[发明专利]工程机械车辆联网应用的凿岩钻车车载终端装置

说明书

技术领域

本发明属于矿山机械、工程机械车辆、大型装备制造领域，涉及一种具有联网及自动化控制功能的凿岩钻车车载终端装置。

背景技术

工程机械车辆包括挖掘机、旋挖钻机、凿岩钻机、装载机、起重机、压桩机、压路机、推土机等等各种工程车辆，属于高端装备制造业。在重大工程建设、矿山开采等领域发挥巨大作用。随着技术的发展，工程机械车辆的发展趋势是自动化、电子化、智能化、信息化。当前现有工程机械车辆在控制自动化、人机交互显示等方面都有不足，导致机器控制复杂，实时数据不能按需求显示，这都给操作人员带来一定困难；同时当前现有工程机械车辆的远程数据通信、车辆联网控制等功能都不太完善，管理人员无法及时掌握车辆信息并对车辆进行远程控制，不能够有效地管理联网车辆。 

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种工程机械车辆联网应用的凿岩钻车车载终端装置。 

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种工程机械车辆联网应用的凿岩钻车车载终端装置，它主要由主处理器板与从处理器板通过CAN总线相连组成；其中，所述主处理器板包括：主处理器、SPI FLASH、NAND FLASH、DDR芯片、2G/3G通信模块、GPS模块、显示模块、倾角传感器和电源模块等；SPI FLASH、NAND FLASH、DDR芯片、2G/3G通信模块、GPS模块、显示模块、倾角传感器和电源模块均与主处理器相连；所述从处理器板包括：从处理器、控制模块、开关量采集模块、模拟信号采集模块、倾角传感器、凿岩孔深测量模块和电源模块等；所述控制模块、开关量采集模块、模拟信号采集模块、倾角传感器、凿岩孔深测量模块和电源模块均与从处理器相连。

本发明的有益效果是，本发明工程机械车辆联网应用的凿岩钻车车载终端装置创新地使用了双处理器系统架构设计，提高了联网车载终端的抗干扰能力，并保证控制的实时性要求，实现了车辆的远程数据传输、联网控制和人机交互显示等功能，提高凿岩钻车系统的自动化和信息化水平。本发明的车载终端也适用于其它用途的工程作业车辆，具有广泛的应用，是未来工程车辆车载终端的发展方向。

附图说明

图1为工程车辆终端及服务器连接示意图；

图2为主处理器板硬件框图；

图3为主处理器与显示模块的连接示意图；

图4为主处理器板工作流程图；

图5为正常工作状态下主处理器板工作流程图；

图6为程序维护状态下主处理器板工作流程图；

图7为从处理器板硬件框图；

图8为1路输出控制电路原理图；

图9为1路开关量采集电路原理图；

图10为1路电阻型模拟信号采集电路原理图；

图11为1路电压型模拟信号采集电路原理图；

图12为1路电流型模拟信号采集电路原理图；

图13为从处理器板工作流程图。

具体实施方式

以下结合附图和实施实例对本发明作进一步说明。

1.系统整体框架

如图1所示，本发明车载终端装置主要由主处理器板与从处理器板通过CAN总线相连组成。主处理器板负责建立和维护远程数据连接、GPS定位、人机交互显示、凿岩钻车车身倾角数据采集和程序维护等功能。从处理器板负责凿岩钻车的自动化控制系统：包括开关量和模拟信号的采集、控制凿岩钻车动作的开关量的输出以及凿岩钻车钻臂倾角数据和凿岩孔深数据的采集处理。并将凿岩钻车实时数据传递给主处理器板。主处理板和从处理器板之间采用CAN总线连接。主处理器板与服务器之间建立远程数据连接。

本发明采用双处理器架构的目的是将钻车的控制系统与车载终端装置的其他部分隔离开来，减少其他部分对控制系统的干扰，保证凿岩钻车控制系统的正常工作。

2.主处理器板的硬件系统

图2说明主处理器板的硬件结构，主处理器板包括：主处理器、SPI FLASH、NAND FLASH、DDR芯片、2G/3G通信模块、GPS模块、显示模块、倾角传感器和电源模块；其中，SPI FLASH、NAND FLASH、DDR芯片、2G/3G通信模块、GPS模块、显示模块、倾角传感器和电源模块均与主处理器相连。

如图2所示，主处理器U11可以采用ADI公司的ADSP-BF54X DSP芯片，但不限于此。ADSP-BF54X系列处理器支持多达4个同步串行端口，多达2个CAN总线接口，多达152个通用IO端口，支持16位或24位LCD屏接口，支持USB接口等。