工程机械远程监控系统研究

论文摘要

随着我国经济的发展,机械制造业和交通运输业发展迅猛,工程机械作为我国制造业的重要组成部分,是我国制造业中发展最快、最平稳、经济效益和产品市场前景最好、行业竞争能力较强的行业。如何进一步提高我国工程机械的国际竞争力,推进技术改造和升级、提升信息化技术水平受到各企业的广泛关注,特别是对工程机械的远程监控,越来越受到企业的重视。考虑到智能化工程机械对数据可靠性、实时性要求,论文利用GPRS和GPS技术实现了对远程移动式工程机械设备的定位跟踪、实时在线监控、远程调试、故障报警及维护、专家诊断等功能,有效提高了工程机械的远程管理与维护水平。论文首先介绍了工程机械远程监控管理系统的构架方法,简要分析了系统的5个组成部分：车载控制器的设计,GPS终端设计,信息处理中心的设计,数据库系统的设计和远程实时监控管理平台的设计针对起重车状态监测与远程数据传输的需求,论文设计了起重车专用车载智能控制器硬件平台。该硬件平台具有52路传统电气接口和两路CAN总线接口,具备数据储存功能,具有增强的CAN总线信息采集能力和简单的故障判断能力。为了提高工程机械设备的可靠性,论文建立了设备液压系统、燃油系统等关键部件故障树,结合设备工作过程中的运行参数,采用模糊神经网络智能推理和识别算法,实现了故障诊断系统的设计。最后,针对工程机械产品特点,论文研发了一套工程机械远程监控管理平台,实现了工程机械运行工况远程实时监测,并能够以虚拟仪表图形化界面方式直观形象地显示。同时,设计了工程机械作业分析及统计功能,通过对大量工程机械运行工作信息的数据挖掘和统计分析,实现设备图形化作业回放。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景与目的
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 知识产权状况分析
• 1.4 本文的主要研究内容及结构安排
• 第2章 总体设计方案
• 2.1 系统原理及组成
• 2.1.1 车载控制器
• 2.1.2 GPS终端
• 2.1.3 信息处理中心
• 2.1.4 数据库系统
• 2.1.5 远程实时监控管理平台
• 2.2 本章小结
• 第3章 车载控制器设计
• 3.1 控制器的系统资源
• 3.1.1 电气信号接口设计
• 3.1.2 CAN总线接口设计
• 3.1.3 软件开发平台设计
• 3.2 控制器的主要功能
• 3.2.1 CANopen协议接口功能
• 3.2.2 标准CAN总线数据的收发功能
• 3.2.3 现场数据存储功能
• 3.2.4 电气信号接口输入输出功能
• 3.3 控制器的可靠性设计
• 3.4 控制器的应用
• 3.5 本章小结
• 第4章 工程机械典型故障建模与诊断
• 4.1 液压系统故障模型
• 4.2 燃油系统故障模型
• 4.2.1 喷油器故障
• 4.2.2 进排气系统故障
• 4.2.3 润滑系统故障
• 4.2.4 冷却系统故障
• 4.2.5 增压器故障
• 4.3 工程起重车故障诊断整体流程
• 4.4 基于模糊神经网络的智能诊断算法研究
• 4.5 本章小结
• 第5章 远程监控管理平台
• 5.1 远程监控管理平台各功能模块
• 5.1.1 轨迹回放、作业监视子模块
• 5.1.2 远程控制、故障诊断子模块
• 5.1.3 作业分析、统计报表子模块
• 5.1.4 售后服务、智能调度子模块
• 5.1.5 通知服务、维保提醒子模块
• 5.2 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录