Система измерения рабочей характеристики лесохозяйственной машины

Система измерения рабочей характеристики лесохозяйственной машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к системе и способу для мониторинга работы подсистемы или рабочей характеристики одной или нескольких функций в лесохозяйственной машине. Изобретение также относится к компьютерной программе, относящейся к способу, и к компьютерному программному продукту.

В особенности согласно одному варианту осуществления изобретение относится к мониторингу текущего состояния для пильной функции харвестера.

В особенности согласно другому варианту осуществления изобретение относится к мониторингу текущего состояния для функции подачи харвестера.

В особенности согласно другому варианту осуществления изобретение относится к мониторингу устройства захвата харвестера.

В особенности согласно другому варианту осуществления изобретение относится к мониторингу производительности лесохозяйственной машины.

В особенности согласно другому варианту осуществления изобретение относится к мониторингу потребления топлива лесохозяйственной машины.

В особенности согласно другому варианту осуществления изобретение относится к мониторингу состояния (блока) передачи гидростатического привода лесохозяйственной машины.

В особенности согласно еще одному варианту осуществления изобретение относится к мониторингу функции крановой системы лесохозяйственной машины.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известно, что лесохозяйственные машины включают в состав различные харвестеры, форвардеры и комбинации из них, которые также называют комбинированными машинами. В данном описании такие комбинированные машины также являются включенными, когда упоминаются харвестеры, если рассматриваемая функция подобна функции в харвестере. Известно, что системы управления используются, чтобы управлять лесохозяйственными машинами. Одной системой управления предшествующего уровня техники является Timberjack Timbermatic 300, которая является системой для управления функциями лесохозяйственной машины и конкретно головкой харвестера (валочной головкой) и для измерения и распиловки лесоматериалов. В лесохозяйственной машине система управления управляет, среди прочего, дизельным двигателем, блоком передачи гидростатического привода, головкой харвестера и крановой системой, с которой соединен захват харвестера, а также всеми вспомогательными функциями, связанными с ними. Рассматриваемая система управления работает, например, в операционной среде PC/Windows 2000. В команды распиловки системы управления для подлежащей обработке древесины возможно включать, например, значение, распределение и таблицы цветовой окраски, группы типов древесины и типы стволов. Посредством включенного в состав в системы Timbermatic 300 приложения возможно анализировать и вычислять результаты выработки, такие как количество, длина и диаметр бревен, уровни распределения, группы типов древесины и типы стволов.

Система управления управляет, например, захватом харвестера таким образом, что управление подачей бревна будет автоматически подстраивать скорость подачи и давление подающих роликов и сучкорезных ножей и что функция предохранения от проскальзывания будет предотвращать проскальзывание подающих роликов и будет давать возможность останавливать ствол дерева точно для распила.

Устройство отображения и центральный процессор системы управления помещаются в кабине в пределах досягаемости для водителя. Обычно система также содержит принтер.

Шина управления в контрольно-измерительной автоматике системы управления основывается на известном из уровня техники техническом решении шины CAN (асинхронная последовательная коммуникационная шина), в которой данные пропускаются в цифровой форме. В шине управления измерения и сигналы передаются способом, также как таковым известным. На основе данных является возможным контролировать измерения, относящиеся к продолжительности и функциональному быстродействию различных этапов в ходе обработки. На основании сигналов и измерений получают информацию о функциональных временах и хронометраже для компонентов, отвечающих за различные функции. Компоненты могут быть, например, предназначены для функций крановой системы или головки харвестера, связанной с ней, таких как подача, измерение диаметра, измерение длины, пиление и резка сучьев. Обработка отдельного ствола дерева включает в состав большое количество значений измерений, которые могут храниться в базе данных, которая дополнительно содержит классификацию, например, на основе размерных классов стволов и бревен. Размерный класс ствола является известным на основе значений измерений.

Сниженные технические характеристики форвардера, харвестера или захвата харвестера как в полной системе, так и в ее подсистемах и составляющих функциях будут снижать выгодность лесозаготовительной работы. Было трудно выявлять долгосрочное снижение в рабочей характеристике, поскольку она была основана, например, на субъективных оценках и практическом опыте оператора или обслуживающего персонала и наладчиков, которые могут быть ограничены во времени и относиться только к некоторым отдельным лесохозяйственным машинам. Кроме того, было невозможно достоверным образом оценивать эффекты, вызванные ремонтом и заменами деталей или изменениями в способах работы.

Например, ранее не было возможно достоверным образом осуществлять мониторинг состояния пильной функции или функции подачи харвестера. В технических решениях предшествующего уровня техники, например, периоды времени распиливания сравниваются с установленными аварийными предельными значениями, и когда предел превышается, водителю отображается предупреждающее сообщение. Однако рабочая характеристика пильной системы или, с другой стороны, функции подачи является одним из наиболее важных факторов производительности харвестера. Сниженная рабочая характеристика уменьшит выгодность лесозаготовительной работы, и, если продолжается, отказ может привести к последующему повреждению, которое хуже прежнего, и к остановке выработки.

Кроме того, ранее не было возможным осуществлять мониторинг состояния удержания ствола захватом харвестера. Удержание ствола захватом харвестера является важным фактором производительности, а также точности измерения харвестера. Ухудшенное удержание ствола снизит выгодность лесозаготовительной работы. Например, если зажим сучкорезными ножами является недостаточным, тяговое усилие подающих роликов не будет эффективно передаваться на ствол и, с другой стороны, будет ухудшена точность измерения диаметра. Точность измерения длины также будет ухудшена, поскольку будут возрастать нарушения контакта между мерительным валиком и стволом. Если зажим сучкорезными ножами является слишком сильным, сила трения между ножами и стволом станет слишком большой. Таким образом, скорость подачи и производительность захвата будут снижаться, и потребление топлива увеличится.

Ранее не было возможным измерять производительность лесохозяйственной машины таким образом, чтобы измерение было полезным в мониторинге рабочей характеристики и конкретно состояния лесохозяйственной машины. Достаточно высокая производительность харвестера, то есть большое количество лесоматериала, обрабатываемого в кубических метрах в час (м³/ч), является основным требованием для экономически жизнеспособной механизированной лесозаготовки. Однако производительность харвестера может быть снижена по ряду причин, таких как сбои или машинные установочные параметры, которые не являются подходящими для условий.

Кроме того, ранее не было возможным измерять потребление топлива лесохозяйственной машины таким образом, чтобы измерение было полезным для мониторинга состояния машины. Ранее измерялось прямое потребление в час, которое не является достаточным для оценки состояния лесохозяйственной машины и для долгосрочного мониторинга рабочей характеристики.

В отношении блока передачи привода лесохозяйственной машины, то есть форвардера и харвестера, контролировалось количество рабочих часов, что, однако, не является достаточным для мониторинга состояния и более тщательного определения потребности в обслуживании. Точно так же не было возможным осуществлять мониторинг состояния крановой системы харвестера или форвардера достаточно точно.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ согласно изобретению представлен в пункте 1 формулы изобретения. Система согласно изобретению представлена в пункте 16 формулы изобретения.

Изобретение относится к измерению состояния или характеристического значения для рабочей характеристики одной или нескольких подсистем в лесохозяйственной машине и к представлению результата оператору. Каждая функция измерения включает в состав фильтрацию мешающих данных для каждого отдельного случая и обработку данных для (получения) достоверного характеристического значения, которое может использоваться в обслуживании и оптимизации рабочей характеристики машины.

Вычисление характеристических значений обычно выполняется в виде четырех этапов: измерения, удаления анормальных значений измерений, классификации и компенсации данных измерений и вычисления характеристического значения. После того как характеристическое значение было вычислено в реальном времени, результат сохраняется, и пользователь потом может наблюдать динамику изменения характеристического значения для требуемого промежутка времени. Подсистемы лесохозяйственной машины, подлежащие исследованию в изобретении, включают в состав, например, систему передачи гидростатического привода, крановую систему, пильную функцию харвестера, функцию подачи харвестера и функцию удержания ствола харвестера. Характеристическими значениями для рабочей характеристики, подлежащей исследованию, являются производительность и экономия топлива харвестера.

Посредством изобретения теперь является возможным контролировать техническую характеристику лесохозяйственных машин, таких как форвардеры, харвестеры и захваты харвестеров, и мониторинг тренда долгосрочно, то есть изменение во времени, может быть осуществлен путем использования измерений значений индексов для различных составляющих функций лесохозяйственной машины. Мониторинг осуществляется посредством хранения достаточных данных предыстории или посредством отображения изменения графически либо в форме численных данных, или посредством извлечения данных предыстории для анализа. Посредством изобретения является возможным сравнивать данные, относящиеся к выполнению функции, и данные рабочей характеристики, измеренные в различных условиях работы лесохозяйственной машины, поскольку подлежащие определению значения индексов могут быть созданы независимыми от переменных факторов, если требуется. Значения индексов могут использоваться, чтобы отображать наиболее существенную информацию в очень компактной форме; другими словами, полное представление рабочей характеристики машины может быть извлечено из многомерных данных измерений и большого количества одиночных измерений. Индекс, используемый в качестве характеристического значения, определяется многократно, причем он определяется, например, с заданными интервалами, когда удовлетворяются некоторые условия или, например, когда выполнено достаточно большое количество обработки или число бревен. Данные используются в системе для мониторинга состояния лесохозяйственной машины, а иллюстративный, всесторонний и подробный характер данных обеспечивает превосходное основание для экспертных оценок относительно того, какова характеристика рассматриваемой лесохозяйственной машины, в которой могут иметь место возможные проблемы, и что должно быть сделано, чтобы улучшить рабочую характеристику.

Конкретно, когда измеряется характеристика лесохозяйственной машины, еще одной особой проблемой является зависимость значений измерений от условий работы и стиля вождения водителя. Даже эти проблемы могут быть решены в соответствии с изобретением.

Разработанный способ измерения и вычисления формирует характеристическое значение, указывающее общую рабочую характеристику, например, пильной системы или функции подачи (SAWING INDEX, FEEDING INDEX). Пильная система состоит из системы, которую образуют, например, дизельный двигатель, приводной насос, двигатель приводной пилы и цепная пила. Изменения в значении характеристического значения, которое постоянно обновляется, указывают изменения в техническом состоянии пильной системы или функции подачи.

Кроме того, разработанный способ измерения и вычисления формирует характеристическое значение, указывающее, насколько хорошо ствол, подлежащий обработке, оставался в зажиме захвата. Изменения в значении характеристического значения, которое постоянно обновляется, указывают технические проблемы в функции сучкорезных ножей, поддерживающих ствол. Слишком высокий индекс указывает слишком низкое зажимное давление ножей, и низкий индекс указывает слишком высокое зажимное давление.

Кроме того, разработанный способ измерения и вычисления формирует характеристическое значение, которое достоверно указывает уровень потребления топлива лесохозяйственной машины (FUEL CONSUMPTION INDEX) или производительность харвестера (MACHINE PRODUCTIVITY INDEX) в нормальной лесозаготовительной работе. Изменения в значении характеристического значения, которое постоянно обновляется, указывает изменения, например, в технической экономии топлива.

Кроме того, изобретение обеспечивает индекс, предназначенный для состояния передачи привода как харвестера, так и форвардера, указывающий, например, отношение между требуемой скоростью вращения гидравлического двигателя и используемой скоростью вращения. Система передачи привода обычно содержит гидравлический двигатель и гидравлический насос, действующие в замкнутой системе. Посредством мониторинга распределения нагрузки выявляются относительные изменения в передаче привода и потребности в обслуживании. Данные предыстории являются важным источником информации в непредвиденных событиях сбоя.

Кроме того, изобретение обеспечивает индекс, указывающий рабочую характеристику крановой системы, описывающий функцию крановой системы либо в форвардере, либо в харвестере.

Благодаря изобретению сниженная рабочая характеристика выявляется насколько возможно рано. Рабочая характеристика может быть восстановлена до приемлемого уровня быстрее, чем прежде, и средняя производительность машин увеличится. Ремонтные работы могут выполняться заранее в связи с обычным обслуживанием, и полученное таким образом повышение коэффициента использования будет также повышать среднюю производительность.

Благодаря изобретению ошибки в удержании ствола выявляются насколько возможно рано и причины могут быть установлены немедленно. Рабочая характеристика может быть поднята до приемлемого уровня скорее, чем прежде, и средняя производительность, и средняя точность измерения машины будет улучшена.

Благодаря изобретению повышенное потребление топлива или ухудшенная производительность будут выявляться насколько возможно рано. Экономия топлива или производительность могут быть восстановлены до приемлемого уровня скорее, чем прежде, и эксплуатационные расходы для машины будут снижены. Ремонтные работы могут выполняться заранее, и коэффициент использования увеличится.

Пильная система или функция подачи харвестера подвергаются множеству факторов естественных помех, включая, например, разброс значений твердости древесины и разброс значений температуры масла для гидравлических систем (особенно пильной системы) или разброс значений в размере стволов, подлежащих обработке (особенно функции подачи). Вследствие многочисленных естественных разбросов значений в рабочей характеристике является трудным контролировать функцию подачи и не была возможна достоверная оценка состояния пильной системы посредством технических решений предшествующего уровня техники для мониторинга времени резки пилой. В технических решениях мониторинга, соответствующих предшествующему уровню техники, водитель или наладчик не были способны просматривать предысторию рабочей характеристики пильной системы. Анализ предыстории рабочей характеристики, допускаемый согласно изобретению, является важным требованием для эффективного поиска неисправностей и ремонтных работ.

Вследствие многочисленных естественных разбросов значений в рабочей характеристике также является трудным осуществлять мониторинг состояния функции подачи. Мониторинг состояния дополнительно усложняется многими этапами функции подачи (ускорение, подача с постоянной скоростью, этап торможения и подача к точке поперечной резки) и различными факторами естественных помех, относящихся к этим этапам, которые должны быть скорректированы. Изобретение дает возможность полезного технического решения для мониторинга состояния подачи, которое допускает мониторинг общей эффективности подачи, а также нормальное выполнение частичных этапов.

Удержание ствола головкой харвестера подвергается ряду факторов естественных помех, таких как разбросы значений в размере стволов, подлежащих обработке, разбросы значений в ветвистости и разбросы значений давления в гидравлической системе машины. Вследствие многих факторов помех является трудным осуществлять мониторинг состояния удержания ствола. Изобретение делает мониторинг возможным также в этом отношении.

Производительность харвестера находится под влиянием множества факторов естественных помех, таких как размер подлежащих заготовке стволов, условия местности и навыки водителя. Вследствие многочисленных естественных изменений в потреблении достоверная эволюция состояния машины была невозможна с помощью технических решений мониторинга, соответствующих предшествующему уровню техники. В технических решениях мониторинга предшествующего уровня техники водитель или наладчик не могут просматривать динамику изменения производительности. Анализ динамики изменения производительности является важным требованием для эффективного поиска неисправностей и ремонтных работ.

На потребление топлива лесохозяйственной машины влияет множество факторов естественных помех, таких как размер подлежащих заготовке деревьев и условия местности. Вследствие многочисленных естественных изменений в потреблении достоверная оценка состояния машины не является возможной с наличием технических решений мониторинга предшествующего уровня техники. В технических решениях мониторинга предшествующего уровня техники водитель или наладчик не могут просматривать динамику изменения потребления топлива. Анализ предыстории потребления, допускаемый в соответствии с изобретением, является требованием для эффективного поиска неисправностей и ремонтных работ.

В различных вариантах осуществления изобретение содержит этапы вычисления в реальном времени, например, характеристического значения для рабочей характеристики резки пилой или подачи, характеристического значения для рабочей характеристики потребления топлива, характеристического значения для рабочей характеристики крановой системы, характеристического значения для состояния передачи привода или характеристического значения производительности; сохранения характеристического значения и отображения оператору предыстории рабочей характеристики. Измерение, вычисление и отображение результатов исполняются в персональном компьютере (PC), относящемся к системе управления лесохозяйственной машиной.

В различных вариантах осуществления изобретение также содержит этапы вычисления в реальном времени характеристического значения для удержания ствола, сохранения характеристического значения и отображения оператору предыстории рабочей характеристики. Измерение, вычисление и отображение результатов исполняются в модулях, относящихся к системе управления машиной.

В своей общей форме способ согласно изобретению содержит этапы вычисления требуемого характеристического значения в реальном времени, сохранения характеристического значения и отображения оператору предыстории рабочей характеристики. Измерение, вычисление и отображение результатов исполняются в модулях, относящихся к системе управления машиной.

Конкретное преимущество состоит в том, что реализация различных вариантов осуществления изобретения не требует включения в машину новых датчиков или вычислительных модулей, если это не требуется. Путем включения в состав новых датчиков также является возможным контролировать объекты, которые обычно не включаются в мониторинг посредством системы управления лесохозяйственной машиной, но которые могут быть значимыми для мониторинга состояния.

В некоторых вариантах осуществления система и способ согласно изобретению используют данные основных измерений относительно времени распила, функции подачи или потребления топлива, которые подвергаются помехам, или данные измерений, полученные от шины системы управления харвестера для определения производительности, чтобы вырабатывать достоверное характеристическое значение рабочей характеристики, которое может использоваться в качестве основы для ремонтных мер. Это не является возможным посредством решений предшествующего уровня техники, предназначенных для мониторинга пильной функции, функции подачи или потребления топлива. Кроме того, способы предшествующего уровня техники не допускают мониторинг производительности. Дополнительно, использование изобретения делается более эффективным посредством хранения характеристических значений в запоминающем устройстве и отображения оператору предыстории рабочей характеристики.

В одном варианте осуществления способ вычисления согласно изобретению использует основные измерения диаметра и длины, чтобы обрабатывать характеристическое значение удержания ствола, которое может использоваться в качестве основы для ремонтных мер и настройки установочных параметров захвата. Это не допускается никаким решением мониторинга, соответствующим предшествующему уровню техники.

Наиболее важным признаком графического представления предыстории характеристического значения согласно различным вариантам осуществления изобретения является то, что оно является иллюстративным для оператора. Предыстория индекса может быть отображена графически различными способами.

Индексы, выведенные в различных примерах осуществления изобретения, могут использоваться для вычисления более общего индекса, чтобы описывать полную работу лесохозяйственной машины, например, с использованием взвешенного среднего. Значения индексов для различных составляющих функций используются для настройки оптимальным образом различных управляющих параметров системы управления лесохозяйственной машиной.

Характеристическое значение, выведенное в различных примерах осуществления изобретения, может использоваться в качестве основы для адаптивной настройки соответствующей пильной системы, или функции подачи, или экономии топлива, или производительности, или зажима бревна. Адаптивное управление повысит производительность или снизит, например, потребление топлива посредством автоматического выбора оптимальных параметров для различных ситуаций использования. Работа водителя станет более простой, если параметры не будут нуждаться в изменении.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

В нижеследующем изобретение будет описано более подробно со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:

Фиг.1 показывает лесохозяйственную машину, которая является харвестером и в которой применяется изобретение,

Фиг.2 показывает головку харвестера, для мониторинга характеристики которого изобретение применяется,

Фиг.3 показывает кабину харвестера и оборудование системы управления, помещенное в ней,

Фиг.4 показывает оборудование на Фиг.3 более подробно,

Фиг.5 - общий вид, показывающий структуру системы цифрового управления и измерения согласно одному варианту осуществления харвестера, в котором изобретение применяется,

Фиг.6 показывает более подробно структуру системы управления и измерения на Фиг.5,

Фиг.7 показывает различные этапы способа согласно изобретению в виде блок-схемы,

Фиг.8 показывает отображение и классификацию данных для функции подачи,

Фиг.9 показывает отображение данных предыстории для индекса, предназначенного для головки харвестера,

Фиг.10 показывает отображение данных предыстории индекса для функции подачи,

Фиг.11 показывает отображение и классификацию данных для функции подачи,

Фиг.12 показывает отображение данных предыстории индекса для пильной функции,

Фиг.13 показывает отображение данных предыстории характеристического значения, предназначенного для удержания ствола,

Фиг.14 показывает отображение данных предыстории индекса для производительности, и

Фиг.15 показывает отображение данных предыстории индекса для потребления топлива.

БОЛЕЕ ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На Фиг.1 показана соответствующая предшествующему уровню техники лесохозяйственная машина, которой является известный по существу тип харвестера Timberjack 1070D и в которой может применяться система в соответствии с изобретением. Харвестер оснащен рамным рулевым управлением, и он содержит крановую систему, конец которой оснащен головкой харвестера, предназначенной для обработки стволов. В этом случае системой управления харвестера является Timbermatic 300, которая является измерительно-управляющей системой на основе PC и в которой встроены приложения, предназначенные для измерения рабочей характеристики согласно изобретению.

На Фиг.2 показана более подробно головка харвестера согласно предшествующему уровню техники, несколько вариантов осуществления изобретения относятся к ее мониторингу. Головка харвестера содержит верхние сучкорезные ножи 21, нижние сучкорезные ножи 210, подающие ролики 25, двигатель 26 пилы, элементы 29 для подачи направляющей шины пилы и для управления ее позицией и функцию 211 наклона, которые по существу все являются известными. Головка харвестера используется, чтобы измерять диаметр ствола, обычно посредством верхних сучкорезных ножей, и чтобы измерять длину посредством мерительного валика.

На Фиг.3 и 4 используется одинаковая нумерация для одинаковых элементов. На Фиг.3 показана более подробно кабина харвестера с тем, чтобы было лучше проиллюстрировано размещение оборудования системы управления. На Фиг.4 в свою очередь показаны более подробно компоненты упомянутого оборудования. Оборудование системы управления содержит панели 1 управления, модуль 2 отображения, клавиатуру 3 PC, сенсорное устройство «мышь» 4, центральный процессор (HPC-CPU) с наличием процессора и запоминающего устройства 5, принтер 6, модуль 7 концентратора и модуль посадочного места 8 (Ch). Характеристическое значение предыстории системы согласно изобретению отображается пользователю графически на модуле отображения. Структура графического представления может разниться, включая, например, в 2-мерной системе координат большое разнообразие криволинейных или линейных сегментов, или столбчатых диаграмм, или других иллюстративных представлений, даже численное представление или перечень в табличной форме, которая является особенно подходящей для распечаток.

Для реализации различных вариантов осуществления изобретения требуемое приложение и программное обеспечение, включенные в него, устанавливают в центральный процессор системы управления, содержащей необходимое оперативное запоминающее устройство (ОЗУ, RAM) и запоминающее устройство большой емкости. Приложения являются либо установленными в новой лесохозяйственной машине, либо модернизированными в старой лесохозяйственной машине, в каком случае носителем для переноса приложений является, например, постоянное запоминающее устройство на компакт-диске (CD-ROM). Требуемый привод накопителя на компакт-диске (CD) обеспечивается, например, в модуле отображения. Система управления использует операционную систему, по существу известную, под управлением которой приложение запускается.

Среда исполнения может состоять из различных компьютеров вместе с их операционными системами, конкретно систем управления лесохозяйственными машинами на основе процессора, то есть харвестерами, которые предназначены для запуска приложений и программного обеспечения, чтобы использовать систему управления, и в таком случае это может быть конкретно персональный компьютер (PC), установленный в лесохозяйственной машине, или рабочая станция, действующая как таковая и содержащая операционную систему, подходящую для этой цели. Оборудование и операционная система содержат прикладные и протокольные средства, необходимые для передачи данных с помощью других устройств. Операционная система является предпочтительно готовой к эксплуатации системой предшествующего уровня техники, которая даже предоставляет услуги готового к передаче потока данных, например, в шине CAN. Система измерительно-управляющей системы лесохозяйственной машины содержит необходимый управляющий компьютер, чтобы исполнять компьютерную программу, включающую в состав способ согласно изобретению.

Фиг.5, в свою очередь, является более подробным представлением, показывающим структуру системы цифрового управления и измерения для лесохозяйственной машины, и конкретно харвестера, на основе технологии шины CAN (Controlled Area Network, асинхронная последовательная коммуникационная шина по протоколу CAN) и распределенного управления. Система состоит из независимых модулей с развитой логикой, взаимодействующих через шину CAN. Технология шины CAN допускает модульную структуру. Системой является, например, Timbermatic 300, которая содержит графический пользовательский интерфейс. Система управляет дизельным двигателем, блоком передачи гидростатического привода, крановой системой и головкой харвестера, а также вспомогательными функциями, относящимися к ним.

Система обычно состоит из шести или семи модулей в шине CAN, показанных более подробно на Фиг.6. Модули системы включают в состав модуль HPC-D отображения, центральный процессор HPC-CPU (Harvester PC - Computer Processor Unit) компьютера и модуль-концентратор распределения шины (модуль Hub), с которым другие модули непосредственно соединены, кроме модуля устройства отображения и модуля головки харвестера. Модуль ННМ головки харвестера (Harvester Head Module) обрабатывает и передает все сигналы управления на валочную головку и данные измерения от нее. Модуль ННМ головки харвестера непосредственно соединен с центральным процессором HPC-CPU. Все устройства управления, необходимые для управления системой, соединяются с модулем Ch посадочного места. Крановый модуль Сr отвечает за управление клапанами крановой системы. Модуль Тr передачи отвечает за управление и взаимодействие дизельного двигателя, блока передачи привода и вспомогательных функций, относящихся к основной машине. Многофункциональный модуль Mf является необязательным, а ECU является модулем системы управления двигателем для управления и мониторинга функций двигателя. В форвардере система содержит меньшее количество модулей, однако имеет соответствующую структуру, например, относительно крановой системы, когда изобретение также применяется в форвардерах.

Основные измеренные данные для различных вариантов осуществления изобретения получают из цифровой коммуникационной шины, соединяющей модули системы управления лесохозяйственной машины, обычно шины CAN в лесохозяйственных машинах. Программное обеспечение измерения избирает требуемые сигналы из коммуникационной шины в течение нормального использования, помечает их временными отметками и буферизует их для дальнейшей обработки.

Измерения и сигналы из шины управления системы управления лесохозяйственной машиной могут накапливаться и сохраняться в базе данных, и данные измерения могут классифицироваться по стволам (от ствола к стволу) и по бревнам, используя различные размерные классы величин обработанной древесины. Значения измерения могут накапливаться в соответствии с некоторыми условиями измерения рабочих состояний лесохозяйственной машины, и вычисленные значения могут быть обработаны и выведены исходя из данных измерений прежде, чем они сохраняются в базе данных. Например, измерения рабочей характеристики и эффективности для устройства захвата харвестера основаны на измерении продолжительности и функционального быстродействия различных этапов в ходе обработки. Обработка отдельного ствола включает в состав большое количество значений измерений, и многие из измерений являются строго зависимыми друг от друга. Конкретно, когда измеряется характеристика лесохозяйственной машины, особой проблемой является также зависимость значений измерений от условий работы и стиля вождения водителя.

Мониторинг долгосрочного тренда в технической характеристике лесохозяйственной машины или харвестера и головки харвестера может быть осуществлен с использованием измерений значений индекса для различных составляющих функций лесохозяйственной машины. В способе измерения выбранные для вычисления исходные данные содержат такие измерения составляющих функций лесохозяйственной машины, на измеренные значения которых не влияет действие водителя машины. Наиболее существенным фактором относительно измерения технического рабочего состояния и рабочей характеристики харвестера является уровень загрузки машины, который пропорционален размеру стволов обработанных деревьев. Влияние величины обработанных стволов на различные значения измерений корректируют в выбранных измерениях на основном уровне. Данные о рабочей характеристике лесохозяйственной машины, измеренной в различных условиях использования, могут сравниваться иллюстративным образом, поскольку значения индексов, подлежащие определению, являются насколько возможно независимыми, например, для распределения размеров стволов для данного запаса древесины, отмеченного для вырубки. Значения индексов могут использоваться, чтобы отображать наиболее существенную информацию в очень компактной форме, то есть полное представление рабочей характеристики машины на основании многомерных данных измерений и большого количества одиночных измерений.

Достаточное количество статистически представительных данных требуется, чтобы вычислять индексы (I) для составляющих функций лесохозяйственной машины, причем отдельное значение индекса может быть вычислено на основании, например, 100 (или от 50 до 200) измерений стволов. Когда значения индексов вычисляются в виде среднего числа на основании достаточно большого количества размеров стволов, результат измерения рабочей характеристики не будет слишком чувствительным, чтобы реагировать на отдельные отклонения результатов измерений. Таким образом, отдельные значения индексов являются сравнимыми друг с другом, и различие между значениями индексов непосредственно указывает изменение в рабочей характеристике составляющей функции харвестера. На основе значений индексов является возможным выбрать, для извлечения данных измерений, точно промежуток времени, в который характеристика данной подсистемы харвестера, возможно, изменилась. Фактические причины изменения в рабочей характеристике лесохозяйственной машины могут быть найдены посредством исследования этих более подробных данных измерений относительно данной составляющей функции. Измерения индексов могут использоваться в качестве части системы для мониторинга состояния лесохозяйственной машины. Значения индексов, представляющие измерения различных составляющих функций лесохозяйственной машины, являются независимыми друг от друга, причем возможный отказ в данной составляющей функции может быть локализован более легко.

Вычисление индекса является конкретно подходящим для измерений изменений в технической характеристике лесохозяй