主動再生式顆粒物捕集控制軟體系統的製作方法

2023-05-17 17:55:01 2

主動再生式顆粒物捕集控制軟體系統的製作方法
【專利摘要】本發明的一種主動再生式顆粒物捕集控制軟體系統。包括電源處理模塊、信號採集模塊、驅動控制模塊、串口通訊模塊和系統顯示模塊。電源處理模塊用於控制顆粒物捕集系統的上電或斷電；信號採集模塊用於採集捕集系統信號並將信號轉換成數值信息；驅動控制模塊用於根據信號採集模塊採集處理得到的信息進行分析判斷，根據判斷，發送驅動信息到顆粒物捕集系統；系統顯示模塊用於將電源處理模塊、信號採集模塊和驅動控制模塊的信息在顯示屏上顯示以便工作人員隨時了解狀況，系統顯示模塊還用於接收工作人員指令，實現捕集系統各個狀態的手動轉換；串口通訊模塊用於各模塊間，以及捕集系統與模塊間的信號傳輸。本發明能保證捕集系統顆粒物處理乾淨。
【專利說明】主動再生式顆粒物捕集控制軟體系統

【技術領域】
[0001] 本發明涉及車輛、船舶等尾氣顆粒處理【技術領域】，特別是涉及一種主動再生式顆 粒物捕集控制軟體系統。

【背景技術】
[0002] 目前國內上對主動式柴油機等顆粒物捕集器控制系統，主要採用電加熱消除捕集 顆粒和物理燃燒消除捕集顆粒這兩種控制方式。主動式柴油機顆粒物捕集器主要通過特殊 載體將柴油機在工作過程中產生的PM2. 5等固態顆粒物集中捕集住。而當捕集到一定濃度 時，就需要通過控制系統來對捕集住的PM2. 5等顆粒物進行燃燒消除，以實現整個系統的 循環利用。
[0003] 電加熱控制系統耗電量大，很多領域根本不適合應用；物理燃燒式所有領域基本 都可以使用，但是物理燃燒過程不易控制，溫度上升曲線很難穩定，載體頻繁導致燒裂或者 載體內部捕集的PM2. 5顆粒物燃燒不乾淨，時間一長某些部位就容易堵死。


【發明內容】

[0004] 本發明所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中存在的問題而設計的一種 主動再生式顆粒物捕集控制軟體系統，首先系統的信號採集模塊在採集過程中實時通過各 種傳感器(包括溫度傳感器、壓差傳感器、轉速傳感器等）檢測整個系統的相應信息，包括載 體捕集到的顆粒物濃度（即對應的壓差值)，以及柴油機系統本身實時的一些性能狀態(包 括尾氣溫度值以及車輛轉速值等)，然後通過這些狀態的組合條件判斷是否進行再生燃燒 處理。當檢測到的柴油機等系統的組合狀態滿足再生燃燒處理條件時，系統驅動控制模塊 就控制外部設備主動進入再生燃燒過程。再生燃燒過程中依然通過各種傳感器(包括溫度 傳感器、壓差傳感器、轉速傳感器等）實時監測系統狀態，當狀態信息滿足顆粒物消除乾淨 的條件時，系統又自動結束再生燃燒過程，進入捕集過程，以實現整個柴油機顆粒物捕集器 的循環使用。本發明的系統顯示模塊能將上述監測信息實時通過顯示屏顯示，便於工作人 員了解捕集再生系統實時狀況；同時，系統顯示模塊還能接受工作人員指令，及時根據顯示 反應的信息控制本發明系統電源處理模塊、信號採集模塊和驅動控制模塊工作。本發明能 有效解決物理燃燒法燃燒不乾淨的問題。
[0005] 本發明所要求解決的技術問題可以通過以下技術方案來實現： 一種主動再生式顆粒物捕集控制軟體系統，包括電源處理模塊、信號採集模塊、驅動控 制模塊、串口通訊模塊和系統顯示模塊； 所述電源處理模塊用於控制顆粒物捕集硬體系統的上電或斷電，所述電源處理模塊包 括第一信號收集子模塊、判斷處理子模塊和第一信號輸出子模塊三個部分，所述信號收集 子模塊實時收集採集的車輛ACC檔位電壓信號，所述判斷處理子模塊用於將收集到的電壓 信號和預先設定的值比較並做判斷處理，決定是否給顆粒物捕集硬體系統的上電或斷電， 所述第一信號輸出子模塊用於根據判斷處理子模塊做出的處理信息將上電或斷電信號傳 到顆粒物捕集硬體系統電路板，從而實現整個顆粒物捕集硬體系統的上電或者斷電； 所述信號採集模塊用於採集傳感器輸入的信號並將信號轉換成數值信息，然後將轉換 成的數值信息傳輸到單片機，所述信號採集模塊包括採集子模塊、數值轉換子模塊和第二 信號輸出子模塊，所述採集子模塊用於收集外部傳感器傳來的測量信息，所述數值轉換子 模塊用於將採集子模塊採集的信息轉換成具體的數值，所述第二信號輸出子模塊用於將轉 換的數值信息傳輸到單片機； 所述驅動控制模塊用於根據信號採集模塊採集處理得到的信息進行分析判斷，如達到 系統再生條件，則發送驅動信息到顆粒物捕集硬體系統，所述驅動控制模塊包括第二信號 收集子模塊、信號判斷處理子模塊和第三信號輸出子模塊，所述第二信號收集子模塊用於 收集單片機傳來的信號採集模塊輸出的數值信息，所述信號判斷處理子模塊用於將第二信 號收集子模塊收集的數值信息與設定的值比較判斷，所述第三信號輸出子模塊用於根據信 號判斷處理子模塊做出的比較判斷結果，將驅動信號輸出至顆粒物捕集硬體系統； 所述系統顯示模塊用於將電源處理模塊、信號採集模塊和驅動控制模塊的信息在顯示 屏上顯示以便工作人員隨時了解整個系統狀況，同時，所述系統顯示模塊還用於接收工作 人員指令，並將工作人員指令傳輸給所述電源處理模塊和驅動控制模塊，所述系統顯示模 塊包括顯示子模塊和信號輸入子模塊，所述顯示子模塊用於將電源處理模塊、信號採集模 塊和驅動控制模塊的信息在顯示屏上實時顯示，所述信號輸入子模塊用於接收工作人員的 指令； 所述串口通訊模塊用於將顆粒物捕集系統的信息傳給電源處理模塊和信號採集模塊 處理，並將電源處理模塊和驅動控制模塊的控制信息傳給顆粒物捕集系統，同時將電源處 理模塊、信號採集模塊和驅動控制模塊的這些信息發送給系統顯示模塊，或者接收系統顯 示模塊的指令，並將這些指令相應發送給電源處理模塊、信號採集模塊和驅動控制模塊，所 述串口通訊模塊包括接收子模塊和發送子模塊，所述接收子模塊用於接收信息，所述發送 子模塊用於發送信息。
[0006] 所述信號採集模塊需要採集的信號有溫度信號、壓差信號以及車輛轉速信號。
[0007] 由於採用了如上技術方案，本發明具有如下特點： 1、 操作簡便，顆粒物清除智能化，，整個過程幾乎不用人工操作，系統全部自行處理； 2、 可靠性高，顆粒物徹底清除，不會造成車輛排氣堵塞； 3、 安全性高，燃燒溫度智能控制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1為本發明總體構成圖。
[0009] 圖2為本發明電源處理模塊構成框圖。
[0010] 圖3為本發明信號採集模塊構成框圖。
[0011] 圖4為本發明驅動控制模塊構成框圖。
[0012] 圖5為本發明顯示模塊構成框圖。
[0013] 圖6為本發明串口通訊模塊構成框圖。

【具體實施方式】
[0014] 為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結 合具體示例，進一步闡述本發明。
[0015] 本發明系統的工作過程如下： 首先電源處理模塊工作，第一信號收集子模塊實時監測車輛ACC檔位的電壓信號，判 斷處理子模塊根據第一信號收集子模塊收集的電壓信號和設定的值做比較判斷，當滿足捕 集系統上電或者捕集系統斷電的條件時，再通過第一信號輸出子模塊將捕集系統上電或者 捕集系統斷電的信息輸出到系統電路板，實現整個系統的上電或者斷電。
[0016] 接下來，信號採集模塊工作。信號採集模塊需要採集的信號有：溫度信號、壓差信 號以及車輛轉速信號，採集子模塊採集溫度信號、壓差信號以及車輛轉速信號。數值轉換子 模塊將溫度信號、壓差信號和車輛轉速信號處理換算成溫度值、壓差值和轉速值，第二信號 輸出子模塊用於將轉換溫度值、壓差值和轉速值信號輸送至單片機。
[0017] 驅動控制模塊的第二信號收集子模塊收集單片機傳來的信號採集模塊採集得到 的溫度值、壓差值和轉速值信號。信號判斷處理子模塊根據壓差、溫度及轉速值，得到這三 者的關係，然後將三者的關係和軟體設定的值做判斷比較。當達到系統再生條件時，第三信 號輸出子模塊則進入信號輸出過程，第三信號輸出子模塊將驅動信號分別發送到硬體電路 板上的各個執行器件的驅動電路上從而驅動各個執行器件工作。
[0018] 電源處理模塊、信號採集模塊和驅動控制模塊每一過程得到的信息通過串口通訊 模塊傳輸到系統顯示模塊。其中顯示子模塊將上述各信息在捕集系統顯示屏顯示。顯示子 模塊的工作流程是：接收到數據後，先解析數據包，然後將解析出的具體數據分別顯示到顯 示屏上，供工作人員了解系統詳情。當工作人員根據顯示的狀況需要手動控制捕集系統工 作狀態轉換時，就可以操作顯示屏上的按鍵，信號輸入子模塊捕捉到按鍵動作後，就將按鍵 動作轉換成電平信號通過串口通訊模塊發送到電源處理模塊和驅動控制模塊，電源處理模 塊的第一信號輸出子模塊和驅動控制模塊的第三信號輸出子模塊將按鍵信息輸送至捕集 系統的相應元件。從而實現捕集系統各個狀態的手動轉換。
[0019] 串口通訊模塊還用於捕集系統與電源處理模塊、信號採集模塊和驅動控制模塊的 信號傳輸。接收子模塊用於接收信息，發送子模塊用於發送信息。
[0020] 以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵和本發明的優點。本行業的技術 人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本 發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變 化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其 等同物界定。
【權利要求】
1. 一種主動再生式顆粒物捕集控制軟體系統，其特徵在於，包括電源處理模塊、信號採 集模塊、驅動控制模塊、串口通訊模塊和系統顯示模塊； 所述電源處理模塊用於控制顆粒物捕集硬體系統的上電或斷電，所述電源處理模塊包 括第一信號收集子模塊、判斷處理子模塊和第一信號輸出子模塊三個部分，所述信號收集 子模塊實時收集採集的車輛ACC檔位電壓信號，所述判斷處理子模塊用於將收集到的電壓 信號和預先設定的值比較並做判斷處理，決定是否給顆粒物捕集硬體系統的上電或斷電， 所述第一信號輸出子模塊用於根據判斷處理子模塊做出的處理信息將上電或斷電信號傳 到顆粒物捕集硬體系統電路板，從而實現整個顆粒物捕集硬體系統的上電或者斷電； 所述信號採集模塊用於採集傳感器輸入的信號並將信號轉換成數值信息，然後將轉換 成的數值信息傳輸到單片機，所述信號採集模塊包括採集子模塊、數值轉換子模塊和第二 信號輸出子模塊，所述採集子模塊用於收集外部傳感器傳來的測量信息，所述數值轉換子 模塊用於將採集子模塊採集的信息轉換成具體的數值，所述第二信號輸出子模塊用於將轉 換的數值信息傳輸到單片機； 所述驅動控制模塊用於根據信號採集模塊採集處理得到的信息進行分析判斷，如達到 系統再生條件，則發送驅動信息到顆粒物捕集硬體系統，所述驅動控制模塊包括第二信號 收集子模塊、信號判斷處理子模塊和第三信號輸出子模塊，所述第二信號收集子模塊用於 收集單片機傳來的信號採集模塊輸出的數值信息，所述信號判斷處理子模塊用於將第二信 號收集子模塊收集的數值信息與設定的值比較判斷，所述第三信號輸出子模塊用於根據信 號判斷處理子模塊做出的比較判斷結果，將驅動信號輸出至顆粒物捕集硬體系統； 所述系統顯示模塊用於將電源處理模塊、信號採集模塊和驅動控制模塊的信息在顯示 屏上顯示以便工作人員隨時了解整個系統狀況，同時，所述系統顯示模塊還用於接收工作 人員指令，並將工作人員指令傳輸給所述電源處理模塊和驅動控制模塊，所述系統顯示模 塊包括顯示子模塊和信號輸入子模塊，所述顯示子模塊用於將電源處理模塊、信號採集模 塊和驅動控制模塊的信息在顯示屏上實時顯示，所述信號輸入子模塊用於接收工作人員的 指令； 所述串口通訊模塊用於將顆粒物捕集硬體系統的信息傳給電源處理模塊和信號採集 模塊處理，並將電源處理模塊和驅動控制模塊的控制信息傳給顆粒物捕集系統，同時將電 源處理模塊、信號採集模塊和驅動控制模塊的這些信息發送給系統顯示模塊，或者接收系 統顯示模塊的指令，並將這些指令相應發送給電源處理模塊、信號採集模塊和驅動控制模 塊，所述串口通訊模塊包括接收子模塊和發送子模塊，所述接收子模塊用於接收信息，所述 發送子模塊用於發送信息。
2. 如權利要求1所述的主動再生式顆粒物捕集控制軟體系統，其特徵在於，所述信號 採集模塊需要採集的信號有溫度信號、壓差信號以及車輛轉速信號。
【文檔編號】G06F9/44GK104102492SQ201410363464
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月28日 優先權日:2014年7月28日
【發明者】劉屹, 朱慶, 朱弢, 朱志強, 李建平 申請人:安徽艾可藍節能環保科技有限公司