故障判定方法及装置、起重机与流程

专利2022-06-29  71


本发明涉及故障处理技术领域,具体而言,涉及一种故障判定方法及装置、起重机。



背景技术:

铁路救援起重机属于特种设备、肩负责任重大,如若铁路救援起重机发生故障不能及时处理完毕,存在着重大的安全隐患。现有故障诊断方式仍非常的单一,例如,出现一些简单的电器故障时,多为使用万用表对线路进行通断、电压、阻值的测量;当控制系统出现故障时,用户没有能力进行故障排除,需厂家深入现场进行故障诊断,且铁路救援起重机在全路共1000台遍布全国各地,有时一个故障会导致起重机近一周无法使用,给铁路救援带来了隐患。

并且,现有故障诊断方式中没有故障代码提示,或者故障代码提示只是一类较为笼统的故障初步判断相关的提示,无法确定故障提示信息是否正确,难以满足故障排查的实际需求,亟需一种高效便捷的控制系统故障诊断装置用以确保起重机安全可靠运行。

针对上述的问题,目前尚未提出有效的解决方案。



技术实现要素:

本发明实施例提供了一种故障判定方法及装置、起重机,以至少解决现有故障诊断方式无法确定故障提示信息的正确性,难以满足故障排查的实际需求的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面,提供了一种故障判定装置,包括:数据采集单元,用于采集起重机的当前作业状态信息得到状态信号,其中,上述状态信号为数字量信号或开关量信号;数据处理单元,与上述数据采集单元连接,用于将上述状态信号转化为模拟量信号,并依据接收到故障提示信息从上述模拟量信号中筛选出目标故障参数,其中,上述故障提示信息中携带有初始故障代码;故障判定单元,与上述数据处理单元连接,用于接收上述数据处理单元上传的上述目标故障参数,确定与上述目标故障参数对应的目标故障代码,并判定上述目标故障代码与上述初始故障代码是否一致,其中,上述初始故障代码和上述目标故障代码均用于表征上述起重机的故障点信息。

可选地,上述数据采集单元设置在上述起重机上,包括以下至少之一电子元件:倾角传感器,用于采集上述起重机的倾斜角度信息,得到倾斜状态信号;压力传感器,用于采集上述起重机的起重压力信息,得到起重压力信号;开关器件,用于采集上述起重机的开关信息,得到开关信号,其中,上述开关器件包括以下至少之一:接近开关、限位开关、行程开关、光电开关。

可选地,上述装置还包括:数据接口电路和滤波单元;上述数据处理单元包括:信号转换单元,通过上述数据接口电路与上述数据采集单元连接,用于接收上述数据采集单元经上述数据接口电路上传的上述状态信号,并将上述状态信号转化为上述模拟量信号;其中,上述滤波单元,分别与上述数据接口电路、上述信号转换单元连接,用于在将上述状态信号上传至上述信号转换单元之前,过滤上述状态信号中的干扰信号。

可选地,上述信号转换单元包括:a/d转换器、总线控制器和可变静态存储器,其中,上述a/d转换器,用于将上述状态信号转化为上述模拟量信号;上述总线控制器,与上述a/d转换器连接,用于通过控制程序将上述模拟量信号传送至上述可变静态存储器;上述可变静态存储器,与上述总线控制器连接,用于存储接收到的上述模拟量信号。

可选地,上述数据处理单元还包括:数据传输单元,与上述信号转换单元连接,用于将上述目标故障参数上传至上述故障判定单元。

可选地,上述数据传输单元还包括:显示单元,与上述信号转换单元连接,用于接收上述信号转换单元发送的上述模拟量信号,并展示从上述模拟量信号中筛选出的上述目标故障参数;存储单元,与上述显示单元连接,用于存储上述目标故障参数;无线网络传输单元,与上述存储单元连接,用于将上述存储器中存储的上述目标故障参数传输至网络终端设备中,其中,上述网络终端设备将上述目标故障参数进行存档备用。

可选地,上述故障判定单元包括:通信端口,与上述网络终端设备连接,用于接收上述网络终端设备发送的上述目标故障参数,并将上述目标故障参数发送至信号模拟单元;上述信号模拟单元,与上述通信端口连接,用于将接收到的上述目标故障参数转换得到上述起重机的故障状态信息;控制及显示单元,与上述信号模拟单元连接,用于确定与上述故障状态信息对应的上述目标故障代码,以及展示上述故障状态信息和上述目标故障代码;比较单元,与上述控制及显示单元连接,用于判定上述目标故障代码与上述初始故障代码是否一致。

可选地,上述装置还包括:故障提示单元,与上述故障判定单元连接,用于在上述目标故障代码与上述初始故障代码不一致的情况下,生成与上述目标故障代码对应的更新后故障提示信息,并输出上述更新后故障提示信息,其中,上述更新后故障提示信息中携带有上述目标故障代码。

可选地,上述故障判定单元还用于在检测到上述故障提示信息或更新后故障提示信息不完整,或上述故障提示单元故障的情况下,获取上述起重机的全部控制信号,并通过分析上述全部控制信号确定上述目标故障代码。

根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种起重机,包括任意一项上述的故障判定装置。

根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种故障判定方法,包括:采集起重机的当前作业状态信息得到状态信号,其中,上述状态信号为数字量信号或开关量信号;将上述状态信号转化为模拟量信号,并依据接收到故障提示信息从上述模拟量信号中筛选出目标故障参数,其中,上述故障提示信息中携带有初始故障代码;确定与上述目标故障参数对应的目标故障代码,并判定上述目标故障代码与上述初始故障代码是否一致,其中,上述初始故障代码和上述目标故障代码均用于表征上述起重机的故障点信息。

根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种故障判定装置,包括:采集模块,用于采集起重机的当前作业状态信息得到状态信号,其中,上述状态信号为数字量信号或开关量信号;处理模块,用于将上述状态信号转化为模拟量信号,并依据接收到故障提示信息从上述模拟量信号中筛选出目标故障参数,其中,上述故障提示信息中携带有初始故障代码;判定模块,用于确定与上述目标故障参数对应的目标故障代码,并判定上述目标故障代码与上述初始故障代码是否一致,其中,上述初始故障代码和上述目标故障代码均用于表征上述起重机的故障点信息。

根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种存储介质,上述存储介质包括存储的程序,其中,在上述程序运行时控制上述存储介质所在设备执行上述的故障判定方法。

根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种处理器,上述处理器用于运行程序,其中,上述程序运行时执行上述的故障判定方法。

在本发明实施例中,通过数据采集单元,用于采集起重机的当前作业状态信息得到状态信号,其中,上述状态信号为数字量信号或开关量信号;数据处理单元,与上述数据采集单元连接,用于将上述状态信号转化为模拟量信号,并依据接收到故障提示信息从上述模拟量信号中筛选出目标故障参数,其中,上述故障提示信息中携带有初始故障代码;故障判定单元,与上述数据处理单元连接,用于接收上述数据处理单元上传的上述目标故障参数,确定与上述目标故障参数对应的目标故障代码,并判定上述目标故障代码与上述初始故障代码是否一致,其中,上述初始故障代码和上述目标故障代码均用于表征上述起重机的故障点信息,达到了有效判定故障提示信息的正确性,可以满足故障排查的实际需求的目的,从而实现了保障起重机安全可靠运行的技术效果,进而解决了现有故障诊断方式无法确定故障提示信息的正确性,难以满足故障排查的实际需求的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1是根据本发明实施例的一种故障判定装置的结构示意图;

图2是根据本发明实施例的一种可选的故障判定装置的结构示意图;

图3是根据本发明实施例的一种可选的起重机的结构示意图;

图4是根据本发明实施例的一种故障判定方法的流程图;

图5是根据本发明实施例的一种故障判定装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例,提供了一种用于实施上述故障判定方法的装置实施例,图1是根据本发明实施例的一种故障判定装置的结构示意图,如图1所示,上述故障判定装置,包括:数据采集单元101、数据处理单元102和故障判定单元103,其中:

数据采集单元101,用于采集起重机的当前作业状态信息得到状态信号,其中,上述状态信号为数字量信号或开关量信号;数据处理单元102,与上述数据采集单元101连接,用于将上述状态信号转化为模拟量信号,并依据接收到故障提示信息从上述模拟量信号中筛选出目标故障参数,其中,上述故障提示信息中携带有初始故障代码;故障判定单元103,与上述数据处理单元102连接,用于接收上述数据处理单元上传的上述目标故障参数,确定与上述目标故障参数对应的目标故障代码,并判定上述目标故障代码与上述初始故障代码是否一致,其中,上述初始故障代码和上述目标故障代码均用于表征上述起重机的故障点信息。

在本发明实施例中,通过数据采集单元,用于采集起重机的当前作业状态信息得到状态信号,其中,上述状态信号为数字量信号或开关量信号;数据处理单元,与上述数据采集单元连接,用于将上述状态信号转化为模拟量信号,并依据接收到故障提示信息从上述模拟量信号中筛选出目标故障参数,其中,上述故障提示信息中携带有初始故障代码;故障判定单元,与上述数据处理单元连接,用于接收上述数据处理单元上传的上述目标故障参数,确定与上述目标故障参数对应的目标故障代码,并判定上述目标故障代码与上述初始故障代码是否一致,其中,上述初始故障代码和上述目标故障代码均用于表征上述起重机的故障点信息,达到了有效判定故障提示信息的正确性,可以满足故障排查的实际需求的目的,从而实现了保障起重机安全可靠运行的技术效果,进而解决了现有故障诊断方式无法确定故障提示信息的正确性,难以满足故障排查的实际需求的技术问题。

可选的,本申请实施例中提供的故障判定装置可以但不限于应用于ns1601c型160t铁路救援起重机、对于1700t*m铁路救援起重机、高铁救援起重机的部分电器故障诊断有一定的前瞻性。

作为一种可选的实施例,上述数据采集单元101与数据处理单元102之间通过can总线的形式连接;数据处理单元102通过无线网络传输将目标故障参数上传至网络服务器,通过pc机连接网络服务器,故障判定单元103自带usb接口和com接口,通过与pc机相连接,以运用pc机进行数据分析判定与数据模拟。

可选的,在本申请实施例中,由于数据采集单元101采集到起重机的当前作业状态信息得到状态信号,由于该状态信号为数字量信号或开关量信号,因而需要将上述状态信号上传至数据处理单元进行处理,数据处理单元102将上述状态信号(即数字量信号或开关量信号)转化为模拟量信号,并依据接收到故障提示信息从上述模拟量信号中筛选出目标故障参数,并将该目标故障参数上传至故障判定单元,故障判定单元103,在接收上述数据处理单元上传的上述目标故障参数之后,确定与上述目标故障参数对应的目标故障代码,并判定上述目标故障代码与上述故障提示信息中携带的初始故障代码是否一致,进而通过判定该目标故障代码和初始故障代码是否一致,可以确定上述初始故障代码所表征的起重机的故障点信息是否正确有效。

在本申请一种实施例中,若判定该目标故障代码和初始故障代码一致,则确定上述故障提示信息正确有效,即上述初始故障代码所表征的起重机的故障点信息正确有效,可以根据该故障点信息进行故障处理和故障排除。

在本申请另一种实施例中,若判断上述目标故障代码与上述初始故障代码不一致,则通过故障提示单元生成与上述目标故障代码对应的更新后故障提示信息,并输出上述更新后故障提示信息,其中,上述更新后故障提示信息中携带有上述目标故障代码;以实现依据该目标故障代码所表征的故障点信息,进行故障处理和故障排除。

在一种可选的实施例中,上述数据采集单元设置在上述起重机上,图2是根据本发明实施例的一种可选的故障判定装置的结构示意图,如图2所示,该数据采集单元101包括以下至少之一电子元件:

倾角传感器101a,用于采集上述起重机的倾斜角度信息,得到倾斜状态信号;

压力传感器101b,用于采集上述起重机的起重压力信息,得到起重压力信号;

开关器件101c,用于采集上述起重机的开关信息,得到开关信号,其中,上述开关器件包括以下至少之一:接近开关、限位开关、行程开关、光电开关。

可选的,上述状态信号包括以下至少之一:倾斜状态信号、起重压力信号、开关信号等。

在一种可选的实施例中,仍如图2所示,上述装置还包括:数据接口电路104和滤波单元105;

上述数据处理单元102包括:信号转换单元102a,通过上述数据接口电路104与上述数据采集单元101连接,用于接收上述数据采集单元经上述数据接口电路上传的上述状态信号,并将上述状态信号转化为上述模拟量信号;

其中,上述滤波单元105,分别与上述数据接口电路104、上述信号转换单元102a连接,用于在将上述状态信号上传至上述信号转换单元之前,过滤上述状态信号中的干扰信号。

可选的,上述数据采集单元101可以仅采集单一的电子元件信号将其转化为数字量信号或开关量信号,还可以通过总线端口对起重机的总线数据进行实时在线监测。并且,由于起重机的作业环境较复杂会出现线号干扰的现象,为了增强其数据的稳定性与有效性,在本申请实施例所提供的装置中还增加了滤波单元105,以实现在将上述状态信号上传至上述信号转换单元之前,过滤上述状态信号中的干扰信号。

在一种可选的实施例中,仍如图2所示,上述信号转换单元102a包括:a/d转换器106、总线控制器107和可变静态存储器108,其中,上述a/d转换器106,用于将上述状态信号转化为上述模拟量信号;上述总线控制器107,与上述a/d转换器106连接,用于通过控制程序将上述模拟量信号传送至上述可变静态存储器108;上述可变静态存储器108,与上述总线控制器107连接,用于存储接收到的上述模拟量信号。

可选的,通过a/d转换器106实现数字量信号与模拟量信号之间的转换;通过can总线控制器107将所采集的数据通过控制程序进行处理转化为所用的长度、角度、重量等信号;所转化的模拟量信号传输至可变静态存储器,其防护等级为ip65,并有外至usb接口或可插sd卡,数据采集方便易行。现根据限位开关与传感器的数量选取can控制器,控制器的数字量、模拟量输入端口数量与之相匹配并留有一定的余量,现采用epec2024控制器对其进行集成。

本申请实施例中,上述装置还包括:总线接口单元,选择专用对接分线盒,通过对接接头进行总线传输。

在一种可选的实施例中,上述数据处理单元102还包括:数据传输单元102b(图2中未示出,),与上述信号转换单元102a连接,用于将上述目标故障参数上传至上述故障判定单元。

可选地,仍如图2所示,上述数据传输单元102b还包括:显示单元201,与上述信号转换单元102a连接,用于接收上述信号转换单元发送的上述模拟量信号,并展示从上述模拟量信号中筛选出的上述目标故障参数;存储单元202,与上述显示单元201连接,用于存储上述目标故障参数;无线网络传输单元203,与上述存储单元202连接,用于将上述存储器中存储的上述目标故障参数传输至网络终端设备204中,其中,上述网络终端设备204将上述目标故障参数进行存档备用。

可选的,上述显示单元201为显示器,该显示单元201具有高亮度tft显示屏、高分辨率、防护等级ip65、宽供电范围、拥有can2.0、rs232接口,易与系统集成、系统扩展。通过该显示单元201,可以实现对所需的目标故障参数进行选择,并且,当出现故障代码时,可有针对性的进行选择,另外,如故障代码提示失效,此时可对相关常用参数、或整体参数进行实时监控,采集此时的数据,进行存储。

可选的,上述存储单元202为大容量存储装置,例如,可以选用具有读取速度快dalog黑匣子,并采用dalong软件对过载等信号范围进行设计,并对所有数据进行采集储存。

可选的,上述无线网络传输单元203即为无线通讯装置,具有串口转wifi、串口转以太网、以太网转wifi,可以将rs-232/485串口转换成tcp/ip网络接口,使得串口设备能够立即具备tcp/ip网络接口功能,连接网络进行数据通信。

可选的,上述网络终端设备204可以为pc机,存储单元中的所有存储数据,均可以通过无线网络传输单元传输至网络终端设备,以便于网络终端设备对接收到的数据进行存档备用。

在一种可选的实施例中,如图2所示,上述故障判定单元103包括:通信端口301,与上述网络终端设备204连接,用于接收上述网络终端设备发送的上述目标故障参数,并将上述目标故障参数发送至信号模拟单元;上述信号模拟单元302,与上述通信端口301连接,用于将接收到的上述目标故障参数转换得到上述起重机的故障状态信息;控制及显示单元303,与上述信号模拟单元302连接,用于确定与上述故障状态信息对应的上述目标故障代码,以及展示上述故障状态信息和上述目标故障代码;比较单元304,与上述控制及显示单元303连接,用于判定上述目标故障代码与上述初始故障代码是否一致。

可选的,本申请实施例中,可以通过通信端口301将所监测到的目标故障参数输送至信号模拟单元302,该信号模拟单元302将接收到的上述目标故障参数转换得到上述起重机的故障状态信息,控制及显示单元303,与上述信号模拟单元302连接,用于确定与上述故障状态信息对应的上述目标故障代码,以及展示上述故障状态信息和上述目标故障代码;通过该控制及显示单元303,即可将现场起重机的故障再现,并通过比较单元304进行数据比对,以判定上述目标故障代码与上述初始故障代码是否一致。

可选的,上述通信端口301,具有232串口和usb接口,可方便快捷的与pc机相连接。信号模拟单元302,首先将各限位、接近开关均转换为多点式旋钮进行支腿跨距、重铁数量、到位检测等状态的模拟;对主臂长度、角度,针对其信号特点,更改为滑动变阻器,通过阻值的变化模拟臂长数值和角度数值;各种压力传感器的压力值范围是1-10mpa,运用液压试验台对其施加压力进而进行模拟。控制及显示单元303,在此为简化结构,只保留主控制器省略冗余控制器,为保证模拟装置与实际起重机械运行的一致性,显示器、控制器型号与实际选用型号保持一致。

如图3所示,电器控制柜401为起重机中设置的控制柜,所有电器信号均进入该控制柜,数据采集单元101与电器控制柜401连接实现数据输入,数据采集单元101与数据处理单元102相连接,显示器402为起重机中设置的显示器,通过该显示器中的展示数据可以便于工作人员实时观察起重机作业状态,如果有故障出现,此显示器会有故障代码出现,进行相关的提示。

在一种可选的实施例中,上述装置还包括:故障提示单元,与上述故障判定单元连接,用于在上述目标故障代码与上述初始故障代码不一致的情况下,生成与上述目标故障代码对应的更新后故障提示信息,并输出上述更新后故障提示信息,其中,上述更新后故障提示信息中携带有上述目标故障代码。

可选的,可以通过起重机中设置的显示器,在上述目标故障代码与上述初始故障代码不一致的情况下,生成与上述目标故障代码对应的更新后故障提示信息,并输出上述更新后故障提示信息,例如,可以在显示器中展示更新后故障提示信息和目标故障代码。

在一种可选的实施例中,上述故障判定单元还用于在检测到上述故障提示信息或更新后故障提示信息不完整,或上述故障提示单元故障的情况下,获取上述起重机的全部控制信号,并通过分析上述全部控制信号确定上述目标故障代码。

根据本申请实施例,可以实时记录监测起重机的安全控制系统所需的所有节点数据,并将节点数据进行储存并定期发送至网络终端服务器,当起重机出现事故时可作为责任分析和判定依据;还可以通过控制屏自行选择监控参数,当相关部件状态不良但又未完全失去作用时,可有针对性的进行监控,提前发现隐患故障,对不良件进行提前处理,避免了故障的出现;当起重机的故障代码被已出现在显示单元,可根据故障代码所代表的故障位在显示器上对应的选择相应节点对进行数据监测并将检测数据上传至网络终端,厂家专业维护人员对数据进行分析判断进而诊断故障,使故障判断有较强的针对性。还可以在故障代码提示不全面或故障代码提示装置出现故障时,对亦可对全部控制信号进行监测,再通过数据的传输与分析确定故障点。使故障诊断不再依靠单一的故障代码提示,使故障诊断更加专业化、故障排除更加及时;当起重机出现故障时无需专业维护人员到达现场即可完成远程诊断,制定故障处理方案,解决了用户的后顾之忧,为其提供强大的技术支持、为铁路救援起重机维护提供了便利的同时节约了时间、提高了故障处理的效率。

需要说明的是,本申请中的图1至图3中所示故障判定装置的具体结构仅是示意,在具体应用时,本申请中的故障判定装置可以比图1至图3所示的故障判定装置具有多或少的结构。

根据本发明实施例,还提供了一种起重机的实施例,包括任意一项上述的故障判定装置。

实施例2

根据本发明实施例,提供了一种故障判定方法的实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图4是根据本发明实施例的一种故障判定方法的流程图,如图4所示,该方法包括如下步骤:

步骤s102,采集起重机的当前作业状态信息得到状态信号,其中,上述状态信号为数字量信号或开关量信号;

步骤s104,将上述状态信号转化为模拟量信号,并依据接收到故障提示信息从上述模拟量信号中筛选出目标故障参数,其中,上述故障提示信息中携带有初始故障代码;

步骤s106,确定与上述目标故障参数对应的目标故障代码,并判定上述目标故障代码与上述初始故障代码是否一致,其中,上述初始故障代码和上述目标故障代码均用于表征上述起重机的故障点信息。

在本发明实施例中,通过采集起重机的当前作业状态信息得到状态信号,其中,上述状态信号为数字量信号或开关量信号;将上述状态信号转化为模拟量信号,并依据接收到故障提示信息从上述模拟量信号中筛选出目标故障参数,其中,上述故障提示信息中携带有初始故障代码;确定与上述目标故障参数对应的目标故障代码,并判定上述目标故障代码与上述初始故障代码是否一致,其中,上述初始故障代码和上述目标故障代码均用于表征上述起重机的故障点信息,达到了有效判定故障提示信息的正确性,可以满足故障排查的实际需求的目的,从而实现了保障起重机安全可靠运行的技术效果,进而解决了现有故障诊断方式无法确定故障提示信息的正确性,难以满足故障排查的实际需求的技术问题。

在上述实施例中,可以根据实际需求选择接入总线或相应的电子元件接入信号,上述接入信号可以是电流型、电压型开关类信号或传感器模拟量信号、can总线信号,实现了多信号的输入满足实际需求,并且针对传各类型电子元件预留了多个端口,以插拔式为主,实现了信号的快速接入。并且,当接入的参数与显示器通讯正常,在显示器上展示有相应的数据,通过显示器对所需控制参数进行筛选,对无需监控的参数进行排除,节省了故障判断时间。对已确定的需要监控的参数设置筛选范围,如:时间日期、取值范围等,数据存储与传输,每5ms记录一条数据、进行数据的实时记录、存储。在此装置上设置无线传输开关,当此开关打开时,通过无线网络进行本车的状态参数上传至网络终端,如无需上传时,关闭此开关即可。根据技术协议对比分析各限位、接近开关、压力传感器、控制器、显示器等电子控制原件的参数,以分析该参数是否符合相应数值范围。通过信号模拟单元,将所涉及的开关量、数字量控制单元进行模拟,对回转角度、主臂长度、角度等传感器信号亦可通过pc机的can软件进行模拟量的发送;通过对各参数范围的对比分析来缩小故障点的判断范围,再通过已确认参数的虚拟数值调整及模拟输入,进一步确定故障点,最后将制定的方案预先在模拟装置上进行试验,确保故障处理的有效性和准确性。

上述实施例中,最为重要的是试验模拟、故障诊断,其涉及各相关参数的状态模拟与对比分析。因此制定故障解决方案人员只有较为熟悉相关通信协议与技术参数,才能针对现场所处现的故障制定有针对行的方案。在试验模拟时务必要保证再现各电控原件的状态与现场一致,此时可以模拟出现场的实际故障,以便于故障点的分析。模拟出现场的实际故障点后,针对各传感器、控制器检查其节点是否有缺失,节点的数据是否在正常范围内,对所有节点进行一一比对。通过对比发现异常,如为节点缺失,则通过can软件发送模拟命令,查看故障是否消除;如节点存在,则需对比其数据范围是否在正常范围内,如若超范围则对其进行调整直至故障消除为止。针对传感器控制器的节点与参数范围的异常情况制定故障处理方案,对电子原件的不良状态、通讯故障等进行逐一的排查。

并且,本申请实施例中故障判定装置中采集到的起重机的总线数据,可分为动态参数与静态参数,其中,静态参数即认为选定完成后固定不变的参数值为静态参数,如选择完工况后,此代表此工况的通信参数就为一固定值,亦可称为静态参数。动态参数即在任何工况下均会发生时时变化的参数,如在固定工况的臂长、幅度等参数是可以在固定范围内任意调整的,而额定起重量会随着臂长、幅度的变化而变化,这些可以自由变化的参数就是动态参数。由动态参数具有时时可变可调性,对其的分析对比尤为显得关键,难度也相应的增加,当相应的目标故障参数均已数字量的形式进行表示,则此时即可进行参数分析。

在进行参数分析与对比时,可以先检查静态参数再分析动态参数,运用分析软件将所筛选的相关参数按照时间日期节点转换为elsl的表格的方式展现实际数据,如当时相关的支腿状态、重铁数量、工况代码、额定起重量,均可以数字量的形式体现。通过将总线数据经分析软件转化为数字量数据,以便于在显示器中显示,供用户以查看目标故障参数与起重机的作业状态。

在本申请一种可选的实施例中,故障分析可分有故障代码提示和无故障代码提示两种情况。当出现故障时,若显示器有故障代码提示,根据故障代码提示内容,对照显示器中展示的数据信息确定故障点信息。并在初步确认故障点后监测相应节点是否在总线上,如若节点不在总线上,可能是线路故障、检测线路的通断,如若线路无问题,检测传感器、接近开关等电子元件自身是否有损毁;其次对控制器端口进行测试,检验控制器端口是否有异常,或检查所应用的控制系统的版本是否为最先的软件版本。

当故障代码无提示,可能是此类故障没有被写入故障代码中或此类故障代码提示不完全;也可能是对应的故障提示装置出现了问题,难以进行故障判断。此时获取总线上的数据,首先监测通讯是否正常,观察限位开关等开关量参数、控制器传感器等模拟量元件是否通讯正常;a/d转换器、各控制器是否通讯正常;上述均正常则表明所有电子元件均处于正常工作范围内,如果存在节点缺失,则表明当前节点的电子元件存在故障需进行下一步诊断。节点一切正常,则进行对规定的数据范围进行诊断。

首先,可以先进行确认的参数是起重机车体的倾斜角度,由倾角传感器监测水平和垂直两个方向的角度数值,如果倾斜角度过大则会产生倾覆,同时观察倾斜角度是否在规定的安全范围值内(如x轴角度±5°,y轴角度在±7°),倾斜角度超出范围则起重机任何工况均难以进入。

其次,可以确认起重机的工况状态,例如,支腿作业工况、有均载作业工况、特殊隧道内工况及回送工况等,不同工况下参数的取值范围不同。在完成工况的确认后,即可检查支腿位置、支腿压力,例如,若起重机采用四支腿,其中任意一支腿不满足条件均难以进入相应的工况,当现场作业时不能打支腿进行作业时,则需要选择均载工况,均载油缸的压力只有到达一定数值采能进入工况,所以需对其范围进行确认。

再次,可以检查回转角度的范围,若起重机采用的回转角度是360°,则实际的参数范围应该为0~4196,如数据长度超出范围,则传感器出现参数紊乱的现象,需要重新进行标定。同时不同工况下,对回转角度也是有一定的限制,回送工况要求整车为顺轨状态,回转角度的范围是±5°,检验此工况下的回转角度是否满足要求。

最后,可以检查主臂长度及角度的参数范围,若该起重机为伸缩臂式起重机,主臂长度数值在基本至全伸臂范围内,且起重性能曲线也是随着主臂长度、主臂角度的变化而变化的,当臂长与角度的数值超出范围,起重机会出现超出性能曲线范围,出现死车现象。

如果是参数取值范围出现问题,则在故障诊断装置上进行模拟,利用相应的按钮进行相关开关量的模拟,输入、输出均为24v,输入至控制器;模拟量,压力传感器、用诊断装置的传感器接口,通过实际泵站给与加压,模拟其压力值到达实际设定范围,进而实现模拟功能;对于电流型压力传感器根据起重机各部实际状态,利用模拟信号发生器,手动调节可变电阻,使信号发生器输出4~20ma电流信号或0~5v电压信号至系统主机。

通过将目标故障参数传输至控制及显示单元,还可以实现模拟起重机的现场实际故障,经过上述的分析流程,进行故障点的初步判断。如果是单一电子元件故障,通过信号模拟装置即可进行验证故障判断的是否正确,要是多个故障点,则需先监测单一故障点对其的影响,然后通过组合分析、最终确认故障,制定故障处理方案。并通过将现场安全控制系统的总线数据进行采集、存储并远程发送至本单位技术人员,技术人员运用安全控制模拟装置,进行实际模分析即可对故障做出诊断,通过数据采集单元即可实现对起重机的运行状态进行检测,无需技术人员实际到达故障现场即可快速识别出故障,并迅速制定解决处理方案,还可以快速诊断故障点,无需现场人员进行故障诊断,提高了故障处理的专业性、时效性,使得设备运行更有保障。

需要说明的是,本实施例所提供的任意一种可选的或优选的故障判定方法,均可以在上述实施例1中所提供的故障判定装置中执行或实现。

此外,仍需要说明的是,本实施例的可选或优选实施方式可以参见实施例1中的相关描述,此处不再赘述。

实施例3

根据本发明实施例,还提供了一种用于实施上述故障判定方法的装置实施例,图5是根据本发明实施例的一种故障判定装置的结构示意图,如图5所示,上述故障判定装置,包括:采集模块50、处理模块52和判定模块54,其中:

采集模块50,用于采集起重机的当前作业状态信息得到状态信号,其中,上述状态信号为数字量信号或开关量信号;

处理模块52,用于将上述状态信号转化为模拟量信号,并依据接收到故障提示信息从上述模拟量信号中筛选出目标故障参数,其中,上述故障提示信息中携带有初始故障代码;

判定模块54,用于确定与上述目标故障参数对应的目标故障代码,并判定上述目标故障代码与上述初始故障代码是否一致,其中,上述初始故障代码和上述目标故障代码均用于表征上述起重机的故障点信息。

需要说明的是,上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的,例如,对于后者,可以通过以下方式实现:上述各个模块可以位于同一处理器中;或者,上述各个模块以任意组合的方式位于不同的处理器中。

此处需要说明的是,上述采集模块50、处理模块52和判定模块54对应于实施例2中的步骤s102至步骤s106,上述模块与对应的步骤所实现的实例和应用场景相同,但不限于上述实施例1和2所公开的内容。需要说明的是,上述模块作为装置的一部分可以运行在计算机终端中。

需要说明的是,本实施例的可选或优选实施方式可以参见实施例1和2中的相关描述,此处不再赘述。

上述的故障判定装置还可以包括处理器和存储器,上述采集模块50、处理模块52和判定模块54等均作为程序单元存储在存储器中,由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元,上述内核可以设置一个或以上。存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(rom)或闪存(flashram),存储器包括至少一个存储芯片。

根据本申请实施例,还提供了一种存储介质实施例。可选地,在本实施例中,上述存储介质包括存储的程序,其中,在上述程序运行时控制上述存储介质所在设备执行上述任意一种故障判定方法。

可选地,在本实施例中,上述存储介质可以位于计算机网络中计算机终端群中的任意一个计算机终端中,或者位于移动终端群中的任意一个移动终端中,上述存储介质包括存储的程序。

可选地,在程序运行时控制存储介质所在设备执行以下功能:采集起重机的当前作业状态信息得到状态信号,其中,上述状态信号为数字量信号或开关量信号;将上述状态信号转化为模拟量信号,并依据接收到故障提示信息从上述模拟量信号中筛选出目标故障参数,其中,上述故障提示信息中携带有初始故障代码;确定与上述目标故障参数对应的目标故障代码,并判定上述目标故障代码与上述初始故障代码是否一致,其中,上述初始故障代码和上述目标故障代码均用于表征上述起重机的故障点信息。

根据本申请实施例,还提供了一种处理器实施例。可选地,在本实施例中,上述处理器用于运行程序,其中,上述程序运行时执行上述任意一种故障判定方法。

本申请实施例提供了一种设备,设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,处理器执行程序时实现以下步骤:采集起重机的当前作业状态信息得到状态信号,其中,上述状态信号为数字量信号或开关量信号;将上述状态信号转化为模拟量信号,并依据接收到故障提示信息从上述模拟量信号中筛选出目标故障参数,其中,上述故障提示信息中携带有初始故障代码;确定与上述目标故障参数对应的目标故障代码,并判定上述目标故障代码与上述初始故障代码是否一致,其中,上述初始故障代码和上述目标故障代码均用于表征上述起重机的故障点信息。

本申请还提供了一种计算机程序产品,当在数据处理设备上执行时,适于执行初始化有如下方法步骤的程序:采集起重机的当前作业状态信息得到状态信号,其中,上述状态信号为数字量信号或开关量信号;将上述状态信号转化为模拟量信号,并依据接收到故障提示信息从上述模拟量信号中筛选出目标故障参数,其中,上述故障提示信息中携带有初始故障代码;确定与上述目标故障参数对应的目标故障代码,并判定上述目标故障代码与上述初始故障代码是否一致,其中,上述初始故障代码和上述目标故障代码均用于表征上述起重机的故障点信息。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。


技术特征:

1.一种故障判定装置,其特征在于,包括:

数据采集单元,用于采集起重机的当前作业状态信息得到状态信号,其中,所述状态信号为数字量信号或开关量信号;

数据处理单元,与所述数据采集单元连接,用于将所述状态信号转化为模拟量信号,并依据接收到故障提示信息从所述模拟量信号中筛选出目标故障参数,其中,所述故障提示信息中携带有初始故障代码;

故障判定单元,与所述数据处理单元连接,用于接收所述数据处理单元上传的所述目标故障参数,确定与所述目标故障参数对应的目标故障代码,并判定所述目标故障代码与所述初始故障代码是否一致,其中,所述初始故障代码和所述目标故障代码均用于表征所述起重机的故障点信息。

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述数据采集单元设置在所述起重机上,包括以下至少之一电子元件:

倾角传感器,用于采集所述起重机的倾斜角度信息,得到倾斜状态信号;

压力传感器,用于采集所述起重机的起重压力信息,得到起重压力信号;

开关器件,用于采集所述起重机的开关信息,得到开关信号,其中,所述开关器件包括以下至少之一:接近开关、限位开关、行程开关、光电开关。

3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:数据接口电路和滤波单元;

所述数据处理单元包括:信号转换单元,通过所述数据接口电路与所述数据采集单元连接,用于接收所述数据采集单元经所述数据接口电路上传的所述状态信号,并将所述状态信号转化为所述模拟量信号;

其中,所述滤波单元,分别与所述数据接口电路、所述信号转换单元连接,用于在将所述状态信号上传至所述信号转换单元之前,过滤所述状态信号中的干扰信号。

4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述信号转换单元包括:a/d转换器、总线控制器和可变静态存储器,其中,所述a/d转换器,用于将所述状态信号转化为所述模拟量信号;所述总线控制器,与所述a/d转换器连接,用于通过控制程序将所述模拟量信号传送至所述可变静态存储器;所述可变静态存储器,与所述总线控制器连接,用于存储接收到的所述模拟量信号。

5.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述数据处理单元还包括:

数据传输单元,与所述信号转换单元连接,用于将所述目标故障参数上传至所述故障判定单元。

6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述数据传输单元还包括:

显示单元,与所述信号转换单元连接,用于接收所述信号转换单元发送的所述模拟量信号,并展示从所述模拟量信号中筛选出的所述目标故障参数;

存储单元,与所述显示单元连接,用于存储所述目标故障参数;

无线网络传输单元,与所述存储单元连接,用于将所述存储器中存储的所述目标故障参数传输至网络终端设备中,其中,所述网络终端设备将所述目标故障参数进行存档备用。

7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述故障判定单元包括:

通信端口,与所述网络终端设备连接,用于接收所述网络终端设备发送的所述目标故障参数,并将所述目标故障参数发送至信号模拟单元;

所述信号模拟单元,与所述通信端口连接,用于将接收到的所述目标故障参数转换得到所述起重机的故障状态信息;

控制及显示单元,与所述信号模拟单元连接,用于确定与所述故障状态信息对应的所述目标故障代码,以及展示所述故障状态信息和所述目标故障代码;

比较单元,与所述控制及显示单元连接,用于判定所述目标故障代码与所述初始故障代码是否一致。

8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:

故障提示单元,与所述故障判定单元连接,用于在所述目标故障代码与所述初始故障代码不一致的情况下,生成与所述目标故障代码对应的更新后故障提示信息,并输出所述更新后故障提示信息,其中,所述更新后故障提示信息中携带有所述目标故障代码。

9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述故障判定单元还用于在检测到所述故障提示信息或更新后故障提示信息不完整,或所述故障提示单元故障的情况下,获取所述起重机的全部控制信号,并通过分析所述全部控制信号确定所述目标故障代码。

10.一种起重机,其特征在于,包括权利要求1至9中任意一项所述的故障判定装置。

11.一种故障判定方法,其特征在于,包括:

采集起重机的当前作业状态信息得到状态信号,其中,所述状态信号为数字量信号或开关量信号;

将所述状态信号转化为模拟量信号,并依据接收到故障提示信息从所述模拟量信号中筛选出目标故障参数,其中,所述故障提示信息中携带有初始故障代码;

确定与所述目标故障参数对应的目标故障代码,并判定所述目标故障代码与所述初始故障代码是否一致,其中,所述初始故障代码和所述目标故障代码均用于表征所述起重机的故障点信息。

12.一种故障判定装置,其特征在于,包括:

采集模块,用于采集起重机的当前作业状态信息得到状态信号,其中,所述状态信号为数字量信号或开关量信号;

处理模块,用于将所述状态信号转化为模拟量信号,并依据接收到故障提示信息从所述模拟量信号中筛选出目标故障参数,其中,所述故障提示信息中携带有初始故障代码;

判定模块,用于确定与所述目标故障参数对应的目标故障代码,并判定所述目标故障代码与所述初始故障代码是否一致,其中,所述初始故障代码和所述目标故障代码均用于表征所述起重机的故障点信息。

13.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求11所述的故障判定方法。

14.一种处理器,其特征在于,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行权利要求11所述的故障判定方法。

技术总结
本发明公开了一种故障判定方法及装置、起重机。其中,该方法包括:数据采集单元,用于采集起重机的当前作业状态信息得到状态信号,其中,状态信号为数字量信号或开关量信号;数据处理单元,与数据采集单元连接,用于将状态信号转化为模拟量信号,并依据接收到故障提示信息从模拟量信号中筛选出目标故障参数,其中,故障提示信息中携带有初始故障代码;故障判定单元,与数据处理单元连接,用于接收数据处理单元上传的目标故障参数,确定与目标故障参数对应的目标故障代码,并判定目标故障代码与初始故障代码是否一致。本发明解决了现有故障诊断方式无法确定故障提示信息的正确性,难以满足故障排查的实际需求的技术问题。

技术研发人员:于立梅;刘忠君;朱文韬;于悦;李忠;徐国辉;冯长久;王凯;王健
受保护的技术使用者:中车齐齐哈尔车辆有限公司
技术研发日:2020.01.21
技术公布日:2020.06.05

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