作业机械的部件检修方法、装置、系统及设备与流程

1.本发明涉及作业机械技术领域，尤其涉及一种作业机械的部件检修方法、装置、系统及设备。


背景技术：

2.在建筑工程、应急救援和载重运输等领域，作业机械发挥了重要作用，作业机械的工作场地一般处于恶劣复杂的环境，作业机械的各种部件在恶劣环境下容易出现故障，比如挖掘机的铲斗在工作过程中可能因为冲击而出现裂痕，因此需要对作业机械的部件及时进行检修，以保证作业机械处于良好的工作状态，提高工作效率。
3.目前，作业机械的部件检修方法，一般是通过人工进行，通过人工经验判断部件是否出现了缺陷，人工估算部件的剩余寿命，依赖于人工经验，误差较大，缺陷判断不够准确及时，会降低作业机械的工作效率和可靠性。


技术实现要素：

4.本发明提供一种作业机械的部件检修方法、装置、系统及设备，用以解决现有技术中人工估算部件的剩余寿命，依赖于人工经验，误差较大，缺陷判断不够准确及时，会降低作业机械的工作效率和可靠性的缺陷，实现降低对人工经验的依赖，能够及时准确地判断作业机械的部件缺陷，提高作业机械的工作效率和可靠性。
5.本发明提供一种作业机械的部件检修方法，该作业机械的部件检修方法包括：
6.获取目标部件的当前探测信息；
7.基于所述当前探测信息和预存的无损探测信息，确定部件缺陷位置；
8.基于所述部件缺陷位置、所述当前探测信息以及参考维修记录，确定当前维修方案信息，所述参考维修记录包括参考维修方案信息与参考探测信息的对应关系。
9.根据本发明提供的作业机械的部件检修方法，所述参考维修记录为在对所述参考探测信息进行识别确定历史缺陷位置，基于所述历史缺陷位置输入的所述参考维修方案信息确定的。
10.根据本发明提供的作业机械的部件检修方法，所述基于所述部件缺陷位置、所述当前探测信息以及参考维修记录，确定当前维修方案信息，包括：
11.基于所述当前探测信息以及所述参考维修方案信息与所述参考探测信息的对应关系，确定参考维修方案信息；
12.基于所述部件缺陷位置和所述参考维修方案信息，确定所述当前维修方案信息。
13.根据本发明提供的作业机械的部件检修方法，在所述基于所述部件缺陷位置、所述当前探测信息以及参考维修记录，确定当前维修方案信息之后，还包括：
14.基于所述当前探测信息以及所述参考维修记录，确定目标部件的剩余寿命信息。
15.根据本发明提供的作业机械的部件检修方法，所述参考维修记录还包括：参考探测信息对应的维修时间点；
16.所述基于所述当前探测信息以及所述参考维修记录，确定目标部件的剩余寿命信息，包括：
17.从所述参考维修记录中查找到与所述当前探测信息匹配的所述参考探测信息，作为参考探测信息；
18.基于所述参考探测信息对应的所述维修时间点和，从所述参考维修记录中，预测所述部件对应的参考部件的后续工作时长；
19.基于所述后续工作时长，确定所述剩余寿命信息。
20.本发明还提供一种作业机械的部件检修装置，该作业机械的部件检修装置包括：
21.获取模块，用于获取目标部件的当前探测信息；
22.第一确定模块，用于基于所述当前探测信息和预存的无损探测信息，确定部件缺陷位置；
23.第二确定模块，用于基于所述部件缺陷位置、所述当前探测信息以及参考维修记录，确定当前维修方案信息，所述参考维修记录包括参考维修方案信息与参考探测信息的对应关系。
24.本发明还提供一种作业机械的部件检修系统，该作业机械的部件检修系统包括：
25.如上所述的作业机械的部件检修装置。
26.本发明还提供一种作业机械的部件检修设备，该作业机械的部件检修设备包括：
27.光谱采集装置；
28.光谱仪，所述光谱仪的输入端与所述光谱采集装置的输出端电连接；
29.如上所述的作业机械的部件检修装置，所述作业机械的部件检修装置的输入端与所述光谱仪的输出端电连接。
30.根据本发明提供的作业机械的部件检修设备，所述作业机械的部件检修设备还包括：
31.显示器，所述显示器的输入端与所述作业机械的部件检修装置电连接；
32.或者，所述光谱采集装置包括：照明灯和光谱工业镜头，所述照明灯和所述光谱工业镜头朝向目标部件。
33.本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述作业机械的部件检修方法的步骤。
34.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述作业机械的部件检修方法的步骤。
35.本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述作业机械的部件检修方法的步骤。
36.本发明提供的作业机械的部件检修方法、装置、系统及设备，通过获取目标部件的当前探测信息，得到部件缺陷位置，并根据部件缺陷位置、当前探测信息和参考维修记录，得到当前维修方案信息，这样能降低对人工经验的依赖，能够及时准确地判断作业机械的部件缺陷，提高作业机械的工作效率和可靠性。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1是本发明提供的作业机械的部件检修方法的流程示意图；
39.图2是本发明提供的作业机械的部件检修装置的结构示意图；
40.图3是本发明提供的作业机械的部件检修设备的结构示意图；
41.图4是本发明提供的电子设备的结构示意图。
42.附图标记：
43.10：作业机械的部件检修装置；20：光谱仪；30：显示器；40：光谱采集装置；41：照明灯；42：光谱工业镜头。
具体实施方式
44.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
45.下面结合图1-图4描述本发明的作业机械的部件检修方法、装置、系统及设备。
46.需要说明的是，本发明的作业机械的部件检修方法用于对作业机械的部件进行检测和修理，作业机械的部件指的是作业机械上安装的各种工作元件，比如挖掘机的铲斗、起重机的臂架或者清扫车的扫盘，当然还可以为作业机械的其他部件，此处不限制部件的具体类型。
47.作业机械可以包括：钻探机械、挖掘机械、装载机械、运载机械、市政机械、破碎机、以及驾驶员驾驶的车辆中的至少一种。挖掘机械是用于挖掘矿山的作业机械。装载机械是用于将货物装载到运载机械中的作业机械。装载机械包括液压挖掘机、电动挖掘机和轮式装载机中的至少一种。运载机械是用于运载货物的作业机械。市政机械是用于城市道路清扫美化的作业机械，例如清扫车、洒水车和吸尘车。破碎机是对从运载机械投入的土石进行破碎的作业机械。此处不限制作业机械的具体类型。
48.换言之，本发明的作业机械的部件检修方法可以适用于各种类型的作业机械，以及作业机械的各种部件。
49.如图1所示，本发明提供一种作业机械的部件检修方法，该作业机械的部件检修方法包括：如下步骤110至步骤130。
50.其中，步骤110、获取目标部件的当前探测信息。
51.可以理解的是，目标部件为当前要进行故障检测的部件，当前探测信息可以是光谱工业镜头对目标部件进行探测得到的信息，也可以是摄像头对目标部件进行拍摄得到的信息，还可以为超声波探头对目标部件进行探测得到的信息，此处不具体限定传感器的类型。比如，可以将照明灯和光谱工业镜头朝向目标部件，当照明灯发出的光线照射目标部件时，目标部件会对光线进行反射或者透射，此处可以用光谱工业镜头采集目标部件反射或
者透射的光线，并对光线进行处理，传输给光谱仪，光谱仪可以将光谱工业镜头采集到的目标部件反射或者透射的光线转换成当前探测信息，作业机械的部件检修装置就能够获取到目标部件的当前探测信息。
52.步骤120、基于当前探测信息和预存的无损探测信息，确定部件缺陷位置。
53.可以理解的是，无损探测信息指的是目标部件在没有发生损伤或者故障的情况下的探测信息，此处无损探测信息可以是在目标部件出厂时全新未使用状态下采集到的，可以预先将无损探测信息存储到作业机械的部件检修装置当中，当作业机械的部件检修装置获取到当前探测信息之后，可以将当前探测信息与预先存储的无损探测信息进行对比，从而得到两者之间的差异，也就是当前探测信息的异常光谱部位，根据异常光谱部位可以确定部件缺陷位置。
54.部件缺陷位置指的是部件上出现了故障的位置，如果作业机械要继续工作，就需要对该缺陷位置进行维修。
55.步骤130、基于部件缺陷位置、当前探测信息以及参考维修记录，确定当前维修方案信息，参考维修记录包括参考维修方案信息与参考探测信息的对应关系。
56.可以理解的是，参考维修记录可以是存储于作业机械的部件检修装置中的部件被维修的历史记录，也可以是用户预先存储于作业机械的部件检修装置中的仿真维修记录，仿真维修记录可以是模拟出真实场景下作业机械的部件维修情况。参考维修记录可以包括参考维修方案信息和参考探测信息的对应关系，每种参考探测信息可以对应于一种故障情况，根据其中一种故障情况，可以对应记录有对应的参考维修方案信息。
57.在得到了部件缺陷位置之后，可以根据部件缺陷位置和当前探测信息，来查询参考维修记录，从而参考参考维修记录，确定对当前的缺陷进行维修的方案，也就是当前维修方案信息。
58.比如，目标部件可以为挖掘机的铲斗，当根据当前探测信息，确定铲斗的边板中部出现了裂痕，根据参考维修记录可以确定，采用焊接的方式可以对边板中部的裂痕进行维修。
59.在确定了当前维修方案信息之后，可以将当前维修方案信息输出给用户，比如可以将当前维修方案信息输出到显示器上，用户在看到当前维修方案信息之后，可以按照当前维修方案信息对目标部件进行维修，这样能够实现对目标部件进行及时检测和维护。
60.值得一提的是，目前以挖掘机铲斗为例的作业机械的部件缺陷及剩余寿命检测方法都是通过人工目视，由用户在使用中根据部件的自然损坏程度来判断部件是否存在缺陷，是否达到报废程度，以及估算部件的剩余寿命。
61.目前这种判别方式无法准确地确定部件的缺陷方位，也不易发现部件的缺陷程度以及内部缺陷，通过人工经验来确定部件报废程度会有很大误差，尤其是现在作业机械的驾驶操作人员趋于年轻化，经验程度不一，很难确保及时高校地发现部件缺陷。有些部件缺陷可通过修复延长使用寿命，如果不管不顾任由其使用自然损坏，不仅影响工作效率，同时又缩短了部件的实际使用寿命，无法使部件的使用寿命最大化，会损害经济利益。
62.此处提出的作业机械的部件检修方法可以是一种基于机器视觉的挖掘机铲斗缺陷检测方法，该方法可以通过高光谱镜头采集作业机械部件的探测信息，这些不同波段的探测信息中包含了不同的信息，通过分析探测信息能够知晓部件的内部缺陷及外部缺陷，
并且能够确定部件的缺陷部位，便于后续对缺陷部位进行修复，同时评估使用寿命，为准备配件做好准备。
63.本发明提供的作业机械的部件检修方法，通过获取目标部件的当前探测信息，得到部件缺陷位置，并根据部件缺陷位置、当前探测信息和参考维修记录，得到当前维修方案信息，这样能降低对人工经验的依赖，能够及时准确地判断作业机械的部件缺陷，提高作业机械的工作效率和可靠性。
64.在一些实施例中，参考维修记录为在对参考探测信息进行识别确定历史缺陷位置，基于历史缺陷位置输入的参考维修方案信息确定的。
65.可以理解的是，在作业机械的运行维护过程中，可以按照用户的需要，或者定期检测作业机械的部件的当前探测信息，并根据当前探测信息，确定部件缺陷位置，用户可以针对部件缺陷位置给出维修方案，比如可以将维修方案采用一定的规则输入到作业机械的检修装置中，形成参考维修方案信息。
66.换言之，在对作业机械的目标部件进行每一次检修后，都可以形一次参考维修方案信息，这样就可以产生多个参考探测信息和多个参考维修方案信息，参考探测信息和参考维修方案信息可以是一一对应的，通过这样的方式能够对后续检修过程起到参考作用，随着检修次数的增加，对后续检修过程的辅助参照作用能够更加准确。
67.当然，在一些实施例中，参考维修记录中的参考维修方案信息和参考探测信息可以是在作业机械的检修装置出厂时一次性输入的，比如可以将参考维修记录制作成预置数据库，在作业机械的检修装置出厂时将预置数据库一次性导入到作业机械的检修装置。
68.在一些实施例中，上述步骤130、基于部件缺陷位置、当前探测信息以及参考维修记录，确定当前维修方案信息，包括：基于当前探测信息以及参考维修方案信息与参考探测信息的对应关系，确定参考维修方案信息；基于部件缺陷位置和参考维修方案信息，确定当前维修方案信息。
69.可以理解的是，当确定了当前探测信息之后，可以将利用当前探测信息到参考维修记录中进行查找，找到与当前探测信息匹配的参考探测信息，参考探测信息可以是与当前探测信息完全相同，也可以是近似，近似指的是参考探测信息和当前探测信息的相似度大于目标比例，目标比例可以为75％-100％，比如为90％，在找到与当前探测信息匹配的参考探测信息之后，就可以依据参考维修方案信息与参考探测信息的对应关系，来确定参考维修方案信息，比如可以将参考维修方案信息作为参考维修方案信息，在确定了参考维修方案信息之后，可以结合部件缺陷位置，来对参考维修方案信息进行调整，比如若当前探测信息所对应的部件缺陷位置与参考维修方案信息中的部件缺陷位置一致时，可以直接将参考维修方案信息作为当前维修方案信息，如果当前探测信息所对应的部件缺陷位置与参考维修方案信息中的部件缺陷位置不一致时，可以结合部件缺陷位置的特定，选取与参考维修方案信息等同或者实现相同功能的其他维修方案，来作为当前维修方案信息。
70.在一些实施例中，在上述步骤130、基于部件缺陷位置、当前探测信息以及参考维修记录，确定当前维修方案信息之后，还包括：基于当前探测信息以及参考维修记录，确定目标部件的剩余寿命信息。
71.可以理解的是，参考维修记录可以包括与目标部件同一种部件的整个使用周期，也就是从出厂到报废的整个维护周期记录，可以将当前探测信息到参考维修记录中进行查
找，确定目标部件对应的当前探测信息对应处于维护周期的哪一个阶段，从而能够根据历史维护记录来确定目标部件的剩余寿命信息，剩余寿命信息指的是目标部件以当前时间点为起点，以预估的报废时间点为终点的间隔时长。
72.在一些实施例中，参考维修记录还包括：参考探测信息对应的维修时间点；基于当前探测信息以及参考维修记录，确定目标部件的剩余寿命信息，包括：从参考维修记录中查找到与当前探测信息匹配的参考探测信息，作为参考探测信息；基于参考探测信息对应的维修时间点，从参考维修记录中，预测部件对应的参考部件的后续工作时长；基于后续工作时长，确定剩余寿命信息。
73.可以理解的是，参考维修记录中可以包括参考部件的部件编号、维修时间点、参考探测信息以及对应的历史维护方案信息，可以在参考维修记录中查找到与当前探测信息相匹配的参考探测信息，参考探测信息可以是与当前探测信息完全相同，也可以是近似，近似指的是参考探测信息和当前探测信息的相似度大于目标比例，目标比例可以为75％-100％，比如为90％，在找到与当前探测信息匹配的参考探测信息之后，将该参考探测信息作为参考探测信息，就可以依据参考探测信息确定对应的维修时间点和部件编号，由于参考维修记录中可以包括参考部件从出厂到报废的整个工作周期记录，这样就能够从工作周期记录中找到参考部件的从参考探测信息所对应的维修时间点开始到参考部件报废的后续工作时长，就可以将该后续工作时长作为目标部件的剩余寿命信息。
74.下面对本发明提供的作业机械的部件检修装置进行描述，下文描述的作业机械的部件检修装置与上文描述的作业机械的部件检修方法可相互对应参照。
75.如图2所示，本发明还提供一种作业机械的部件检修装置，该作业机械的部件检修装置包括：获取模块210、第一确定模块220和第二确定模块230。
76.获取模块210，用于获取目标部件的当前探测信息；
77.第一确定模块220，用于基于当前探测信息和预存的无损探测信息，确定部件缺陷位置；
78.第二确定模块230，用于基于部件缺陷位置、当前探测信息以及参考维修记录，确定当前维修方案信息，参考维修记录包括参考维修方案信息与参考探测信息的对应关系。
79.本发明提供的作业机械的部件检修装置，通过获取目标部件的当前探测信息，得到部件缺陷位置，并根据部件缺陷位置、当前探测信息和参考维修记录，得到当前维修方案信息，这样能降低对人工经验的依赖，能够及时准确地判断作业机械的部件缺陷，提高作业机械的工作效率和可靠性。
80.本发明还提供一种作业机械的部件检修系统，该作业机械的部件检修系统包括：如上所述的作业机械的部件检修装置。如图3所示，本发明还提供一种作业机械的部件检修设备，该作业机械的部件检修设备包括：光谱采集装置40、光谱仪20以及如上所述的作业机械的部件检修装置10，光谱仪20的输入端与光谱采集装置40的输出端电连接，作业机械的部件检修装置10的输入端与光谱仪20的输出端电连接。
81.本发明提供的作业机械的部件检修设备，通过获取目标部件的当前探测信息，得到部件缺陷位置，并根据部件缺陷位置、当前探测信息和参考维修记录，得到当前维修方案信息，这样能降低对人工经验的依赖，能够及时准确地判断作业机械的部件缺陷，提高作业机械的工作效率和可靠性。
82.在一些实施例中，作业机械的部件检修设备还包括：显示器30，显示器30的输入端与作业机械的部件检修装置10电连接。
83.在一些实施例中，光谱采集装置40包括：照明灯41和光谱工业镜头42，照明灯41和光谱工业镜头42朝向目标部件。
84.可以理解的是，光谱采集装置40可以包括：8个照明灯41，分别分布在光谱采集装置40的8个角；4个工业镜头，主要分布在光谱采集装置40的前后左右四个位置，光谱采集装置40作业机械的部件的当前探测信息采集提供场所。
85.光谱仪20一端通过光纤与光谱采集装置40中的光谱工业镜头42连接，另外一端通过网线与作业机械的部件检修装置10连接。首先将采集到的光谱信号进行提取，绘制不同波段的当前探测信息，然后将当前探测信息与无损探测信息进行比对分析，输出部件缺陷位置和当前维修方案信息，还可以对目标部件的剩余寿命信息进行预测。
86.显示器30可以将部件缺陷位置和当前维修方案信息进行显示，显示部件缺陷位置，维修人员针对部件缺陷位置进行维修，维修人员可以通过显示器30对当前维修方案信息进行调整，形成参考维修记录。
87.图4示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)410、通信接口(communications interface)420、存储器(memory)430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行作业机械的部件检修方法，该方法包括：获取目标部件的当前探测信息；基于当前探测信息和预存的无损探测信息，确定部件缺陷位置；基于部件缺陷位置、当前探测信息以及参考维修记录，确定当前维修方案信息，参考维修记录包括参考维修方案信息与参考探测信息的对应关系。
88.本发明提供的电子设备，通过获取目标部件的当前探测信息，得到部件缺陷位置，并根据部件缺陷位置、当前探测信息和参考维修记录，得到当前维修方案信息，这样能降低对人工经验的依赖，能够及时准确地判断作业机械的部件缺陷，提高作业机械的工作效率和可靠性。
89.此外，上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
90.另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的作业机械的部件检修方法，该方法包括：获取目标部件的当前探测信息；基于当前探测信息和预存的无损探测信息，确定部件缺陷位置；基于部件缺陷位置、当前探测信息以及参考维修记录，确定当前维修方案信息，参考维修记录包括参考维修方案信息与参考探测信息的对应关系。
91.本发明提供的计算机程序产品，通过获取目标部件的当前探测信息，得到部件缺陷位置，并根据部件缺陷位置、当前探测信息和参考维修记录，得到当前维修方案信息，这样能降低对人工经验的依赖，能够及时准确地判断作业机械的部件缺陷，提高作业机械的工作效率和可靠性。
92.又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的作业机械的部件检修方法，该方法包括：获取目标部件的当前探测信息；基于当前探测信息和预存的无损探测信息，确定部件缺陷位置；基于部件缺陷位置、当前探测信息以及参考维修记录，确定当前维修方案信息，参考维修记录包括参考维修方案信息与参考探测信息的对应关系。
93.本发明提供的非暂态计算机可读存储介质，通过获取目标部件的当前探测信息，得到部件缺陷位置，并根据部件缺陷位置、当前探测信息和参考维修记录，得到当前维修方案信息，这样能降低对人工经验的依赖，能够及时准确地判断作业机械的部件缺陷，提高作业机械的工作效率和可靠性。
94.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
95.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
96.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。