一种内燃叉车强化试验检测系统及实现方法技术方案

本发明专利技术公开了一种内燃叉车强化试验检测系统及实现方法，包括数据信息综合处理模块、行驶姿态解算模块、左右轮编码器模块、上位机控制屏、语音播报模块、远程监控台、叉车信息中继模块、网关数据传输模块、GPS定位模块。数据信息综合处理模块由ARM作为主控芯片，分时进行数据采集、数据处理和通讯；行驶姿态解算模块采集叉车行驶中的三轴角度，用于叉车位置的修正运算和试验过程判断；左右轮编码器模块采集叉车左右轮的脉冲数，用于叉车所处坐标位置的叠加运算；上位机控制屏用于现场试验过程的控制和试验状态指示；本发明专利技术对内燃叉车强化试验过程中的所有试验项目进行全过程检测，系统操作方便、自动化水平高，可以满足工程试验的实际需求。实际需求。实际需求。

【技术实现步骤摘要】
一种内燃叉车强化试验检测系统及实现方法


[0001]本专利技术涉及叉车性能强化试验检测领域，具体涉及一种内燃平衡重式叉车强化实验过程的检测技术。

技术介绍

[0002]随着近年来仓储物流行业的发展，对叉车的需求量不断增加。叉车作为仓储物流业的主要搬运工具，而内燃平衡重式叉车(简称：内燃叉车)作为其中应用最为广泛的一种，受到了广大企业的青睐。但由于我国工业生产技术水平相较于欧美等发达国家较为落后，叉车质量存在故障率高、可靠性差等问题，为解决这些问题，国家制定了相应的平衡重式叉车整机试验的行业标准JB/T3300
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2010。
[0003]为了保证叉车的可靠性，叉车制造厂家都会在叉车出厂前按照行业标准进行检测，而行业标准JB/T3300
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2010要求的内燃叉车强化试验较为繁杂和耗时，即：内燃叉车试验要求在周长超过150米且包含障碍块、上下坡、弯道、载重块等试验项目的试验跑道上连续工作不少于8小时，而且针对每一个试验项目不仅提出了速度和时间要求，还需要在试验中进行一系列包含拉松手刹、空载、满载等操作，所以对内燃叉车强化试验的检测和监控就显得尤为重要。
[0004]目前内燃叉车强化试验过程的检测都是通过测试员眼看手记，还没有一套全过程的检测系统，又由于试验过程复杂、试验项目众多、需连续长时间驾驶等要求，无疑需要更多的人员参与测试，即便如此，类似于叉车的实时位置、实时状态等数据也难以准确记录。所以亟待研究和开发出一种能够自动检测内燃叉车强化试验过程并能实时准确记录试验数据的技术及软硬件系统，解决检测过程耗时、耗力、测不准的问题，同时也可以提高检测效率和检验过程的智能化程度。

技术实现思路

[0005]为解决上述现有检测过程及方法方面存在的缺陷和不足，本专利技术提出了一种内燃叉车强化试验检测系统及实现方法，即：在内燃叉车沿着试验场地试验的过程中，实时的计算叉车的速度、位置和叉车试验状态等信息，上位机用于实时显示的测试状态，语音播报用于实时的向现场测试员报错和提示，远程监控台用于试验过程的监测和试验数据的存储。本专利技术所述系统操作简单，方案合理，运行可靠，满足实际工程检测要求。
[0006]本专利技术采用的技术方案为一种内燃叉车强化试验检测系统，该系统包括：系统电源管理模块(1)，叉车车身信息中继模块(2)，数据信息综合处理模块(4)，车身信息传感器组(5)，行驶姿态解算模块(14)，左右轮编码器模块(15)，GPS定位模块(16)，语言播报模块(17)，上位机控制屏(18)，LED指示模块(19)，网关数据传输模块(20)，远程监控台(22)。
[0007]所述系统电源管理模块(1)连接系统中的所有需要供电的单元或模块，叉车车身信息中继模块(2)和车身信息传感器组(5)相连，叉车车身信息中继模块(2)还和数据信息综合处理模块(4)相连，数据信息综合处理模块(4)还和行驶姿态解算模块(14)、左右轮编
码器模块(15)、GPS定位模块(16)、语言播报模块(17)、上位机控制屏(18)、LED指示模块(19)、网关数据传输模块(20)相连，网关数据传输模块(20)还通过GPRS(21)网络与远程监控台(22)进行通讯。
[0008]数据采集和处理流程：通过GPS定位模块(16)定位叉车所处的试验场，通过左右轮编码器模块(15)采集叉车两轮的脉冲数，用于叉车在试验场中坐标位置的叠加，通过行驶姿态解算模块(14)采集叉车行驶过程中的方向角、横滚角和俯仰角，用于叉车在试验场中坐标位置的修正，通过叉车车身信息中继模块(2)打包车身信息传感器组(5)所采集的叉车车身信息，再由数据信息综合处理模块(4)处理后，发送给上位机控制屏(18)显示和网关数据传输模块(20)转发到远程监控台，其中语音播报模块(17)和LED指示模块(19)分别用于提醒叉车驾驶员和指示检测系统状态。
[0009]数据通讯接口：数据信息综合处理模块(4)分别通过RS485接口(3)和RS485接口(10)与叉车车身信息中继模块(2)和网关数据传输模块(20)进行通讯，数据信息综合处理模块(4)通过UART接口(7)和UART接口(9)分别与GPS定位模块(16)和液晶显示模块(18)进行通讯，数据信息综合处理模块(4)还通过SPI接口(8)与语音播报模块(17)进行通讯。
[0010]所述车身信息传感器组(5)，包含红外传感器(11)、振动传感器(12)和应变式压力传感器(13)，分别用于采集叉车的手刹状态、发动机状态和载重状态等叉车车身信息。
[0011]所述系统电源关系模块(1)对系统中所使用电压集中设计和管理：为满足实际工程试验的需求，采用12V锂电池供电，并由LTC3780稳压模块稳压到12V；TPS54331DR降压模块的输入电压是12V输出电压是5V；AMS1117
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3.3降压模块的输入电压是5V，输出电压是3.3V。
[0012]传感器和模块的固定位置：红外传感器(11)的红外探头固定于手刹拉起的极限位置，振动传感器(12)固定在发动机所在的车架上，应变式压力传感器(13)固定于叉车载重后货叉和货叉架之间的受压位置，行驶姿态解算模块(14)要求平行固定于叉车车身平面、且Y轴指向叉车的行驶方向、X轴垂直于叉车的行驶方向，左右轮编码器模块(15)固定于叉车两前轮的轮毂外侧且与之同轴，GPS定位模块(16)的天线固定于叉车外侧可以看到天空的地方，其它模块同上位机控制屏(18)一同固定在测试员操作方便的地方即可。
[0013]所述数据信息综合处理模块(4)采用意法半导体ARM内核的嵌入式32位高性能控制器，拥有足够的引脚和片内资源，可以同时与系统中两个RS485接口(3)(10)、两个UART接口(7)(9)、一个SPI接口(8)和一个IIC接口(6)相连，并能通过控制程序实现对应的通讯协议和所需的响应顺序，数据信息综合处理模块(4)还具备足够的运算性能，可以通过控制程序对采集到的数据进行处理和计算，从而得到平衡重式叉车强化试验过程所需要监控的数据，然后经由网关数据传输模块(20)转发到远程监控台(22)。
[0014]所述语音播报模块(17)用于在平衡重式叉车强化试验过程中提醒测试员进行必要的测试操作和已进行的错误操作。
[0015]所述LED指示模块(19)设置有2个LED指示灯，即红色LED指示灯和绿色LED指示灯,初始化阶段分别用于指示GPS定位模块(16)和行驶姿态解算模块(14)是否初始化成功，都熄灭表示初始化成功；在数据采集和通讯阶段，两灯闪烁表示数据信息综合处理模块(4)与上位机显示屏(16)和网关数据传输模块(20)通讯正常。
[0016]所述叉车车身信息中继盒模块(2)可连接车身信息传感器组(5)内的多个传感器，
并且将所采集的信号转换成一个单一的信号通过RS485接口(3)串行的输出到数据信息综合处理模块(4)，确保多个传感器采集数据的精确性。
[0017]所述远程监控台(22)通过GPRS本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内燃叉车强化试验检测系统，其特征在于：系统电源管理模块(1)连接系统中的所有需要供电的单元或模块，叉车车身信息中继模块(2)和车身信息传感器组(5)相连，叉车车身信息中继模块(2)还和数据信息综合处理模块(4)相连，数据信息综合处理模块(4)还和行驶姿态解算模块(14)、左右轮编码器模块(15)、GPS定位模块(16)、语言播报模块(17)、上位机控制屏(18)、LED指示模块(19)、网关数据传输模块(20)相连，网关数据传输模块(20)还通过GPRS(21)网络与远程监控台(22)进行通讯。2.按照权利要求1所述的一种内燃叉车强化试验检测系统，其特征在于：数据采集和处理流程：通过GPS定位模块(16)定位叉车所处的试验场，通过左右轮编码器模块(15)采集叉车两轮的脉冲数，用于叉车在试验场中坐标位置的叠加，通过行驶姿态解算模块(14)采集叉车行驶过程中的方向角、横滚角和俯仰角，用于叉车在试验场中坐标位置的修正，通过叉车车身信息中继模块(2)打包车身信息传感器组(5)所采集的叉车车身信息，再由数据信息综合处理模块(4)处理后，发送给上位机控制屏(18)显示和网关数据传输模块(20)转发到远程监控台，其中语音播报模块(17)和LED指示模块(19)分别用于提醒叉车驾驶员和指示检测系统状态。3.按照权利要求1所述的一种内燃叉车强化试验检测系统，其特征在于：数据通讯接口：数据信息综合处理模块(4)分别通过RS485接口(3)和RS485接口(10)与叉车车身信息中继模块(2)和网关数据传输模块(20)进行通讯，数据信息综合处理模块(4)通过UART接口(7)和UART接口(9)分别与GPS定位模块(16)和液晶显示模块(18)进行通讯，数据信息综合处理模块(4)还通过SPI接口(8)与语音播报模块(17)进行通讯。4.按照权利要求1所述的一种内燃叉车强化试验检测系统，其特征在于：所述车身信息传感器组(5)，包含红外传感器(11)、振动传感器(12)和应变式压力传感器(13)，分别用于采集叉车的手刹状态、发动机状态和载重状态等叉车车身信息。5.按照权利要求1所述的一种内燃叉车强化试验检测系统，其特征在于：所述系统电源管理模块(1)对系统中所使用电压集中设计和管理：为满足实际工程试验的需求，采用12V锂电池供电，并由LTC3780稳压模块稳压到12V；TPS54331DR降压模块的输入电压是12V输出电压是5V；AMS1117
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3.3降压模块的输入电压是5V，输出电压是3.3V。6.按照权利要求1所述的一种内燃叉车强化试验检测系统，其特征在于：传感器和模块的固定位置：红外传感器(11)的红外探头固定于手刹拉起的极限位置，振动传感器(12)固定在发动机所在的车架上，应变式压力传感器(13)固定于叉车载重后货叉和货叉架之间的受压位置；行驶姿态解算模块(14)要求平行固定于叉车车身平面，且Y轴指向叉车的行驶方向，X轴垂直于叉车的行驶方向；左右轮编码器模块(15)固定于叉车两前轮的轮毂外侧且与之同轴，GPS定位模块(16)的天线固定于叉车外侧可以看到天空的地方，其它模块同上位机控制屏(18)一同固定在测试员操作方便的地方即可。7.按照权利要求1所述的一种内燃叉车强化试验检测系统，其特征在于：所述数据信息综合处理模块(4)采用意法半导体ARM内核的嵌入式32位高性能控制器，拥有足够的引脚和片内资源，可以同时与系统中两个RS485接口(3)(10)、两个UART接口(7)(9)、一个SPI接口(8)和一个IIC接口(6)相连，并能通过控制程序实现对应的通讯协议和系统所需的响应顺序，数据信息综合处理模块(4)还具备足够的运算性能，可以通过控制程序对采集到的数据进行处理和计算，从而得到平衡重式叉车强化试验过程所需要监控的数据，然后经由网...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新华，于小欢，王昌，段宇，孙涛，陈迎春，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：