遠程監測車輛載重的系統的製作方法

2023-05-16 02:29:31

專利名稱：遠程監測車輛載重的系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於機電設備電子監測技術領域，涉及一種工程機械遠程監測系統， 特別是一種可以通過發動機ECU的實時參數對車輛載重情況進行非現場、遠程測量的系統。
背景技術：
目前對於一個具有現代管理理念的運輸車隊來說，單個車輛的管理是非常重要的，車隊管理者需要實時的掌握每個車輛的運行信息、工作情況，從而方便集中管理整個車隊。隨著目前機電設備電子監測技術的廣泛應用，以及通信技術的飛速發展，使得這種車隊的智能管理變成了現實。而且眾所周知，對於一個運輸車隊來說，車輛的載重情況也是一個十分重要的參數管理，因為車輛的載重情況直接涉及到其的運營成本和收益。因此，除了車輛的運行信息、工作情況以外，實時了解車輛在運輸過程中的載重情況，對於車隊管理者來說，也是一個十分重要和迫切的需求。發明內容本實用新型為了滿足車隊管理者迫切希望實時了解車輛在運輸過程中的載重情況的需求，提供了一種遠程監測車輛載重的系統，成功地滿足了車隊管理者目前的需求。本實用新型採用的技術方案是遠程監測車輛載重的系統，系統中包括設置在車輛上的稱重裝置、及在遠程監測中心設置的車輛管理平臺，稱重裝置藉助無線網絡與遠程監測中心通信，關鍵是上述稱重裝置的電路結構中包括車載信號採集單元、中央處理器、 及無線通訊模塊，車載信號採集單元藉助車輛內部總線與發動機ECU通信，中央處理器藉助無線通訊模塊接收遠程監測中心發來的信號指令，車載信號採集單元將發動機ECU的實時參數發送至中央處理器，中央處理器處理後將結果藉助無線通訊模塊轉發至遠程監測中心。本實用新型的有益效果是本實用新型可以實現車輛載重情況的實時快速監測， 並且通過GSM網絡、或GPRS網絡、或3G無線網絡輸出至遠程監測中心的車輛管理平臺，以實現車隊管理者對運行車輛的有效管理。
以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明。

圖1是本實用新型系統的結構框圖。附圖中，1是發動機E⑶，2是稱重裝置，3是遠程監測中心，2-1是車載信號採集單元，2-2是中央處理器，2-3是無線通訊模塊。
具體實施方式
遠程監測車輛載重的系統，系統中包括設置在車輛上的稱重裝置2、及在遠程監測中心3設置的車輛管理平臺，稱重裝置2藉助無線網絡與遠程監測中心3通信，重要的是 上述稱重裝置2的電路結構中包括車載信號採集單元2-1、中央處理器2-2、及無線通訊模塊2-3，車載信號採集單元2-1藉助車輛內部總線與發動機ECU通信，中央處理器2-2藉助無線通訊模塊2-3接收遠程監測中心3發來的信號指令，車載信號採集單元2-1將發動機 E⑶的實時參數發送至中央處理器2-2，中央處理器2-2處理後將結果藉助無線通訊模塊 2-3轉發至遠程監測中心3。所述的車載信號採集單元2-1中還包括角度傳感器，角度傳感器實時檢測車輛所處的位置相對於水平面的角度傳送至中央處理器2-2。所述的車載信號採集單元2-1中還包括風速傳感器，風速傳感器實時檢測車輛的風速信息傳送至中央處理器2-2。風速傳感器可以檢測車輛行駛過程中所受的風速信號，角度傳感器檢測車輛在上坡或下坡行駛過程中車輛的傾斜角度，便於中央處理器2-2在對載重結果的計算更加精確。所述的車載信號採集單元2-1、及中央處理器2-2中分別設置有無線模塊，車載信號採集單元與中央處理器之間藉助無線模塊通信。所述發動機ECU的實時參數包括油門踏板位置、車速、擋位、扭矩百分比、發動機額定扭矩、發動機轉速。所述的無線通訊模塊2-3是GSM無線通訊模塊、或GPRS無線通訊模塊、或3G無線通訊模塊。所述的無線模塊是Zigbee。本實用新型在具體實施時，如圖1所示，稱重裝置2中包括車載信號採集單元2-1 和無線通訊模塊2-3，車載信號採集單元2-1具有支持SAE1939協議的車輛內部線接口，利用車輛內部總線和車輛發動機E⑶進行通信，無線通訊模塊2-3為支持GSM、或GPRS、或3G 的無線通訊模塊，用於和遠程監測中心3進行通信。該車輛稱重裝置2中還包括中央處理器2-2，中央處理器2-2把車載信號採集單元2-1採集到的車輛信息進行計算得到車輛的載重情況。具體為車載信號採集單元2-1採集車輛從起步到正常行駛這個時間段內的車輛信息，藉助車載信號採集單元2-1與中央處理器2-2內部設置的無線模塊Zigbee，將車輛信息傳遞給中央處理器2-2 ；車載信號採集單元2-1根據採集到的車速、擋位信息來判斷車輛的起步、正常行駛狀態，正常行駛定義為車輛在合理的擋位以一定的速度勻速行駛一段時間，合理的擋位適車型不同而定；中央處理器2-2中的車輛載重算法為中央處理器2-2 根據上述時間段內的油門踏板位置、扭矩百分比、發動機額定扭矩、發動機轉速等車輛信息得到車輛在各個時間點的輸出扭矩；根據輸出扭矩、擋位齒比(根據擋位信息得到)、最終齒輪比、機械效率、輪胎半徑計算出驅動力，即牽引力F ；F =扭矩X擋位齒比X最終齒輪比X機械效率/輪胎半徑從而得到各個時間點的牽引力F;根據勻速行駛態的牽引力得到摩擦力f ；根據風速傳感器發送的風速信息及車輛的風阻係數得到風阻力Fw ；根據角度傳感器發送的角度信息得到車輛在行駛過程中由於重力產生的分力Gj ；中央處理器2-2根據上述時間段內的車速信息，計算出各個時間點的加速度a，a = (Vl-V2)/t ；根據上述各個時間點的牽引力F、摩擦力f、風阻力F風、由於重力產生的分力G分、加速度a，通過F-f-FM-G #= mX a建立數學模型，得到一組車輛的模擬載重量，對模擬載重量求平均值、將所得的平均值減去車輛的自重值最終得到車輛的載重。中央處理器2-2將計算出的車輛的載重藉助無線通訊模塊2-3及無線網絡發送至遠程監測中心3的車輛管理平臺。 本實用新型可以實現車輛載重情況的實時快速監測，並且通過GSM網絡、或GPRS 網絡、或3G無線網絡輸出至遠程監測中心的車輛管理平臺，以實現車隊管理者對運行車輛的有效管理。中央處理器2-2中的車輛載重算法，提供了更加智能、方便的車輛遠程載重情況的測量方案，使車隊管理者能實時了解車輛的運行情況；本實用新型提供簡單、快捷的安裝方式，只需將車載信號採集單元2-1藉助車輛內部總線與發動機ECU連接；中央處理器 2-2根據實時參數計算出的載重情況通過無線通訊模塊2-3傳遞給遠程監測中心3，不需複雜的連線。
權利要求1.遠程監測車輛載重的系統，系統中包括設置在車輛上的稱重裝置O)、及在遠程監測中心C3)設置的車輛管理平臺，稱重裝置( 藉助無線網絡與遠程監測中心C3)通信， 其特徵在於上述稱重裝置(2)的電路結構中包括車載信號採集單元0-1)、中央處理器0-2)、及無線通訊模塊0-3)，車載信號採集單元(2-1)藉助車輛內部總線與發動機 ECU(I)通信，中央處理器(2- 藉助無線通訊模塊(2- 接收遠程監測中心C3)發來的信號指令，車載信號採集單元(2-1)將發動機ECU(I)的實時參數發送至中央處理器(2-2)，中央處理器(2- 處理後將結果藉助無線通訊模塊(2- 轉發至遠程監測中心(3)。
2.根據權利要求1所述的遠程監測車輛載重的系統，其特徵在於所述的車載信號採集單元中還包括角度傳感器，角度傳感器實時檢測車輛所處的位置相對於水平面的角度傳送至中央處理器0-2)。
3.根據權利要求1所述的遠程監測車輛載重的系統，其特徵在於所述的車載信號採集單元中還包括風速傳感器，風速傳感器實時檢測車輛的風速信息傳送至中央處理器(2-2)。
4.根據權利要求1所述的遠程監測車輛載重的系統，其特徵在於所述的車載信號採集單元0-1)、及中央處理器0-2)中分別設置有無線模塊，車載信號採集單元與中央處理器之間藉助無線模塊通信。
5.根據權利要求1所述的遠程監測車輛載重的系統，其特徵在於所述發動機ECU的實時參數包括油門踏板位置、車速、擋位、扭矩百分比、發動機額定扭矩、發動機轉速。
6.根據權利要求1所述的遠程監測車輛載重的系統，其特徵在於所述的無線通訊模塊(2-3)是GSM無線通訊模塊、或GPRS無線通訊模塊、或3G無線通訊模塊。
7.根據權利要求4所述的遠程監測車輛載重的系統，其特徵在於所述的無線模塊是 Zigbee0
專利摘要遠程監測車輛載重的系統，系統中包括設置在車輛上的稱重裝置、及在遠程監測中心設置的車輛管理平臺，稱重裝置藉助無線網絡與遠程監測中心通信，關鍵是上述稱重裝置的電路結構中包括車載信號採集單元、中央處理器、及無線通訊模塊，車載信號採集單元藉助車輛內部的車輛內部網絡與發動機ECU通信，中央處理器藉助無線通訊模塊接收遠程監測中心發來的信號指令，車載信號採集單元將發動機ECU的實時參數發送至中央處理器，中央處理器處理後將結果藉助無線通訊模塊轉發至遠程監測中心。有益效果是本實用新型可以實現車輛載重情況的實時快速監測，並且通過GSM網絡、或GPRS網絡、或3G無線網絡輸出至遠程監測中心的車輛管理平臺，以實現車隊管理者對運行車輛的有效管理。
文檔編號G05B19/418GK202093386SQ20112018815
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月3日 優先權日2011年6月3日
發明者韓曉明 申請人:石家莊開發區天遠科技有限公司