一種多級鎖、解車的方法及其裝置的製作方法
2023-06-03 13:47:01
專利名稱：一種多級鎖、解車的方法及其裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種工程機械遠程監控裝置多級自動及手動鎖、解車的方法及其裝置，屬於自動控制技術領域。
背景技術：
在當前使用的一些結構複雜、價格昂貴的大型工程機械中，有很多安裝了遠程信息傳輸裝置，用以監控工程機械的工作情況和機械本身的狀態。在實際使用中一方面為了防止非本車司機隨意開動機械和防止盜車發生需要進行鎖車；另一方面由於機械價格比較昂貴，很多均以分期付款形式購買，當出現逾期未付款的情況時，為了及時追回貸款也需要進行鎖車，因此有些車輛利用所安裝的遠程監控裝置的功能實施鎖、解車，對工程機械的狀態起到了很好的監控作用。但是在使用中發現，由於機械的遠程監控裝置是由監控中心對機械進行遠距離控制，在很多時候對機械施工現場的情況不甚了解，當由於某些原因需要監控中心立即對工作中的機械進行鎖定而機械的工作狀態不允許時，就有可能發生嚴重的事故。如機械在礦山開礦，當機械挖滿一鬥礦石正在迴轉時，如果機械被鎖定突然熄火或全車操縱杆失效，機械就會有傾翻的危險，造成嚴重的人身傷亡事故；或者當機械遇到在河道施工要來洪水，以及在礦山工作要進行爆破等情況時，必須行駛出危險地帶，這時如果機械因被鎖定無法起動，則可能車毀人亡。
在上述情況下就需要具有多級鎖、解車功能的監控裝置對機械進行分級控制，可以先鎖定機械的部分系統，比如控制機械的燃油控制度盤，使發動機轉速恆定在怠速狀態下，使機械的工作裝置工作無力，這樣發動機不會立即熄火，並且機械可以正常行走，可以保證機械遇到上述危險情況時能夠行駛到安全的地方，當機械駛出危險區停止行走後，就可以根據需要將機械完全鎖定，使機械無法正常起動及全車的操縱杆失效。這樣就可以既滿足機械銷售商的要求，又能保證機械使用者的安全。
此外，在實際使用中還發現，有些地區的GSM信號覆蓋率很低，監控中心無法與遠程監控裝置進行通訊聯繫，當機械被監控中心遠程鎖定後移動到這些地區時，就無法進行遠程解車了，另外也無法對在這一地區施工的機械進行遠程鎖定了。如果在上述情況下需要鎖、解車時，必須由操作人員實施手動鎖、解車才能達到目的，因此要求遠程監控裝置不但具有可以遠程多級自動鎖、解車的功能還要有現場手動多級鎖、解車的功能，這樣才能真正做到隨時隨地對車輛進行控制。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種遠程監控裝置在遠距離對工程機械實施多級自動和現場手動多級鎖、解車的方法以及實現這兩種方法的裝置。
解決上述技術問題的技術方案是一種多級鎖、解車的方法，將一、二級鎖、解車控制裝置和行車信號反饋裝置安裝在施工機械上，上述裝置與遠程監控裝置相連接，在需要鎖、解車時，由遠程監控裝置發出鎖、解車信號，對施工機械實施鎖定或解除鎖定。當機械處於一級鎖車狀態時，遠程監控裝置的CPU檢測到行車信號反饋裝置發來機械的行走信號時，就會發出命令控制鎖車裝置動作，使機械可以正常行走，機械停止行走後，行走信號消失，遠程監控裝置的CPU就會發出命令，使鎖車裝置繼續保持一級鎖車狀態。當機械處於非工作狀態後，遠程監控中心可以根據需求發出二級鎖車命令，使機械處於二級鎖車狀態，或不發二級鎖車命令使機械一直保持在一級鎖車狀態。
一種多級鎖、解車的方法，它將一、二級鎖、解車控制裝置安裝在施工機械上，上述裝置與手動控制裝置相連接，在需要鎖、解車時，由操作人員根據實際需要通過手動控制裝置發出一、二級鎖、解車信號，對施工機械實施鎖定或解除鎖定。
實施上述多級鎖、解車方法的裝置，它有監測電路、計算機控制電路、傳輸電路，上述監測電路與工程機械的被監測部件相連接，其輸出端接計算機控制電路，傳輸電路的信號輸入端與計算機控制電路相連接，其改進之處在於它的一級鎖、解車裝置為繼電器J1，繼電器J1的線圈一端接遠程監控裝置CPU的P2.5信號輸出埠，另一端接地，繼電器J1的一對常閉觸頭J1-1串接在燃油控制度盤和調速器、泵控制器之間的輸送電壓信號的線路中，一對常開觸頭J1-2串接在VCC電源和調速器、泵控制器之間，在VCC電源和常開觸頭之間有分壓電阻R1、R2。它的行走壓力開關向調速器、泵控制器輸送的電壓信號由信號連接線引至遠程監控裝置CPU的P2.4信號輸入端。
實施上述多級鎖、解車方法的裝置，它的第一種二級鎖、解車裝置為繼電器J2，繼電器J2的線圈一端接遠程監控裝置CPU的P2.6信號輸出埠，另一端接地，繼電器J2的一對常閉觸頭J2-1串接在起動開關C端子向調速器、泵控制器輸送電壓信號的線路中。
實施上述多級鎖、解車方法的裝置，它的第二種二級鎖、解車裝置為繼電器J3，繼電器J3的線圈一端接遠程監控裝置CPU的P2.7信號輸出埠，另一端接地，繼電器J3的一對常閉觸頭J3-1串接在起動開關BR端子與調速器、泵控制器之間的輸送電壓信號的電路中。
實施上述多級鎖、解車方法的裝置，它的第三種二級鎖、解車裝置為繼電器J4，繼電器J4的線圈一端接遠程監控裝置CPU的P2.0信號輸出埠，另一端接地，繼電器J4的一對常閉觸頭J4-1串接在PPC(先導油路)液壓鎖開關向調速器、泵控制器輸送電壓信號的線路中。
實施上述多級鎖、解車方法的裝置，所述繼電器J1的常閉觸頭的兩個觸點為A、B，其中B接燃油控制度盤信號輸出線，A接調速器、泵控制器的燃油控制度盤信號輸入端，繼電器的另一對常開觸頭的兩個觸點為A、C，C接在兩分壓電阻R1、R2之間。
實施上述多級鎖、解車方法的裝置，PPC壓力開關向調速器、泵控制器輸送的電壓信號導線與遠程監控裝置CPU的P2.3信號輸入端之間有導線連接；燃油控制度盤向調速器、泵控制器輸送的電壓信號導線與遠程監控裝置CPU的P2.2信號輸入端之間有導線連接。
採用這種多級鎖、解車的方法，可以通過遠程控制系統或現場操縱手動鎖車裝置發出鎖、解車命令，當機械被遠程監控中心一、二級鎖定後，可以通過手動鎖、解車裝置對機械解除一、二級鎖定；同樣機械用手動鎖、解車裝置一、二級鎖定後，也可以通過遠程監控中心對機械解除一、二級鎖定。這樣可以使機械處於多種鎖車狀態，避免了在遠程控制鎖車中由於不了解現場工作情況所造成的施工機械發生事故、處於不利狀態和位置等情況，以及在GSM信號覆蓋不到的地方遠程監控裝置無法與監控中心進行通訊聯繫時，也可以由操作人員實施手動鎖、解車。這種設計充分發揮了車輛遠程監控裝置的功能，且結構簡單、安裝方便。
圖1是本發明一級及手動鎖、解車電路原理圖；圖2是本發明二級鎖、解車的第一種實施方式的電路原理圖；圖3是本發明二級鎖、解車的第二種實施方式的電路原理圖；圖4是本發明二級鎖、解車的第三種實施方式的電路原理圖；圖中1、調速器、泵控制器 2、燃油控制度盤 3、行走壓力開關4、PPC壓力開關 5、起動開關 6、PPC液壓鎖開關具體實施方式
首先它將機械的鎖定狀態分為一級鎖車和二級鎖車，所謂一級鎖車是指機械的燃油控制度盤失效；發動機的轉速恆定在怠速，機械的工作裝置無力，但允許其正常行走；二級鎖車分三種狀況第一種狀況是車輛熄火後無法起動；第二種狀況是機械起動著車後很短時間(5秒左右)就自動熄火；第三種狀況是機械的全車操縱杆失效。
多級鎖、解車方法及其裝置的設計構思是當機械需要鎖車時，先鎖定機械部分控制系統，使機械不能正常工作，然後再根據需求決定是否鎖定機械整體。實施方式是將繼電器的觸頭串接在機械的控制電路中，然後利用遠程監控裝置中的中央處理器(CPU)指示繼電器動作，繼電器的觸頭斷開正常工作的通路，從而實現鎖車目的，不同的繼電器動作來實現不同級別的鎖車；同樣的道理，當對機械解除鎖定時，利用遠程監控裝置中的中央處理器指示繼電器動作，繼電器的觸頭接通正常工作的通路，機械就能正常工作了。
圖1顯示的是繼電器J1的一對常閉觸頭J1-1的兩個觸點A、B串接在燃油控制度盤2給調速器、泵控制器1輸送電壓信號的線路中的情況。繼電器J1的線圈一端接遠程監控裝置的CPU的P2.5信號輸出端，另一端接地，行走壓力開關3向調速器、泵控制器輸送的電壓信號由信號連接線引至遠程監控裝置CPU的P2.4信號輸入埠。
在正常情況下，燃油控制度盤的檔位變化時會通過繼電器J1的常閉觸頭J1-1向調速器、泵控制器輸送一個變化的電壓信號，調速器、泵控制器根據輸送的電壓信號向調速器電動機發出相應的指令，調速器電動機根據接到的指令來提升或降低發動機的轉速。當遠程監控裝置的CPU接到機械的遠程控制系統發出的鎖車指令，就會給繼電器J1的線圈通電，斷開上述常閉觸頭J1-1，接通常開觸頭J1-2的兩個觸點A、C，於是將分壓電阻的恆定電壓信號引至調速器、泵控制器，從而使發動機恆定在一個轉速下。通過選擇不同阻值的分壓電阻，可以將發動機轉速恆定在怠速狀態，這時由於燃油控制度盤向調速器、泵控制器輸送電壓信號的線路被切斷，所以無論燃油控制度盤的檔位怎樣變化，調速器電動機得到的指令始終是將發動機轉速控制在怠速，這樣發動機的輸出功率極小，機械被鎖定後燃油控制度盤失效，所以發動機的轉速無法提升，機械就會出現工作無力的現象。
因為遠程監控裝置是遠距離控制機械，不了解機械工作的環境，為避免出現危險惰況，所以必須讓機械可以正常行走。其原理是在行走壓力開關的輸出端有一條信號線引至遠程監控裝置CPU的信號輸入端，當行走壓力開關閉合時，遠程監控裝置的CPU檢測到行走壓力開關輸出的行走電壓信號，就會給繼電器J1的線圈斷電，使繼電器的常閉觸頭J1-1的兩個觸點A、B接通，這樣燃油控制度盤恢復正常，機械可以正常行走，當機械到達安全位置停止行走時，行走壓力開關斷開，給機械遠程監控裝置的CPU發送一個機械停止行走的電壓信號，CPU檢測到車輛還處於鎖定狀態，就會繼續給繼電器J1的線圈通電，使常閉觸頭A、B斷開，將機械的轉速恆定在怠速狀態使其繼續保持一級鎖車狀態。
圖2顯示的是二級鎖車的第一種實施方式如圖所示繼電器J2的一對常閉觸頭J2-1串接在起動開關5的C端子給調速器、泵控制器輸送電壓信號的線路中的情況。繼電器J2的線圈一端接遠程監控裝置的CPU的P2.6信號輸出埠，另一端接地。
起動開關C端子控制機械的起動電路，在機械起動時起動信號經過C端子才能到達起動繼電器。在正常情況下J2-1處於常閉狀態，當機械起動時，起動信號通過J2-1到達起動繼電器，而在鎖車時遠程監控裝置的CPU發出指令使J2-1處於斷開狀態，這樣機械被鎖定後不會自動熄火還可以正常工作，但是當機械熄火後，因機械的起動線路斷開，起動信號無法到達到起動繼電器，所以無法再次起動。
圖3顯示的二級鎖車的第二種實施方式如圖所示繼電器J3的一對常閉觸頭J3-1串接在起動開關5的BR端子給調速器、泵控制器輸送電壓信號的線路中的情況。繼電器J3的線圈一端接遠程監控裝置的CPU的P2.7信號輸出埠，另一端接地。
起動開關的BR端子控制全車電路的接通與斷開，在機械需要工作時旋轉起動開關接通BR端子的電路，在機械工作中起動開關的BR端子一直處於接通狀態，當機械需要熄火時，可以旋轉起動開關斷開BR端子的電路。在正常情況下，發動機起動後，起動開關BR端子通過繼電器J3的一對常閉觸頭J3-1一直給調速器、泵控制器提供一個穩定的電壓信號，而在鎖車時，遠程監控裝置的CPU接到機械的遠程控制系統發出的指令，就會給繼電器J3線圈通電，斷開這一對常閉觸頭J3-1，斷開線路，這樣調速器、泵控制器檢測到起動開關BR端子輸出電壓信號由高變低，認為是司機關掉了起動開關，控制發動機的調速器電動機動作，將發動機熄火，當發動機熄火後，CPU給繼電器J3的信號電壓也隨之消失，繼電器J3的常閉觸頭J3-1閉合，發動機再次起動後，CPU檢測到鎖車指令沒有解除就會再次發出指令使繼電器J3的常閉觸頭J3-1斷開，發動機再次熄火。這樣發動機處於剛剛起動就會熄火，無法正常運轉的狀態。
圖4顯示的是二級鎖車的第三種實施方式如圖所示繼電器J4的一對常閉觸頭J4-1串接在PPC液壓鎖開關6給調速器、泵控制器輸送電壓信號的線路中的情況。繼電器J4的線圈一端接遠程監控裝置的CPU的P2.0信號輸出埠，另一端接地。
PPC液壓鎖開關控制全車先導油路的接通與斷開，必須將PPC液壓鎖開關閉合機械才能正常工作，如果PPC液壓鎖開關處於斷開狀態，機械的先導油路就會處於斷開狀態，全車無任何動作。在正常情況下J4-1處於常閉狀態，當PPC液壓鎖開關閉合時，通過J4的一對常閉觸頭J4-1給調速器、泵控制器一個穩定的電壓信號，調速器、泵控制器根據接收到的電壓信號發出指令控制全車先導油路接通。而在鎖車時遠程監控裝置的CPU發出指令使J4-1處於斷開狀態，這樣機械被鎖定後，因PPC液壓鎖開關向調速器、泵控制器輸送電壓信號的線路被切斷，所以無論PPC液壓鎖開關處於閉合還是斷開狀態，調速器、泵控制器均認為PPC液壓鎖開關處於斷開狀態，這樣機械的先導油路始終處於斷開狀態，全車沒有動作。
上述手動多級鎖、解車的方法及裝置的設計構思是遠程監控系統將PPC壓力開關、燃油控制度盤規律變化時向調速器、泵控制器輸出的電壓信號作為一、二級鎖、解車密碼存入遠程監控裝置的CPU中，這樣可以在現場通過旋轉燃油控制度盤和操縱PPC操縱杆向遠程監控裝置的CPU發出鎖、解車信號，遠程監控裝置的CPU根據檢測到的信號對應的鎖、解車級別發出命令指示相應的鎖車繼電器動作來實現一、二級鎖、解車。
上述手動多級鎖、解車的方法及裝置的第一種實施方式是如圖1所示將燃油控制度盤向調速器、泵控制器輸送電壓信號的線路引至遠程監控裝置的CPU的P2.2信號輸入端。燃油控制度盤2是一個可調電阻，通過改變阻值的大小來改變輸送給調速器、泵控制器的電壓信號，燃油控制度盤的每一個檔位輸出的信號電壓固定，當燃油控制度盤檔位按照一定規律變換時，就會輸出有規律變化的電壓信號。如燃油控制度盤的1、2、3檔位分別輸出的信號電壓是A、B、C伏，則將燃油控制度盤按照2-3-1順序旋轉就會輸出連續的B-C-A伏電壓信號。因此，可以選擇上述變化的電壓信號作為鎖、解車密碼輸入到遠程監控裝置的CPU當中，不同規律變化的電壓信號可以分別對應一、二級鎖、解車。在需要鎖、解車時，可以按一定順序旋轉燃油控制度盤，燃油控制度盤就會通過信號連接線給CPU發出電壓信號，CPU根據檢測到的電壓信號對應的鎖、解車級別會分別控制不同的鎖車繼電器動作來實現鎖車或解除鎖定。
上述手動多級鎖、解車的方法及裝置的第二種實施方式是如圖1所示將PPC壓力開關4向調速器、泵控制器輸送電壓信號的線路引至遠程監控裝置的CPU的P2.3信號輸入端，PPC壓力開關斷開時，該電路中有固定的信號電壓，PPC壓力開關接通時信號電壓降低接近0伏，當操縱杆有規律地變化時，PPC壓力開關隨其規律的斷開、閉合，信號電壓也隨之有規律變化。因此，可以按照上述燃油控制度盤鎖、解車的方法進行PPC壓力開關的鎖、解車。同樣，將PPC壓力開關中變化的信號電壓作為鎖車密碼設定到CPU中，當PPC操縱杆按一定順序變化時，CPU根據檢測到的電壓信號對應的鎖、解車級別，就會分別控制不同的鎖車繼電器來實現鎖車、或解除對機械的鎖定。
當機械在GSM信號無法覆蓋到的地區工作時，遠程監控裝置與遠程監控中心就無法進行通訊聯繫。這時需要鎖定機械或解除鎖定時，就可以通過現場旋轉機械燃油控制度盤、操縱PPC操縱杆，利用其輸出規律的電壓信號作為鎖、解車指令發給遠程監控裝置的CPU，控制鎖車繼電器動作將機械按要求鎖定或解除鎖定。
權利要求
1.一種多級鎖、解車的方法，其特徵在於它將一、二級鎖、解車控制裝置和行車信號反饋裝置安裝在施工機械上，上述裝置與遠程監控裝置相連接，在需要鎖、解車時，由遠程監控裝置發出鎖、解車信號，對施工機械實施鎖定或解除鎖定。當機械處於一級鎖車狀態時，遠程監控裝置的CPU檢測到行車信號反饋裝置發來機械的行走信號時，就會發出命令控制鎖車裝置動作，使機械可以正常行走，機械停止行走後，行走信號消失，遠程監控裝置的CPU就會發出命令，使鎖車裝置繼續保持一級鎖車狀態。當機械處於非工作狀態後，遠程監控中心可以根據需求發出二級鎖車命令，使機械處於二級鎖車狀態，或不發二級鎖車命令使機械一直保持在一級鎖車狀態。
2.一種多級鎖、解車的方法，其特徵在於它將一、二級鎖、解車控制裝置安裝在施工機械上，上述裝置與手動控制裝置相連接，在需要鎖、解車時，由操作人員根據實際需要通過手動控制裝置發出一、二級鎖、解車信號，對施工機械實施鎖定或解除鎖定。
3.實施上述多級鎖、解車方法的裝置，它有監測電路、計算機控制電路、傳輸電路，上述監測電路與工程機械的被監測部件相連接，其輸出端接計算機控制電路，傳輸電路的信號輸入端與計算機控制電路相連接，其特徵在於它的一級鎖、解車裝置為繼電器J1，繼電器J1的線圈一端接遠程監控裝置CPU的P2.5信號輸出埠，另一端接地，繼電器J1的一對常閉觸頭J1-1串接在燃油控制度盤和調速器、泵控制器之間的輸送電壓信號的線路中，一對常開觸頭J1-2串接在VCC電源和調速器、泵控制器之間，在VCC電源和常開觸頭之間有分壓電阻R1、R2，它的行走壓力開關向調速器、泵控制器輸送的電壓信號導線與遠程監控裝置CPU的P2.4信號輸入端之間有信號連接線連接。
4.根據權利要求3所述的實施上述多級鎖、解車方法的裝置，其特徵在於，它的第一種二級鎖、解車裝置為繼電器J2，繼電器J2的線圈一端接遠程監控裝置CPU的P2.6信號輸出埠，另一端接地，繼電器J2的一對常閉觸頭J2-1串接在起動開關C端子向調速器、泵控制器輸送電壓信號的線路中。
5.根據權利要求3所述的實施上述多級鎖、解車方法的裝置，其特徵在於它的第二種二級鎖、解車裝置為繼電器J3，繼電器J3的線圈一端接遠程監控裝置CPU的P2.7信號輸出埠，另一端接地，繼電器J3的一對常閉觸頭J3-1串接在起動開關BR端子與調速器、泵控制器之間的輸送電壓信號的電路中。
6.根據權利要求3所述的實施上述多級鎖、解車方法的裝置，其特徵在於它的第三種二級鎖、解車裝置為繼電器J4，繼電器J4的線圈一端接遠程監控裝置CPU的P2.0信號輸出埠，另一端接地，繼電器J4的一對常閉觸頭J4-1串接在PPC(先導油路)液壓鎖開關向調速器、泵控制器輸送電壓信號的線路中。
7.根據權利要求4或5或6所述的實施上述多級鎖、解車方法的裝置，其特徵在於所述繼電器J1的常閉觸頭的兩個觸點為A、B，其中B接燃油控制度盤信號輸出線，A接調速器、泵控制器的燃油控制度盤信號輸入端，繼電器的另一對常開觸頭的兩個觸點為A、C，C接在兩分壓電阻R1、R2之間。
8.根據權利要求7所述的實施上述多級鎖、解車方法的裝置，其特徵在於所述信號連接線4一端接在機械PPC壓力開關向發動機油門控制器輸送電壓信號的線路中，另一端接在機載監控裝置CPU的信號輸入端。
9.根據權利要求8所述的實施上述多級鎖、解車方法的裝置，其特徵在於PPC壓力開關向調速器、泵控制器輸送的電壓信號導線與遠程監控裝置CPU的P2.3信號輸入端之間有導線連接；燃油控制度盤向調速器、泵控制器輸送的電壓信號導線與遠程監控裝置CPU的P2.2信號輸入端之間有導線連接。
全文摘要
本發明屬於自動控制技術領域，所要解決的技術問題是提供一種對工程機械實施多級自動及手動鎖、解車的方法和實現這兩種方法的裝置。其技術解決方案是它將一、二級鎖、解車控制裝置和行車信號反饋裝置安裝在施工機械上，上述裝置與遠程監控裝置和手動控制裝置相連接，由遠程監控中心或手動控制裝置發出一、二級鎖、解車指令；實施上述多級鎖、解車方法的裝置，它有監測電路、計算機控制電路、傳輸電路，上述監測電路與工程機械的被監測部件相連接，監測電路、傳輸電路與計算機控制電路相連接。這種多級鎖、解車的方法，避免了在遠程控制鎖車中由於不了解現場工作情況所造成施工機械發生事故的情況，以及在必要時可以由操作人員手動鎖、解車。
文檔編號B60R25/00GK1562673SQ200410012229
公開日2005年1月12日 申請日期2004年4月12日 優先權日2004年4月12日
發明者韓曉明 申請人:韓曉明