[发明专利]一种道路工程机械数字化智能改造方法

权利要求书

1.一种道路工程机械数字化智能改造方法，其特征在于，包括如下具体步骤：

S1：以现有施工机械作为终端设备，对其进行改造，建立施工机械智能操作系统；具体如下：

S11：针对既有的不带CAN总线控制器的终端设备：利用CAN总线建立终端设备上高精度导航、IMU以及各电子设备间的连接，通过CAN总线控制器与无人驾驶控制单元连接，利用窄带通讯终端与远程控制中心建立信息传输连接；

S11：针对不带CAN总线控制器的终端设备：通过继电器建立终端设备与PLC工业控制器的连接，并通过PLC工业控制器控制终端设备上的高精度导航、IMU以及各电子设备，PLC工业控制器与无人驾驶控制单元连接，利用窄带通讯终端与远程控制中心建立信息传输连接；

S2：系统后台采用B/S架构模式开发，以通信方式获取施工机械的数据信息，在系统后台的电子图上实时调度、显示当前施工机械的各类运行状态；具体如下：

S21：PLC工业控制器作为控制单元主机使用，用于控制单元与系统的衔接，通讯采用自由口通讯、Rola与PLC通信、PLC与各控制单元联动，控制PLC操作继电器；

S22：打通CAN软、硬件接口，初始化CAN接口，实现其通信功能；

S23：处理CAN及RS422串口，实现4G+LORA与终端设备的通讯功能

S24：打通窄带通讯软件接口：利用4G模块与平台服务器进行数据传输，在4G模块嵌入一个TCP/IP栈，终端设备可通过串口向4G模块发送AT命令来配置4G模块，使用TCP/IP连接系统平台；

S25：利用平台开发的核心综合电子计算机管理软件，实现路径规划，显示出终端设备的运行轨迹；

S3：通过现场指挥数据交换系统把各单元数据信息进行处理后，再推送给同一施工场地的单元，同时下发命令给车辆上PLC控制器以达到单元间互联互通，相互避让的效果。

2.根据权利要求1所述的一种道路工程机械数字化智能改造方法，其特征在于：所述施工机械智能操作系统包括ARM系统总控单元、窄带通讯终端、北斗RTK+捷联惯导系统、电子设备和控制部分、控制软件等部分。

3.根据权利要求2所述的一种道路工程机械数字化智能改造方法，其特征在于：所述电子设备和控制部分包括设置在终端设备上的摄像头、雷达、传感器、CAN总线ECU控制器和机械操作控制系统。

4.根据权利要求1所述的一种道路工程机械数字化智能改造方法，其特征在于：所述CAN总线基于数据链路层，主要传输的是CAN帧，CANde通讯帧主要分成五种：数据帧、远程帧，错误帧、过载帧和帧间隔。

5.根据权利要求1所述的一种道路工程机械数字化智能改造方法，其特征在于：步骤S21中，控制PLC操作继电器的上位机与下位机的具体通信流程为：当上位机发送继电器控制指令时，第一次发送生效对应继电器改变状态，后续发送为保持状态此设计定义为：控制步进；当发送停止后对应继电器持续数据时间参数为：t，单位：秒，当停止发送后此参数满足条件即断开继电器停止输出。

6.根据权利要求1所述的一种道路工程机械数字化智能改造方法，其特征在于：步骤S24中，终端设备通过4G模块向平台发送数据首先需要向4G模块发送“AT+QISEND＝0”，通知4G模块之后的内容是需要发送的数据，然后就可通过串口使用4G传输向平台发送数据。

7.根据权利要求1所述的一种道路工程机械数字化智能改造方法，其特征在于：步骤S25中，终端设备使用4G通讯技术通过MQTT协议将定位数据转发给数据处理服务器，数据处理服务器生成Json数据，发送给Web服务器，前端调用Web服务器的数据显示在界面上。