[发明专利]基于互联网的工程车辆远程监测及控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种工程车辆监测及控制系统，特别是指一种基于互联网的轮式工程车辆远程监测及远程控制系统。

背景技术

轮式工程车辆主要是指装载机、吊车、自卸车等工程专用车辆。主要应用于矿石开采、工程建设等恶劣环境。因此，该系统可实现远程监测车辆工作状态，以便及时进行精准定位及维修。由于轮式工程车辆不同于履带行走车辆，轮式工程车辆可在城市公路驾驶。因此，该系统同时可实现在城市道路中辅助驾驶以及在高危作业环境下远程控制自动驾驶，以保护驾驶员人身安全。

传统的GPRS网络的最高数据传输速率为172.6Kbps，不能满足系统使用要求。因此该系统所采用第四代移动通信技术，即4G网络或使用WLAN无线局域网技术接入互联网。第四代移动通信系统传输速率可达到20Mbps，甚至最高可以达到高达100Mbps，完全满足系统要求。WLAN无线局域网的传输速度可达到54Mbps，同样满足系统要求。

发明内容

本发明提供了一种实用可靠的基于互联网的工程车辆远程监测及控制系统。用以解决现有工程车辆在运输、作业及远程监测方面的不足。本发明的目的在于，无论何时何地，通过接入Internet网络的计算机或手机，实现真正意义上的远程监测工程车辆的各项数据；通过接入Internet网络的计算机或手机，实现在高危环境下作业的工程车辆的远程控制自动驾驶，以保护驾驶员的人身安全。

本发明是由远程监测系统和远程控制系统组成；

远程监测系统包括监测传感器、数据采集卡、机载电脑、labVIEW网络服务器、监控中心和手机；

监测传感器包括有速度传感器、倾角传感器，监测参数传感器包括油位传感器、蓄电池电量传感器、机油压力传感器、胎压传感器、驾驶室温度传感器、机油温度传感器、冷却水温度传感器、发动机转速传感器、冷却水位传感器；

速度传感器和倾角传感器安装在工程车辆底盘中心位置与数据采集卡连接；油位传感器安装在工程车辆油箱内与数据采集卡连接；蓄电池电量传感器安装在蓄电池负极与数据采集卡连接；机油压力传感器和机油温度传感器安装在工程车辆机油油箱内与数据采集卡连接；驾驶室温度传感器安装在工程车辆驾驶室内与数据采集卡连接；冷却水温度传感器和冷却水位传感器安装在工程车辆水箱内与数据采集卡连接；胎压传感器安装在工程车辆四个或多个轮胎气门处与数据采集卡连接；发动机转速传感器安装在叶片飞轮处与数据采集卡连接；

所述数据采集卡与集成GPS接收器的机载电脑连接，机载电脑内置的labVIEW软件编程的数据采集程序将数据采集卡采集到的传感器数据通过4G网络或WLAN无线局域网发布至labVIEW网络服务器；由接入监控中心或手机使用设定的用户名和密钥登录服务器获取实时数据；

所述的远程控制系统包括机载电脑、监控中心或手机、摄像头和变频器连接、控制中心，通过监控中心或手机使用设定的用户名和密钥通过互联网连接集成GPS接收器的机载电脑，机载电脑内置基于labVIEW软件编写的程序；机载电脑连接cRIO下位机。cRIO下位机与摄像头和变频器连接，再由变频器连接车辆控制系统。机载电脑通过收集摄像头采集的数据，控制变频器输出电压来调节工程车辆的转向系统、油门系统、制动系统；

机载电脑接入cRIO下位机，并与摄像头和变频器连接，基于labVIEW控制vi通过Internet网络内嵌发布至控制中心或手机请求控制；经控制中心或手机准备完毕允许控制客户端；控制中心或手机取得控制权后输入账户秘钥对客户端进行控制，此时，系统将会出现驾驶模式选择；

当工程车辆选择主动控制模式时，控制中心或手机将通过Internet网络控制labVIEW前面板调节电压输出，再由cRIO下位机板卡输出相应电压控制车辆控制系统，当工程车辆选择自动驾驶模式时，控制中心或手机将通过Internet网络控制labVIEW自动控制vi。通过调用摄像头采集道路信息获取图像二值化处理得到标志线中点坐标；采用模糊PIP算法使车辆航角和距离偏差减小，从而控制工程车辆沿交通标志线自动前行。

所述的远程监测系统的监测传感器将车辆运行状态数据通过数据采集卡、通过机载电脑内的labVIEW串口信息读取与处理，可获得精确的位置信息，并将监测传感器采集的数据实时处理，由4G网络或WLAN无线局域网接入Internet网络上传至labVIEW网络服务器。最后由监控中心和手机实时查看。

所述的车辆控制系统包括转向系统、油门系统和制动系统。