， 若 参 数 选择不当 ， 就不能有效地对机械进行实时控制 ， 因此 必须选择合适的特征信息作为监测参数。军用工程 机 械 主 要 部 件 有 发 动 机 （ 柴 油 机 ）、 传动装置、 制动 系、 转向系、 行驶系及工作装置等。监测参数主要选 取：

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微 机 应 用 与 智 能 化

① 润滑系统选取机油的温度和压力 ； ② 冷却系统选取冷却水的温度 ； ③ 液压传动系统选取液压油的温度、压力 ， 冷
却系统的温度和变幅液压缸前后缸压力 ；

２５６ 字节片内 ＲＡＭ、 ６４Ｋ 片外寻址空间和一个全双
工串口等资源。系统电路原理图如图 ３ 所示。

３．２

信号传输程序 单片机将采集的传感器信号代入计算程序分析

④ 底盘选取变速器油温和变矩器出口油温 ； ⑤ 工作装置选取的参数因工程机械的类型不
同而异 ， 主要有工作力臂角度变化、 长度变化、 幅度 压力等。 参数 ， 液压油油温、 车载状态监测模块主要实现信号采集、显示管 理、 实时时钟、 数据通信、 存贮管理以及故障（危险）报 警等功能 ， 其总体结构如图 ２ 所示。

处理 ， 根据键盘扫描信号将处理后要显示的数据传 输过去。 如果在工作中出现故障或超载 ， 单片机会将 当时的时间、相关数据和状态等信息存放到

ＡＴ２８Ｃ６４Ｂ 的固定地址中 ， 完成数据采集工作。需要
向上位机 （ 如笔记本电脑） 传输故障区数据以及更改 工程机械某些参数时 ， 从 ＡＴ２８Ｃ６４Ｂ 中读取相应的 数据 ， 利用 ＭＡＸ２３２ＣＰＡ 按字节发送到上位机 ， 完成 数据通讯工作。

３

车载状态监测模块硬件设计
车载状态监测模块由主控板电路、信号采集电

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４．１

车载状态监测模块软件程序设计
主程序设计 状态监测模块软件程序的主要任务包括系统

路、 系统安装在 Ａ／Ｄ 转换电路与人机交互电路组成。 光电隔离传输 驾驶室中 ， 各传感器的信号通过放大、 给主控板。

自检、 初始化、 处理键盘命令、 处理接口命令、 处理 条件触发并调度执行模块及完成显示等 ， 系统的软 件程序包含主程序和若干子程序及中断服务程序。 系统主程序按照预先设定循环进行计算、判断、 控 制等工作， 通过键盘可以执行设置、 调整、 显示、 通 讯和指示等功能。图 ４ 为车载状态监测模块软件主 程序流程图。

３．１

芯片的选择 片外存储芯片选用 ＡＴ２８Ｃ６４Ｂ， 具有 ８Ｋ 寻址空

间、 软硬件数据保护措施 ， 写入的同时自动擦除 ， 写 入周期短 （ １０ ｍｓ） ， 掉电数据不丢失 ， 断电后数据能 够 保 存 １０ 年 ， 功 耗 低 ， 能 够 像 普 通 的 静 态 ＲＡＭ 那 样进行读写操作。时钟芯片选用 ＤＳ１３０２ 串行实时 时钟 ， 它可对秒、 分、 时、 日、 周、 月及年 （带闰年补偿 功能）进行计数 ， 功耗低。串行通讯芯片选用 ＭＡＸＩＭ 公司的 ＭＡＸ２３２ＣＰＡ， 功耗低 ， 波特率高 ， 使用普遍 ， 与 ＰＣ 机通讯很方便。单片机采用 ＷＩＮＢＯＤ 公司的

４．２

串行通讯程序 串行通讯分为同步和异步两种模式 ， 异步使用

较多。车载状态监测模块与上位机采取异步通信方 式 ， 其通信过程为 ： 单片机上电自检后 ， 液晶屏显示 如果此时接收到 ＂－ － ＂ ， 表示当前处于串行通讯状态。

５２ 系 列 单 片 机 Ｗ７８Ｅ５８， 具 有 ３２Ｋ 片 内 ＥＰＲＯＭ、

图２ —

车载状态监测模块总体结构

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微 机 应 用 与 智 能 化

图３

车载状态监测模块电路原理图

性、 稳定性和可靠性。

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结束语
构建工程机械远程监控系统是信息化作战保障

的需要 ， 也是军队完成机械化向信息化转变的关键 步骤。该系统可完成网络环境下工程机械状态信息 的采集与分析 ， 既便于监控中心对工程机械统一调 度 ， 提高机群作业的效率 ， 又便于机械维修技术人员 对大量的故障现场进行维修指导 ， 有效地提高了军 用工程机械工作效率和车辆装备的故障诊断、维修 能力。 车载状态监测模块是该系统的重要组成部分 ， 该 模 块 已 部 分 应 用 于 ＧＣＺ－ １１０ 履 带 式 多 用 工 程
图４ 车载状态监测模块主程序流程

车 ， 具有成本低廉、 操作方便以及数据传输准确快捷 等特点 ， 客户反映良好。

握手信号（即通讯信号）， 系统将处于串行通讯状态并 向上位机发送反馈信号 ， 否则进入正常工作状态。 进 入串行通讯状态时 ， 单片机会按上位机发出的指令 与其进行通讯。通讯流程图见图 ５ 所示。 指令分为两大类 ： 松手指令（放弃通讯指令）和正 常通讯指令。松手指令双方可以用相互约定不易混 淆的代码设计。 正常通讯指令由 ３ 部分组成 ： 指令代 码 （ 读 ／ 写） 、 操作对象地址和操作对象数量范围 ， 以 此指导单片机寻址、 操作。 指令设定一个字节作为最 小的通讯单位 ， 单片机一次最多发送 ２５６ 个字节 （ 单 片机本身所限） 。 指令代码的设置应具有一定的安全

图５

通讯程序流程 —

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微 机 应 用 与 智 能 化

参考文献

［３］ 陈新轩 ， 许安 ． 工程机械状态检测与故障诊断 ［Ｍ］． 北京 ：
人民交通出版社 ， ２００４．

［１］ 范逸之 ， 陈立元 ．Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ 与 ＲＳ－ ２３２ 串行通讯控制 ［Ｍ］． 北京 ： 清华大学出版社 ， ２００２． ［２］ 张培仁 ． 基于 Ｃ 语言编程 ＭＣＳ－ ５１ 单片机原理与应用 ［Ｍ］． 北京 ： 清华大学出版社 ， ２００３．

通信地址 ： 大连理工大学机械工程学院 （ １１６０２４） （ 收稿日期 ： ２００７－ ０３－ １６）

工 程 机 械 远 程 监 测 与 故 障 诊 断 系 统
广 西 柳 州 职 业 技 术 学 院 郑柳萍 梁列全 广东商学院广东省电子商务市场应用技术重点实验室

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摘 要 ： 现代工程机械设备的性能与复杂程度不断提高 ， 传统的现场故障诊断手段和 方 法 已 无 法 满 足工程机械故障诊断需求。提出一种基于 ＧＳＭ／ＧＰＲＳ 技术的工程机械设备远程监测与故障诊断系统 ， 介 绍该系统的硬件结构包括车载终端和远程故障诊断中心的构成 ， 以及监控与故障诊断系统软件结构模块

故障检测和诊断技术等关键技术。该系统结合网络通信、 多传感 原理 ， 重点叙述系统采用的多线程技术、

器数据融合以及故障树诊断等先进技术 ， 对工程机械设备运行状态进行远程监测分析和故障诊 断 ， 便 于 故障停机 ， 为企业和用户带来巨大的经济效益。 关键词 ： ＧＳ Ｍ／ＧＰ ＲＳ 技术 远程故障诊断

及时发现和排除设备故障 ， 协助工程机械制造商为用户提供及时有效的售后服务 ， 最大程度避 免 或 缩 短

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工程机械工作环境恶劣 ， 雨水、 尘土、 振动载荷 等因素都很容易引发工程机械故障 ， 及时发现和排 除故障对避免或缩短故障停机 ， 减少用户经济损失 尤为重要。现代机械设备日趋大型化、 连续化、 机电 一体化 ， 其性能与复杂程度不断提高 ， 设备故障诊断 也更为复杂 ， 依靠填写值班日志、 参数越限报警等人 工或半自动化的传统故障诊断方法来维护机械设备 已无法满足现代机械设备的故障诊断要求。为保证 异地施工设备良好的运行状态 ， 及时发现并迅速排 除设备故障 ， 建立远程监测与故障诊断系统是一种 很好的手段 ， 不仅能够最大程度地避免或缩短故障 停机 ， 而且能合理调配售后服务人员 ， 为企业和用户 带来巨大的经济效益。 工程机械设备的各种运行状态信息由不同传感 器采集 ， 通过车载终端和 ＧＳＭ／ＧＰＲＳ 网络通信技术 传送至工程机械远程监测与故障诊断中心 ， 在数据 服务器进行数据预处理和存储 ， 然后在故障诊断中 心利用多传感器融合和故障树诊断技术进行设备的 故障诊断和定位 ， 在设备故障出现后能够迅速确定 故障部位 ， 并指导操作工人或设备维护人员及时排 除故障 ， 保障设备的正常运行。
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多传感器数据融合 故障树

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系统硬件结构
工程机械远程监测与故障诊断系统包括工程机

械车载终端、 通信网络与监控服务中心 ３ 部分 ， 结构 原理图如图 １ 所示。车载终端采集工程机械设备的

图１

系统结构原理简图

Ｃｏｎｓｔｒ ｕｃｔｉｏｎ Ｍａｃｈｉｎｅｒ ｙ ａｎｄ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
Ｖｏｌ． ３８ Ｎｏ． ７ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ ｉｎ Ｅｎｇｌｉｓｈ
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａｎ Ｏｎ － ｂｏａｒ ｄ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ Ｍｏｎｉｔｏｒ ｉｎｇ Ｍｏｄｕｌｅ ｉｎ Ｒｅｍｏｔｅ Ｃｏｎｔｒ ｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｍｉｌｉｔａｒ ｙ Ｃｏｎｓｔｒ ｕｃｔｉｏｎ Ｍａｃｈｉｎｅｒ ｙ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ， ｓｙｓｔｅｍｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｌｉｔａｒｙ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ａｒｅ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｉｎ ａｒｍｙ＇ ｓ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｂｕｔ ａｌｓｏ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｂａｔｔｌｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｉｎ ｆｕｔｕｒｅ ｗａｒｓ． Ａ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｓ ｓｅｔ ｕｐ ｗｉｔｈ ｏｎ－ ｂｏａｒｄ ｓｈｏｒｔ－ ｗａｖｅ ｒａｄｉｏ ｓｔａ－ ｔｉｏｎ ｏｎ ｍｉｌｉｔａｒｙ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ａｎｄ ｒａｄｉｏ ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｍｏｎｉ－ ｔｏｒｉｎｇ ｃｅｎｔｅｒ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｒｅｍｏｔｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ． Ｏｎ－ ｂｏａｒｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｍｏｄｕｌｅ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐａｒｔ ｉｎ ｒｅｍｏｔｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｍｉｌｉｔａｒｙ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ， ｗｈｉｃｈ ｐｅｒ－ ｆｏｒｍｓ ｓｉｇｎａｌ ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ， ｓｉｇｎａｌ ａｎａｌｙｚｉｎｇ， ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ， ｆａｉｌｕｒｅ ａｌａｒｍｉｎｇ， ＨＣＩ ａｎｄ ｅｔｃ． Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｖａｒｉｏｕｓ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ｓａｆｅｔｙ， ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒ－ ａｔｕｒｅ， ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ａｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｓ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓ． Ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｄｅｓｉｇｎ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｕｌｅ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ａｎｄ ｉｎｉｔｉａｌ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｒｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｏｎ ｉｔｓ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ， ｔｈｅｎ ａｎ ｏｎ－ ｂｏａｒｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｍｏｄｕｌｅ ｉｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｒｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ ｔｈｅ ｍｏｄｕｌｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｅｑｕｉｐｐｅｄ ｏｎ ｍｏｄｅｌ ＧＣＺ－ １１０ ｔｒａｃｋ ｔｙｐｅ ｔｏｏｌ ｃａｒｒｉｅｒ， ｗｈｉｃｈ ｓｈｏｗｓ ｈｉｇｈ ａｎｔｉ－ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ ｓｔａｂｌｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ． Ｋｅｙｗｏｒ ｄｓ：Ｍｉｌｉｔａｒ ｙ ｃｏｎｓｔｒ ｕｃｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅｒ ｙ Ｒｅｍｏｔｅ ｍｏｎｉｔｏｒ ｉｎｇ Ｏｎ－ ｂｏａｒ ｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｍｏｎｉｔｏｒ ｉｎｇ Ｍｏｄｕｌｅ Ｒｅｍｏｔｅ Ｍｏｎｉｔｏｒ ｉｎｇ ａｎｄ Ｆａｉｌｕｒ ｅ Ｄｉａｇｎｏｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｃｏｎｓｔｒ ｕｃ－ ｔｉｏｎ Ｍａｃｈｉｎｅｒ ｙ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ ｏｆ ｍｏｄｅｒｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ａｒｅ ｇｅｔ－ ｔｉｎｇ ｈｉｇｈｅｒ ａｎｄ ｈｉｇｈｅｒ ｓｏ ｔｈａｔ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｆｉｅｌｄ ｆａｉｌｕｒｅ ｄｉａｇｎｏｓｉｎｇ ｍｅａｎｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄｓ ｃａｎ ｎｏｔ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ． Ａ ＧＳＭ／ＧＰＲＳ－ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ－ ｂａｓｅｄ ｒｅｍｏｔｅ ｍｏｎｉ－ ｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ ｆａｉｌｕｒｅ ｄｉａｇｎｏｓｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ｉｓ ｓｕｇ－ ｇｅｓｔｅｄ． Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｒｄｗａｒｅ ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ ｏｎ － ｂｏａｒｄ ｔｅｒｍｉｎａｌ ａｎｄ ｒｅ－ ｍｏｔｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｃｅｎｔｅｒ ｉｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｏｄｕｌａｒ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｉｓ ａｌｓｏ ｅｘｐｌａｉｎｅｄ． Ｓｏｍｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ， ｓｕｃｈ ａｓ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｒｏｕｔｅ， ｆａｉｌｕｒｅ ｔｅｓｔ ａｎｄ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ，， ａｒｅ ｅｍ－ ｐｈａｔｉｃａｌｌｙ ｄｅｐｉｃｔｅｄ． Ｉｎ ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ， ｍｕｌｔｉ－ ｓｅｎｓｏｒ ｄａｔａ ｍｉｘｉｎｇ， ｆａｉｌｕｒｅ ｔｒｅｅ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ａｄｖａｎｃｅｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏ－ ｇｉｅｓ， ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｒｅｍｏｔｅｌｙ ｍｏｎｉｔｏｒｓ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｓ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ｆａｉｌｕｒｅ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ， ｗｈｉｃｈ ｆａｃｉｌｉｔａｔｅｓ ｉｎ－ ｔｉｍｅ ｆｉｎｄｉｎｇ ａｎｄ ｔｒｏｕｂｌｅｓｈｏｏｔｉｎｇ ｏｆ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｆａｉｌｕｒｅｓ ａｎｄ ｈｅｌｐ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅｉｒ ｃｕｓｔｏｍｅｒｓ ｗｉｔｈ ｐｒｏｍｐｔ ａｎｄ ｅｆ－ ｆｅｃｔｉｖｅ ａｆｔｅｒ － ｓａｌｅ － ｓｅｒｖｉｃｅ ｔｏ ａｖｏｉｄ ｏｒ ｓｈｏｒｔｅｎ ｄｏｗｎｔｉｍｅ ｔｏ ｍａｘｉｍｕｍ ｅｘｔｅｎｔ． Ａｌｌ ｔｈｅｓｅ ｂｒｉｎｇ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ ｂｅｎｅｆｉｔｓ ｔｏ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｃｕｓｔｏｍｅｒｓ． Ｋｅｙｗｏｒ ｄｓ：ＧＳＭ／ＧＰＲＳ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｍｏｔｅ ｆａｉｌｕｒ ｅ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ Ｍｕｌｔｉ－ ｓｅｎｓｏｒ ｄａｔａ ｍｉｘｉｎｇ Ｆａｉｌｕｒ ｅ ｔｒ ｅｅ Ｓｍａｒ ｔ Ｃｏｎｔｒ ｏｌ ｆｏｒ Ｅｘｃａｖａｔｏｒ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔｓ Ｕｓｉｎｇ ＡＲＭ９ Ａ ｓｍａｒｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒ ｅｘｃａｖａｔｏｒ ａｔｔａｃｈｍｅｎｔｓ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ． Ｉｔ ｅｍｐｌｏｙｓ ＡＲＭ ＣＭＯＳ ｃｈｉｐ， Ｓ３Ｃ２４１０． Ｆｒｅｅ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ， Ｌｉｎｕｘ ｗｉｔｈ ｏｐｅｎ ｓｏｕｒｃｅ ｃｏｄｅｓ， ｉｓ ａｄｏｐｔｅｄ ａｓ ｉｔｓ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ＭＣＸ３１４ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈｉｐ ｆｒｏｍ ａ Ｊａｐａｎｅｓｅ ｃｏｍｐａｎｙ ＮＯＶＡ ｉｓ ｕｔｉｌｉｚｅｄ ｉｎ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｉｇｎａｌ ｏｕｔｐｕｔ． Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ， ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ ｔｒａｊｅｃ－ ｔｏｒｙ ｏｆ ｅｘｃａｖａｔｏｒｓ ｃａｎ ｂｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ ｒｅａｌ－ ｉｚｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｌｅｖｅｌｉｎｇ ｌａｎｄｓｃａｐｅ， ｔｒｉｍｍｉｎｇ ｓｌｏｐｅ ａｎｄ ｔｒｅｎｃｈｅｓ． Ｉｔ ａｌｓｏ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｅｘｃａｖａｔｉｎｇ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ， ｒｅｄｕｃｅｓ ｄｒｉｖｅｒ＇ ｓ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ， ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｓｐｅｅｄｓ ｕｐ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ

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ｐｒｏｇｒｅｓｓ． Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ， ｈａｒｄｗａｒｅ ｄｅｓｉｇｎ， ｈａｒｄｗａｒｅ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ， ｓｏｆｔｗａｒｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｄｒｉｖｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍｓ ａｒｅ ｅｘｐａｔｉａｔｅｄ， ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ｔｏ ｄｅｖｅｌｏｐ ｔｏｗａｒｄ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｉｚａｔｉｏｎ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ． Ｋｅｙｗｏｒ ｄｓ：Ｅｘｃａｖａｔｏｒ Ｓｍａｒ ｔ ｃｏｎｔｒ ｏｌ Ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ Ｉｎｔｅｇｒ ａｔｅｄ ｃｉｒ ｃｕｉｔ

Ｍｏｄｅｌ ＬＸＬ１０００ Ｐａｖｅｍｅｎｔ Ｍｉｌｌｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｍｏｄｅｌ ＬＸＬ１０００ ｍｉｌｌｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ｉｓ ａ ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ ｎｅｗ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｐａｖｅｍｅｎｔ ｍｉｌｌｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓｌｙ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｂｙ Ｔｉａｎｊｉｎ Ｄｉｎｇ－ ｓｈｅｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． Ｔｈｅ ｍａｃｈｉｎｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｍｅ－ ｃｈａｎｉｃａｌ， ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ ｆｅａｔｕｒｅｓ ａ ｒａｔｉｏｎａｌ ｏｖｅｒａｌｌ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ． Ｃｕｍｍｉｎｓ ｅｎｇｉｎｅ， ｉｍｐｏｒｔｅｄ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ ｍａｋｅ ｉｔ ｓｕｐｅｒ ｉｎ ｐｅｒｆｏｒ－ ｍａｎｃｅ ａｎｄ ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ． Ｉｔ ｆｅａｔｕｒｅｓ ａ ｍａｘｉｍｕｍ ｍｉｌｌｉｎｇ ｗｉｄｔｈ ｏｆ １０１０ｍｍ， ｍｉｌｌｉｎｇ ｄｅｐｔｈ ｏｆ １５０ｍｍ ａｎｄ ｉｔｓ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆ ｍｉｌｌｉｎｇ ｃｉｒｃｌｅ ｉｓ ６６０ｍｍ， ｒａｔｅｄ ｐｏｗｅｒ ｏｆ ｅｎｇｉｎｅ ｉｓ １３２ｋＷ ａｔ ｔｈｅ ｓｐｅｅｄ ｏｆ ２２００ｒ／ｍｉｎ， ｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎｇ ｓｐｅｅｄ ｉｓ ０ ￣７ｋｍ／ｈ， ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｐｅｅｄ ｉｓ ０ ￣３０ｍ／ｈ， ｏｖｅｒａｌｌ ｗｅｉｇｈｔ ｉｓ １４５００ｋｇ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｗｅｉｇｈｔ ｉｓ １５５００ｋｇ． Ｉｔ ｅｍｐｌｏｙｓ ｒｅａｒ － ｌｏｃａｔｅｄ ｗｏｒｋ ｔｏｏｌ， ｔｈｅ ｍｉｌｌｉｎｇ ｈｅａｄ ｗａｓ ｐａｒａｍｅｔｅｒ － ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｎｙ ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓｌｙ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｐｉｒａｌ ｃｏｎ－ ｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｌｌｉｎｇ ｔｅｅｔｈ ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｅｊｅｃｔｉｎｇ ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ ｗｅｒｅ ａｌｌ ３Ｄ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ． Ｔｈｅ ｓｐｉｒａｌ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｍｉｌｌｉｎｇ ｔｅｅｔｈ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｓａｔｉｓｆａｃ－ ｔｏｒｙ ｒｅｓｕｌｔ ｉｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ． Ｍａｔｅｒｉａｌ ｃｏｎｖｅｙｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｐｏｓｉｔｉｏｎｅｄ ｂｅｈｉｎｄ ｔｈｅ ｍａｃｈｉｎｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｈｏｏｔｉｎｇ ａｎｇｌｅ ｃａｎ ｂｅ ａｄｊｕｓｔｅｄ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｌｙ ｏｒ ｖｅｒ－ ｔｉｃａｌｌｙ ｉｎ ± ２０° ｒａｎｇｅ ｓｏ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｉｌｌｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｃａｎ ｂｅ ｅａｓｉｌｙ ｄｕｍｐｅｄ ｏｎｔｏ ａ ｔｒｕｃｋ ｄｕｒｉｎｇ ｍｉｌｌｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ． Ｉｔｓ ｗｉｄｅ ｆｒｏｎｔ ｓｉｇｈｔ ｅｎｓｕｒｅｓ ｏｐｅｒ－ ａｔｉｏｎ ｓａｆｅｔｙ． Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｉｎｃｌｕｄｅ ｎｅｕｔｒａｌ ｓｔａｒｔ， ｂａｃｋｕｐ ａｌａｒｍ ａｎｄ ｐｌｕｇ－ ｉｎ ｗｏｒｋｉｎｇ ｌｉｇｈｔｓ （ｉｎ ｓｅｖｅｒａｌ ｐｌａｃｅｓ）． Ａ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅｓ ｏｆ ｗｏｒｋ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ： ｗｈｅｎ ｗｏｒｋ ｓｙｓｔｅｍ ｐｒｅｓ－ ｓｕｒｅ ｒｅａｃｈｅｓ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｓｅｔｔｉｎｇ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｖａｌｕｅ， ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｙｓｔｅｍ ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ ｔｏｇｇｌｅ ｍａｃｈｉｎｅ ｓｐｅｅｄ ｔｏ ｌｏｗ ｇｅａｒ ａｎｄ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ ｔｈｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｌａｒｍｉｎｇ ｌｉｇｈｔ ｉｓ ｆｌｉｃｋｅｒｉｎｇ ｔｏ ｒｅｍｉｎｄ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｏｒ ｔｏ ｌｏｗｅｒ ｔｈｅ ｓｐｅｅｄ ｓｏ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍａｃｈｉｎｅ ｒｅｔｕｒｎｓ ｔｏ ｂｅｓｔ ｗｏｒｋ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｔｏ ｇｏ ｏｎ ｗｏｒｋｉｎｇ． Ｔｒｉａｌ ｔｅｓｔ ｏｎ ｍｏｄｅｌ ＬＸＬ１０００ ｍｉｌｌｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍａｃｈｉｎｅ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ｅａｓｙ ａｎｄ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ， ｓｔａｂｌｅ ｗｏｒｋ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ， ｈｉｇｈ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅ ｍｉｌｌｉｎｇ ｄｅｐｔｈ． Ｋｅｙｗｏｒ ｄｓ：Ｍｉｌｌｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ Ｓｔｒ ｕｃｔｕｒ ｅ Ｐｅｒ ｆｏｒ ｍａｎｃｅ ｐａｒ ａｍｅｔｅｒ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｓｅｌｆ－ ｌｅｖｅｌｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｂａｃｋｈｏｅ Ｌｏａｄｉｎｇ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ ｗｉｔｈ Ｓｕｐｐｏｒ ｔ Ｆｒ ａｍｅ Ｌｉｎｋａｇｅ Ｗｉｔｈ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｓｅｌｆ－ ｌｅｖｅｌｉｎｇ， ｔｈｅ ａｎｇｌｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｂｕｃｋｅｔ ａｎｄ ｂｏｏｍ ｃａｎ ｂｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ ａｄｊｕｓｔｅｄ ｂｙ ｂｕｃｋｅｔ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｂｏｏｍ ｌｉｆｔｉｎｇ ｔｏ ａｖｏｉｄ ａｃｃｉｄｅｎｔ ｏｆ ｂａｃｋｗａｒｄ ｍａｔｅｒｉａｌ ｓｐｉｌｌａｇｅ ｏｆ ｂｕｃｋｅｔ． Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｌｏａｄｅｒ ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ｓｕｐｐｏｒｔ ｆｒａｍｅ ｌｉｎｋａｇｅ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｓｅｌｆ－ ｌｅｖｅｌｉｎｇ ｉｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ． Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｂｕｃｋｅｔ ｒｅａｃｈｅｓ ｉｔｓ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｔｏ ｓｐｉｌｌ ｍａｔｅ－ ｒｉａｌｓ ａｓ ｔｈｅ ｂｏｏｍ ｉｓ ｌｉｆｔｉｎｇ， ｓｔｏｐ ｔｈｅ ｂｏｏｍ， ａｄｊｕｓｔ ｔｈｅ ａｎｇｌｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｂｕｃｋｅｔ ａｎｄ ｂｏｏｍ， ｔｉｌｔ ｔｈｅ ｂｕｃｋｅｔ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｌｉｆｔ ｔｈｅ ｂｏｏｍ， ｒｅｐｅａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｕｎｔｉｌ ｔｈｅ ｂｕｃｋｅｔ ｒｅａｃｈｅｓ ｉｔｓ ｄｕｍｐｉｎｇ ｐｏｓｉｔｉｏｎ． Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｙｓ－ ｔｅｍ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｄｉａｇｒａｍ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｓｅｌｆ － ｌｅｖｅｌｉｎｇ ｏｆ ｂｕｃｋｅｔ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ａｎｄ ｒｅｌａｔｅｄ ｆｅｅｄｂａｃｋ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｂｕｃｋｅｔ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｉｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ． Ｌｉｆｔｉｎｇ ｔｉｍｅ ｗａｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｂｅｔｗｅｅｎ ｂｏｏｍｓ ｗｉｔｈ ａｎｄ ｗｉｔｈｏｕｔ ｌｅｖｅｌｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎ． Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｂｏｏｍ ｌｉｆｔｉｎｇ ｔｉｍｅ ｉｓ ｐｒｏｌｏｎｇｅｄ ｓｌｉｇｈｔｌｙ ｗｉｔｈ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｌｅｖｅｌｉｎｇ ｂｕｔ ｉｔ ｉｓ ｓｔｉｌｌ ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ ７ｓ ｏｆ ｎａｔｉｏｎａｌ ｓｔａｎｄａｒｄ． Ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｌｅｖｅｌｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｈａｓ ｂｅｅｎ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｍｏｄｅｌ ＸＧ７６５ ｂａｃｋｈｏｅ－ ｌｏａｄｅｒ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ ｂｙ Ｘｉａｇｏｎｇ Ｇｒｏｕｐ ａｎｄ ｓａｔｉｓｆａｃｔｏ－ ｒｙ ｃｕｓｔｏｍｅｒ ｒｅｓｐｏｎｄ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ．



  本文关键词：军用工程机械远程监控系统的车载状态监测模块设计，由笔耕文化传播整理发布。