CN112734246B - 挖掘机工况识别方法及其装置、存储介质及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种挖掘机工况识别方法及其装置、存储介质及电子设备，解决了现有技术中挖掘机工况识别及计量算法成本高、效率低的技术问题。本申请根据实时采集挖掘机在甩方过程中的操作动作数据，根据甩方工作具有规律性的特性，通过获取具有周期性的周期性操作动作数据组，并确定一个操作工作包括M个操作动作数据，将挖掘机的当前操作动作数据以及位于当前操作动作数据之前的M‑1操作动作数据共同构成一个当前操作动作数据组，当前周期操作动作数据组中的第N个操作动作数据所对应的操作工作为卸载动作，且满足设置的条件约束时，即输出当前操作工作周期完成信息，提高了甩方工作判断的准确性，还不需要额外增加工作设备，降低了成本。

Description

挖掘机工况识别方法及其装置、存储介质及电子设备

技术领域

本申请涉及工程机械领域，具体涉及一种挖掘机工况识别方法及其装置、存储介质及电子设备。

背景技术

挖掘机在机械行业中有着非常重要的作用，在土方施工中更是得到广泛应用，主要被用于建筑、交通运输、水利基建、军工等。挖掘机是一种多功能的工程机械，进行的作业内容有挖掘、装载、挖沟、填埋、整修、搬运、破碎和平地等，所遇到的作业对象繁多、变化较大，不同的作业环境对其使用方式和要求也不同。

例如在一些特定场合，如矿山等，挖掘机进行装车作业时会根据挖掘机的装车数进行计费收费，装车数和甩方次数有一定的对应关系，因此这种工况下的需求是以最简单的方法较精确的测量出挖掘机的甩方次数。而在故障预诊断应用中，也会根据挖机一定时间内的甩方次数变化来判断挖机的健康状况，因此也需要准确获取并记录挖机的甩方次数。现有技术中，对挖掘机工况的识别及计量主要有以下两种方式：

第一种方式为人工计数：在挖掘机施工过程中由专人负责对甩方次数进行识别和统计，效率低且易出错；

第二种方式为图像识别：在施工现场安装图像采集设备，运用大数据、人工智能等方式对挖掘机的工况进行识别和计量，成本较高。

因此，目前已有的挖掘机工况识别及计量算法很难在成本和准确性上满足矿山等特定工况的需求。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种挖掘机工况识别方法及其装置、存储介质及电子设备，解决了现有技术中挖掘机工况识别及计量算法成本高、效率低的技术问题。

根据本申请的一个方面，本申请提供了一种挖掘机工况识别方法，包括：获取所述挖掘机的多个周期性操作动作数据组，所述周期性操作动作数据组包括按照时间顺序排列的多个操作动作数据，所述周期性操作动作数据组与所述挖掘机的操作工作相对应，所述操作动作数据与所述操作工作中的操作动作相对应；根据所述多个周期性操作动作数据组获取一个周期性操作动作数据组，所述一个周期性操作动作数据组包括M个操作动作数据；获取所述挖掘机的当前操作动作数据，并获取位于所述当前操作动作数据之前的(M-1)个操作动作数据，其中，所述(M-1)个操作动作数据以及所述当前操作动作数据构成当前周期操作动作数据组；当前周期操作动作数据组中第N个操作动作数据与预设卸载动作数据对应时，输出当前操作工作周期完成信息，其中M以及N均为大于1的整数，且N小于M。

在一种可能的实现方式中，所述操作动作数据包括：动作编码；所述多个周期性操作动作数据组包括多个周期性动作编码组；所述当前周期操作动作数据组包括当前周期动作编码组；所述预设卸载动作数据包括预设卸载动作编码；其中，获取所述挖掘机的当前操作动作数据，并获取位于所述当前操作动作数据前的(M-1)个操作动作数据包括：获取所述挖掘机的当前动作编码，并获取位于所述当前动作编码前的(M-1)个动作编码，其中，所述(M-1)个动作编码以及所述当前动作编码构成当前周期动作编码组；当前周期操作动作数据组中第N个操作动作数据与预设卸载动作数据对应时，输出当前操作工作周期完成信息，包括：当前周期动作编码组中第N个动作编码与预设卸载动作编码对应时，输出当前操作工作周期完成信息。

在一种可能的实现方式中，在当前周期动作编码组中第N个动作编码与预设卸载动作编码对应之后；且在输出当前操作工作周期完成信息之前；所述挖掘机工况识别方法还包括：在所述当前周期动作编码组中获取与所述第N个动作编码相邻的第一动作编码和第二动作编码，其中，所述第一动作编码位于所述第N个动作编码之前，所述第二动作编码位于所述第N个动作编码之后；获取与所述第一动作编码相对应的所述挖掘机的第一操作动作的第一功率；获取与所述第二动作编码相对应的所述挖掘机的第二操作动作的第二功率；当所述第一功率与所述第二功率之间的差值大于第一预设功率时，输出当前操作工作周期完成信息。

在一种可能的实现方式中，当所述第一功率与所述第二功率之间的差值大于第一预设功率后；且在输出当前操作工作周期完成信息之前；所述挖掘机工况识别方法还包括：当所述第一功率大于所述第二预设功率时，输出当前操作工作周期完成信息。

在一种可能的实现方式中，当所述第一功率与所述第二功率之间的差值大于所述第一预设功率后；且在输出当前操作工作周期完成信息之前；所述挖掘机工况识别方法还包括：获取与所述第一动作编码相对应的所述挖掘机的第一操作动作的第一持续时间；获取与所述第二动作编码相对应的所述挖掘机的第二操作动作的第二持续时间；当所述第一持续时间与所述第二持续时间之间的差值大于第一预设数值时，输出当前操作工作周期完成信息；其中，所述第一预设数值大于或者等于0。

在一种可能的实现方式中，获取与所述第一动作编码相对应的所述挖掘机的第一操作动作的第一持续时间，包括：在所述当前周期动作编码组中获取在所述第N个动作编码之前，所述第一动作编码出现的第一次数，所述第一持续时间与所述第一次数呈第一函数关系；获取与所述第二动作编码相对应的所述挖掘机的第二操作动作的第二持续时间，包括：在当前周期动作编码组中获取在所述第N个动作编码之后，所述第二动作编码出现的第二次数，所述第二持续时间与所述第二次数呈第二函数关系，其中所述第一函数关系与所述第二函数关系相同；当所述第一持续时间与所述第二持续时间之间的差值大于第一预设数值时，输出操作工作周期完成信息，包括：当所述第一次数与所述第二次数之间的差值大于第二预设数值时，输出当前操作工作周期完成信息；其中，所述第二预设数值大于或者等于0。

在一种可能的实现方式中，在当前周期动作编码组中第N个动作编码与预设卸载动作编码对应之后；且在输出当前操作工作周期完成信息之前；所述挖掘机工况识别方法还包括，在所述当前动作编码之前的动作编码组中查找上一个与所述预设卸载动作编码相对应的第三动作编码；获取所述第N个动作编码与所述第三动作编码之间的时间间隔；当所述时间间隔大于第一预设时间间隔时，输出操作工作周期完成信息。

作为本申请的第二方面，本申请提供了一种挖掘机工况识别装置，包括：周期确定模块，用于获取所述挖掘机的多个周期性操作动作数据组，所述周期性操作动作数据组包括按照时间顺序排列的多个操作动作数据，所述周期性操作动作数据组与所述挖掘机的操作工作相对应，所述操作动作数据与所述操作工作中的操作动作相对应；并根据所述多个周期性操作动作数据组获取一个周期性操作动作数据组包括的操作动作数据的个数，其中所述一个周期性操作动作数据组包括M个操作动作数据；数据获取模块，用于实时获取所述挖掘机的当前操作动作数据，并获取位于所述当前操作动作数据前的(M-1)个操作动作数据，其中，所述(M-1)个操作动作数据以及所述当前操作动作数据构成当前周期操作动作数据组；操作工作周期完成确定模块，用于当当前周期操作动作数据组中第N个操作动作数据与预设卸载动作数据对应时，输出当前操作工作周期完成信息，其中M以及N均为大于1的整数，且N小于M。

作为本申请的第三方面，本申请提供了一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；以及用于存储所述处理器可执行信息的存储器；其中，所述处理器用于执行上述所述的挖掘机工况识别方法。

作为本申请的第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述所述的挖掘机工况识别方法。

本申请根据实时采集挖掘机在甩方过程中的操作动作数据，根据甩方工作具有规律性的特性，通过获取具有周期性的周期性操作动作数据组，并根据周期性的周期性操作动作数据组确定挖掘机一个操作工作包括的操作动作数据的数量，即M个操作动作数据，即挖掘机的一个操作工作反应在操作动作数据上的周期，确定了周期后，将挖掘机的当前操作动作数据以及位于当前操作动作数据之前的M-1操作动作数据共同构成一个当前操作动作数据组，当当前周期操作动作数据组中的第N个操作动作数据所对应的操作工作为卸载动作，且满足设置的条件约束时，即输出当前操作工作周期完成信息。在整个甩方工作的判断中，根据甩方工作具有周期性的特性以及可采集的数据，提高了甩方工作判断的准确性，还不需要额外增加工作设备，降低了成本。

附图说明

图1所示为本申请一实施例提供的一种挖掘机工况识别方法的流程示意图；

图2所示为本申请另一实施例提供的一种挖掘机工况识别方法的流程示意图；

图3所示为本申请另一实施例提供的一种挖掘机工况识别方法的流程示意图；

图4所示为本申请另一实施例提供的一种挖掘机工况识别方法的流程示意图；

图5所示为本申请另一实施例提供的一种挖掘机工况识别方法的流程示意图；

图6所示为本申请另一实施例提供的一种挖掘机工况识别方法的流程示意图；

图7所示为本申请另一实施例提供的一种挖掘机工况识别方法的流程示意图；

图8所示为本申请另一实施例提供的一种挖掘机工况识别方法的流程示意图；

图9所示为本申请一实施例提供的一种挖掘机工况识别装置的工作原理图；

图10所示为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

另外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

挖掘机甩方过程具有很强的周期性，这个周期性不是体现在连续甩方作业上，而是体现在有序动作的重复运行上。该过程细分可分为7个子过程：I-挖掘，II-转斗，III-转台满斗回转，IV-提臂，V-卸载，VI-转台空斗返回，VII-降臂；该过程粗分可分为4个子过程：I-挖掘，II-满载回转，III-卸载，IV-空载回转。在理想的情况下，如果能依次辨识出所有过程，则能最准确的识别甩方过程。次之，如果能抓住甩方过程的一个特征动作并通过条件约束引入其他过程，也能较准确的辨识甩方过程。其中“卸载”是甩方或装车过程完成的标志，如果“卸载”过程是有效的，那么“卸载”之前一定完成了有效的“挖掘”过程，同时“卸载”动作的前后分别是“满载回转”和“空载回转”，时间上的距离近，功率变化又十分明显，同时由于重力作用，“卸载”执行过程较短暂，因此这个过程更“单纯”更容易抓住其特征，因此，用“卸载”动作表征整个甩方过程是可行的。

综上所述，本申请根据实时采集挖掘机在甩方过程中的操作动作数据，根据甩方工作具有规律性的特性，通过获取具有周期性的周期性操作动作数据组，并根据周期性操作动作数据组确定挖掘机一个操作工作包括的操作动作数据的数量，即M个操作动作数据，即挖掘机的一个操作工作反应在操作动作数据上的周期，将挖掘机的当前操作动作数据以及位于当前操作动作数据之前的M-1操作动作数据共同构成一个当前操作动作数据组，当前周期操作动作数据组中的第N个操作动作数据所对应的操作工作为卸载动作，且满足设置的条件约束时，即输出当前操作工作周期完成信息。在整个甩方工作的判断中，根据甩方工作具有周期性的特性以及可采集的数据，提高了甩方工作判断的准确性，还不需要额外增加工作设备，降低了成本。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请提供的一种挖掘机工况识别方法的流程示意图，如图1所示，该挖掘机工况识别方法包括以下步骤：

步骤S101：获取挖掘机的多个周期性操作动作数据组；

其中，一个周期性操作动作数据组包括按照时间顺序排列的多个操作动作数据，一个周期性操作动作数据组与挖掘机的一个操作工作相对应，一个操作动作数据与操作工作中的一个操作动作相对应；例如一个周期性操作动作数据组与挖掘机的一个甩方工作相对应，一个周期性操作动作数据组包括7个操作动作数据；该7个操作动作数据分别与挖掘机的一个甩方工作中的7个不同的甩方动作相对应，例如7个不同的甩方动作分别为：挖掘，转斗，转台满斗回转，提臂，卸载，转台空斗返回，降臂。

步骤S102：根据多个周期性操作动作数据组获取一个周期性操作动作数据组包括的操作动作数据的个数，其中一个周期性操作动作数据组包括M个操作动作数据；通过步骤S102即可获取一个周期性操作动作数据包括的操作动作数据的个数。

其中，步骤S102中的一个周期性操作动作数据组包括的操作动作数据的个数与根据挖掘机的工作进行采集操作动作时的数据采集频率等相关。因此，本申请对挖掘机一个周期性操作动作数据组包括的操作动作数据的个数不作具体限定。

步骤S103：实时获取挖掘机的当前操作动作数据，并获取位于当前操作动作数据前的(M-1)个操作动作数据，其中，该(M-1)个操作动作数据以及当前操作动作数据构成当前周期操作动作数据组；其中M为大于1的整数。

步骤S104：判断当前周期操作动作数据组中第N个操作动作数据是否与预设卸载动作数据对应，其中N为大于1的整数且N小于M；

当前周期操作动作数据组中第N个操作动作数据与预设卸载动作数据对应时，执行步骤S105，即输出当前操作工作周期完成信息。

可选的，N等于M的二分之一或者N等于(M-1)的二分之一或者N等于(M+1)的二分之一，例如当一个周期操作动作数据组包括145(即M等于145)个操作动作数据时，N则为73，则步骤S104即为：判断145个操作动作数据组中的第73个操作动作数据是否与预设卸载动作数据对应。

步骤S105：输出当前操作工作周期完成信息。即挖掘机的当前周期的操作工作已经完成。

挖掘机进入新一个周期的操作工作，此时，相对于新一个周期而言，步骤S104中的当前周期操作动作数据组为上一个周期操作动作数据组；此时继续获取挖掘机的当前操作动作数据(即步骤S103)，并将当前操作动作数据与上一个周期中的当前周期操作动作数据组中的第2个-第M个操作动作数据共同组成新一个周期的当前周期操作动作数据组，即第2个-第M个操作动作数据即位于当前操作动作数据前(M-1)个操作动作数据。即继续执行步骤S104以及后续步骤。

由于一个操作动作数据与操作工作过程中的一个操作动作相对应，因此，可通过位于当前周期操作动作数据组中的操作动作数据来判断当前周期内的操作工作的具体操作动作。

如前述所述，用“卸载”动作表征整个甩方过程是可行的，因此，当判断当前周期操作动作数据组中第N个操作动作数据与预设卸载动作数据对应时，那么即可表征当前周期的操作工作已完成，即输出当前操作工作周期完成信息。

当输出操作工作周期完成信息后、计算挖掘机在作业过程中完成的甩方次数时，即可根据该信息来将甩方的次数加1计算挖掘机当前完成的甩方的次数。

当步骤S104的判断结果为：当前周期操作动作数据组中第N个操作动作数据与预设卸载动作数据不对应时，说明当前周期的操作工作并未完成，因此需要继续获取挖掘机的当前操作动作数据，然后获取位于当前操作动作数据之前的(M-1)个操作动作数据，并将位于当前操作动作数据之前的(M-1)个操作动作数据以及当前操作动作数据重新组成一个新的当前周期操作动作数据组，并以新的当前周期操作动作数据组进行评判当前操作工作周期是否完成，即继续执行步骤S103-步骤S104，当在步骤S104中的判断结果依然为否时，继续执行步骤S103-步骤S104，直到步骤S104中判断结果为是时，即挖掘机的当前周期的操作工作已经完成。挖掘机进入新一个周期的操作工作，继续执行新的操作工作是否完成的判断。

本申请根据实时采集挖掘机在甩方过程中的操作动作数据，根据甩方工作具有规律性的特性，通过获取具有周期性的周期性操作动作数据组，并根据周期性操作动作数据组确定挖掘机一个操作工作包括的操作动作数据的数量，即M个操作动作数据，即挖掘机的一个操作工作反应在操作动作数据上的周期，将挖掘机的当前动作操作数据以及位于当前操作动作数据之前的M-1操作动作数据共同构成一个当前操作动作数据组，当前周期操作动作数据组中的第N个操作数据所对应的操作动作为卸载动作，且满足设置的条件约束时，即输出当前操作工作周期完成信息。在整个甩方工作的判断中，根据甩方工作具有周期性的特性以及可采集的数据，提高了甩方工作判断的准确性，还不需要额外增加工作设备，降低了成本。

在一种可能的实现方式中，在挖掘机进行甩方工作时，采集挖掘机的原始操作动作数据时，所采集到的原始操作动作数据为离散数据，因此，还需要对原始操作动作数据进行预处理来获取多个周期性操作动作数据。

具体的，图2为本申请提供的另一种挖掘机工况识别方法的流程示意图，如图2所示，步骤S101具体包括：

步骤S1010：获取挖掘机甩方工作时的多个原始操作动作数据，并对多个原始操作动作数据进行预处理，生成多个周期性操作动作数据组；

如前述所述挖掘机的甩方工作具有很强的周期性，这个周期性不是体现在连续甩方作业上，而是体现在有序动作的重复运行上，因此，对原始操作动作数据组进行预处理获取得到周期性操作动作数据组，周期性操作动作数据组包括按照时间顺序排列的多个操作动作数据，周期性操作动作数据组与挖掘机的操作工作相对应，操作动作数据与操作工作中的操作动作相对应；

可选的，对原始操作动作数据进行预处理，生成多个周期性操作动作数据组可以通过下述预处理方式来生成：

对多个原始操作动作数据进行小波分析，生成多个周期性操作动作数据组并分析周期性特征，以此来设定数据采集和计算的周期大小。

在一种可能的实现方式中，操作动作数据包括：动作编码、主泵压力以及主泵排量，其中，主泵压力为挖掘机在该甩方动作下的主泵压力，主泵排量为挖掘机在该甩方动作下的主泵排量。例如：当甩方动作为卸载动作时，与卸载动作相对应的一个操作动作数据包括：卸载动作编码、卸载动作时主泵压力以及卸载动作时主泵排量。当前周期操作动作数据组即是由M个动作编码组成的当前周期动作编码组，预设卸载动作数据包括预设卸载动作编码；

因此，在步骤S104(判断当前周期操作动作数据组中第N个操作动作数据是否与预设卸载动作数据对应)可以根据动作编码来判断。

具体的，图3为本申请提供的另一种挖掘机工况识别方法的流程示意图，如图3所示，步骤S103(获取挖掘机的当前操作动作数据，并获取位于当前操作动作数据前的(M-1)个操作动作数据，其中，该(M-1)个操作动作数据以及当前操作动作数据构成当前周期操作动作数据组)具体包括以下步骤：

步骤S1030：获取挖掘机的当前动作编码，并获取位于当前动作编码前的(M-1)个动作编码，其中，该(M-1)个动作编码以及当前动作编码共同构成当前周期动作编码组；

一个甩方工作中，每个甩方动作均预设一个预设动作编码，例如，卸载动作的预设动作编码为预设卸载动作编码，挖掘动作的预设动作编码为预设挖掘动作编码。

步骤S104(判断当前周期操作动作数据组中第N个操作动作数据是否与预设卸载动作数据对应)具体包括以下步骤：

步骤S1040：判断当前周期动作编码中第N个动作编码是否与预设卸载动作编码对应；

当前周期动作编码中第N个动作编码与预设卸载动作编码对应时，即可确定挖掘机已经完成卸载动作，即完成了一个操作工作，例如完成了一个甩方工作，即执行步骤S105。

当步骤S104的判断结果为：当前周期动作编码组中第N个动作编码与预设卸载动作编码不对应时，说明当前周期的操作工作并未完成，因此需要继续获取挖掘机的当前动作编码，然后获取当前动作编码前的(M-1)个动作编码，并该(M-1)个动作编码以及当前动作编码重新组成新的一个当前周期动作编码组，并以新的当前周期动作编码组进行评判当前操作工作周期是否完成，即继续执行步骤S103-步骤S104，当在步骤S104中的判断结果依然为否时，继续执行步骤S103-步骤S104，直到步骤S104中判断结果为是时，即挖掘机的当前周期的操作工作已经完成。挖掘机进入新一个周期的操作工作，继续执行新的操作工作是否完成的判断。

在一种可能的实现方式中，如前述所述，挖掘机的甩方动作为卸载动作时，那么在“卸载动作”之前一定完成了有效的“挖掘”过程，同时“卸载动作”的前后分别是“满载回转”和“空载回转”，由于“满载回转”和“空载回转”在时间上距离非常近，且功率变化又十分明显，因此，根据“卸载动作”前后挖掘机的功率变化以及“动作编码”结合来判定挖掘机的甩方动作是否为卸载动作，可以进一步提高甩方工作判断的准确性。

具体的，图4为本申请提供的另一种挖掘机工况识别方法的流程示意图，如图4所示，在步骤S104与步骤S105之间，挖掘机工况识别方法还包括以下步骤：

步骤S106：在当前周期动作编码组中，根据第N个动作编码获取与第N个动作编码相邻的第一动作编码和第二动作编码，其中，第一动作编码位于第N个动作编之前，第二动作编码位于第N个动作编码之后；

步骤S107：获取与第一动作编码相对应的挖掘机的第一操作动作的第一功率；

由于操作动作数据包括：动作编码、主泵压力以及主泵排量，其中，主泵压力为挖掘机在该甩方动作下的主泵压力，主泵排量为挖掘机在该甩方动作下的主泵排量。例如：当甩方动作为卸载动作时，与卸载动作相对应的一个操作动作数据包括：卸载动作编码、卸载动作时主泵压力以及卸载动作时主泵排量。

其中，动作编码可以通过操作手柄的先导压力来表征。

因此在步骤S107中，与第一动作编码相对应的第一操作动作的第一功率可以根据与第一动作编码对应第一操作动作的主泵压力以及主泵排量，即可计算第一操作动作的第一功率。

步骤S108：获取与第二动作编码相对应的挖掘机的第二操作动作的第二功率；

同理，在步骤S108中，与第二动作编码相对应的第二操作动作的第二功率可以根据与第三动作编码对应第二操作动作的主泵压力以及主泵排量，即可计算第二操作动作的第二功率。

步骤S109：判断第一功率与第二功率之间的差值是否大于第一预设功率；

其中，第一预设功率可以为挖掘机最低档位工作挖掘时“满载回转”与“空载回转”之间的功率差值。

当第一功率与第二功率之间的差值大于第一预设功率时，执行步骤S105，即输出当前操作工作周期完成信息。

当第一功率与第二功率之间的差值小于或者等于第一预设功率时，即当前周期的操作工作并未完成，因此需要继续获取挖掘机的当前动作编码，然后获取位于当前动作编码之前的(M-1)个动作编码，并将该(M-1)个动作编码以及当前动作编码重新组成新的一个当前周期动作编码组，并以新的当前周期动作编码组进行评判当前操作工作周期是否完成，即继续执行步骤S103-步骤S109，当在步骤S109中的判断结果依然为否时，继续执行步骤S103-步骤S109，直到步骤S109中判断结果为是时，执行步骤S105，即挖掘机的当前周期的操作工作已经完成。挖掘机进入新一个周期的操作工作，继续执行新的操作工作是否完成的判断。

本申请通过根据“卸载动作”前后挖掘机的功率变化以及“动作编码”结合来判定挖掘机的甩方动作是否为卸载动作，可以进一步提高甩方工作判断的准确性。

在一种可能的实现方式中，挖掘机的甩方动作为卸载动作时，那么在“卸载动作”之前一定完成了有效的“挖掘”过程，同时“卸载动作”的前后分别是“满载回转”和“空载回转”，由于“满载回转”所需要的功率较大，因此，根据“卸载动作”前“满载回转”的功率变化以及“动作编码”以及“卸载动作前后的功率差”结合来判定挖掘机的甩方动作是否为卸载动作，可以进一步提高甩方工作判断的准确性。

具体的，图5为本申请提供的另一种挖掘机工况识别方法的流程示意图，如图5所示，在步骤S109与步骤S105之间，挖掘机工况识别方法还包括以下步骤：

步骤S1090：判断第一功率是否大于第二预设功率；

当第一功率大于第二预设功率时，执行步骤S105，即根据动作编码判定挖掘机的动作为卸载动作。

当第一功率小于或者等于第二预设功率时，即当前周期的操作工作并未完成，因此需要继续获取挖掘机的当前动作编码，然后获取位于当前动作编码之前的(M-1)个动作编码，并将该(M-1)个动作编码以及当前动作编码重新组成新的一个当前周期动作编码组，并以新的当前周期动作编码组进行评判当前操作工作周期是否完成，即继续执行步骤S103-步骤S1090，当在步骤S109中的判断结果依然为否时，继续执行步骤S103-步骤S1090，直到步骤S1090中判断结果为是时，执行步骤S105，即挖掘机的当前周期的操作工作已经完成。挖掘机进入新一个周期的操作工作，继续执行新的操作工作是否完成的判断。

本申请根据“卸载动作”前“满载回转”的功率大小以及“动作编码”以及“卸载动作前后的功率差”结合来判定挖掘机的甩方动作是否为卸载动作，可以进一步提高甩方工作判断的准确性。

在一种可能的实现方式中，挖掘机的甩方动作为卸载动作时，那么在“卸载动作”之前一定完成了有效的“挖掘”过程，同时“卸载动作”的前后分别是“满载回转”和“空载回转”，由于“满载回转”是满载状态下回转，而“空载回转”是空载状态下回转，因此，“满载回转”所需要的时间大于“空载回转”所需要的时间，因此，结合“满载回转”所需要的时间与“空载回转”所需要的时间差，以及“卸载动作前功率”、“动作编码”以及“卸载动作前后的功率差”来判定挖掘机的甩方动作是否为卸载动作，可以进一步提高甩方工作判断的准确性。

具体的，图6为本申请提供的另一种挖掘机工况识别方法的流程示意图，如图6所示，在步骤S1090与步骤S105之间，挖掘机工况识别方法还包括以下步骤：

步骤S1091：获取与第一动作编码相对应的挖掘机的第一操作动作的第一持续时间；

步骤S1092：获取与第二动作编码相对应的挖掘机的第二操作动作的第二持续时间；

步骤S1093：判断第一持续时间与第二持续时间之间的差值是否大于第一预设数值，其中，第一预设数值大于或者等于0；

当第一预设数值等于0时，即步骤S1093即为：判断第一持续时间是否大于第二持续时间。

当第一持续时间与第二持续时间之间的差值大于第一预设数值时，执行步骤S105。

当第一持续时间与第二持续时间之间的差值大于第一预设数值时，当前周期的操作工作并未完成，因此需要继续获取挖掘机的当前动作编码，然后获取位于当前动作编码之前的(M-1)个动作编码，并将该(M-1)个动作编码以及当前动作编码重新组成新的一个当前周期动作编码组，并以新的当前周期动作编码组进行评判当前操作工作周期是否完成，即继续执行步骤S103-步骤S1093，当在步骤S1093中的判断结果依然为否时，继续执行步骤S103-步骤S1093，直到步骤S1093中判断结果为是时，执行步骤S105，即挖掘机的当前周期的操作工作已经完成。挖掘机进入新一个周期的操作工作，继续执行新的操作工作是否完成的判断。

本申请结合“满载回转”所需要的时间与“空载回转”所需要的时间差，以及“卸载动作前功率”、“动作编码”以及“卸载动作前后的功率差”来判定挖掘机的甩方动作是否为卸载动作，可以进一步提高甩方工作判断的准确性。

在一种可能的实现方式中，由于在对挖掘机甩方过程中的操作动作数据进行采集时，采集数据的频率极高，即相对于两个甩方动作之间的时间间隔而言，采集两个操作动作数据之间的时间间隔极小，因此，在一段时间内，可能会采集到的多个与甩方动作相对应的操作动作数据，例如，在卸载动作之前，可能会存在多个与“满载回转”相对应的动作编码。同理，在卸载动作之后，可能会存在多个与“空载回转”相对应的动作编码，因此，可以通过查找动作编码的个数来确定“满载回转”与“空载回转”的持续时间。

具体的，图7为本申请为提供的另一种挖掘机工况识别方法的流程示意图，如图7所示，相对于图6而言，获取与第二动作编码相对应的挖掘机的第一操作动作的第一持续时间，即步骤S1091具体包括：

步骤S10910：在当前周期动作编码组中，获取在第N个动作编码之前，第一动作编码出现的第一次数，第一持续时间与第一次数呈第一函数关系；

获取与第二动作编码相对应的挖掘机的第二操作动作的第二持续时间，即步骤S1092具体包括：

步骤S10920：获取在第N个动作编码后，第二动作编码出现的第二次数，第二持续时间与第二次数呈第二函数关系，其中第一函数关系与第二函数关系相同；

判断第一持续时间与第二持续时间之间的差值是否大于第一预设数值，即步骤S1093具体包括：

步骤S10930：判断第一次数与第二次数之间的差值是否大于第二预设数值；其中，第二预设数值大于或者等于0。

当第二预设数值等于0时，步骤S10930则为：判断第一次数是否大于第二次数。

当第一次数与第二次数之间的差值大于第二预设数值时，执行步骤S105，输出当前操作工作周期完成信息。

当第一持续时间与第二持续时间之间的差值小于或者等于第一预设数值时，当前周期的操作工作并未完成，因此需要继续获取挖掘机的当前动作编码，然后获取位于当前动作编码之前的(M-1)个动作编码，并将该(M-1)个动作编码以及当前动作编码重新组成新的一个当前周期动作编码组，并以新的当前周期动作编码组进行评判当前操作工作周期是否完成，即继续执行步骤S103-步骤S10930，当在步骤S109中的判断结果依然为否时，继续执行步骤S103-步骤S10930，直到步骤S10930中判断结果为是时，执行步骤S105，即挖掘机的当前周期的操作工作已经完成。挖掘机进入新一个周期的操作工作，继续执行新的操作工作是否完成的判断。

由于卸载动作之前的“满载回转”是满载回转，因此，整个“满载回转”过程中回转动作编码出现的次数较少，同理，“空载回转”是空载回转，整个“满载回转”过程中回转动作编码出现的次数较多。因此，在执行步骤S10830时，判断第一次数与第二次数的差值是否大于第二预设数值。

本申请通过动作编码出现的次数来表征甩方动作持续的时间，采用了已有的可采集的数据，不用额外再增加采集数据的设备，进一步降低了成本。

在一种可能的实现方式中，图8为本申请为提供的另一种挖掘机工况识别方法的流程示意图，如图8所示，相对于图6所示的挖掘机甩方工作识别方法而言，在步骤S1093与步骤S105之间，挖掘机工况识别方法还包括以下步骤：

步骤S1：查找上一个周期编码数据组中与预设卸载动作编码相对应的第三动作编码；

步骤S2：计算第N个动作编码以及第三动作编码之间的时间间隔；

具体的，可以通过获取第N个动作编码与第三动作编码之间的动作编码的数量以及动作编码的采样的频率，来计算第N个动作编码与第三动作编码之间的时间间隔。例如，第N个动作编码与第三动作编码之间包括150个动作编码，在采集挖掘机的动作编码时，采样频率为10次/秒，即采集相邻两个动作编码之间的时间间隔为100毫秒，那么第N个动作编码与第三动作编码之间的时间间隔＝140*100毫秒＝14秒。

即获取当前周期的卸载动作与上一个周期的卸载动作之间的时间间隔，即一个甩方时间域。

步骤S3：判断时间间隔是否大于第一预设时间间隔；

即通过判断一个甩方时间域是否大于第一预设时间间隔；

其中，第一预设时间间隔可以为挖掘机在最高档位工作时的甩方耗时。

当时间间隔大于第一预设时间间隔时，执行步骤S105，即输出当前操作工作周期完成信息。

当步骤S3中判断结果为时间间隔小于或者等于第一预设时间间隔时，当前周期的操作工作并未完成，因此需要继续实时获取挖掘机的当前动作编码，然后获取位于当前动作编码之前的(M-1)个动作编码，并将该(M-1)个动作编码以及当前动作编码重新组成新的一个当前周期动作编码组，并以新的当前周期动作编码组进行评判当前操作工作周期是否完成，即继续执行步骤S103-步骤S3，当在步骤S3中的判断结果依然为否时，继续执行步骤S103-步骤S3，直到步骤S3中判断结果为是时，执行步骤S105，即挖掘机的当前周期的操作工作已经完成。挖掘机进入新一个周期的操作工作，继续执行新的操作工作是否完成的判断。

本申请在判断一个甩方动作是否完成时，将一个甩方时间域也当做一个判断标准，进一步提高了可以进一步提高甩方工作判断的准确性。

作为本申请的另一方面，本申请还提供了一种挖掘机工况识别装置，图9为本申请提供的一种挖掘机工况识别装置的工作原理图，如图9所示，该挖掘机工况识别装置包括：

周期确定模块11，用于获取挖掘机的多个周期性操作动作数据组，周期性操作动作数据组包括按照时间顺序排列的多个操作动作数据，周期性操作动作数据组与挖掘机的操作工作相对应，操作动作数据与操作工作中的操作动作相对应；并根据多个周期性操作动作数据组获取一个周期性操作动作数据组包括的操作动作数据的个数，其中一个周期性操作动作数据组包括M个操作动作数据；

数据获取模块12，用于获取挖掘机的当前操作动作数据，并获取位于当前操作动作数据前的(M-1)个操作动作数据，其中，(M-1)个操作动作数据以及当前操作动作数据构成当前周期操作动作数据组；

操作工作周期完成确定模块13，用于当当前周期操作动作数据组中第N个操作动作数据与预设卸载动作数据对应时，并输出当前操作工作周期完成信息，其中M以及N均为大于1的整数，且N小于M。

本申请提供的挖掘机工况识别装置，根据实时采集挖掘机在甩方过程中的操作动作数据，根据甩方工作具有规律性的特性，通过获取具有周期性的周期性操作动作数据组，并根据周期性操作动作数据组确定挖掘机一个操作工作包括的操作动作数据的数量，即M个操作动作数据，即挖掘机的一个操作工作反应在操作动作数据上的周期，确定了周期后，将挖掘机的当前操作动作数据以及位于当前操作动作数据之前的M-1操作动作数据共同构成一个当前操作动作数据组，当前周期操作动作数据组中的第N个操作动作数据所对应的操作工作为卸载动作，且满足设置的条件约束时，即输出当前操作工作周期完成信息。在整个甩方工作的判断中，根据甩方工作具有周期性的特性以及可采集的数据，提高了甩方工作判断的准确性，还不需要额外增加工作设备，降低了成本。

下面，参考图10来描述根据本申请实施例的电子设备。图10所示为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。

如图10所示，电子设备600包括一个或多个处理器601和存储器602。

处理器601可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或信息执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备600中的其他组件以执行期望的功能。

存储器601可以包括一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序信息，处理器601可以运行所述程序信息，以实现上文所述的本申请的各个实施例的挖掘机工况识别方法或者其他期望的功能。

在一个示例中，电子设备600还可以包括：输入装置603和输出装置604，这些组件通过总线***和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。

该输入装置603可以包括例如键盘、鼠标等等。

该输出装置604可以向外部输出各种信息。该输出装置604可以包括例如显示器、通信网络及其所连接的远程输出设备等等。

当然，为了简化，图9中仅示出了该电子设备600中与本申请有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备600还可以包括任何其他适当的组件。

除了上述方法和设备以外，本申请的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序信息，所述计算机程序信息在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书中描述的根据本申请各种实施例的挖掘机工况识别方法中的步骤。

所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。

此外，本申请的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序信息，所述计算机程序信息在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书根据本申请各种实施例的挖掘机工况识别方法中的步骤。

所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本申请中涉及的器件、装置、设备、***的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、***。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此发明的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

以上所述仅为本申请创造的较佳实施例而已，并不用以限制本申请创造，凡在本申请创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请创造的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种挖掘机工况识别方法，其特征在于，包括：

获取所述挖掘机的多个周期性操作动作数据组，所述多个周期性操作动作数据组包括多个周期性动作编码组，所述周期性操作动作数据组包括按照时间顺序排列的多个操作动作数据，所述操作动作数据包括动作编码，所述周期性操作动作数据组与所述挖掘机的操作工作相对应，所述操作动作数据与所述操作工作中的操作动作相对应；

根据所述多个周期性动作编码组获取一个周期性动作编码组，所述一个周期性动作编码组包括M个动作编码；

获取所述挖掘机的当前动作编码，并获取位于所述当前动作编码前的（M-1）个动作编码，其中，所述（M-1）个动作编码以及所述当前动作编码构成当前周期动作编码组；

当前周期动作编码组中第N个动作编码与预设卸载动作编码对应时，在所述当前周期动作编码组中获取与所述第N个动作编码相邻的第一动作编码和第二动作编码，其中，所述第一动作编码位于所述第N个动作编码之前，所述第二动作编码位于所述第N个动作编码之后；

获取与所述第一动作编码相对应的所述挖掘机的第一操作动作的第一功率；

获取与所述第二动作编码相对应的所述挖掘机的第二操作动作的第二功率；

当所述第一功率与所述第二功率之间的差值大于第一预设功率时，输出当前操作工作周期完成信息，其中M以及N均为大于1的整数，且N小于M。

2.根据权利要求1所述的挖掘机工况识别方法，其特征在于，当所述第一功率与所述第二功率之间的差值大于所述第一预设功率后；且在输出当前操作工作周期完成信息之前；所述挖掘机工况识别方法还包括：

当所述第一功率大于第二预设功率时，输出当前操作工作周期完成信息。

3.根据权利要求1所述的挖掘机工况识别方法，其特征在于，当所述第一功率与所述第二功率之间的差值大于所述第一预设功率后；且在输出当前操作工作周期完成信息之前；所述挖掘机工况识别方法还包括：

获取与所述第一动作编码相对应的所述挖掘机的第一操作动作的第一持续时间；

获取与所述第二动作编码相对应的所述挖掘机的第二操作动作的第二持续时间；

当所述第一持续时间与所述第二持续时间之间的差值大于第一预设数值时，输出当前操作工作周期完成信息；

其中，所述第一预设数值大于或者等于0。

4.根据权利要求3所述的挖掘机工况识别方法，其特征在于，

获取与所述第一动作编码相对应的所述挖掘机的第一操作动作的第一持续时间，包括：

在所述当前周期动作编码组中获取在所述第N个动作编码之前，所述第一动作编码出现的第一次数，所述第一持续时间与所述第一次数呈第一函数关系；

获取与所述第二动作编码相对应的所述挖掘机的第二操作动作的第二持续时间，包括：

在当前周期动作编码组中获取在所述第N个动作编码之后，所述第二动作编码出现的第二次数，所述第二持续时间与所述第二次数呈第二函数关系，其中所述第一函数关系与所述第二函数关系相同；

当所述第一持续时间与所述第二持续时间之间的差值大于第一预设数值时，输出操作工作周期完成信息，包括：

当所述第一次数与所述第二次数之间的差值大于第二预设数值时，输出当前操作工作周期完成信息；

其中，所述第二预设数值大于或者等于0。

5.根据权利要求4所述的挖掘机工况识别方法，其特征在于，当所述第一次数与所述第二次数之间的差值大于第二预设数值时，且在输出当前操作工作周期完成信息之前；所述挖掘机工况识别方法还包括：

在所述当前动作编码之前的动作编码组中查找上一个与所述预设卸载动作编码相对应的第三动作编码；

获取所述第N个动作编码与所述第三动作编码之间的时间间隔；

当所述时间间隔大于第一预设时间间隔时，输出操作工作周期完成信息。

6.一种挖掘机工况识别装置，其特征在于，包括：

周期确定模块，用于获取所述挖掘机的多个周期性操作动作数据组，所述多个周期性操作动作数据组包括多个周期性动作编码组,所述周期性操作动作数据组包括按照时间顺序排列的多个操作动作数据，所述操作动作数据包括动作编码,所述周期性操作动作数据组与所述挖掘机的操作工作相对应，所述操作动作数据与所述操作工作中的操作动作相对应；并根据所述多个周期性动作编码组获取一个周期性动作编码组包括的动作编码的个数，其中所述一个周期性动作编码组包括M个动作编码；

数据获取模块，用于实时获取所述挖掘机的当前动作编码，并获取位于所述当前动作编码前的（M-1）个动作编码，其中，所述（M-1）个动作编码以及所述当前动作编码构成当前周期动作编码组；

操作工作周期完成确定模块，用于当当前周期动作编码组中第N个动作编码与预设卸载动作编码对应时，在所述当前周期动作编码组中获取与所述第N个动作编码相邻的第一动作编码和第二动作编码，其中，所述第一动作编码位于所述第N个动作编码之前，所述第二动作编码位于所述第N个动作编码之后；

获取与所述第一动作编码相对应的所述挖掘机的第一操作动作的第一功率；

获取与所述第二动作编码相对应的所述挖掘机的第二操作动作的第二功率；

当所述第一功率与所述第二功率之间的差值大于第一预设功率时，输出当前操作工作周期完成信息，其中M以及N均为大于1的整数，且N小于M。

7.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

处理器；以及

用于存储所述处理器可执行信息的存储器；

其中，所述处理器用于执行上述权利要求1-5任一项所述的挖掘机工况识别方法。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述权利要求1-5任一项所述的挖掘机工况识别方法。