[发明专利]一种基于驾驶状态监控的挖掘机保护系统及方法

说明书

本发明公开一种基于驾驶状态监控的挖掘机保护系统及方法，包括主控制器、操控单元、整车传感器单元、发动机控制单元、仪表、驾驶状态监控器、摄像头、数据记录仪、GPS装置、远程监控中心；操控单元与整车传感器单元分别与主控制器连接，主控制器通过CAN总线分别与发动机控制单元、仪表、驾驶状态监控器、数据记录仪、GPS装置连接，GPS装置与远程监控中心连接，驾驶状态监控器与摄像头连接。本发明通过对用户异常操作、疲劳驾驶及系统故障状态的监控，并结合故障诊断数据库，实现对用户驾驶状态的记录、分析与提示，在为故障诊断与预测、责任判定及售后服务提供数据依据的同时，规范和改善用户操作习惯，提高整机设备的安全性与可靠性。

技术领域

本发明涉及一种基于驾驶状态监控的挖掘机保护系统及方法，属于挖掘机控制技术领域。

背景技术

目前，挖掘机在各类工程及基建项目中广泛使用。挖掘机工作环境复杂多变，工况恶劣，很多驾驶人员存在不良的驾驶、操作习惯，比如频繁启动发动机，易导致起动马达、蓄电池等部件损坏；在低温高速运行或者在高速状态下直接熄火，易引起发动机涡轮增压器故障等问题；还有在系统压力、温度、液位等异常报警状态下，仍然带故障作业，造成系统部件加剧损坏；还包括疲劳驾驶，打电话、抽烟等违规作业行为。

对于上述问题，目前可通过技术手段限制用户操作，如一种挖掘机柴油发动机启动和停机保护系统及方法(CN201210256038.6)、挖掘机安全控制系统及方法(CN201310567692.3)，上述方案应用在液压挖掘机上可有效降低风险，保护人身和设备安全。但上述方案限制用户操作条件过多，尤其针对发动机启动条件限制较多，用户在紧急情况下，如遇突发洪水、道路紧急避让、逃离危险区域等状况，无法快速启动操作发动机，从而带来潜在安全隐患；同时，缺少相关数据记录及分析方法，无法为故障诊断与预测、责任判定及售后服务提供可靠的数据依据，也不利于有效纠正改善驾驶人员的操作习惯。

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驾驶状态监控的挖掘机保护系统及方法，可通过对用户异常操作、疲劳驾驶及系统故障状态的监控，并结合故障诊断数据库，实现对用户驾驶状态的记录、分析与提示，在为故障诊断与预测、责任判定及售后服务提供数据依据的同时，进一步规范和改善用户操作习惯，提高整机设备的安全性与可靠性。

为了实现上述目的，本发明采用的一种基于驾驶状态监控的挖掘机保护系统，包括主控制器、操控单元、整车传感器单元、发动机控制单元、仪表、驾驶状态监控器、摄像头、数据记录仪、GPS装置、远程监控中心；

所述操控单元与整车传感器单元分别与主控制器连接，所述主控制器通过CAN总线分别与发动机控制单元、仪表、驾驶状态监控器、数据记录仪、GPS装置连接，所述GPS装置与远程监控中心连接，所述驾驶状态监控器与摄像头连接。

作为改进，所述操控单元包括钥匙开关、油门旋钮、手柄、行走脚踏、安全锁定杆，并分别与主控制器端口连接，由主控制器采集各操控设备的操作状态。

作为改进，所述整车传感器单元包括液压、动力及润滑系统中的压力、温度、污染、液位传感器和整机水平倾角传感器，并分别与主控制器端口连接，由主控制器采集各传感器的数据信号。

作为改进，所述仪表为触摸型显示屏，安装于驾驶室右前侧。

作为改进，所述摄像头集成安装于仪表上方。

作为改进，所述驾驶状态监控器与摄像头通过信号线连接，用于采集处理摄像头的视频数据，并将提示信息发送至仪表，同时将异常信息发送至数据记录仪存储。

作为改进，所述数据记录仪安装于驾驶室后侧支架上方，用于存储系统驾驶违规数据及视频信息。

作为改进，所述远程监控中心与GPS装置通过无线连接，远程监控中心用于存储系统驾驶违规数据及视频信息。