[发明专利]一种茶园拖拉机远程故障诊断系统及方法

摘要

本发明公开了一种茶园拖拉机远程故障诊断系统及方法，包括依次相连的信息采集模块、信息编码传输模块以及信息处理模块；信息采集模块采集环境参数和拖拉机自身参数，将采集的参数通过信息编码传输模块进行编码并通过无线网络发送至监控中心，监控中心的信息处理模块将信息进行解码、分析诊断并显示结果；所述分析诊断是通过装有Carsim的计算机构建动态拖拉机理论工况数据库，将接收的实际拖拉机工况数据与理论工况数据进行对比，进而诊断是否有故障，并将对应的故障信息通过LED屏幕显示。本发明通过计算机实时跟踪监测，能够快速诊断，及时发现故障，减少茶园拖拉机维修周期，同时在拖拉机研发阶段的车辆性能评估方面也具有较好的应用价值。

主权项

1.一种茶园拖拉机远程故障诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：/n1)采集需要的信息，所述信息包括环境信息和拖拉机自身信息；/n2)将采集得到的环境信息和拖拉机自身信息进行编码处理，并通过无线局域网络发送给监控中心；/n3)监控中心对得到的信息进行分析处理，对拖拉机实现远程故障诊断，并将故障状况通过屏幕显示；/n所述步骤1)的实现包括如下步骤：/n1.1)构建环境信息采集模块，采集拖拉机所处环境的具体信息；所述环境信息采集模块包括道路坡度信息采集模块，环境温度信息采集模块以及风速信息采集模块；所述道路坡度信息采集模块为一个传感器单元，该传感器单元为一个水平仪( C21) ，测量倾斜方向与角度大小；所述环境温度信息采集模块为一个传感器单元，该传感器单元为一个温度传感器( C22) ，测量周边环境温度；所述风速信息采集模块为一个传感器单元，该传感器单元为一个恒温风速仪( C23) ，测量外界风速；/n1.2)构建拖拉机信息采集模块，采集拖拉机的具体工作信息；所述拖拉机信息采集模块包括柴油发动机信息采集模块，传动系信息采集模块，制动系信息采集模块，转向系信息采集模块以及液压系统信息采集模块；所述柴油机发动机信息采集模块包括信息采集单元，该信息采集单元为一个非接触式转速传感器( C111) ，一个拨叉位移传感器( C112) ，所述非接触式转速传感器( C111) 检测发动机飞轮转速，所述拨叉位移传感器( C112) 检测尺杆拨叉位置变化，用以确定供油量；所述传动系信息采集模块包括信息采集单元，该信息采集单元为一个转速传感器( C141) 和一个加速度传感器( C142) ，所述转速传感器(C141) 检测传动轴转速，所述加速度传感器( C142) 检测传动轴加速度；所述制动系信息采集模块包括信息采集单元，该信息采集单元为一个角度传感器( C121) ，所述角度传感器( C121) 用于检测制动蹄转过的角度；所述转向系信息采集模块包括信息采集单元，该信息采集单元为一个转速传感器( C151) 和一个加速度传感器( C152) ，所述转速传感器( C151) 检测转向油泵转速，所述加速度传感器( C152) 检测转向节的加速度；所述液压系统信息采集模块包括信息采集单元，该信息采集单元包括一个压力传感器( C131) ，一个热电偶传感器( C132) 以及一个液位传感器( C133) ，压力传感器( C131) 用于检测回油压力，所述热电偶传感器( C132) 用于检测液压油温度，所述液位传感器( C133) 用于监控液面高度；/n所述步骤3)的实现包括如下步骤：/n3.1)构建信息接收模块，接收由信息传输模块发送过来的信息；所述信息接收模块包括无线信号接收器，所述无线信号接收器采用雷凌3070系列；/n3.2)构建信息解码模块，将信息接收模块接收到的编码信息解码，正确识别位同步码，并使采样时刻与POCSAG信息同步；将后继码字准确采样，每形成一个字节后由串行口送往信息分析模块；所述信息解码模块为一块单片机；/n3.3)构建信息分析模块，对已解码的信息进行分析处理，诊断拖拉机的工作情况是否正常；所述信息分析模块由安装有Carsim的计算机组成；/n3.4)构建信息显示模块，将信息分析模块得到的结果显示出来；所述信息显示模块为一块LED屏幕；/n所述步骤3.3)中所述的诊断拖拉机的工作情况是否正常的实现包括如下步骤：/n3.3.1)由Carsim软件构建动态拖拉机理论工况数据库，为采集到的实际工况数据提供对比数据；所述动态拖拉机理论工况数据库包括柴油发动机理论工况数据，传动系理论工况数据，制动系理论工况数据，转向系理论工况数据以及液压系统理论工况数据；所述柴油发动机理论工况数据包括发动机转速，供油泵尺杆拨叉位移；所述传动系理论工况数据包括传动轴转速以及传动轴加速度；所述制动系理论工况数据包括制动蹄制动角度；所述转向系理论工况数据包括转向油泵转速以及转向节加速度；所述液压系统理论工况数据包括油液压力，油液温度以及油液位置；/n所述Carsim软件构建动态拖拉机理论工况数据库的方法具体为：装有Carsim的计算机接收解码器发送来的环境信息，并将其录入到Carsim中，由Carsim建立相应的模拟环境、同时将现实拖拉机型号输入电脑，建立拖拉机动力学模型，得到拖拉机理论工况，电脑根据接收来的环境信息动态更新模拟环境，实时更新拖拉机理论工况数据库；/n3.3.2)进行信息计算处理，所述信息计算处理方法采用对比法或者模糊算法；/n设i为所监控参数的代号，i＝1～11，i＝1表示柴油发动机转速，i＝2表示齿杆的位移，i＝3表示油门位置，i＝4表示传动系传动轴转速，i＝5表示传动系传动轴加速度，i＝6表示制动系促动机构的位移，i＝7表示转向系油泵转速，i＝8表示转向系万向节的加速度，i＝9表示液压系统的油液压力，i＝10表示液压系统的油液温度，i＝11表示液压系统的油液位置；/n所述对比法为：/n定义实际工况数据N