[发明专利]基于云网络测控系统的农业机械可靠性试验方法

权利要求书

1.一种基于云网络测控系统的农业机械可靠性试验方法，其特征在于：所述基于云网络测控系统的农业机械可靠性试验方法的测控系统主要由机具试验终端、云网络服务器、远程测控中心三部分组成，机具试验终端安装在被试机具上，远程测控中心包含固定式的控制中心、可联接互联网的移动终端，这两部分通过公共云网络链接在一起，实现数据的交互；该试验方法安装在机具试验终端上的机具试验终端PAC控制终端、网络型车载音视频处理终端、数据云网络服务器、视频云网络服务器、控制中心数据处理终端、移动端App查询控制上的专用软件来实现；其中：机具试验终端PAC控制系统主要用于采集被试机具的实时运行参数，包括油耗量采集器、PTO转速采集器、GPS车速距离传感器、CAN总线采集器、数据wifi模块、人体感应模组，其中油耗量采集器用于计量被试机械的实时与累计油耗，用于判断油耗量及平均负荷效率，PTO转速传感器用于采集被试机械的主要动力输出部分的作业状态及判断发动机的转速；GPS车速距离传感器用于测量被试机具的作业速度、作业距离、作业面积、作业轨迹参数；CAN总线采集器用于采集发动机ECU单元及机具ECU单元的运行参数，包括转速、油耗、各主要部分的温度、油量、压力、流量参数，网络型音视频处理系统用于采集被试机械的现场图像与音频信息，主要由网络型车载音视频处理终端、防水摄像机、视频采集控制模块、耐震存储设备、北斗/GPS接收机、音视频Wifi模块组成，其中，网络型车载音视频处理终端为主控模块，防水摄像机用于监测被试机械的发动机、农具、驾驶室位置的图像信息；视频采集控制模块用于接收机具PAC控制终端的指令，控制网络型车载音视频处理终端按照试验方法的要求执行监视、录像、报警操作；耐震存储设备用于现场存储作业过程中的关键时间段的音视频信息；北斗/GPS接收机用于测量位置、速度、运行轨迹参数，音视频Wifi模块用于网络型车载音视频处理终端与远程控制中心及视频云网络服务器的数据通迅；测控系统的远程测控中心由WEB网页查询控制、移动端App查询控制、电脑客户端查询控制、控制中心数据处理系统及大屏幕显示系统组成，其中，Web网页查询控制是基于网络浏览器的控制系统，只要能联接互联网的设备通过网页方式登录即可实现对被试机械的监测与控制；移动端App查询控制是用于手机、平板设备的控制方式；电脑客户端查询控制是用于PC端的查询控制方式；控制中心数据处理是将各机具试验终端采集的数据进行分析处理，按照试验方法的要求，输出标准实验报告的系统，大屏幕显示系统安装于主控中心，实时显示被控远程机具试验终端的实际作业图像、运行数据、已完成工作量参数；测控系统的云网络服务器包括互联网接入设备、数据云网络服务器、视频云网络服务器组成，其中互联网接入设备实现各部分的数据链接，由固定网络、Wifi网、3G、4G或专用网络实现；远程测控中心直接通过云网络访问控制机具试验终端，或者通过互联网接入设备访问数据云网络服务器、视频云网络服务器的数据；

所述机具试验终端PAC对被试机具试验状态的判断逻辑为：以发动机转速和车速判断停机或启动或怠速；以车速和PTO转速判断运输作业或田间作业的工作模式；对有效田间工作作业负荷系数的参考量的判断逻辑为：以车速、PTO转速和作业功率/PTO标定功率比值的55％判断田间作业是否有效，或者以车速、PTO转速和作业油耗/PTO标定功率油耗比值的55％判断田间作业是否有效；对试验机具故障的判断及分类统计的判断逻辑为：以停机、视频信息和整机状态的ECU数据判断故障，并按照试验方法标准规定的故障类型自动分类统计；

具体的判断流程如下：

发动机空转怠速时间：要求统计该工况的时间、油耗；设置临界判定条件为：测得发动机油耗G_油耗≠0、行驶速度n_轮≠0；实现过程为：试验机启动，开启试验软件程序，当达到该临界条件时，试验程序自动进入怠速空转模式，同时开启视频监控，延时3min后持续询问，直至人工选择正常、故障或维护，否则仍按原模式运行；

空行作业时间：要求被试机具从驻地到地头未进行田间作业时的行走时间，计入工作时间，统计时间、油耗、按5h空行时间折算1h工作时间；设置临界判定条件为：测得发动机油耗G_油耗≠0、行驶速度n_轮≠0；实现过程为：当达到该临界条件时，试验程序自动进入空行作业模式；

负荷作业时间：要求田间作业开始至结束时间累计，记录日期、田间作业类型、负荷系数、平均小时油耗、总油耗量、工作档位、作业时间；程序中负荷系数随时计算，其余项目进行作业班次统计，全部试验结束后按照标准规定对各项进行统计；地头转弯时间，计入负荷作业时间，统计时间、油耗；设置临界判定条件为：当测得发动机油耗G_油耗≠0、行驶速度n_轮≠0、负荷系数达到30%提醒；实现过程为：1、进入田间，空行模式下，当达到该临界条件，且其中的负荷系数≥30%为大负荷系数提醒是否进入田间作业模式，人工选择开启田间作业模式；田间作业模式下，当达到该临界条件，且其中的负荷系数＜30%为小负荷系数提醒，小负荷系数提醒选择是否结束田间作业；2、进入田间作业时，自动开启视频监控，延时10min后关闭；

停机时间：要求统计停机时间；设置临界判定条件为：测得发动机油耗G_油耗＝0、行驶速度n_轮＝0；实现过程为：当达到该临界条件时，程序自动进入停机模式，并自动开启视频监控，视频监控具备视频识别功能，正常停机期间，每10min拍摄0.5min并保存，直至下次作业开始；

故障修复工作时间、维护保养时间：要求统计故障判定、修复、调试时间之和，记录故障、时间，其中不包括人为或自然耽误的时间；统计各级保养维护时间，其中不包括人为或自然耽误的时间；设置临界判定条件为：测得发动机油耗G_油耗＝0、行驶速度n_轮＝0；实现过程为：停机模式下，自动开启视频监控，如发生拖拉机振动、活动物体，视频监控能自动识别捕捉拍摄，同时发出指令使试验程序自动开启故障修复模式或维护保养模式供选择，模式选择后，视频监控保持不间断拍摄故障判定、修复、调试过程或维护保养过程，直至故障修复程序结束；停机模式下，如发生试验程序自动开启故障修复模式或维护保养模式供选择，而未选择，则试验程序自动按故障修复模式进行统计。