工程机械支腿遥控系统、方法和工程机械技术方案

本发明专利技术提供一种工程机械支腿遥控系统、方法和工程机械，属于工程机械领域。所述工程机械支腿遥控系统包括：接收器、发射器和控制器，发射器与接收器无线通信连接，接收器与控制器通信连接，发射器包括支腿操作系统，操作系统包括：第一验证信息单元，用于在与接收器无线通信过程中产生发射器验证信息并发送到接收器；控制器包括第二验证信息单元，用于在与接收器通信过程中产生控制器验证信息并发送到接收器；接收器包括通信验证单元，与发射器配对，用于根据发射器验证信息和控制器验证信息判断发射器、接收器和控制器之间的通信状态。该遥控系统设置发射器、接收器和控制器之间的遥控回路通信状态的验证单元，以确保遥控回路通信状态可靠。通信状态可靠。通信状态可靠。

【技术实现步骤摘要】
工程机械支腿遥控系统、方法和工程机械


[0001]本专利技术涉及工程机械领域，具体地涉及一种工程机械支腿遥控系统、一种工程机械支腿遥控方法和一种工程机械。

技术介绍

[0002]21世纪是起重机产品全新的发展时期，起重机市场也将使起重机厂家之间的竞争越来越激烈，大吨位起重机也必将由“符合型产品”向“满意型产品”发展。便捷安全的操控方式是起重机不断升级的方向之一。
[0003]支腿的作用是通过与车架相连接后用于支撑工程机械的整机重量，是起重类工程机械的重要的承重部件之一，是起重机最基层的承载部件。行业大多采用固定在车架上的支腿箱进行操控。由于起重机体型较大，操作者无法同时观察左右两边水平支腿与垂直支腿油缸的运动情况，需来回多次走动观察，工作效率低，且操作者在车身周围来回走动，容易处于起重机盲区，具有安全隐患。也有些工程机械通过在上车遥控器中集成实现支腿操作，虽然成本有所节约，但存在遥控器体积大，操作步骤繁杂的缺点。基于此，单独的支腿遥控操作系统应运而生。例如，申请号为201120448865.6的技术专利公开了一种支腿式工程机械的控制系统，该控制系统包括：遥控发射器，用于发射遥控信号；遥控接收器，与遥控发射器以无线的方式连接，用于接收遥控信号并转发；支腿控制单元，与遥控接收器连接，用于接收遥控接收器转发的遥控信号，并根据该遥控信号对工程机械的支腿进行控制。
[0004]但是由于起重机作用的越来越丰富，工作环境越来越复杂，遥控发射器与遥控接收器之间的通信数据数量越来越多，由于支腿控制由有线控制更改为无线控制，而起重机工作环境恶劣，电磁干扰环境复杂。如何确保无线支腿遥控系统在复杂干扰环境下，保证支腿系统操作的稳定可靠，遥控指令的安全性对其异常重要。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施方式的目的是提供一种工程机械支腿遥控系统、方法和工程机械，该遥控系统设置发射器、接收器和控制器之间的遥控回路通信状态的验证单元，以确保遥控回路通信状态可靠，保障遥控操作信号能够及时传达控制器，进而由控制器控制工程机械；该方法在通信过程中时刻进行通信状态检测，并在通信异常情况下切换手动应急控制，保障工程机械控制过程能够及时有效的完成。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种工程机械支腿遥控系统，包括接收器、发射器和控制器，所述发射器与所述接收器无线通信连接，所述接收器与所述控制器通信连接，所述发射器包括支腿操作系统，所述支腿操作系统包括：第一验证信息单元，所述第一验证信息单元用于在与所述接收器无线通信过程中产生发射器验证信息并发送到所述接收器；
[0007]所述控制器包括第二验证信息单元，所述第二验证信息单元用于在与所述接收器通信过程中产生控制器验证信息并发送到所述接收器；
[0008]所述接收器包括通信验证单元，所述通信验证单元与所述发射器配对，用于根据所述发射器验证信息和所述控制器验证信息判断所述发射器、所述接收器和所述控制器之间的通信状态。
[0009]进一步地，所述第一验证信息单元包括：
[0010]第一心跳验证信息模块，用于在与所述接收器无线通信过程中产生并发送发射器心跳信号，所述发射器心跳信号用于计算发射器心跳丢失率；以及
[0011]数据故障率验证信息模块，用于在向所述接收器发射的数据中增加用于验证数据故障率的前导码。
[0012]进一步地，所述的第二验证信息单元包括：
[0013]第二心跳验证信息模块，用于在与所述接收器无线通信过程中产生并发送控制器心跳信号，所述控制器心跳信号用于计算控制器心跳丢失率。控制器心跳信号被接收器接收后用于验证控制器发射的心跳信号是否有丢失。
[0014]进一步地，所述通信验证单元包括：
[0015]配对验证模块，用于与所述发射器进行配对验证；
[0016]发射器心跳验证模块，用于接收所述发射器心跳信号并计算发射器心跳丢失率；
[0017]发射器数据故障率验证模块，用于接收带有前导码的数据并根据所述数据中的前导码计算数据故障率；
[0018]控制器心跳验证模块，用于接收所述控制器心跳信号并计算控制器心跳丢失率；
[0019]通信状态判断单元，用于根据所述发射器心跳丢失率、所述数据故障率和所述控制器心跳丢失率判断所述发射器、所述接收器和所述控制器之间的通信状态，所述通信状态包括：通信正常、通信异常。发射器心跳信号被接收器接收后用于验证发射器发射的心跳信号是否有丢失，带有前导码的数据被接收器接收后用于验证发射器发射的数据是否有被外界信号干扰而发生改变。接收器通过接收发射器发射的发射器心跳信号和带有前导码的数据计算得到发射器心跳丢失率和数据故障率能够直接判断发射器与接收器之间的通信状态是否异常，通过接收控制器心跳信号计算得到控制器心跳丢失率能够直接判断控制器与接收器之间的通信状态是否异常，综合考虑发射器心跳丢失率、数据故障率和控制器心跳丢失率能够判断整个遥控通信回路是否异常。
[0020]可选的，所述接收器还包括：
[0021]报警信息单元，用于根据所述发射器、所述接收器和所述控制器之间的通信状态向所述发射器发送报警信息。报警信息用于提示操作人员接收器与发射器之间通信存在异常，或者接收器与控制器之间通信存在异常，或者整个遥控回路通信不可靠，操作人员可以根据报警信息进行相应的调整策略。
[0022]可选的，所述支腿操作系统还包括：
[0023]支腿操作单元，用于在操作人员的操作下产生支腿操作信号并发送到所述接收器；
[0024]悬挂操作单元，用于在操作人员的操作下产生悬挂操作信号并发送到所述接收器；
[0025]上车配重单元，用于在操作人员的操作下产生上车配重操作信号并发送到所述接收器；
[0026]信息反馈单元，用于展示所述发射器接收到的工程机械状态信息；所述工程机械状态信息至少包括悬挂状态信息、支腿状态信息、上车配重信息。支腿操作单元用于实现支腿水平支腿伸/缩、垂直支腿操控、摆转支腿操控、喇叭、发动机启动、熄火、油门加减等等支腿相关的操作；悬挂操作单元可以进行悬挂刚性，悬挂调平，悬挂所有桥提升等悬挂操作；上车配重单元可以对上车配重动作进行操作，信息反馈单元可以显示遥控发射器电量显示，发动机转速，XY轴倾角信号，悬挂刚性等等信息。将上车配重和悬挂操作都增加到发射器上，增强工程机械的可操作性，提升工程机械操作的便捷性。
[0027]可选的，所述工程机械支腿遥控系统还包括：
[0028]倾角传感器，用于检测所述工程机械的倾角并传输到所述控制器；以及
[0029]手动应急控制装置，用于在所述发射器、所述接收器和所述控制器之间的通信状态为通信异常的情况下，向所述控制器发送控制信号。设置倾角传感器便于在支腿操作过程中实时观测工程机械的平衡状态，设置手动应急控制装置在遥控回路的任意节点通信异常时实现基本的支腿操作功能。
[0030]本专利技术第二方面提供一种工程机械支腿遥控方法，所述支腿遥控方法包括：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工程机械支腿遥控系统，包括接收器、发射器和控制器，所述发射器与所述接收器无线通信连接，所述接收器与所述控制器通信连接，其特征在于，所述发射器包括支腿操作系统，所述支腿操作系统包括：第一验证信息单元，所述第一验证信息单元用于在与所述接收器无线通信过程中产生发射器验证信息并发送到所述接收器；所述控制器包括第二验证信息单元，所述第二验证信息单元用于在与所述接收器通信过程中产生控制器验证信息并发送到所述接收器；所述接收器包括通信验证单元，所述通信验证单元与所述发射器配对，用于根据所述发射器验证信息和所述控制器验证信息判断所述发射器、所述接收器和所述控制器之间的通信状态。2.根据权利要求1所述的工程机械支腿遥控系统，其特征在于，所述第一验证信息单元包括：第一心跳验证信息模块，用于在与所述接收器无线通信过程中产生并发送发射器心跳信号，所述发射器心跳信号用于计算发射器心跳丢失率；以及数据故障率验证信息模块，用于在向所述接收器发射的数据中增加用于验证数据故障率的前导码。3.根据权利要求2所述的工程机械支腿遥控系统，其特征在于，所述的第二验证信息单元包括：第二心跳验证信息模块，用于在与所述接收器无线通信过程中产生并发送控制器心跳信号，所述控制器心跳信号用于计算控制器心跳丢失率。4.根据权利要求3所述的工程机械支腿遥控系统，其特征在于，所述通信验证单元包括：配对验证模块，用于与所述发射器进行配对验证；发射器心跳验证模块，用于接收所述发射器心跳信号并计算发射器心跳丢失率；发射器数据故障率验证模块，用于接收带有前导码的数据并根据所述数据中的前导码计算数据故障率；控制器心跳验证模块，用于接收所述控制器心跳信号并计算控制器心跳丢失率；通信状态判断单元，用于根据所述发射器心跳丢失率、所述数据故障率和所述控制器心跳丢失率判断所述发射器、所述接收器和所述控制器之间的通信状态，所述通信状态包括：通信正常、通信异常。5.根据权利要求4所述的工程机械支腿遥控系统，其特征在于，所述接收器还包括：报警信息单元，用于根据所述发射器、所述接收器和所述控制器之间的通信状态向所述发射器发送报警信息。6.根据权利要求1所述的工程机械支腿遥控系统，其特征在于，所述支腿操作系统还包括：支腿操作单元，用于在操作人员的操作下产生支腿操作信号并发送到所述接收器；悬挂操作单元，用于在操作人员的操作下产生悬挂操作信号并发送到所述接收器；上车配重单元，用于在操作人员的操作下产生上车配重操作信号并发送到所述接收器；
信息反馈单元，用于展示所述发射器接收到的工程机械状态信息；所述工程机械状态信息至少包括悬挂状态信息、支腿状态信息、上车配重信息。7.根据权利要求1所述的工程机械支腿遥控系统，其特征在于，所述工程机械支腿遥控系统还包括：倾角传感器，用于检测所述工程机械的倾角并传输到所述控制器；以及手动应急控制装置，用于在所述发射器、所述接收器和所述控制器之间的通信状态为通信异常的情况下，向所述控制器发送控制信号。8.基于权利要求1
‑
7中任一项所述的工程机械支腿遥控系统的支腿遥控方法，其特征在于，所述支腿遥控方法包括：检测发射器、接收器和控制器之间的通信状态和传输的数据状态，并在通信异常或数据异常的情况下切换至手动应急控制。9.根据权利要求8所述的工程机械支腿遥控方法，其特征在于，所述检测发射器、接收器和控制器之间的通信状态和传输的数据状态，并在通信异常或数据异常的情况下切换至手动应急控制，包括：判断所述发射器与所述接收器之间通信是否正常，并在通信异常时切换至手动应急控制；判断所述发射器向所述接收器传输的数据是否正常，并在数据异常时切换至手动应急控制；判断所述控制器与所述接收器之间通信是否正常，并在通信异常时切换至手动应急控制；根据所述控制器与所述发射器之间通信的数据量计算所述控制器与所述发射器之间是否通信正常，若确定通信异常，切换至手动应急控制。10.根据权利要求9所述的工程机械支腿遥控方法，其特征在于，所述判断所述发射器与所述接收器之间通信是否正常，并在通信异常时切换至手动应急控制，包括：所述接收器根据接收自所述发射器的发射器心跳信号，计算发射器心跳丢失率X1；将所述发射器心跳丢失率与预设的发射器心跳丢失率限值X
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【专利技术属性】
技术研发人员：方杰平，刘永赞，郭纪梅，高曼，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：