[发明专利]一种基于多传感器网络的工况载荷分析系统

说明书

本发明公开了一种基于多传感器网络的工况载荷分析系统，包括控制器、车身姿态传感器、压力传感器、发动机扭矩传感器、变速箱扭矩传感器、车速传感器、发动机转速传感器、物联网网关，车身姿态传感器、压力传感器、发动机扭矩传感器、变速箱扭矩传感器、车速传感器、发动机转速传感器均与控制器之间通信连接，控制器通过物联网网关与远程数据平台进行数据通信。利用该系统实现对工况载荷实时分析，分析的结果应用于机械工作装置的控制，介入到辅助驾驶功能及自动档位控制功能，实现对机械操作的简化，减少操作机手的劳动强度，同时提高作业效率。

技术领域

本发明涉及一种基于多传感器网络的工况载荷分析系统。

背景技术

对于大型工程机械而言，驱动系统由于负载高，所消耗的能源基数大，国内外相关机构及企业均投入巨大的成本在节能技术上进行研发试验。节能高效驱动技术研究方向很广，混合动力、均质压燃、燃油添加剂、高效传动系、轻量化车体等。针对不同的使用环境及特点，不同的产品采用不同的技术。其中传动系是动力总成的重要组成部分，提高其工作效率对能耗控制非常重要。

随着技术的发展，不仅发动机的控制由传统的机械泵喷油方式升级普及至现在的电喷方式，驱动系统的执行机构也全面实现了电控。液压驱动系统的电比例元件的普及以及液力变速箱电控技术的应用，使得驱动系统可以完全的由电控系统控制。 目前的路面机械传动系匹配均采用简单的电传操作控制，但是没有在操作机构和驱动执行机构之间构建具有实时匹配的控制算法。本研究项目是基于目前的电传操控硬件基础和发动机所具备的功率曲线切换技术，将工况判断、驱动系统能量流控制等技术嵌入到传动系统中，实现对传动系统的优化。

现有技术中，中国专利CN 203376644 U公开了多传感器智能循迹车模，包括带车轮的底盘机构及设置在底盘机构上的行走机构、主控制机构和传感器机构，该技术的优点是能准确预判路径，提高运行效率。现在的工程车辆大量采用了CAN总线技术和可编程控制器技术，且发动机的燃油系统实现自动控制，给车辆的日常维护带来了很大的困难，同时对检测诊断技术要求很高。传统的多传感器技术由于大量传感器的使用，使得车辆布线复杂、检测困难，且容日发生干涉，并且当今时代是一个信息化时代，设备如何更好的接入互联网内也是现今需要考虑的问题。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于多传感器网络的工况载荷分析系统，通过无线传感器组网，将车辆各个关键点的数据采集到控制器，控制器结合工况载荷分析模型，辅助驾驶员进行档位控制，并通过物联网网关将数据上传到远程数据平台。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于多传感器网络的工况载荷分析系统，其特征在于：包括控制器、车身姿态传感器、压力传感器、发动机扭矩传感器、变速箱扭矩传感器、车速传感器、发动机转速传感器、物联网网关，车身姿态传感器、压力传感器、发动机扭矩传感器、变速箱扭矩传感器、车速传感器、发动机转速传感器均与控制器之间通信连接，控制器通过物联网网关与远程数据平台进行数据通信；其中：

车身姿态传感器用于采集车辆前后左右的倾角大小，以此来判断当前车辆所处的姿态是什么样的；

压力传感器用于采集系统关键点的液压系统压力大小，用以辅助判断当前车辆系统的载荷情况；

发动机扭矩传感器用于采集当前发动机的输出扭矩，变速箱扭矩传感器用于采集变速箱的输出扭矩，该两点扭矩用于辅助控制器判断当前所处工况；

控制器整合所有输入信息，并结合工况载荷分析模型，判断当前车辆工况与驾驶员意图，辅助驾驶人员自动档位的控制，并将所有数据按照时间轴通过物联网网关发送到远程数据平台。

所述车身姿态传感器、压力传感器、发动机扭矩传感器、变速箱扭矩传感器、车速传感器、发动机转速传感器均为无线传感器。