一种基于物联网分布式模块化的电气控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于物联网分布式模块化的电气控制系统，涉及工程机械领域。该基于物联网分布式模块化的电气控制系统，包括底盘控制模块、泵送控制模块、分配控制模块、操作面板模块、臂架控制模块、支腿控制模块、辅助控制模块、远程通讯模块、物联网连接终端、APP交互终端和后台服务器，所述底盘控制模块、泵送控制模块、分配控制模块、操作面板模块、臂架控制模块、支腿控制模块、辅助控制模块、远程通讯模块均通过CAN总线进行连接。通过改变原有集中控制模式，大幅降低了系统整体的搭建成本，同时通过设置网络升级单元，解放了原来控制系统维护、升级时对大批量专业人员的依赖，更好地推动工程机械行业电控系统的持续发展。动工程机械行业电控系统的持续发展。动工程机械行业电控系统的持续发展。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网分布式模块化的电气控制系统


[0001]本专利技术涉及工程机械领域，具体为一种基于物联网分布式模块化的电气控制系统。

技术介绍

[0002]在当前的大型工程机械电气控制领域中，因设备的自动化程度越来越高，控制更加精细，机械、电气与液压系统之间的联系也越来越紧密，现有的电气控制系统水平参差不齐，产品升级迭代较多，都是基于原来系统之上进行的改造及加强，已不能适应现在智能化，适时性，多样化的使用需求。
[0003]以臂架式混凝土输送泵车为例，之前使用整体电控柜为载体，采用单个或两个总控制器的方式，将所有控制线路、液压电磁阀等电缆以并联的方式进行连接，从机械设备的各个位置集中引到电控箱进行控制，但是在实际应用过程中，存在有以下缺点：一是混凝土泵车设备本身体型较大，各电磁阀较多，线路故障率高；二是对于设备进行维修维护较为困难；三是混凝土泵车本身是浇注混凝土用的，对于故障解决有着很高的时效性要求，若设备故障不能短时间解决，会导致混凝土将整个泵车内凝固，损失巨大，四是原控制系统复杂且成本高，一个电控控制系统自身成本需要5
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6万元，全套整车线束成本约2
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4万元，安装更换电控柜及全车线束工时成本约2
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3万元，五是电气控制软件系统一旦装车完成，不能远程自主升级，升级采用传统的现场拆回控制器，寄厂家升级完成后寄回再安装，通用性和灵活性差；六是原有控制电路系统一般不提供增配功能，若要增配新功能需定制，并重新布线，用传统方式更改软件系统，系统扩展性差；七是原有的人机交互界面为工业触摸屏，装机在电控柜上，显示基本的输入输出和一些设置参数功能，且无远程查看和设置功能，同时工业触摸屏价格昂贵，且因现场施工环境恶劣，容易出现故障；八是原有的自检系统检测专业性太强，一般仅显示主控制器上的输入与输出状态，没有针对实际工作状态进行展示，结合技术分析来给出指导性的排故信息，来指导客户进行故障排除，功能不完善不直接，九是因本身系统限制，不能进行远程查看实时工作数据及技术人员排故，必须专业人士现场排除，对排故人员技能水平、时效性要求非常高。
[0004]为此，本领域技术人员经过对上述内容中的问题进行研究，提供了一种基于物联网分布式模块化的电气控制系统，用以解决现有大型工程机械控制电路系统中存在的缺点。

技术实现思路

[0005](一)解决的技术问题
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于物联网分布式模块化的电气控制系统，解决了现有的电气控制系统水平参差不齐，产品升级迭代较多，都是基于原来系统之上进行的改造及加强，不能更好地适应现在智能化，实时性，多样化使用需求的问题。
[0007](二)技术方案
[0008]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种基于物联网分布式模块化的电气控制系统，包括底盘控制模块、泵送控制模块、分配控制模块、操作面板模块、臂架控制模块、支腿控制模块、辅助控制模块、远程通讯模块、物联网连接终端、APP交互终端和后台服务器，所述底盘控制模块、泵送控制模块、分配控制模块、操作面板模块、臂架控制模块、支腿控制模块、辅助控制模块、远程通讯模块均通过CAN总线进行连接，所述远程通讯模块通过网络连接物联网连接终端，所述物联网连接终端通过网络连接APP交互终端，所述物联网连接终端通过网络连接APP交互终端；
[0009]所述底盘控制模块包括遥控喇叭24V输入单元、遥控急停24V输入单元、遥控溢流24V输入单元、信号转换器、行驶转换开关、作业转换开关、确认开关、上装电源开关、PTO开关、空挡开关、倒挡开关和运行监测模块，所述遥控喇叭24V输入单元、遥控急停24V输入单元与遥控溢流24V输入单元的输出端均电性连接信号转换器的输入端，所述行驶转换开关、作业转换开关、确认开关、上装电源开关、PTO开关、空挡开关和倒挡开关均电性连接信号转换器；
[0010]所述泵送控制模块包括泵送压力传感器、分配压力传感器一、高压接近开关和水箱接近开关，所述高压接近开关与水箱接近开关均电性连接信号发送器，所述泵送压力传感器用于进行泵送压力的监测，所述分配压力传感器用于获取泵车分配压力的数据信息。
[0011]优选的，所述运行监测模块包括发动机转速监测单元、油泵转速监测单元、遥控排量电压监测单元和数据收集单元，所述发动机转速监测单元、油泵转速监测单元、遥控排量电压监测单元的输出端均电性连接数据收集单元的输入端。
[0012]优选的，所述分配控制模块包括搅拌压力传感器、分配压力传感器二、手动喇叭开关、臂架在位输入单元一、筛网开关和搅拌超压信号传输单元，所述搅拌压力传感器用于监测泵车对于混凝土的搅拌压力，所述分配压力传感器二用于二次监测泵车分配压力的数据信息，所述搅拌超压信号传输单元用于监测搅拌压力的阈值，并传输警报信号。
[0013]优选的，所述操作面板模块包括面控选择开关、遥控选择开关、主油缸电动单元、摆动油缸点动单元、底盘油门加减单元、高低压泵送开关、快换活塞开关、自动退活塞保持单元、自动退活塞恢复单元、系统急停开关和臂架在位输入单元二，所述底盘油门加减单元用于控制泵车底盘油门的启动深度，所述自动退活塞保持单元用于保持自动退活塞器的持续运作，所述自动退活塞恢复单元用于活塞的复位。
[0014]优选的，所述操作面板模块还包括分配压力显示开关、水泵开关、搅拌转向切换开关、正反泵启动开关、泵送启动开关、风扇开关单元、预热开关、操作板照明开关、看料灯开关和润滑开关控制单元，所述风扇开关单元用于控制风扇的启闭，所述润滑开关控制单元用于控制泵车润滑油结构的启闭。
[0015]优选的，所述臂架控制模块包括臂架手动操作开关、喇叭手动操作开关和急停控制开关，所述臂架手动操作开关用于切换臂架至手动操作，所述喇叭手动操作开关用于切换喇叭至人工操作状态，所述急停控制开关用于臂架运作中进行紧急停止操作。
[0016]优选的，所述支腿控制模块包括分动箱行驶传感器、分动箱作业传感器、支腿选择开关、臂架选择开关、支腿行程开关控制单元、急停启动开关和左右支腿操作单元，所述分动箱行驶传感器用于监测分动箱的行驶数据，所述分动箱作业传感器用于监测分动箱的运作状态数据，所述支腿行程开关控制单元用于控制泵车支腿的延伸长度，所述左右支腿操
作单元用于区分调节泵车左右两侧支腿的展开状态。
[0017]优选的，所述辅助控制模块包括控制模块一和控制模块二，所述控制模块二包括回转限位单元、回转编码器、吸油滤芯传感器和压油滤芯传感器，所述回转编码器用于对回转数据进行编码，所述吸油滤芯传感器用于监测吸油滤芯的运作状态，所述压油滤芯传感器用于监测压油滤芯的运作状态，所述控制模块二包括声光报警器、臂架喇叭、回转缓冲阀和风机补油阀，所述声光报警器用于提供报错警示的作用，所述风机补油阀用于为风机进行补油作业。
[0018]优选的，所述远程通讯模块包括GPS信号接收终端、信号连接控制器、串口连接终端、网络升级单元、信号续接控制单元、数据码区分单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网分布式模块化的电气控制系统，包括底盘控制模块(1)、泵送控制模块(2)、分配控制模块(3)、操作面板模块(4)、臂架控制模块(5)、支腿控制模块(6)、辅助控制模块(7)、远程通讯模块(8)、物联网连接终端(9)、APP交互终端(10)和后台服务器(11)，其特征在于：所述底盘控制模块(1)、泵送控制模块(2)、分配控制模块(3)、操作面板模块(4)、臂架控制模块(5)、支腿控制模块(6)、辅助控制模块(7)、远程通讯模块(8)均通过CAN总线进行连接，所述远程通讯模块(8)通过网络连接物联网连接终端(9)，所述物联网连接终端(9)通过网络连接APP交互终端(10)，所述物联网连接终端(9)通过网络连接APP交互终端(10)；所述底盘控制模块(1)包括遥控喇叭24V输入单元(101)、遥控急停24V输入单元(102)、遥控溢流24V输入单元(103)、信号转换器(104)、行驶转换开关(105)、作业转换开关(106)、确认开关(107)、上装电源开关(108)、PTO开关(109)、空挡开关(110)、倒挡开关(111)和运行监测模块(112)，所述遥控喇叭24V输入单元(101)、遥控急停24V输入单元(102)与遥控溢流24V输入单元(103)的输出端均电性连接信号转换器(104)的输入端，所述行驶转换开关(105)、作业转换开关(106)、确认开关(107)、上装电源开关(108)、PTO开关(109)、空挡开关(110)和倒挡开关(111)均电性连接信号转换器(104)；所述泵送控制模块(2)包括泵送压力传感器(201)、分配压力传感器一(202)、高压接近开关(203)和水箱接近开关(204)，所述高压接近开关(203)与水箱接近开关(204)均电性连接信号发送器(205)，所述泵送压力传感器(201)用于进行泵送压力的监测，所述分配压力传感器用于获取泵车分配压力的数据信息。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网分布式模块化的电气控制系统，其特征在于：所述运行监测模块(112)包括发动机转速监测单元(113)、油泵转速监测单元(114)、遥控排量电压监测单元(115)和数据收集单元(116)，所述发动机转速监测单元(113)、油泵转速监测单元(114)、遥控排量电压监测单元(115)的输出端均电性连接数据收集单元(116)的输入端。3.根据权利要求1所述的一种基于物联网分布式模块化的电气控制系统，其特征在于：所述分配控制模块(3)包括搅拌压力传感器(301)、分配压力传感器二(302)、手动喇叭开关(303)、臂架在位输入单元一(304)、筛网开关(305)和搅拌超压信号传输单元(306)，所述搅拌压力传感器(301)用于监测泵车对于混凝土的搅拌压力，所述分配压力传感器二(302)用于二次监测泵车分配压力的数据信息，所述搅拌超压信号传输单元(306)用于监测搅拌压力的阈值，并传输警报信号。4.根据权利要求1所述的一种基于物联网分布式模块化的电气控制系统，其特征在于：所述操作面板模块(4)包括面控选择开关(401)、遥控选择开关(402)、主油缸电动单元(403)、摆动油缸点动单元(404)、底盘油门加减单元(405)、高低压泵送开关(406)、快换活塞开关(407)、自动退活塞保持单元(408)、自动退活塞恢复单元(409)、系统急停开关(410)和臂架在位输入单元二(411)，所述底盘油门加减单元(405)用于控制泵车底盘油门的启动深度，所述自动退活塞保持单元(408)用于保持自...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁晓，张永胜，
申请(专利权)人：重庆中晓机械设备有限公司，
类型：发明
国别省市：