本技术涉及位置定位，尤其是一种基于北斗系统的挖掘机及铲斗齿尖定位系统和方法。
背景技术：
1、随着科技的进步，挖掘机在进行挖掘工作时，会经常需要将挖掘的范围面积控制在一定的范围以内。
2、现有技术中可以通过设置北斗定位装置安装在挖掘机上，使得将挖掘的范围控制预定的范围中，但是北斗定位装置通常需要安装到挖掘机中的驾驶室中，北斗定位装置将定位挖掘的范围，但是挖掘机驾驶室和挖掘机的铲斗齿存在一定的距离，而北斗定位装置无法直接安装到铲斗齿上，当挖掘机对限定范围的边缘进行挖掘时通常会出现一定的误差，从而影响施工的质量以及效率。
3、因此需要一种可以精准控制挖掘机施工范围的铲斗齿尖的系统和方法。
技术实现思路
1、针对现有技术不足，本技术的目的是一种基于北斗系统的挖掘机及铲斗齿尖定位系统和方法用于解决挖掘机工作时无法精准定位的问题。
2、本技术上述目的是通过以下技术方案得以实现的：本技术提供一种基于北斗系统的挖掘机及铲斗齿尖定位系统，包括信号处理装置、传感器以及区域终端模块；
3、所述信号处理装置包括北斗传输天线、发送器以及控制器，所述北斗传输天线固定连接在挖掘机机体上，所述发送器设置在挖掘机的铲斗齿尖上，所述控制器安装在挖掘机机体的驾驶室中，所述北斗传输天线和控制器电连接，所述区域终端模块包括区域网络e。
4、所述北斗传输天线负责发送给北斗卫星发送信号a，通过发送北卫星信号a获得挖掘机机体的定位信息，再通过北斗传输天线将挖掘机的接收到北斗卫星的定位信号a’，所述区域网络e覆盖北斗传输天线以及发送器最大范围，接收器发送位置信号b到控制器中，再将通过北斗传输天线传输信号b’到北斗卫星中，北斗卫星在将接收到接收器中的位置信息b”发送回控制器面板中，从而得到挖掘机机体和铲斗齿尖的实时定位坐标。
5、通过采用上述技术方案，通过北斗传输天线通过发送信号a到北斗卫星中，北斗卫星再将信a'号发送回北斗传输天线，得到挖掘机机体的位置信息后，再通过发送器发送的位置信号b传送到北斗传输天线中，通过天线将信号b’传输到北斗卫星中，得到铲斗齿尖的位置信息，再通过北斗传输天线将信号b”传输到控制器面板中，从而通过北斗卫星获得挖掘机机体和铲斗齿尖的具体位置。
6、进一步的，所述发送器安装到铲斗齿尖上后，所述铲斗齿尖的内部设置有导片，所述导片通过导线连接着发送器，导片连接在铲斗齿尖上，让其金属的铲斗齿尖成为发送器的接收导体。
7、通过采用上述技术方案，由于铲斗齿尖是金属，在设置铲斗齿尖上的发送器将会屏蔽掉驾驶室中北斗定位装置传来的信号，通过连接导线以及导片的设置，使得整个安装有发送器的铲斗齿尖成为发送器的接收天线，从而完成上述信号接收任务。
8、进一步的，所述传感器包括无线位置传感器，检测挖掘机铲斗齿尖与周围物体的相对位置；
9、施工前将无线位置传感器连接到区域网络e，通过控制器将设置施工的最大范围，即限定范围m，通过实时监测铲斗齿尖的位置，从而确定铲斗齿尖是否在施工时离开了限定范围m中。
10、通过采用上述技术方案，当在挖掘机开始进行工作时，无线位置传感器会实时检测铲斗的位置信息，并且通过无线数据传输到挖掘机中的控制器和用户终端，根据设定的限定范围m和传感器的实时数据进行判断和处理，若挖掘机接近或超出设定的限定范围m时，控制系统会发出指令，控制挖掘机的动作，例如，当挖掘机铲斗接近边界时，控制器可以自动降低挖掘速度或停止挖掘动作，以确保施工范围的准确性。
11、进一步的，所述传感器还包括角度传感器和长度传感器，所述角度传感器以及长度传感器设置在挖掘机的两根工作杆上；
12、所述角度传感器通过连接区域网络e，监测挖掘机两根工作杆的最小工作角度a以及最大工作角度a，长度传感器通过角度传感器监测出的最小工作角度a后，测定出挖掘机工作杆的最短工作距离l，同时通过最大工作角度a测定出挖掘机的最长工作距离l。
13、通过采用上述技术方案，通过区域网络e连通角度传感器后，监测出的挖掘机机体的工作杆的最小工作角度a以及最大工作进度a，再通过长度传感器根据角度传感器测定工作角度，测定出工作杆在施工时的最短工作距离l；以及最长工作距离l。
14、进一步的，所述挖掘机机体在停下进行施工时，通过长度传感器和角度传感器测定出的工作距离，判定是否挖掘机是否需要移动。
15、通过采用上述技术方案，根据角度传感器和长度传感器检测出的挖掘机工作杆的工作角度以及工作距离，可以直接判定挖掘机是否需要进行位移，从而提高挖掘机的施工效率。
16、进一步的，所述挖掘机机体中设置有无线报警器，所述无线报警器通过连接区域网络e，连通到无线位置传感器；当挖掘机在进行施工时将铲斗齿尖超过了无线位置传感器和控制器测定的限定范围时，会发出信号随着区域网络e传输到无线报警器中。
17、通过采用上述技术方案，无线位置传感器配合控制器，确定的限定范围m，当挖掘机在进行施工时，挖掘机机体铲斗齿尖工作时越过了限定范围时，无线位置传感器将会随着区域网络e传输信号到无线报警器(4)中，从而提醒工作人员超过了施工范围。
18、进一步的，所述传感器还包括速度传感器，所述速度传感器的限定速度为v，当若挖掘机的在移动时的速度高于速度传感器的限定速度v，速度传感器的出的信号将会覆盖掉无线位置传感器的信号。
19、通过采用上述技术方案，由于挖掘机在施工时，需要将挖机的土运输到施工的范围外，挖掘机需要进行移动进行转移，通过速度传感器设置的限定速度v后，当挖掘机的转移时的速度大于限定速度v时，速度传感器将发出信号覆盖掉无线位置传感器的信号，从而当挖掘机在进行泥土转移时离开了限定范围m后，无线报警器也不会发出警报，从而判定是挖掘机实在运出土，而不是挖掘时误差。
20、进一步的，所述传感器均信号连接着发送器。
21、通过采用上述技术方案，可以更好的配合挖掘机以及铲斗齿尖的的施工工作。
22、进一步的，所述北斗定位装置安装步骤如下；
23、s1；设置一个区域网络e；
24、s2；将北斗传输天线安装到挖掘机机体的外侧；
25、s3；将发送器通过导线以及导片安装到铲斗齿尖中；
26、s4；将控制器设置在挖掘机机体的驾驶室中，并且将控制器和北斗传输天线有线连接；
27、s5；区域网络e将会覆盖整个挖掘机的施工范围，同时会连接到挖掘机机体中的控制器以及铲斗齿尖中的发送器。
28、通过采用上述技术方案，区域网络e的覆盖可以使得控制器控制各个系统的部件，北斗传输天线将北斗卫星的定位信息a接收后，通过覆盖的区域网络e让控制器让接收到的信号a对发送器进行传输信号b，从而得到挖掘机机体和挖掘机铲斗齿尖的位置坐标。
29、进一步的，提供一种基于北斗系统的挖掘机及铲斗齿尖定位方法，步骤如下；
30、先将挖掘机驾驶到待施工的范围中，通过北斗传输天线接收到北斗卫星发出的信号a后，通过有线连接的控制器连接到挖掘机机头的实时坐标，通过设置的区域网络e可以让控制器往铲斗齿尖中的发送器传输信号b，从而确定挖掘机机头的铲斗齿尖的实时位置。
31、通过采用上述技术方案，区域网络e覆盖整个系统部件，通过北斗传输天线接收到北斗卫星发出的信号a，再将接收到信号a通过有线连接的控制器进行传输到铲斗齿尖上的发送器中得到信号b，从而将定位到挖掘机机体和铲斗齿尖的实时定位坐标，通过控制面板将会实时的了解到挖掘机机体在施工时的实时坐标，从而提高施工时的精准度。
32、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
33、1、通过北斗传输天线接收到北斗卫星的信号a后，获得挖掘机机体的具体坐标，同时通过区域网络e将北斗传输天线、发送器以及控制器覆盖，区域网络e覆盖住了整个我信号处理装置，因此将北斗传输天线接收到信号a传输到控制器中，再由进行传输到铲斗齿尖上的发送器中得到信号b，从而通过北斗卫星获得挖掘机机体和铲斗齿尖的具体位置。
34、2、当在挖掘机开始进行工作时，无线位置传感器会实时监测铲斗的位置信息，并且通过无线数据传输到挖掘机中的控制器和用户终端，根据设定的施工范围和传感器的实时数据进行判断和处理，若挖掘机接近或超出设定的施工范围时，无线位置传感器将会随着区域网络e传输信号到无线报警器中，从而提醒工作人员超过了施工范围。
35、3、由于挖掘机在施工时，需要偶尔将挖机的土运输到施工的范围外，挖掘机需要进行移动进行转移，通过速度传感器设置的限定速度v后，当挖掘机的转移时的速度大于限定速度v时，速度传感器将发出信号覆盖掉无线位置传感器的信号，从而当挖掘机在进行泥土转移时离开了限定范围后，无线报警器也不会发出警报，从而判定是挖掘机实在运出土，而不是挖掘时误差。
36、4、区域网络e覆盖整个系统部件，通过北斗传输天线接收到北斗卫星发出的信号a，再将接收到信号a通过有线连接的控制器进行传输到铲斗齿尖上的发送器中得到信号b，从而将定位到挖掘机机体和铲斗齿尖的实时定位坐标，通过控制面板将会实时的了解到挖掘机机体在施工时的实时坐标，从而提高施工时的精准度。
1.一种基于北斗系统的挖掘机及铲斗齿尖定位系统其特征在于，包括信号处理装置、传感器以及区域终端模块；
2.根据权利要求所述一种基于北斗系统的挖掘机及铲斗齿尖定位系统，其特征在于，所述发送器(102)安装到铲斗齿尖(1)上后，所述铲斗齿尖(1)的内部设置有导片(104)，所述导片(104)通过导线(103)连接着发送器(102)，导片(104)连接在铲斗齿尖(1)上，让其金属的铲斗齿尖(1)成为发送器(102)的接收导体。
3.根据权利要求所述一种基于北斗系统的挖掘机及铲斗齿尖定位系统，其特征在于，所述传感器包括无线位置传感器，所述无线位置传感器用于检测挖掘机铲斗齿尖(1)与周围物体的相对位置；
4.根据权利要求所述一种基于北斗系统的挖掘机及铲斗齿尖定位系统，其特征在于，所述传感器还包括角度传感器和长度传感器，所述角度传感器以及长度传感器设置在挖掘机的两根工作杆上；
5.根据权利要求所述一种基于北斗系统的挖掘机及铲斗齿尖定位系统，其特征在于，所述挖掘机机体(2)在停下进行施工时，通过长度传感器和角度传感器测定出的工作距离，判定是否挖掘机是否需要移动。
6.根据权利要求所述一种基于北斗系统的挖掘机及铲斗齿尖定位系统，其特征在于，所述挖掘机机体(2)中设置有无线报警器(4)，所述无线报警器(4)通过连接区域网络e，连通到无线位置传感器；当挖掘机在进行施工时将铲斗齿尖(1)超过了无线位置传感器和控制器(3)测定的限定范围时，会发出信号随着区域网络e传输到无线报警器(4)中。
7.根据权利要求所述一种基于北斗系统的挖掘机及铲斗齿尖定位系统，其特征在于，所述传感器还包括速度传感器，所述速度传感器的限定速度为v，当若挖掘机的在移动时的速度高于速度传感器的限定速度v，速度传感器的出的信号将会覆盖掉无线位置传感器的信号。
8.根据权利要求所述一种基于北斗系统的挖掘机及铲斗齿尖定位系统，其特征在于，所述传感器均信号连接着发送器(102)。
9.根据权利要求所述一种基于北斗系统的挖掘机及铲斗齿尖定位系统，所述北斗定位装置安装步骤如下；
10.根据权利要求任意1-9所述一种基于北斗系统的挖掘机及铲斗齿尖定位方法，其特征在于，先将挖掘机驾驶到待施工的范围中，通过北斗传输天线(201)接收到北斗卫星发出的信号a后，通过有线连接的控制器(3)连接到挖掘机机头的实时坐标，通过设置的区域网络e可以让控制器(3)往铲斗齿尖(1)中的发送器(102)传输信号b，从而确定挖掘机机头的铲斗齿尖(1)的实时位置。
