基于车联网的挖掘机数据采集监控系统的研究.pdf

本篇文章详细研究了一种基于车联网技术的挖掘机数据采集监控系统。这一体系的建设旨在提升液压挖掘机在施工过程中的自动化水平和远程监控能力，尤其是在恶劣的作业环境中通过无线智能控制降低人力投入，提高作业安全，减少意外事故的发生，实现人力无法覆盖区域的机械化施工。 研究涉及到的核心技术包括单片机应用、无线通信、以及基于Arduino开发板的使用。其中，Arduino开发板以其简单易用、功能强大、开发环境友好等特点，在本系统中扮演了关键角色。Arduino的主要型号包括Arduino UNO R3，它是基于ATmega328P微控制器，采用5V供电，具有USB接口和多种数字及模拟I/O端口，支持Windows、Mac OS X和Linux操作系统。其开发环境提供丰富的库函数和示例代码，便于开发者快速上手和开发出稳定的系统。 系统中还应用了Wi-Fi Shield模块，具体型号为ESP8266-12E，这是一种可与Arduino开发板配合使用的无线通信模块，支持802.11 b/g/n协议，集成了TCP/IP协议栈，可以作为STA（Station）或AP（Access Point）接入互联网或局域网。其小巧的体积、稳定的性能及高性价比使其成为构建远程无线通信的理想选择。 为了确保系统的稳定运行和数据的准确采集，研究还运用了CAN-BUS（控制器局域网络总线）技术。CAN-BUS是一种先进的车辆总线网络技术，被广泛用于汽车和工业环境中，具有极强的抗干扰能力。它能有效管理液压挖掘机的各种传感器和执行器数据，使挖掘机在运行过程中能够准确、及时地收集各类运行数据，例如油压、转速、温度等，并将数据传递给监控中心。 此外，研究还提及了若干传感器，如IFM PT3550压力传感器，可在极端温度范围和高压力环境下工作，具有较高的测量精度和可靠性。此类传感器的集成使得挖掘机监控系统能够对关键运行参数进行实时监控，并根据数据做出相应操作，以保障设备的稳定运行和延长使用寿命。 本项目在研究与开发过程中，还使用了特定的软件工具与编程语言。例如WIFICAN-BUS库和mcp_can.h库文件，这些编程资源提供了与CAN-BUS模块交互的接口函数，通过编程可以实现CAN消息的发送与接收，进而实现对液压挖掘机控制系统的远程控制。 综合来看，本研究致力于将传统的人力操作挖掘机升级为具备无线智能控制功能的现代工程机械，这不仅能提高施工效率，减少作业事故，还能通过车联网技术实现远程实时监控和数据分析，为挖掘机的运维管理提供有力的数据支持和决策依据。