[发明专利]工程机械机载远程数据采集装置与方法

摘要

本发明公开一种工程机械机载远程数据采集装置与方法。所述装置包括：中央信号处理控制器、远程通讯模块、身份识别模块、GPS位置信息采集模块、两个CAN总线通信模块、实时时钟模块、电池与充电模块、静态数据存储模块、电源选择与自断电模块、电源管理与复位模块、编程调试模块等；所述方法包括具有一个发送周期与多种可配置且可选择的采集周期，时间标签由实时时钟模块提供，实时时钟模块的实时时钟由GPS授时时钟校正，延时自断电，GPS经纬度信息采用独立的较长的采集周期；本发明所述的装置与方法具有很高的普适性、兼容性与易扩展性，能满足基于CAN总线的各种工程机械远程状态数据采集的需要。

主权项

1.一种工程机械机载远程数据采集装置，包括：中央信号处理控制器、远程通讯模块、身份识别模块、GPS位置信息采集模块、两个CAN总线通信模块、实时时钟模块、电池与充电模块、静态数据存储模块、电源选择与自断电模块、电源管理与复位模块、编程调试模块、GPS天线、远程通讯天线，其特征在于，所述的身份识别模块和远程通讯天线分别与远程通讯模块连接，远程通讯模块与中央信号处理控制器通过串口连接；所述的中央信号处理控制器通过两个CAN总线接口分别与两个CAN总线通信模块连接，用于与工程机械设备的CAN总线通信；所述的GPS天线与GPS位置信息采集模块连接，GPS位置信息采集模块与中央信号处理控制器通过串口连接；所述的电池与充电模块由可充电电池与充电电路组成，可充电电池与实时时钟模块连接，在所述的工程机械机载远程数据采集装置断电关机时，由可充电电池给实时时钟模块供电，保证其准确的计时，整个装置上电后，充电电路给可充电电池充电，使可充电电池长期保持足够的电压；所述的实时时钟模块，能自动计时，并能提供包括年、月、日、小时、分钟、秒、星期这些时间信息，该模块与中央信号处理控制器通过I2C总线连接，用于给实时采集的状态数据提供时间标签；所述的静态数据存储模块，为掉电数据不丢失的数据存储芯片，与中央信号处理控制器通过I2C总线连接，用于存储服务器IP地址、模块号、CANID号、采集周期、发送周期这些可配置的静态参数；所述的电源选择与自断电模块，用于选择所监控的工程机械的车载蓄电池电或系统电作为供电方式，实现当所监控的工程机械的系统开机时，装置随系统电同时得电运行，当系统停机时，装置切换到车载蓄电池供电继续正常工作，延时设定时间后，再自动控制断电；所述的电源管理与复位模块，与其它各模块均有连接，用于从电源选择与自断电模块获取电源，并转化为各模块所需要的工作电压，以及给中央信号处理控制器提供上电复位信号与看门狗复位信号；所述的编程调试模块与中央信号处理控制器连接，用于上位机对整个装置的编程与调试；上述电源选择与自断电模块从所监控的工程机械车载电源获得电源，并把电传给电源管理与复位模块，电源管理与复位模块将电源转化为电平给各模块供电，所监控的工程机械系统上电开机时，电源管理与复位模块给中央信号处理控制器提供上电复位信号，随即中央信号处理控制器内部程序自动运行，按照事先编写的数据采集程序，中央信号处理控制器通过I2C总线读取静态数据存储模块内的静态参数，通过CAN总线接口由两个CAN总线通讯模块采集所监控工程机械的状态数据，通过I2C总线读取实时时钟模块的时间，GPS位置信息采集模块通过GPS天线，接收GPS定位卫星的GPS定位数据与授时信号，并通过串口发送给中央信号处理控制器，中央信号处理控制器对采集到的状态数据和GPS定位数据，以及时间数据，进行解析、压缩、打包预处理，再通过串口将预处理后的数据发送到远程通讯模块，远程通讯模块通过身份识别模块和远程通讯天线与远程监控中心建立无线数据通信连接，并把从中央信号处理控制器接收到的数据发送到远程监控中心，实现实时远程数据采集，远程通讯模块通过身份识别模块与远程通讯天线接收远程监控中心的控制命令，并通过串口发送给中央信号处理控制器，中央信号处理控制器对控制命令解析，修改静态数据存储模块内的静态参数，或经过CAN总线通讯模块发送控制数据到所监控工程机械的CAN总线，实现远程控制，整个装置断电关机后，电池与充电模块的电池给实时时钟模块继续供电，使实时时钟模块的计时不中断。