系统故障自动诊断装置、方法及作业机械与流程

本发明涉及故障检测，尤其涉及一种系统故障自动诊断装置、方法及作业机械。

背景技术：

1、目前，作业机械(例如：挖掘机)上安装的控制器、传感器等越来越多，不同模块之间数据的传送，逐步采用控制器局域网(controller area network，can)总线通讯。

2、随着同一组can总线上连接的can设备越来越多，便形成一种多节点拓扑连接的线路形式，每个can设备连接在一个分路，分路连接在主回路上。但是在使用过程中，如果其中一个分路上的can设备出现异常，将会影响整个主回路上各分路的can设备之间的通讯。现场排查故障时，需逐个拆除所有分路的can设备，逐个排查并定位出故障设备，故障排查比较繁琐，故障诊断效率低，如果遇到偶发可自复位故障，这种排查方式将更加繁琐。

技术实现思路

1、本发明提供一种系统故障自动诊断装置、方法及作业机械，用以解决现有技术中can总线故障排查比较繁琐，故障诊断效率低的问题。

2、本发明提供一种系统故障自动诊断装置，包括：控制器、主检测器、n个分路检测器、n个断路器和n个通断检测器，第i分路检测器用于诊断can总线系统中第i分路的故障，第i断路器用于断开第i分路与所述can总线系统中主回路的连接，第i通断检测器用于检测第i分路与所述主回路的通断状态，其中，n≥2，i＝1,2,…,n；

3、所述主检测器用于将检测到的主回路中的主检测信息和各分路上can设备的回传信息发送至所述控制器；

4、所述控制器用于在获取的所有通断检测器检测的通断状态均为连通的情况下，基于所述主检测信息、所述各分路上can设备的回传信息和预设的故障阈值条件，确定异常分路，控制所述异常分路对应的断路器断开，并且所述控制器基于所述主回路的当前状态，控制所述异常分路对应的分路检测器诊断对应分路中can设备的故障。

5、根据本发明提供的一种系统故障自动诊断装置，所述控制器用于在获取的所有通断检测器检测的通断状态均为连通的情况下，基于所述主检测信息、所述各分路上can设备的回传信息和预设的故障阈值条件，确定异常分路，控制所述异常分路对应的断路器断开，包括：

6、所述控制器用于获取所有通断检测器检测的通断状态，在所述通断状态均为连通的情况下，基于所述主检测信息、所述各分路上can设备的回传信息和预设的故障阈值条件，确定异常分路的数量为单个或多个，在所述异常分路的数量为单个的情况下，控制单个异常分路的断路器断开；在所述异常分路的数量为多个的情况下，按多个异常分路之间的关联关系控制所述多个异常分路的断路器逐一断开，且在所述主回路的当前状态恢复正常的情况下，则停止断开所述多个异常分路的后续的异常分路。

7、根据本发明提供的一种系统故障自动诊断装置，所述控制器用于在获取的所有通断检测器检测的通断状态均为连通的情况下，基于所述主检测信息、所述各分路上can设备的回传信息和预设的故障阈值条件，确定异常分路，控制所述异常分路对应的断路器断开，包括：

8、所述控制器用于获取所有通断检测器检测的通断状态，在所述通断状态均为连通的情况下，基于所述主检测信息、所述各分路上can设备的回传信息和预设的故障阈值条件，确定异常分路的数量为单个或多个，在所述异常分路的数量为单个的情况下，控制单个异常分路的断路器断开；在所述异常分路的数量为多个的情况下，控制多个异常分路的断路器逐一断开，且在所述主回路的当前状态恢复正常的情况下，则停止断开所述多个异常分路的后续的异常分路。

9、根据本发明提供的一种系统故障自动诊断装置，所述控制器基于所述主回路的当前状态，控制所述异常分路对应的分路检测器诊断对应分路中can设备的故障，包括：

10、在所述异常分路与主回路断开后，所述控制器接收所述主检测器检测的主回路的当前状态；

11、在所述主回路的当前状态为正常的情况下，所述控制器控制所述异常分路对应的分路检测器诊断对应分路中can设备的故障；

12、在所有异常分路均与主回路断开，且所述主回路的当前状态为异常的情况下，所述控制器控制所有分路的断路器断开，以使各分路的can设备独立工作，并控制各分路检测器诊断对应分路中can设备的故障。

13、根据本发明提供的一种系统故障自动诊断装置，主检测器包括：第一can信号读取器和第一can电压测量器，所述第一can信号读取器用于读取所述主回路上的can信号，所述第一can电压测量器用于测量所述主回路上的can高电压和can低电压各自的对地电压。

14、根据本发明提供的一种系统故障自动诊断装置，分路检测器包括：第二can信号读取器和第二can电压测量器，所述第二can信号读取器用于读取所在分路上的can信号，所述第二can电压测量器用于测量所在分路上的can高电压和can低电压各自的对地电压。

15、根据本发明提供的一种系统故障自动诊断装置，还包括：n个报警器，第i报警器连接第i分路检测器，在第i分路检测器检测到第i分路发生故障时触发第i报警器报警。

16、根据本发明提供的一种系统故障自动诊断装置，所述分路检测器用于将诊断的故障信息发送至所述控制器，所述控制器还用于存储所述故障信息，并根据故障信息修正所述故障阈值条件。

17、本发明还提供一种系统故障自动诊断方法，基于控制器、主检测器、n个分路检测器、n个断路器和n个通断检测器实现，第i分路检测器用于诊断can总线系统中第i分路的故障，第i断路器用于断开第i分路与所述can总线系统中主回路的连接，第i通断检测器用于检测第i分路与所述主回路的通断状态，其中，n≥2，i＝1,2,…,n，所述方法应用于所述控制器，包括：

18、接收主检测器检测到的主回路中的主检测信息和各分路上can设备的回传信息；

19、在获取的所有通断检测器检测的通断状态均为连通的情况下，基于所述主检测信息、所述各分路上can设备的回传信息和预设的故障阈值条件，确定异常分路，并控制所述异常分路对应的断路器断开；

20、基于所述主回路的当前状态，控制所述异常分路对应的分路检测器诊断对应分路中can设备的故障。

21、本发明还提供一种作业机械，包括上述任一项所述的系统故障自动诊断装置。

22、本发明提供的系统故障自动诊断装置、方法及作业机械，通过主检测器将检测到的主回路中的主检测信息和各分路上can设备的回传信息发送至所述控制器；控制器在获取的所有通断检测器检测的通断状态均为连通的情况下，基于所述主检测信息、各分路上can设备的回传信息和预设的故障阈值条件，确定异常分路，控制所述异常分路对应的断路器断开，所述控制器基于所述主回路的当前状态，控制所述异常分路对应的分路检测器诊断对应分路中can设备的故障，即可以对每个异常分路独立排查故障，从而实现了对can总线故障的快速定位及自动诊断，辅助相关人员查找故障原因。

技术特征：

1.一种系统故障自动诊断装置，其特征在于，包括：控制器、主检测器、n个分路检测器、n个断路器和n个通断检测器，第i分路检测器用于诊断can总线系统中第i分路的故障，第i断路器用于断开第i分路与所述can总线系统中主回路的连接，第i通断检测器用于检测第i分路与所述主回路的通断状态，其中，n≥2，i＝1,2,…,n；

2.根据权利要求1所述的系统故障自动诊断装置，其特征在于，所述控制器用于在获取的所有通断检测器检测的通断状态均为连通的情况下，基于所述主检测信息、所述各分路上can设备的回传信息和预设的故障阈值条件，确定异常分路，控制所述异常分路对应的断路器断开，包括：

3.根据权利要求1所述的系统故障自动诊断装置，其特征在于，所述控制器用于在获取的所有通断检测器检测的通断状态均为连通的情况下，基于所述主检测信息、所述各分路上can设备的回传信息和预设的故障阈值条件，确定异常分路，控制所述异常分路对应的断路器断开，包括：

4.根据权利要求1所述的系统故障自动诊断装置，其特征在于，所述控制器基于所述主回路的当前状态，控制所述异常分路对应的分路检测器诊断对应分路中can设备的故障，包括：

5.根据权利要求1所述的系统故障自动诊断装置，其特征在于，主检测器包括：第一can信号读取器和第一can电压测量器，所述第一can信号读取器用于读取所述主回路上的can信号，所述第一can电压测量器用于测量所述主回路上的can高电压和can低电压各自的对地电压。

6.根据权利要求1所述的系统故障自动诊断装置，其特征在于，分路检测器包括：第二can信号读取器和第二can电压测量器，所述第二can信号读取器用于读取所在分路上的can信号，所述第二can电压测量器用于测量所在分路上的can高电压和can低电压各自的对地电压。

7.根据权利要求1所述的系统故障自动诊断装置，其特征在于，还包括：n个报警器，第i报警器连接第i分路检测器，在第i分路检测器检测到第i分路发生故障时触发第i报警器报警。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统故障自动诊断装置，其特征在于，所述分路检测器用于将诊断的故障信息发送至所述控制器，所述控制器还用于存储所述故障信息，并根据故障信息修正所述故障阈值条件。

9.一种系统故障自动诊断方法，其特征在于，基于控制器、主检测器、n个分路检测器、n个断路器和n个通断检测器实现，第i分路检测器用于诊断can总线系统中第i分路的故障，第i断路器用于断开第i分路与所述can总线系统中主回路的连接，第i通断检测器用于检测第i分路与所述主回路的通断状态，其中，n≥2，i＝1,2,…,n，所述方法应用于所述控制器，包括：

10.一种作业机械，其特征在于，包括如权利要求1～8中任一项所述的系统故障自动诊断装置。

技术总结
本发明涉及故障检测技术领域，提供一种系统故障自动诊断装置、方法及作业机械，该装置包括：控制器、主检测器、N个分路检测器、N个断路器和N个通断检测器；主检测器用于将检测到的主回路中的主检测信息和各分路上CAN设备的回传信息发送至所述控制器；控制器用于在获取的所有通断检测器检测的通断状态均为连通的情况下，基于所述主检测信息、各分路上CAN设备的回传信息和预设的故障阈值条件，确定异常分路，控制所述异常分路对应的断路器断开，并且所述控制器基于所述主回路的当前状态，控制异常分路对应的分路检测器诊断对应分路中CAN设备的故障。本发明实现了对CAN总线故障的快速定位及自动诊断，辅助相关人员查找故障原因。

技术研发人员：刘英豪,欧阳婉卿,师建鹏
受保护的技术使用者：三一重机有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15