(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111107052.5 (22)申请日 2021.09.2 2 (71)申请人 湖南黑鲸数据科技有限公司 地址 410000 湖南省长 沙市长沙高新开发 区文轩路27号麓谷 钰园F2栋1709 (72)发明人 李凌志　陈苏飞　吴建　郭军　 (74)专利代理 机构 东莞市卓易专利代理事务所 (普通合伙) 44777 代理人 李孟璇 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06K 9/62(2022.01) G06N 20/00(2019.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/12(2020.01) (54)发明名称 一种利用姿态传感仪精确核算工程机械工 作工时的计时系统 (57)摘要 本发明公开了一种利用姿态传感仪精确核 算工程机械工作工时的计时系统， 包括数据储存 处理模块、 采集单元、 数据转换单元、 数据建模单 元、 状态判断单元、 输出单元。 该利用姿态传感仪 精确核算工程机械工作工时的计时系统， 通过机 器学习和模型训练， 对该机器的熄火状态、 怠速 状态、 工作状态进行标定， 由于不同的机器吨位 不同， 需要对每台机器进行学习和模型训练， 同 时在不同的工作状态也需要进行模 型训练， 比如 挖土、 打锤等不同的工作环境下的数据标定不一 样， 通过智 能传感仪数据采集， 实现对工程机械 状态的判断， 对工程机械状态建模、 学习获取每 种机器的标定算法应用， 能够准确的知道工程机 械每分钟的工作状态， 数据实时性高、 数据精确 度高。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 114201910 A 2022.03.18 CN 114201910 A 1.一种利用姿态传感仪精确核算工程机 械工作工时的计时系统， 包括： 数据储存处理模块： 所述数据储存处理模块对数据进行收集储存， 通过内部设置的处 理算法， 对储存的数据进行处理分类， 根据不同机械的种类， 进行分类处理， 所述数据储存 处理模块与大 数据云端相互连接 。 采集单元： 所述采集单 元安装在工程机 械上， 通过姿态传感仪在采集机器数据。 数据转换单元： 所述数据转换单元用于数据的实时收集和录入， 根据录入的数据进行 实时的转换， 并将转换之后的数据发送到所述数据储 存处理模块中。 数据建模单元： 所述数据建模单元通过采集的数据， 配合机械种类， 通过机器学习和建 模流程进行数据模型 的构建， 构建的模型与数据储存处理模块中的数据进行处理， 进行数 据的反馈 。 状态判断单元： 所述状态判断单元根据所述数据建模单元构建的数据模型， 通过状态 判断流程对机械的状态进 行识别， 所述状态判断单元和所述数据储存处理模块之 间电性连 接。 输出单元： 所述输出单元将所述状态判断单元判断的数据进行输出， 所述输出单元根 据判断数据， 输出相关状态。 2.根据权利要求1所述的一种利用姿态传感仪精确核算工程机械工作工时的计时系 统， 其特征在于： 所述采集单元内安装有姿态传感仪和数据处理单片 机， 紧贴机器的表面进 行安装， 工作实时姿态会被姿态传感仪收集。 3.根据权利要求1所述的一种利用姿态传感仪精确核算工程机械工作工时的计时系 统， 其特征在于： 所述机器学习和建模流程为： 进行海量数据的采集， 每秒钟采集20条数据， 根据重力加速度找出波动周期， 对数据进行处理， 以分钟 为单位对数据进行汇 聚和滤波处 理,同时对数据进行建模和学习， 根据建模和机器学习的结果， 对每分钟状态进行标定， 标 定熄火怠速 工作状态值。 4.根据权利要求1所述的一种利用姿态传感仪精确核算工程机械工作工时的计时系 统， 其特征在于： 所述状态判断流程为： 进行海量数据的采集， 每秒钟采集20条数据， 根据重 力加速度 找出波动周期， 对数据进 行处理， 以分钟为单位对数据进 行汇聚和滤波， 并根据机 器学习输出的标定数据， 判断当前状态， 根据判断结果， 数据当前的工作状态， 如熄火、 怠 速、 工作等。 5.根据权利要求1所述的一种利用姿态传感仪精确核算工程机械工作工时的计时系 统， 其特征在于： 所述处理算法为： 通过对轴加速的变化， 找出周期内的变化幅度， 根据数据 的波动情况找到周期里最大和最小的一系列的点保留， 重点的数据去掉， 通过大数据处理、 汇聚、 滤波， 去掉异常数据， 以分钟为单位， 对波动数据绝对值求均差， 以分钟为单位， 对波 动大于两倍平均差的数据进行过滤， 以分钟为单位， 对剩下 的数据， 再次求平均差的值， 得 到平均均差值， 通过大数据模型训练， 对工作状态、 熄火状态、 怠速状态的参数值进 行标定， 通过机器学习和模型训练， 对该机器的熄火状态、 怠速状态、 工作状态进行标定， 由于不同 的机器吨位(重量不同， 大小不用， 震 荡强弱不同)不同， 需要对每台机器进 行学习和模型训 练， 同时在不同的工作状态也需要进 行模型训练， 得到熄火、 怠速、 工作的范围值， 根据训练 的结果标定数据， 对当前数据进 行判断， 根据当前的输出值和标定的参数进行比较， 在不同 的参数范围， 分别界定为： 熄火、 工作、 怠速 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114201910 A 2一种利用姿态传感 仪精确核算 工程机械工作工时的计时系统 技术领域 [0001]本发明涉及工程机械技术领域， 具体为一种利用姿态传感仪精确核算工程机械工 作工时的计时系统。 背景技术 [0002]工程机械是装备工业的重要组成部分， 凡土石方施工工程、 路面建设与养护、 流动 式起重装卸作业和各种建筑工程所需的综合性机械化施工工程所必需的机械装备， 称为工 程机械， 对于工程机械行业， 在发展中调整产品结构是关键， 首先要围绕国内市场需求进 行， 同时发展在国际市场上有竞争力的产品， 工程机械产品需求及增长 幅度与GDP、 基本建 设投资规模具有较强的相关性， 行业景气度与固定 资产投资的增幅基本上呈同步正相关的 关系， 主要用于 国防建设工程、 交通运输建设， 能源工业建设和生产、 矿山等原材料工业建 设和生产、 农林 水利建设、 工业与民用建筑、 城市 建设、 环境保护等领域。 [0003]工程机械在管理的时候， 机手工资的根据工时来进行核算， 机器的保养也是根据 工时来进 行， 客户的租赁机器的时候按有效工时进 行租赁付费， 现实工作中， 工时往往计算 不准确， 导致根据机器工时计算工资不准确， 甚至出现机手开动挖机不干活的情况下套取 工时从而多算工资， 计算有效工时不准确往往导致， 提前保养， 增加了持机者的保养成本， 也导致了租赁客户付了额外的费用。 发明内容 [0004]本发明的目的在于提供一种利用姿态传感仪精确核算工程机械工作工时的计时 系统， 以解决上述背景技术中提出工程机械在管理的时候， 机手工资的根据工时来进行核 算， 机器的保养也是根据工时来进 行， 客户的租赁机器的时候按有效工时进行租赁付费， 现 实工作中， 工时往往计算不准确， 导致根据机器工时计算工资不准确， 甚至出现机手开动挖 机不干活的情况下套 取工时从而多算工 资， 计算有效工时不准确往往导致， 提前保养， 增加 了持机者的保养成本， 也 导致了租赁客户付了额外费用的问题。 [0005]为实现上述目的， 本发明提供如下技术方案： 一种利用姿态传感仪精确核算工程 机械工作工时的计时系统， 包括： [0006]数据储存处理模块： 所述数据储存处理模块对数据进行收集储存， 通过内部设置 的处理算法， 对储存的数据进行处理分类， 根据不同机械的种类， 进行分类处理， 所述数据 储存处理模块与大 数据云端相互连接 。 [0007]采集单元： 所述采集单 元安装在工程机 械上， 通过姿态传感仪在采集机器数据。 [0008]数据转换单元： 所述数据转换单元用于数据的实时收集和录入， 根据录入的数据 进行实时的转换， 并将转换之后的数据发送到所述数据储 存处理模块中。 [0009]数据建模单元： 所述数据建模单元通过采集的数据， 配合机械种类， 通过机器学习 和建模流程进行数据模型 的构建， 构建的模型与数据储存处理模块中的数据进行处理， 进 行数据的反馈 。说　明　书 1/4 页 3 CN 114201910 A 3