诊断单元的制作方法

本发明涉及一种用于对在执行器上或在机器元件上检测到的传感器数据进行检测、分析和数据存储的诊断单元。

背景技术：

由现有技术已知用于在执行器上或在机器元件上检测到的传感器数据的诊断单元的各种实施方式。这些诊断单元大多直接集成在执行器的控制器中，从而诊断单元直接访问控制器的硬件和软件。附加地，通过诊断单元处理的数据大多仅再现经由传感器数据得出的物理变量随时间的变化，而不能得出潜在的危险状态或用于避免危险状态的操作指示。此外通常不能从控制装置中读取传感器数据或经处理的传感器数据，因为这些控制装置通常受到保护并且仅可经由特殊的端口访问。因此，通过现有技术中已知的诊断单元通常仅借助光学或声学的报警信号向外通信。

此外，从诊断单元大多仅有线地传输信息，从而在改装诊断单元时必须进行费时且成本高的重新布线。

技术实现要素：

因此本发明的目的是，克服前述缺点并且提供一种用于对在执行器上检测到的传感器数据进行检测、分析和数据存储的诊断单元，借助该诊断单元可简单地再现经分析的数据。

该目的通过根据权利要求1的特征组合实现。

根据本发明，提供一种用于对在执行器上或在机器元件上检测到的传感器数据进行检测、分析和数据存储的诊断单元。诊断单元具有至少一个传感器、数据处理单元、数据存储器和端口单元。至少一个传感器、端口单元和数据存储器分别能够进行数据交换且优选有线地分别经由连接线路或总线线路与数据处理单元连接。替代地，至少一个传感器、端口单元和数据存储器代替有线地也可无线地与数据处理单元连接。诊断单元与执行器集成在一组件中。组件包括执行器和诊断单元。诊断单元检测、存储和处理传感器数据并且在需要时将传感器数据经由端口单元或网关继续传输，其中，数据处理单元优选构造成，由传感器数据得出处理方法以避免执行器的不期望状态。优选地，仅由数据处理单元经由端口单元传输该处理方法。

机器元件例如可为充气弹簧，经由诊断单元在充气弹簧上监测气压、进行存储和处理。替代地，也可考虑其他的元件，例如螺钉或金属壳体作为机器元件，例如在其上通过传感器检测振动并且通过诊断单元进行处理。

一种有利的改进方案设置成，诊断单元还具有用于供电的供给单元，其中，供给单元优选是电池或蓄电池，以能够自主的供电。替代地，也可有线地经由执行器的供给部为诊断单元供电。此外，在替代的实施方式中供给单元可为发电机，发电机经由执行器驱动。

端口单元或网关优选具有发送和接收模块，端口单元通过发送和接收模块无线地将数据传递给执行器的控制装置和/或无线地从控制装置接收数据。除了由诊断单元执行的诊断以外，也可将传感器数据或得出的处理方法传输给控制装置。

在有利的变型方案中诊断单元还经由端口单元并且优选无线地与显示单元连接。在此，端口单元构造成无线地将数据传递给显示单元和/或无线地从显示单元接收数据。显示单元例如可为智能手机或平板电脑。

在诊断单元的另一实施方式中，数据处理单元构造成从至少一个传感器接收传感器数据，存储在数据存储器中并且通过诊断方法从接收到的和/或存储在数据存储器中的传感器数据中产生诊断数据。此外，数据处理单元构造成将诊断数据存储在数据存储器中和/或传递给端口单元。

为了处理得出的传感器数据并且能够基于传感器数据进行诊断，数据处理单元构造成对传感器数据进行内插法、外插法、傅里叶分析和/或振动诊断。

在另一变型方案中，端口单元能够直接数据交换地直接地或间接地与数据存储器连接。附加地或替代地，至少一个传感器能直接数据交换地直接地或间接地与数据存储器连接。

此外，诊断单元的一种有利的实施方式设置成，诊断单元集成到通用的端口中。在此，端口可集成在插接连接器中或插接连接器插座中或插接连接器插头中。替代地，诊断单元也可集成在中间插头中，中间插头例如作为中间元件插入到执行器和其所属的控制装置之间的数据或供给线路中。

诊断单元还可具有光学的显示元件，显示元件显示由端口单元在对传感器数据执行分析之后提供用于传递的数据。

数据存储器可与诊断单元分开地构造，从而可在外部读取存储的数据。

根据本发明，还提出一种包括多个组件的系统。每个组件具有执行器和相应在执行器上检测传感器数据的根据本发明的诊断单元。

一种有利的改进方案设置成，诊断单元经由其相应的端口单元与中央设备连接，中央设备收集、显示或传递数据。

根据本发明还提出一种借助根据本发明的诊断单元对在执行器上检测到的数据进行分析的方法。至少一个传感器从在执行器上测量的物理变量中生成传感器数据并且将传感器数据传递给数据存储器和/或数据处理单元。传感器数据存储在数据存储器中。数据处理单元从传递的和/或存储的传感器数据中得出当前的和/或将来的执行器状态并且将执行器状态存储在数据存储器中。数据处理单元比较执行器状态与预定的危险状态。在执行器状态与危险状态一致时，从传感器数据和/或存储的特征值中得出导致危险状态且存储在数据存储器中的危险源。

在该方法的改进方案中有利的是，数据处理单元根据多个预定的处理方法从危险源和传感器数据中得出用于解决或避免危险状态的处理方法。然后至少将处理方法、执行器状态和危险状态经由端口单元传递给控制装置或显示单元。替代地，也可仅传递处理方法或首先传递处理方法并且传递对其他数据、例如执行器状态或危险状态的询问。在此可至少从数据存储器中读取处理方法、执行器状态和危险状态并且为了后续的传递暂时存储在端口单元中。

前述特征可任意地组合，只要这在技术上是可行的并且这些特征彼此不矛盾。

附图说明

本发明的其他有利的改进方案在从属权利要求中表征或在下面根据附图与本发明的优选实施方式的描述一起详细示出。

具体实施方式

图1示意性地示出了由执行器20和诊断单元1组成的组件2的拓扑学构造。诊断单元1具有两个传感器14、15，两个传感器分别获取在执行器20上的物理变量。诊断单元1还具有数据处理单元10、数据存储器11、端口单元12和实施成电池13的供给单元，它们布置在共同的壳体1’中。传感器14、15、电池13、数据存储器11和端口单元12分别经由有线的线路16、17、18与数据处理单元10连接。

在图1示出的实施方式中，执行器20为液压缸，在液压缸中通过流体构建起内压。传感器14检测在缸中通过流体产生的内压并且将关于检测到的内压以传感器数据的形式经由线路16传导给数据处理单元10。数据处理单元10间隔性地比较由传感器14传输的传感器数据与存储在数据存储器11中的最大值并且得出该内压是否超过最大值。附加地，传输的传感器数据及其传输或测量时间点优选以规律的间隔存储在数据存储器11上，从而在数据存储器11上存储传感器数据的历史或变化过程。数据处理单元10以规律的间隔调取至少一部分存储的传感器数据并且通过传感器数据的外插得出内压何时超过预定的最大值。

在缸内的内压相应于执行器状态。如果内压低于最大值，涉及可靠的执行器状态，在可靠的执行器状态中没有进一步的操作需求。如果内压超过最大值或通过数据的外插得出，在例如24小时的预定时间段内超过最大值，涉及危险状态。根据其他的传感器数据，例如环境温度、缸温度、缸的位置和存储在数据存储器11中的关于执行器的数据，例如使用寿命、结构类型或运行特征值，通过数据处理单元10从存储在数据存储器11中的一组可能的操作备选方案中选出操作指示或处理方法来解除危险状态，该操作指示或处理方法与可用的数据相关联。

在选出处理方法之后，数据处理单元10通过标志将存在的危险状态与所属的所有传感器数据和处理方法一起存储并且将处理方法与相应的传感器数据一起经由端口单元12和无线连接19传输给显示单元3。如果传输出现错误，只要设有标志，端口单元12尝试将操作过程与所属的传感器数据一起以规律的间隔传输给显示单元。

如果危险状态消除，通过传感器14、15识别出并且删除设置的标志。

本发明的实施方式不限于前面给出的优选实施例。而是可想到即使原则上不同类型的实施方式中也可使用示出方案的多个变型方案。