发动机故障监测系统和工程车的制作方法

本发明涉及工程车领域，具体而言，涉及一种发动机故障监测系统和工程车。

背景技术：

工程车广泛用于社会基础建设中的施工领域，通过以发动机为核心的动力系统给整个挖掘机的工作提供动力。由于工程车的作业环境较为复杂，驾驶员在驾驶室内操作工程车时若是发动机出现故障时，经验不足的驾驶员是无法察觉的，并且在判断工程车发动机的故障时，一般通过驾驶员听到发动机的声音或看到发动机的工作情况结合经验来进行判断，其判断过程效率低，不能及时发现故障。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明提供了一种发动机故障监测系统和工程车，以便用户在使用工程车进行作业时可以及时发现故障，提高用户的体验度。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种发动机故障监测系统，包括信号采集模块、微处理模块、无线通信模块；

所述信号采集模块设置于发动机舱，用于采集发动机音频信号并传输至所述微处理模块；

所述微处理模块用于将所述音频信号转换为音频数据并传输至所述无线通信模块；

所述无线通信模块用于通过无线通讯网络将所述音频数据传输至远程监测模块。

优选地，所述的发动机故障监测系统中，还包括所述远程监测模块；

所述远程监测模块用于根据所述音频数据对所述发动机进行实时故障监测以及故障诊断。

优选地，所述的发动机故障监测系统中，所述信号采集模块包括加速度振动传感器和拾音器，所述音频信号包括振动信号和声音信号。

优选地，所述的发动机故障监测系统中，所述信号采集模块包括至少三个所述加速度振动传感器以及至少一个所述拾音器；

所述加速度振动传感器分别设置在所述发动机本体的x轴、y轴以及z轴方向上的三个位置；

所述拾音器设置在距所述发动机预定距离的位置。

优选地，所述的发动机故障监测系统中，所述微处理模块还用于获取所述发动机实时的状态数据，并通过所述无线通信模块将所述状态数据传输至所述远程监测模块；

所述状态数据包括压力数据、液压油温数据、油位数据、冷水温度数据以及发动机转速数据中至少一种数据。

优选地，所述的发动机故障监测系统中，所述远程监测模块还用于接收所述状态数据，并利用所述状态数据与相应的标准数据进行对比，判断所述发动机相应部件的实时状态。

优选地，所述的发动机故障监测系统中，所述无线通信模块包括5g\4g\3g通信模块以及wifi通信模块。

优选地，所述的发动机故障监测系统中，所述远程监测模块还用于根据所述音频数据以及所述状态数据生成发动机的故障监测信息、故障诊断信息以及实时状态信息，并传输至所述无线通信模块。

优选地，所述的发动机故障监测系统中，还包括连接于所述无线通信模块的显示模块；

所述显示模块设置于驾驶室中，用于接收并显示所述监测信息、所述故障诊断信息以及所述实时状态信息中至少一种信息。

本发明还提供一种工程车，其特征在于，包括所述的发动机故障监测系统。

本发明提供一种发动机故障监测系统，该发动机故障监测系统包括信号采集模块、微处理模块以及无线通信模块；所述信号采集模块设置于发动机舱，用于采集发动机音频信号并传输至所述微处理模块；所述微处理模块用于接收所述音频信号，将所述音频信号转换为音频数据并传输至所述无线通信模块；所述无线通信模块用于接收所述音频数据，通过无线通讯网络将所述音频数据传输至远程监测模块。本发明的发动机故障监测系统，可以将发动机的音频数据实时传输至远程监控模块，以便利用音频数据远程实时监控发动机的故障状态，以便用户在使用工程车进行作业时可以及时发现故障，提高故障判断效率，提高用户的体验度。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。

图1是本发明实施例1提供的一种发动机故障监测系统的结构示意图；

图2是本发明实施例2提供的一种发动机故障监测系统的结构示意图；

图3是本发明实施例3提供的一种发动机故障监测系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，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实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

实施例1

图1是本发明实施例1提供的一种发动机故障监测系统的结构示意图。

该发动机故障监测系统100包括：

信号采集模块110、微处理模块120以及无线通信模块130；

所述信号采集模块110设置于发动机舱，用于采集发动机音频信号并传输至所述微处理模块120；

本发明实施例中，该发动机故障监测系统100可以应用于各种工程车，例如可以应用于挖掘机、旋挖转机以及工矿车等各种恶劣环境下运行的工程车，以便可以实时监测车辆发动机的状态，及时发现故障，保护用户的安全以及提高工程车作业的效率。

本发明实施例中，上述信号采集模块110主要设置于发动机舱中，采集发动机的音频信号。其中该信号采集模块110可以直接设置在发动机上，在发动机工作时采集发动机的音频信号，例如采集发动机的振动信号以及声音信号等。信号采集模块110也可以设置在发动机舱的内壁上，从而可以避免发动机发出的热量对信号采集模块110带来影响，以及提高信号采集模块110的使用寿命。

本发明实施例中，信号采集模块110在实时采集到发动机的音频信号后，将通过工程车中的数据传输模块传输该音频信号至微处理模块120，其中，该数据传输模块可以为can总线(can，controllerareanetwork，控制器局域网络)，通过can总线连接信号采集模块110与微处理模块120，使信号采集模块110采集到音频信号后可以及时传输至微处理模块120，并且可以降低音频信号在传输的过程中受到的干扰，提高后续对音频信号进行分析的准确性。

所述微处理模块120用于接收所述音频信号，将所述音频信号转换为音频数据并传输至所述无线通信模块130；

本发明实施例中，微处理模块120可以通过上述can总线接收该实时的音频信号，并将该音频信号转换为易于远程传输的音频数据。其中，该微处理模块120包括嵌入式单片机，该嵌入式单片机可以是工程车自带的单片机系统，也可以是在工程车中新增的嵌入式单片机。在经过微处理模块120的信号转换后，微处理模块120将转换处理获得的音频数据传输至无线通信模块130，其中，该音频数据的传输过程同样可以利用can总线，也即微处理模块120与无线通信模块130之间也可以利用can总线连接，以便提高数据传输的效率以及数据传输的可靠性。

所述无线通信模块130用于接收所述音频数据，通过无线通讯网络将所述音频数据传输至所述远程监测模块140；

本发明实施例中，无线通信模块130包括5g\4g\3g通信模块以及wifi通信模块，该无线通信模块130在接收到音频数据后，可以通过无线通讯网络将该音频数据实时传输至远程监测模块140。

本发明的发动机故障监测系统，可以将发动机的音频数据实时传输至远程监控模块，以便利用音频数据远程实时监控发动机的故障状态，以便用户在使用工程车进行作业时可以及时发现故障，提高用户的体验度。

实施例2

图2是本发明实施例2提供的一种发动机故障监测系统的结构示意图。

该发动机故障监测系统200包括信号采集模块210、微处理模块220、无线通信模块230以及远程监测模块240；

所述信号采集模块210设置于发动机舱，用于采集发动机音频信号并传输至所述微处理模块220；

所述微处理模块220用于接收所述音频信号，将所述音频信号转换为音频数据并传输至所述无线通信模块230；

所述无线通信模块230用于接收所述音频数据，通过无线通讯网络将所述音频数据传输至所述远程监测模块240；

所述远程监测模块240用于通过无线通讯网络接收所述音频数据，根据所述音频数据对所述发动机进行实时故障监测以及故障诊断。

本发明实施例中，远程监测模块240通过无线网络接收到实时的音频数据后，将利用该音频数据对发动机进行实时故障监测以及故障诊断分析，获得的故障监测结果以及故障诊断分析结果还可以实时传输至用户的终端，或者传输至工程车的操作系统，以便用户在使用工程车进行作业时可以及时发现故障，提高用户的体验度。

还包括连接于所述无线通信模块230的显示模块250；

所述显示模块250设置于驾驶室中，用于接收并显示所述监测信息、所述故障诊断信息以及所述实时状态信息中至少一种信息。

本发明实施例中，该显示模块250可以是工程车驾驶室中设置的屏幕，也可以是工程车中驾驶系统的显示屏，可以用于接收并显示监测信息、故障诊断信息以及实时状态信息。其中，上述各种信息来自于远程监测模块240，也即该显示模块250连接至无线通信模块230，以接收远程监测模块240返回的信息。

本发明实施例中，所述信号采集模块210包括加速度振动传感器和拾音器，所述音频信号包括振动信号和声音信号。也即在发动机舱中，可以同时获取发动机工作时的音频信号以及振动信号，将获取带的音频信号以及振动信号转换为音频数据以及振动数据后传输至远程监测模块240，以便远程监测模块240进行故障的监测以及诊断。所述信号采集模块包括至少三个所述加速度振动传感器以及至少一个所述拾音器；所述加速度振动传感器分别设置在所述发动机本体的x轴、y轴以及z轴方向上的三个位置；所述拾音器设置在距所述发动机预定距离的位置。

其中，作为一个较优的方案，所述信号采集模块210包括至少三个所述加速度振动传感器以及至少一个所述拾音器；所述加速度振动传感器设置在所述发动机x轴、y轴以及z轴的第一预设位置；所述拾音器设置在所述发动机舱的第二预设位置。也即，在发送机的三轴方向上分别采集振动信号，在结合发动机舱中预设位置的音频信号，可以进一步提高故障监测以及故障诊断的精度。

本发明实施例中，该远程监测模块240可以为服务器，该服务器可以接收到音频数据以及振动数据后进行小波包分解，从而提取发动机工作时的能量特征进行故障的监测以及判断。

本发明实施例中，所述微处理模块220还用于获取所述发动机实时的状态数据，并通过所述无线通信模块230将所述状态数据传输至所述远程监测模块240；所述状态数据包括压力数据、液压油温数据、油位数据、冷水温度数据以及发动机转速数据中至少一种数据。也即该微处理模块220还可以通过can总线连接至工程车的操作系统，或者连接至工程车中发动机的各种传感器，以实时获取发动机在工作时的压力数据、液压油温数据、油位数据、冷水温度数据以及发动机转速数据中至少一种数据。在获取到发动机的状态数据后，可以传输该状态数据至无线通信模块230，以便通过无线通信模块230将该状态数据传输至远程监控模块。

本发明实施例中，远程监测模块240还用于接收所述状态数据，并利用所述状态数据与相应的标准数据进行对比，判断所述发动机相应部件的实时状态。也即，在远程监控模块中存储有发动机在运行状态中的标准数据，如标准压力数据、标准液压油温数据、标准油位数据、标准冷水温度数据以及标准发动机转速数据等，获取到相应的状态数据与该标准数据进行对比，从而确定发动机相应的故障。远程监测模块240还用于根据所述音频数据以及所述状态数据生成发动机的故障监测信息、故障诊断信息以及实时状态信息，并传输至所述无线通信模块230。

实施例3

图3是本发明实施例3提供的一种发动机故障监测系统的结构示意图。

该发动机故障监测系统300包括信号采集模块310、微处理模块320、无线通信模块330以及远程监测模块340；

所述信号采集模块310设置于发动机舱，用于采集发动机音频信号并传输至所述微处理模块320；

所述微处理模块320用于接收所述音频信号，将所述音频信号转换为音频数据并传输至所述无线通信模块330；

所述无线通信模块330用于接收所述音频数据，通过无线通讯网络将所述音频数据传输至所述远程监测模块340；

所述远程监测模块340用于通过无线通讯网络接收所述音频数据，根据所述音频数据对所述发动机进行实时故障监测以及故障诊断。

还包括连接于所述远程监测模块340的数据存储模块350；

所述数据存储模块350用于存储所述音频数据。

本发明实施例中，该远程监测模块340还可以连接有存储模块350，该存储模块350用于存储音频数据，还可以存储远程监测模块340根据音频数据获得的故障监测信息以及故障诊断信息。在远程监测模块340接收发动机的实时状态数据时，该存储模块350还可以存储该实时的状态数据，并且在远程监测模块340根据实时状态数据获得发动机相应部件的实时状态后，还可以存储相应的实时状态，以便用户进行各种实时状态的回溯查询。

本发明还提供一种工程车，包括上述的发动机故障监测系统。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。