[发明专利]一种基于CAN总线分布式工程机械监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种工程机械监控系统，具体是一种基于CAN总线分布式工程机械监控系统，属于工程机械监控系统技术领域。

背景技术

随着工程机械行业的高速发展,工程机械控制系统的市场需求不断增大。由于工程机械的施工环境具有高温、高振、环境恶劣的特性,一般的民用级控制系统不能满足工程机械的使用要求。

目前工程机械行业所使用的控制系统大多数是国外进口产品。国外的控制系统不仅价格昂贵,而且售后服务不及时，技术支持存在沟通障碍，不利于国内工程机械控制水平的提高。。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种基于CAN总线分布式工程机械监控系统，该系统适应于工程机械的特殊应用环境，稳定性好，可靠性高，并且具有较强的灵活性和扩展性，适合用来开发多品种小批量的工程机械控制系统。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于CAN总线分布式工程机械监控系统，包括远程监控与调度模块、GSM通信模块、远程通信单元模块、GPS模块、CAN总线、控制单元、显示单元、分布式I/O单元，所述的远程监控与调度模块、GSM通信模块、远程通信单元模块、GPS模块的输出端口分别连接CAN总线的输入端口，CAN总线的输出端口分别连接控制单元、显示单元、分布式I/O单元的输入端口，所述的控制单元通过中央处理器分别与信号调理电路、驱动电路连接，信号调理电路连接传感器，驱动电路连接执行器；所述的分布式I/O单元分别与信号调理电路、驱动电路连接，信号调理电路连接传感器，驱动电路连接执行器。

进一步，控制单元采用LPC2292作为控制芯片。

进一步，显示单元采用ARM92410作为主控芯片。

本发明适应于工程机械的特殊应用环境，稳定性好，可靠性高，并且具有较强的灵活性和扩展性，适合用来开发多品种小批量的工程机械控制系统，具有一定的应用推广价值。

附图说明

图1是本发明的原理结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种基于CAN总线分布式工程机械监控系统，包括远程监控与调度模块、GSM通信模块、远程通信单元模块、GPS模块、CAN总线、控制单元、显示单元、分布式I/O单元，所述的远程监控与调度模块、GSM通信模块、远程通信单元模块、GPS模块的输出端口分别连接CAN总线的输入端口，CAN总线的输出端口分别连接控制单元、显示单元、分布式I/O单元的输入端口，所述的控制单元通过中央处理器分别与信号调理电路、驱动电路连接，信号调理电路连接传感器，驱动电路连接执行器；所述的分布式I/O单元分别与信号调理电路、驱动电路连接，信号调理电路连接传感器，驱动电路连接执行器。

进一步，控制单元采用LPC2292作为控制芯片，该芯片功耗超低,使得控制部件的空载功耗非常低，不到3W，确保了控制部件具有稳定、可靠和长寿命的特点。

进一步，显示单元采用ARM92410作为主控芯片。

以混凝土泵车为例来说明工程机械的控制特点，每台泵车的作业控制是相对独立的；但是建筑公司需要对他们拥有的多台泵车进行位置跟踪、调度管理，并了解每辆车的工作情况和车辆健康状态；泵车生产单位需要对卖出的所有泵车进行位置跟踪、车辆健康状态实时监控、质量数据统计建立高度信息化的售后技术服务系统。可见工程机械的控制分为两部分：单个工程机械的作业控制和多工程机械的机群调度和监控。

基于工程机械控制的以上特点，工程机械的作业控制系统采用分布式现场总线控制技术，而机群调度和远程监控采用公用GSM/GPRS无线通信网络技术组成集中式远程调度和监控系统。

现场总线是连接现场智能设备和自动化系统的数字式,双向传输、多分支结构的通信网络。它实现了网络技术向现场智能设备的延伸，从而构成分布式自动化系统。应用较为广泛的现场总线有：CAN总线、Lonwork、Profibus、现场基金会总线FF等等，其中CAN总线由于具有以下一些显著的优点而得到了广泛的应用[2]:

通信介质可以是双绞线，两根总线，布线简单，成本低，总线利用率高；

通信速最高可达1Mbps的传输速率，直接通信距离最远可达10km[2]。

采用无破坏性的基于优先权的逐位仲裁技术，避免高负载情况下出现网络瘫痪，同时满足不同优先级信息的不同实时性要求。