专利名称：可诊断机油污染程度的设备及其网络测量系统和操作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有机油污染程度诊断功能的重型设备，一种在使用该重型设备的网络机油污染程度测量系统，及其操作方法，并特别是涉及一种重型设备，该重型设备能够基于传输光线的强度根据机油中所含污染物颗粒数目而不同这一现象，通过发射一束传感器光线进入在液压系统所驱动的重型设备中循环的机油，测量结构复杂的液压设备的啮合链重型设备机油的污染状态；以及一个网络机油污染程度测量系统，和该测量系统的操作方法，该测量系统能够在远程服务器上诊断每个重型设备的机油测量值，并报告机油的更换时间和液压系统的异常状态。
背景技术：
通常，重型设备用于在工地挖掘土壤或岩石。液压方法作为一种有代表性的驱动控制方法而普遍地使用。由于上述重型设备在高负载和长时间的操作状态被驱动，重型设备的耐久性和易维护性成为评价重型设备性能的重要比较因素。
由于液压回路管线的单元，例如液压泵、液压发动机(轨道、循环)，MCV(主控制阀)、RCV(远程控制阀)、导管、软管、机油箱、油冷却器等的使用条件恶劣，在执行重型设备的主要操作的液压系统内部流动的机油可能由于氧化、降解、添加剂的消耗等而丧失润滑功能。此时，当合适地实现液压滤油器和机油的更换时，就维持了重型设备单元的正常状态，并且提高了设备的效率。而且，在工地上设备的耐久性得到了加强，因此设备的寿命也得到了延长。
作为一种重型设备液压系统的状态诊断方法，一种对直接从设备中抽取的采样机油的定量/定性的分析，优选作为一种用于判断液压状态的精确机油状态的诊断方法。一般来说，如同给病人抽血诊断疾病，通过采样分析的机油状态诊断被用于诊断各种毛病。通过对少量的添加剂和金属颗粒的定量，可以了解设备单元的状态，这种定量是基于金属颗粒的定量计算和ICP分析，而金属颗粒的定量计算和ICP分析又是通过如下手段进行，即，对样本机油的动态粘滞性、粘滞性指数、氧化稳定性、防锈性能、抗起泡性能等的物理特性的测试，根据由颗粒计数器的分析对于颗粒尺寸做出的定量分析，以及根据铁粉记录术分析和SEM/EDM分析所做出的定性分析。
在现有技术中以离线方式进行的机油污染程度评价工作中，在工地进行采样。而且，由于有大量的采样工作，费用和周期增加，和由于在分析机构进行的机油采样分析和例如在售后中心的反馈的某些过程而引起整个周期和费用增加。
另外，在现有的采样工作中，由有经验的工人进行人工抽取工作，因此增加了采样工作对于工人的依赖性。工人的失误可能导致失效。管理各个重型设备的机油污染状态和历史状况的工作需要人力，而且是一项耗费时间的工作。
此外，基于机油污染诊断的重型设备检查被用于提高重型设备的耐久性并延长其使用寿命。在没有合适的测量手段的情况下，重型设备的工作效率降低，而运行中的故障可能导致某种危险事故。
因此，网络上的机油污染程度的测量系统及其操作方法是必要的，该系统和方法能够在中央服务器中对于重型设备管理机油污染程度。该重型设备被用于完成滤油器更换时间、机油注满时间、机油更换时间的检查功能、异常状态的实时检测功能；工地上的重型设备执行在现有技术下用于评价机油污染的工作环境中，基于一种有效、简单而直接的方法对机油状态进行诊断，并且中央服务器中对每台重型设备的机油污染状态及其历史状况进行管理。

发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种用于在网络上的重型设备机油污染程度测量系统及其操作方法；该系统和方法能够提供一个适于探测重型设备液压系统中的机油状态的传感器单元，能够根据滤油器的更换时间、机油注满时间、更换时间，以及通过远程接收传感器值对机油异常状态进行探测来诊断机油状态，能够在重型设备的显示单元上显示并报告操作员。
为达到上述目的，在一台具有由液压泵、液压发动机、主调节阀、远程调节阀、导管、软管、机油箱以及油冷却器构成的液压回路管线的重型设备中，有一台具有机油污染程度诊断功能的重型设备，该设备包括一个传感器单元，该单元以这样一种方式设置，在该方式下，机油流入该重型设备液压回路中的该传感器单元内部，并适于抽取在液压回路中流动的机油和测量机油污染状态传感器值；一个控制单元，该单元适于通过一个由一种算法生成的机油污染状态诊断程序，对应于在传感器单元中探测到的传感器值来诊断重型设备液压回路、滤油器检查/更换、机油更换、紧急停止等的正常/异常状态；一个通讯单元，该单元分别地从传感器单元和控制单元中接收传感器值和结果值并传送到外界，并且从外界接收处理结果的返回值；一个存储单元，该单元存储传感器单元的传感器值、控制单元的结果值、通讯单元的返回值，和其它相关数据；以及一个显示单元，该单元根据传感器值、结果值和返回值，向操作员报告机油污染状态；从而，通过控制单元对于传感器单元、通讯单元、存储单元和显示单元的控制，测量重型设备的机油污染程度并被报告给操作员。
传感器单元包括一个传感器组，其形成了该传感器单元的外部结构；一个机油抽取装置，该装置以这样一种方式安装在机油回路中，在该方式下，机油流入该回路，从而用于抽取机油；一个光线发射装置，该装置设置于机油抽取装置的后端并产生透射过所抽取机油的传感器光线；一个反射镜，该装置安装在机油抽取装置的前端，并反射透射过所抽取机油的传感器光线；一个光线接收装置，该装置设置在机油抽取装置的后端，并测量通过反射镜反射的、透射过所抽取机油的光线的强度；以及一个光学传感器单元，该单元从光线发射装置中以平行光线的形式将光线输入到所抽取机油中，并且，该单元包括一个光学传输装置，该装置传输被反射镜反射并透射过受监控的机油而到达光线接收装置的反射光线。
为实现上述目的，提供一种在网络中的重型设备机油污染程度测量系统作为一种用于在网络上的重型设备和机油污染诊断服务器之间远程测量和诊断机油污染程度的系统，该系统包括一个液压重型设备，该液压重型设备包括一个传感器单元，该单元以这样一种方式安装在重型设备液压回路中，在该方式下，机油流入其内，并抽取流动在液压回路中的机油，测量机油的污染状态传感器值；一个控制单元，该单元适于通过一个由某种算法生成的机油污染状态诊断程序，对应于在传感器单元中探测到的传感器值来诊断重型设备液压回路、滤油器检查/更换、机油更换、紧急停止等的正常/异常状态；一个通讯单元，该单元分别从传感器单元和控制单元中接收传感器值和结果值并传送到外界，并且从外界接收处理结果的返回值；一个存储单元，该单元存储传感器单元的传感器值、控制单元的结果值、通讯单元的返回值，和其它相关数据；以及一个显示单元，该单元根据传感器值、结果值和返回值，向操作员报告机油污染状态；该系统还包括一个机油污染诊断服务器，该服务器包括一个服务器通讯单元，该通讯单元接收内部重型设备ID、传感器值和包括来自多个重型设备的通讯单元的结果值的接收的数据，并将相应处理结果的返回值传递给对应于重型设备ID的重型设备的通讯单元；一个存储单元，该单元存储引擎驱动时间、测量数目、传感器值和接收的数据，该接收的数据包括从服务器通讯单元接收到的基于重型设备ID的结果值；以及一个服务器控制单元，该单元控制服务器通讯单元和用于处理接收数据的存储单元，从而该重型设备以传感器值形式测量了机油污染状态并得出结果值，并且将其传送到机油污染诊断服务器，机油污染诊断服务器接收来自多个重型设备的接收数据并存储这些数据，并且将结果返回值传送给相应的重型设备。
为实现本发明的上述目的，根据本发明的第一实施例，提供了一种在网络上的重型设备的机油污染程度测量方法作为一种在重型设备和网络上的机油污染诊断服务器之间的远程测量和诊断机油污染程度的方法，该方法包括下列步骤步骤(1)，在该步骤中，通过在传感器单元中传输传感器光线而测量机油污染状态传感器值，该传感器单元设置在重型设备某个部分的液压回路中；步骤(2)，在该步骤中，传感器值通过重型设备的控制单元中的机油污染状态诊断程序，判断重型设备液压系统、滤油器检查/更换、机油更换、紧急停止等的正常/异常状态，确定机油污染状态结果值；步骤(3)，在该步骤中，机油污染诊断服务器的服务器通讯单元接收来自重型设备的通讯单元的传感器值和结果值；步骤(4)，在该步骤中，基于重型设备的ID的引擎驱动时间、测量数目、以及测量值和结果值的数据，依照机油污染诊断服务器的服务器控制单元的控制，存储在存储单元；步骤(5)，在该步骤中，服务器通讯单元将由服务器控制单元处理的处理结果作为一个返回值传输给重型设备的通讯单元；步骤(6)，在该步骤中，重型设备的控制单元根据传感器值、结果值和返回值在显示单元上显示机油污染状态，从而，重型设备测量机油污染状态作为传感器值并确定结果值，并且传输给机油污染诊断服务器，并且机油污染诊断服务器接收来自多个重型设备的接收数据并存储这些数据，然后把结果返回值传输给单个的重型设备。
为实现上述目的，提供了一种网络上的重型设备机油污染程度测量系统，作为重型设备和网络上的机油污染服务器之间的远程测量和诊断机油污染程度的系统，该系统包括一个液压重型设备，该液压重型设备包括一个传感器单元，该单元以这样一种方式安装，在该方式下，机油流入在重型设备液压回路的该传感器单元内，并且适于抽取流动在液压回路中的机油并测量机油污染状态传感器值；一个通讯单元，该单元把传感器单元的传感器值传输到服务器并从服务器接收关于机油污染状态的处理结果值；一个存储单元，该单元用于存储传感器单元的传感器值、通讯单元的结果值和其它相关数据；一个显示单元，该单元根据传感器值和结果值向操作员报告机油污染状态；以及一个控制单元，该单元用于控制传感器单元、通讯单元、存储单元和显示单元；该系统还包括一个机油污染诊断服务器，该服务器包括一个服务器通讯单元，该单元接收内部重型设备ID和接收的数据，该接收的数据包括来自多个重型设备的通讯单元的传感数据，并将相应于处理结果的结果值传输给对应于重型设备ID的重型设备的通讯单元；一个服务器控制单元，该单元通过一个由某种算法生成的机油污染状态诊断程序，对应于通讯单元接收到的传感器值，诊断重型设备液压系统、滤油器检查/更换、机油更换、紧急停止等的正常/异常状态，确定机油污染状态结果值，并把该结果值传输给服务器通讯单元；以及一个存储单元，该单元存储引擎驱动时间、测量数目、接收的数据，该接收的数据包括通过服务器通讯单元接收到的基于重型设备ID的传感器值和服务器控制单元结果值数据，从而重型设备测量机油污染状态作为传感器值并传送给机油污染诊断服务器，并且机油污染诊断服务器接收来自多个重型设备的数据，确定机油污染状态结果值，并将该结果值传输给对应的重型设备。
为实现上述目标，根据本发明的第二实施例，提供一种在网络上的重型设备机油污染程度测量方法，作为一种重型设备和在网络上的机油污染诊断服务器之间远程测量和诊断机油污染程度的方法，该方法包括下列步骤步骤(1)，在该步骤中，通过在传感器单元中传输传感器光线而测量机油污染状态传感器值，该单元设置于重型设备某一部分的液压回路中；步骤(2)，在该步骤中，机油污染诊断服务器的服务器通讯单元接收来自该重型设备的通讯单元的传感器值；步骤(3)，在该步骤中，通过机油污染诊断服务器的服务器控制单元中的某一机油污染状态诊断程序，传感器值适于判断重型设备液压系统、滤油器检查/更换、机油更换、紧急停止等的正常/异常状态，从而确定机油污染状态结果值；步骤(4)，在该步骤中，根据机油污染诊断服务器的服务器控制单元的控制，基本重型设备ID的引擎驱动时间、传感器值和结果值数据存储在存储单元中；步骤(5)，在该步骤中，服务器通讯单元把服务器控制单元的处理结果作为结果值传输给重型设备的通讯单元；步骤(6)，在该步骤中，重型设备的控制单元基于传感器值和结果值在显示单元上显示机油污染状态，从而，重型设备测量机油污染状态作为传感器值并传输给机油污染诊断服务器，而机油污染诊断服务器接收来自多个重型设备的数据，确定机油污染状态结果值，并将该结果值传输给相应的重型设备。


本发明可以参考附图被更好地理解，这些附图以说明的方式给出，因而对于本发明并不是限定性的，其中图1为根据本发明的安装在重型设备中的传感器单元的结构的视图；图2为根据本发明的具有传感器单元的重型设备液压回路的结构图；图3为根据本发明的在网络上的重型设备的机油污染程度测量系统的执行环境的结构图；图4为根据本发明的第一实施例能够诊断重型设备中机油污染程度的机油污染程度测量系统的结构图；图5为根据本发明的第二实施例能够在机油污染诊断服务器中诊断机油污染程度的机油污染程度的油污染程度测量系统的结构图；图6为根据本发明的第一实施例在重型设备和机油污染诊断服务器之间的处理过程的流程图；图7为根据本发明的第二实施例在重型设备和机油污染诊断服务器之间的处理过程的流程图；以及图8和图9为根据本发明的、以文本和图表形式显示机油污染程度诊断结果值的图。
具体实施例方式
本发明的技术结构分为具有机油污染程度诊断功能的重型设备的第一结构，在使用上述重型设备的网络上的机油污染程度测量系统的第二结构，以及机油污染程度测量系统的操作方法的第三结构。此外，第二和第三结构涉及本发明的第一实施例，用于测量和诊断重型设备中的机油污染程度，而根据本发明的第二实施例被用于测量和诊断机油污染诊断服务器的机油污染程度。
下面参考附图详细描述本发明的优选实施例。
图1为示出传感器单元的结构的视图；该单元安装在重型设备上，用于根据本发明实施例的第一结构执行机油污染程度诊断功能。
在本发明的重型设备中，传感器单元22包括一个构成其外部结构的传感器组111，一个用于抽取一定量的、在机油管113中流动通过某种机械装置的机油的抽取装置112；一个光发射装置，该装置产生一束入射光线，该入射光线透射过所抽取的机油；一个反射镜，该反射镜反射透过所抽取机油的光线；一个光线接收装置，该装置用于测量被反射镜反射并透射过所抽取的机油的光的强度；以及一个传感器单元22，该单元能够从光线发射装置以平行光线的方式通过透镜输入一束光线到所抽取的机油内，并将被反射镜反射并透射过所抽取的机油的反射光线传输到光线接收装置。
在根据本发明的实时机油污染程度测量传感器单元22中，构成光线发射装置的红外线发光二极管103和构成光线接收装置的光线接收光电二极管104安装在相同的垂直直线上以优化尺寸，而通过安装了反射板105，来自光线发射装置的红外线发光二极管103的光线被反射板反射，并被光线接收装置的光线接收光电二极管104接收。
根据本发明的传感器单元22包括一个光学透镜109，该光学透镜构造成使来自红外线发光二极管103的光线被反射镜110逆向反射，并被光线接收装置的光电二极管2接收。
控制器21包括一个机油污染状态诊断程序并优选包括一个存储单元25，该存储单元能够接收从传感器单元22中测得的关于机油污染程度的数据，并根据发动机计时表存储机油污染程度数据。
基于例如常态的滤油器检查/更换，机油更换、紧急停止等步骤的信号，对应于来自传感器单元22的数据，被报告给显示单元24；这些步骤根据控制器21的机油污染状态诊断程序的算法，结合对应的机油状态确定。
存储在重型设备2的存储单元25的数据通过例如基于相应的引擎驱动时间和相应机油步骤的显示单元的数据的机油污染程度值数据被积累，并且，这些数据可以在下次从服务器3下载。数据可以表示该设备机油状态的历史。
显示单元24安装在一个顶盖中，该顶盖为驾驶员的使用空间，并显示实时地产生于控制器21或通讯单元23的重型设备机油污染数据，以使得关于机油污染状态和紧急停止的警告通过光、发光二极管、声音等被报告给操作员。
图2示出了安装在重型设备2中具有图1的传感器单元22的液压回路的结构图。附图标号221到225代表位于不同安装位置的传感器单元22。
在重型设备液压回路系统中的机油通过液压泵、主控制阀、液压箱中的液压制动器流入油箱的过程中，传感器单元221安装在油冷却器的旁路。此外，传感器单元222的安装位置表示其安装在油冷却器的输入管线中，传感器单元223的安装位置表示其安装在回流滤油器的输入和输出侧，传感器单 224的安装位置表示其安装在旁路管线224中。
图3为一个示出了本发明的第二结构以及机油污染程度测量系统1的执行环境的图，在该测量系统中，重型设备2和机油污染诊断服务器3以无线通讯方式构建在网络上。在本发明中，表示不纯度的传感器值通过传感器单元22测量，该单元相应于循环在重型设备2的液压系统内部的液压机油输出光线。其次，机油污染程度由机油污染状态诊断程序评价，该程序由某种算法生成，并使用传感器值作为输入值。
在本发明的第一实施例中，诊断程序设置在对应于机油污染状态诊断程序中的客户端重型设备的控制器21中，该机油污染状态诊断程序用于评价机油污染，而本发明的第二实施例提供一种结构，在该结构中，诊断程序设置在相应于服务器端的机油污染诊断服务器的控制器31里。
图4为一个说明了机油污染程度测量系统1的结构图，该系统能够诊断根据本发明的第一实施例的重型设备中的机油污染程度。本发明的第一实施例的重型设备的控制器21控制重型设备的传感器单元22、存储单元25、显示单元24和通讯单元23，并使用由某种算法生成的机油污染状态诊断程序判断重型设备液压系统、滤油器检查和更换、机油更换、紧急停止等的正常和异常状态；该程序用于判断对应于传感器单元22所测得传感器值的污染程度。
重型设备2作为客户端所测得的污染程度被传送到服务器3，而机油污染诊断服务器3在存储单元32中按照各个重型设备的内部ID存储来自多个重型设备的结果值，并整体地管理这些结果值，从而实现一体的管理。对应于数个工作在工地的重型设备2，服务器3整体地管理机油污染，从而实现重型设备的最优性能并提高工作效率。
图5为一个示出了机油污染程度测量系统结构的图，该系统能够根据本发明的第二实施例在机油污染诊断服务器3中测量机油污染程度。根据本发明的第二实施例的服务器端的服务器控制单元31控制服务器通讯单元33和存储单元32，并使用由某一算法生成的机油污染状态诊断程序判断重型设备液压系统、滤油器检查和更换、机油更换、紧急停止等的正常/异常状态；该程序能够根据从各个重型设备接收到的传感器值判断出污染程度，并将判断结果发送到重型设备2。
由重型设备2的传感器单元测得的传感器值被传送到机油污染诊断服务器3，而服务器控制单元31基于机油污染状态诊断程序判断出机油污染程度，判断结果依照各个重型设备的内部ID被存储在存储单元32中，从而实现整体的管理。
在本发明的第一实施例中，对应于机油污染状态的诊断，诊断程序在各重型设备2的控制单元中单个地执行。在本发明的第二实施例中，由于服务器3从重型设备2接收传感器值，而单一的服务器控制单元31整体地执行诊断，这就经济地减少了重型设备的控制单元21的负担。
因此，本发明的第一和第二实施例可以选择性地适应工地的大小。本发明的第一实施例优选地适合输入了较少数目的重型设备的较小型的工地；而本发明的第二实施例可以优选地适合例如工厂、道路建设、港口、机场等较大规模的工地。在本发明的第一和第二实施例之间的选择开关可以位于重型设备的显示单元中，以使得诊断程序根据工地被选择性地执行。
图6和图7为在机油污染程度测量系统中实现的机油污染程度的测量和诊断方法的流程图，该方法为本发明的第三结构。
图6为重型设备和图4中的机油污染诊断服务器之间的处理过程的流程图。在重型设备机油污染状态传感器值测量步骤S11中，重型设备的传感器单元22基于有杂质的材料以这样一种方式测量传感器值，该方式中，在重型设备启动后，光线在每个规则的时间扫描到流动于内部的机油。在重型设备机油污染状态结果值确定步骤S12中，重型设备的控制单元21对应于传感器值诊断机油污染程度，并生成一个结果值。
在机油污染诊断服务器传感器值和结果值接收步骤S13中，机油污染诊断服务器的通讯单元33接收包括重型设备ID和来自重型设备的通讯单元23的传感器值和结果值的数据。
在机油污染诊断服务器机油污染状态存储步骤S14中，来自重型设备中的接收的数据根据服务器控制单元31的控制，按照重型设备ID存储在存储单元32。其次，在机油污染诊断服务器处理结果返回值传输步骤S15中，传输在服务器端的处理结果和相应于报告给重型设备的信息的返回值。
在重型设备机油污染状态显示步骤S16中，通讯单元23接收来自服务器通讯单元33的数据，并根据传感器值和结果值显示在重型设备的显示单元24上。
图7为在重型设备和图5中根据本发明的第二实施例的机油污染诊断服务器之间的处理过程的流程图。在重型设备机油污染状态传感器值测量步骤S21中，重型设备的传感器单元22基于有杂质的材料以这样一种方式测量传感器值；在该方式中，在重型设备启动后，光线以某一时间间隔扫描入流动在内部的机油。其次，同本发明的第一实施例相比，测得的传感器值直接地传送到服务器，以使得在机油污染诊断服务器3中计算结果值。
在机油污染诊断服务器传感器值接收步骤S22中，机油污染诊断服务器的通讯单元33接收包括重型设备ID和来自重型设备的通讯单元23的传感器值的接收的数据。其次，在机油污染诊断服务器机油污染状态结果值确定步骤S23中，服务器控制器31基于诊断程序对应于所接收到的传感器值计算机油污染程度结果值。
在机油污染诊断服务器机油污染存储步骤S24中，从重型设备接收的数据和服务器控制单元31诊断的确定值根据服务器控制单元31的控制，基于重型设备ID存储在存储单元32。其次，在机油污染诊断服务器处理结果值传输步骤S25中，传输服务器端的处理结果和对应于报告给重型设备的信息的返回值。
在重型设备机油污染状态显示步骤S26中，通讯单元23根据来自服务器通讯单元33的结果值数据和先前获得的传感器值，显示在重型设备的显示单元24上，以使得操作员了解机油污染状态。
在本发明的第二实施例的情况下，在重型设备和服务器之间的通讯交通量增加，但不需要象本发明的第一实施例那样基于诊断安装程序为每个重型设备计算结果值，因此在机油污染服务器中更经济地实现了诊断。
图8和图9为一个示出了根据本发明的实施例诊断的机油污染程度结果值的的文本数据形式和图表数据形式。
由控制单元装入并执行的机油污染状态诊断程序接收传感器单元测得的传感器值作为输入值，并诊断机油污染状态且输出其结果。该结果值基于一些例如根据污染程度、滤油器检查/更换(Y1、Y2)、机油更换、紧急停止R2等，依照诊断算法的处理所确定的G1级、G2级、G3级和G4级的步骤输出，而显示部分接收上述值并以文本或图表方式表示。
在图8中，上面的图在部分I、部分II和部分III中示出了磨损(污染)指数，而下面的图以表格的形式示出其结果。而且，下图示出了工人直接通过离线采样抽取的结果项(分析类型中除最下端项外的整个部分)，和基于本发明实施例的结构的实验结果(在垂直轴线最下端项中的网络监控警告步骤)。
在本发明中，部分I表示正常状态G1～G3的警告，而离线的采样分析值表明了测试结果值的可靠性。部分II的离线分析值表示液压机油的性能随着机油添加剂的消耗和颗粒计数值的增加和例如铁、铜等金属磨损颗粒的增加而降低。本发明的测试值为G3级和y1，其表示污染程度增加并需要检查滤油器。在部分III中，机油污染程度和金属磨损程度明显地增加。机油的更换时间可以根据机油功能的丧失来判断。特别的是，在本发明的实施例中，在显示部分中，根据部分III的结果值以报警灯或者报警声音的方式产生一个警告，以使其可能向操作员报告机油污染状态和机油更换R1。
图9示出了一个紧急停止的例子，当本发明的传感器单元探测到一个如上图和下图所示的异常状态时，发生紧急停止。在图8的部分III中，当机油污染程度逐渐地增加，并且机油污染程度值在一段时期内是较高的，告知机油更换R1。如图9所示，在来自传感器单元的机油污染程度传感器值被判断为正常的G1～G3级，而在液压系统中由于在重型设备的主要单元中磨损颗粒的产生而产生一个确定的异常状态的情况下，机油污染程度在一段较短的时间里逐渐地如A部分一样地增加，而后返回到正常状态。在本发明中，它被判断为一个异常状态并显示紧急停止R2，从而向操作员报告上述状态。
根据本发明的具有机油污染程度诊断功能的重型设备能够在重型设备被驱动的状态下实时地测量机油污染程度。在其判断为污染的情况下，操作员被告知污染状态，因此有可能实现重型设备的安全运转。而且，有可能以这样一种方式实现一个更为简单的机油污染程度测量，在该方式下，能够测量透射过机油并被反射的光线的强度变化的传感器单元被模块化地制造。当其中产生了某种问题时，有可能以最小的代价替换同样的单元。
另外，在根据本发明的在网络上的机油污染程度测量系统及其操作方法中，测量来自连接在重型设备内的传感器单元的关于机油污染状态的传感器值，诊断程序从传感器值计算出结果值，而结果值由重型设备ID存储在机油污染诊断服务器中，从而加强了重型设备的耐久性和使用寿命。并且，有可能在工地上提高工作效率，并防止由于重型设备的故障而导致的危险事故。
如上所述，在本发明中，实现了具有机油污染程度诊断功能的重型设备，和重型设备的网络机油污染程度测量系统及其操作方法。
由于本发明可以不背离其精神和实质以多种方式实施，因此应当理解，除非另外详细说明，上述例子不为任何上述描述的细节所限制，而更应当在其附加的权利要求所限定的实质和范围内被广泛地解释，并且因此，所有落入权利要求内的内容和范围的改动和修改，或者此内容或范围的等同物，都因此被认为是包含在附加的权利要求之内。
权利要求
1.在一种具有液压回路管线的重型设备中，该液压回路管线由液压泵、液压发动机、主调节阀、远程调节阀、导管、软管、机油箱以及油冷却器组成；一种具有机油污染程度诊断功能的重型设备，包括传感器单元，该单元以这样一种方式安装，机油流入重型设备的液压回路内的传感器单元内部，并且适于抽取在液压回路中流动的机油并测量机油污染状态传感器值；控制单元，该单元通过由一种算法生成的机油污染状态诊断程序，根据传感器单元所探测到的传感器值，适于诊断重型设备液压系统、滤油器检查/更换、机油更换、紧急停止等的正常/异常状态；通讯单元，该单元分别接收来自传感器单元和控制单元的传感器值和结果值并传输到外界，并且从外界接收处理结果的返回值；存储单元，该单元存储传感器单元的传感器值、控制单元的结果值、通讯单元的返回值，以及其它相关数据；以及显示单元，该单元根据传感器值、结果值和返回值向操作员报告机油污染状态；从而，通过控制单元控制传感器单元、通讯单元、存储单元和显示单元，测量重型设备的机油污染程度并报告给操作员。
2.根据权利要求1所述的重型设备，其特征在于所述传感器单元包括传感器组，其组成了传感器的外部结构；机油抽取装置，该装置以这样一种方式安装在机油回路中，在该方式下，机油在其中流动，从而抽取机油；光线发射装置，该装置设置在机油抽取装置的后端并产生透射过所提取机油的传感器光线；反射镜，该反射镜安装在机油抽取装置的前端并反射透射过所提取机油的传感器光线；光线接收装置，该装置设置在机油抽取装置的后端并测量反射光线的强度，该光线被反射镜反射而透射过所提取的机油；以及光学传感器单元，该单元从光线发射装置中以平行光线的方式将光线输入到所提取机油中，该单元还包括光学传输装置，其将由反射镜反射并透射过所监控机油的反射光线传输到光线接收装置。
3.一种网络重型设备机油污染程度测量系统，作为一种用于重型设备和网络上的机油污染诊断服务器之间的远程测量和诊断机油污染程度的系统，包括液压重型设备，该设备包括传感器单元，该传感器单元以这样一种方式安装在重型设备的液压回路中，在该方式下，机油流入其内，抽取在液压回路中流动的机油并测量机油污染程度传感器值；控制单元，该单元通过由一种算法生成的机油污染状态诊断程序，根据传感器单元所探测到的传感器值，适于诊断重型设备液压系统、滤油器检查/更换、机油更换、紧急停止等的正常/异常状态；通讯单元，该单元分别接收来自传感器单元和控制单元传感器值和结果值并传送到外界，并且从外界接收处理结果的返回值；存储单元，该单元存储传感器单元的传感器值、控制单元的结果值、通讯单元的返回值，以及其它相关数据；显示单元，该单元根据传感器值、结果值和返回值向操作员报告机油污染状态；以及机油污染诊断服务器，该服务器包括服务器通讯单元，该单元接收内部重型设备ID、传感器值和接收的数据，该接收数据包括来自数个重型设备的通讯单元的结果值并将处理结果的相应结果值传输给相应于重型设备ID的重型设备的通讯单元；存储单元，该单元存储引擎驱动时间、测量数目、传感器值和接收的数据，该接收的数据包括从服务器通讯单元接收到的基于重型设备ID的结果值；以及服务器控制单元，该单元控制用于处理接收的数据的服务器通讯单元和存储单元，从而，重型设备测量传感器值形式的机油污染状态，并确定结果值及传输给机油污染诊断服务器，并且机油污染诊断服务器接收来自多个重型设备的数据并存储这些数据，并将结果返回值传输给相应的重型设备。
4.一种网络重型设备机油污染程度测量方法，作为一种用于在重型设备和网络上的机油污染诊断服务器之间的远程测量和诊断机油污染程度的方法，包括下述步骤步骤(1)，在该步骤中，通过在设置于重型设备一部分内的液压回路传感器单元中传输传感器光线，而测量机油污染状态传感器值；步骤(2)，在该步骤中，利用重型设备控制单元中的诊断程序，通过判断重型设备液压系统、滤油器检查/更换、机油更换、紧急停止等的正常/异常状态，传感器值确定机油污染状态结果值；步骤(3)，在该步骤中，机油污染诊断服务器的服务器通讯单元接收来自重型设备通讯单元中的传感器值和结果值；步骤(4)，在该步骤中，根据机油污染诊断服务器的服务器控制单元的控制，将引擎驱动时间、测量数目、以及基于重型设备ID的传感器值和结果值数据存储在存储单元中；步骤(5)，在该步骤中，服务器通讯单元将由服务器控制单元处理的结果作为返回值传输给重型设备的通讯单元；步骤(6)，在该步骤中，重型设备的控制单元根据传感器值、结果值和返回值在显示单元上显示机油污染状态，从而，重型设备测量机油污染状态为传感器值，并确定结果值，将其传送到机油污染诊断服务器，并且机油污染诊断服务器接收来自多个重型设备的数据并存储这些数据，将结果返回值传输给单个重型设备。
5.一种网络重型设备机油污染程度测量系统，作为一种用于重型设备和网络上的机油污染服务器之间远程测量和诊断机油污染程度的系统，包括液压重型设备，该设备包括传感器单元，该传感器单元以这样一种方式安装，在该方式下，机油流入重型设备液压回路的传感器单元内部，并且，适于抽取在液压回路中流动的机油并测量机油污染状态传感器值；通讯单元，该单元将传感器单元的传感器值传输给服务器，并从服务器接收关于机油污染状态的处理结果值；存储单元，该单元用于存储传感器单元的传感器值、通讯单元的结果值和其它相关数据；显示单元，该单元用于根据传感器值和结果值向操作员报告机油污染状态；以及控制单元，用于控制传感器单元、通讯单元、存储单元和显示单元；以及机油污染诊断服务器，该服务器包括服务器通讯单元，该通讯单元接收内部重型设备ID和包括来自数个重型设备的通讯单元的传感数据的接收的数据，并将相应于处理结果的结果值传输给对应于相应重型设备ID的重型设备的通讯单元；服务器控制单元，该控制单元通过由一种算法生成的机油污染状态诊断程序，对应于服务器通讯单元接收到的传感器值，诊断重型设备液压系统、滤油器检查/更换、机油更换、紧急停止等的正常/异常状态并确定机油污染状态结果值，并且，将该结果值传输给服务器通讯单元；以及存储单元，该单元存储通过服务器通讯单元接收的基于重型设备ID的引擎驱动时间、测量数目、包括传感器值和服务器控制单元的结果值数据的接收的数据；从而，重型设备测量机油污染状态为传感器值，并传输给机油污染诊断服务器，并且机油污染诊断服务器接收来自多个重型设备的数据，确定机油污染状态结果值并将该结果值传输给相应重型设备。
6.一种网络重型设备机油污染程度测量方法，作为一种用于重型设备和网络上的机油污染诊断服务器之间远程测量和诊断机油污染程度的方法，包括以下步骤步骤(1)，在该步骤中，通过在设置于重型设备一部分的液压回路传感器单元中传输传感器光线，而测量机油污染状态传感器值；步骤(2)，在该步骤中，机油污染诊断服务器的服务器通讯单元接收来自重型设备通讯单元的传感器值；步骤(3)，在该步骤中，传感器值根据通过机油污染诊断服务器的服务器控制单元中的机油污染状态诊断程序判断重型设备液压系统、滤油器检查/更换、机油更换、紧急停止等的正常/异常状态，从而确定机油污染状态结果值；步骤(4)，在该步骤中，根据机油污染诊断服务器的服务器控制单元的控制，基于重型设备ID的引擎驱动时间、测量数目、传感器值和结果值数据存储在存储单元中；步骤(5)，在该步骤中，服务器通讯单元将服务器控制单元的处理结果作为结果值传输给重型设备的通讯单元；以及步骤(6)，在该步骤中，重型设备的控制单元根据传感器值和结果值在显示单元上显示机油污染状态，从而，重型设备测量机油污染状态为传感器值，并传输给机油污染诊断服务器，并且机油污染诊断服务器接收来自多个重型设备的数据，确定机油污染状态结果值，并将该结果值传输给相应的重型设备。
全文摘要
本发明涉及一种具有机油污染程度诊断功能的重型设备，一种在使用该重型设备的网络上的机油污染程度测量系统，以及一种操作方法，并特别地涉及一种能够根据透射光线的强度根据机油中所含有的污染颗粒的数量而不同这一现象，通过向循环在液压系统所驱动的重型设备中的机油内透射传感器光线而测量结构复杂的液压装置的啮合链重型设备机油的污染状态；以及一种在网络上的机油污染程度测量系统及其方法，该系统和方法能够在远端服务器上诊断每个重型设备的机油测量值并报告机油更换时间和液压系统的异常状态。
文档编号G01M99/00GK1512183SQ0314741
公开日2004年7月14日 申请日期2003年7月9日 优先权日2002年12月26日
发明者柳秉真, 孙泳进, 姜镐镇, 金东骏 申请人:沃尔沃建造设备控股(瑞典)有限公司