专利名称：一种汽车监测诊断系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽车监测诊断系统，属于汽车安全检测领域。
背景技术：
目前运输车辆的检测主要是依靠机动车检测中心，机动车年检时的检测信息单一，检测内容不全面，检测周期长，及很高的投入等，尤其对于常年装载重要物资和特殊产品的大型运输车辆来说，例如石油运输，这些车辆运输性能的好坏关系重大，一旦出现问题，后果难以设想。因此，及时了解车辆的性能，若能及时发现车辆运输中的安全隐患，及时判断、处理车辆的事故隐患，为机动车安全行驶保驾护航，是非常必要的；现在机动车每年都在飞速的增长，急需一套实用、耐用、好用的专业的机动车监测检测设备，需要一套检测全面、快捷、安装简单、成本低的汽车监测诊断系统。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种汽车监测诊断系统，本系统可以对重要的运输车辆的性能、运行状态，进行实时监测诊断，并及时作出准确判断和抉择；可以实现车辆的定位跟踪、远程监控、远程标定；有实用、检测全面、快捷、成本低的特点。本实用新型的技术方案是一种汽车监测诊断系统，包括监测诊断系统、监测诊断车辆，所述的监测诊断系统是指，由信息单元通过CAN总线或者KWP总线，联络置于车辆上的电控装置ECU及各传感器，所监测诊断到的车辆性能的数据，进行采集、压缩后，通过 GPRS系统将所采集的数据，经无线网络基站，无线传输至主监控中心的监控服务器；主监控中心监控服务器接收数据后，进行数据解密、处理、存储工作；各子监控站也可以利用主监控中心的服务器，通过互联网接收信息单元所发回来的数据；所述的监测诊断车辆，是指在车辆的指定位置上，安装有监测诊断车辆性能的传感器的车辆。所监测诊断车辆的性能包括，外观检测、发动机性能检测、机油品质检测、传动轴旷量检测、制动行程检测、轮胎寿命周期检测、安全泊车系统检测、GPS完好性检测、反恐检测、静电带性能检测。所监测诊断车辆性能用的传感器包括，外观检测车辆底盘扫描仪、机油品质检测机油传感器、传动轴旷量检测一体化电涡流位移传感器、制动行程检测直线位移传感器、轮胎寿命周期检测轮胎胎压监测仪、安全泊车辅助系统影像及雷达传感器、GRS完好性检测仪、反恐检测车辆底盘扫描仪、静电带性能检测非接触式接地电阻在线检测仪。所述的信息单元通过K线与车辆电控装置E⑶及各传感器进行数据交互；交互的数据通过GPRS无线网络发送到监控服务器的数据库；该信息单元包括，硬件部分和功能部分；所述硬件部分，由TIU模块部集成GPRS、GPS、FLASH、CAN、KWP、USB模块，有四路A/ D，和四路I/O测量通道；支持即插即用操作；[0010]所述功能部分，包括发动机E⑶的K线接入信息单元功能；GPRS网络接入功能、 GPS功能、数据记录功能、KffP响应上传功能、短信操作功能、指示灯操作、模拟量采集和数字量采集预留功能。所述的信息单元信息采集原理是，该单元分成I区和2区，其中I区为信号采集区 GPRS上电后，首先读出内部FLASH中保存的工作参数，包括GPRS拨号参数，串口波特率，数据中心IP地址；2区为信号处理、压缩、发送区；GPRS登陆GSM网络，然后进行GPRS PPP拨号，GPRS主动发起与数据中心的通信连接，并保持通信连接一直存在。所述的信息单元数据采集流程是，信号采集终端上电后，向ECU发送握手信号，与 E⑶建立连接，按照识别码向E⑶请求数据，在连接过程中，及时询问并处理问题，致流程结束。所述的主监控中心监控服务器，包括，体系结构和服务器软件功能；其中，监控服务器的体系结构是所有信息单元登陆和控制的中心；服务器能够对信息单元发送命令，实现对ECU的各种操作；服务器软件功能有①远程监控及测量对车载E⑶中变量进行实时测量和FLASH记录；实时上传给监控中心，以数字或曲线方式显示；常规监控测量模式系统对E⑶实行不间断监控测量，全变量监控及测量定制模式根据监控需要，定制监控的变量测量和监控；远程标定监控中心可以远程访问、修改和刷写车载E⑶的全部MAP ；②.远程数据回调监控中心可以远程回调记录在车载信息单元的数据，进行离线回放；远程数据回调监控中心可以按照时间段远程回调记录的数据；数据回放监控中心接收到的数据保存在一个数据文本中；并且可将数据回放；③.远程故障诊断监控中心可显示车载E⑶的全部故障码，可清除故障码；④.多车监测监控中心服务器和子站，可同时监控多部登录车辆E⑶、各传感器的变量、运行状态、MAP、故障信息，以及在电子地图上看到登录车辆的地理位置。⑤.多站上网监控中心服务器能够调用所有监控数据，并支持多台个人电脑(子站)上网，同时共享实时数据。所述的监控子站通过互联网，可登陆监控服务器，得到E⑶、各传感器的相关数据； 其权限受到限制，可以浏览服务器的数据，不能对信息单元和ECU进行操作；可以同时监控全部登录车辆ECU、各传感器的变量、运行状态、MAP、故障信息，以及在电子地图上看到全部登录车辆的地理位置；共享实时数据；可以通过主监控中心服务器，接收信息单元所发回来的所有数据。所述监控服务器具有一监控软件服务平台系统，和系统管理子系统，该监控软件服务平台系统包括客户机部分、和服务器结构两部分；其中客户机部分实现用户功能，数据统一存储在服务器的数据库中；本系统服务器结构由监控指挥程序、 通信服务平台、综合调度系统、硬件、车台软件系统、GPRS通信链路软件、硬件系统构成；该系统管理子系统包括，用户登录与身份认证识别、完成系统的安全管理、防止未授权用户的非法操作；进行验证用户登录身份，并追踪权限所能进行的各种操作。
4[0030]所述的监控服务器的软件服务平台系统包括，(I)外观检测子系统该系统扫描设备、传输设备，扫描设备将数据以有线方式传送至数据库，系统界面直接从数据库中提取数据；(2)发动机检测子系统该系统包括信息采集装置、无线传输装置，信息采集装置将发动机各数值通过信息单元上传至数据库，系统从数据库中提取发动机各项参数值；(3)机油检测子系统该系统包括机油传感器、信息单元，机油传感器将数值通过信息单元上传至数据库，系统从数据库中提取机油传感器各项参数值进行判断；(4)传动轴检测子系统该系统包括位移传感器、信息单元，位移传感器将传动轴旷量数值通过信息单元上传至数据库，系统从数据库中提取位移传感器各项参数值进行判断；(5)制动检测子系统该系统包括位移传感器、信息单元，位移传感器将制动分棒数值，通过信息单元上传至数据库，系统从数据库中提取位移传感器各项参数值，进行判断；(6)轮胎管理子系统该系统包括胎压传感器、信息单元，胎压传感器将各轮胎胎压、温度、里程数值通过信息单元上传至数据库，系统从数据库中提取位移传感器各项参数值进行判断；(7)泊车辅助子系统该系统包括斯派德CJ718-170影像及雷达设备、信息单元等组成，将安装在车辆后侧上的斯派德CJ718-170影像及雷达设备数值通过信；(8) GPS检测子系统该系统包括信息单元、数据线等组成，通过USB连接线采集车辆上已有的GPS终端的信号，通过信号分析与检查，完成GPS完好性检测；(9)反恐检测子系统该系统包括扫描设备、信息单元、数据线，扫描设备将数据以有线方式传送至数据库，系统界面直接从数据库中提取数据；(10)远程设置子系统该系统包括对需要远程设置的车辆传感器参数进行异常阈值设置、车台ID并通过GPRS实现采集终端的阈值设置平台；(11)车况监控子系统该系统包括车况监控子系统，主要由监控模式选择与切换、车况信息请求、车况信息显示、报警判断控制、报警信息显示等模块组成；(12)指挥调度子系统该系统包括指挥调度子系统，主要由语音调度、短消息调度模块组成。由于车辆指定位置安装了监测诊断车辆性能用的传感器，传感器实时地将运行车辆的性能传输给主监控中心，中心工作人员以及遍及多点的监控子站的工作人员，可同时监控多部登录车辆ECU、各传感器的变量、运行状态、MAP、故障等信息，以及车辆的地理位置。可以及时对运行的车辆的性能做出判断，及时发现情况，及时处理，避免发生事故。另外，本实用新型的监测诊断车辆系统实现了车辆的定位跟踪、远程监控、远程标定的特定功能、确实有实用、检测全面、事故隐患处置及时、成本低的特点。
发动机检测，危险化学品运输车在任务期间，通过安装在驾驶室内的TJUHY-A发动机检测终端2，将定时回传发动机自身工况信息，以便监控指挥中心掌握危险化学品运输车运行情况。发动机有故障会自动报警并提示故障信息。发动机检测子系统该系统主要包括信息采集装置、无线传输装置，信息采集装置将发动机各数值通过信息单元上传至数据库，系统从数据库中提取发动机各项参数值。其工作原理如图9所
/Jn o机油品质检测，通过加装在发动机机油管线上的FPS2810机油传感器3，对影响机油品质的四大重要参数粘度、温度、密度、介电常数进行分析并判断机油的品质，通过机油品质的监测和采取的措施，可延长发动机的使用寿命及机油的最佳使用周期。机油检测子系统该系统主要包括机油传感器、信息单元等组成，机油传感器将数值通过信息单元上传至数据库，系统从数据库中提取机油传感器各项参数值进行判断。工作原理如图10所
/Jn o传动轴旷量检测，通过安装在传动轴上的ZA-GA —体化电涡流位移传感器4来检测传动轴的相对位置，从而达到对传动轴旷量检测。避免发生由于传动轴断裂、脱落所造成的重大交通事故。传动轴检测子系统该系统主要包括位移传感器、信息单元等组成，位移传感器将传动轴旷量数值通过信息单元上传至数据库，系统从数据库中提取位移传感器各项参数值进行判断。工作原理如图11所示。制动行程检测，通过安装在刹车分泵上的直线位移传感器LTS 5，对刹车的有效制动性及蹄片厚度进行检测。当刹车有效制动性或者蹄片厚度低于设定值时会自动报警，并提示检查员及司机进行检查维修。制动检测子系统该系统主要包括位移传感器、信息单元等组成，位移传感器将制动分棒数值通过信息单元上传至数据库，系统从数据库中提取位移传感器各项参数值进行判断。工作原理如图12所示。轮胎胎压检测，在高速公路上发生的交通事故有70% -80%是由于爆胎引起的。 通过安装在轮胎上的G-916RV TPMS轮胎胎压监测系统6，我们就可以确保轮胎胎压时刻处于安全使用范围内，从而减少车胎的损毁，延长轮胎使用寿命。在轮胎出现危险征兆时系统及时报警，提醒驾驶员采取相应的安全措施，从而避免了轮胎使用不当引起的严重事故的发生。轮胎管理子系统该系统主要包括胎压传感器、信息单元等组成，胎压传感器将各轮胎胎压、温度、 里程数值通过信息单元上传至数据库，系统从数据库中提取位移传感器各项参数值进行判断。工作原理如图13所示。.安全泊车辅助系统，由于我们的车辆车身较长、盲区大在泊车时极易发生危险；通过安装在车辆后侧上的斯派德CJ718-170影像及雷达系统7，辅助驾驶员安全泊车。[0113]泊车辅助子系统该系统主要包括斯派德CJ718-170影像及雷达设备、信息单元等组成，将安装在车辆后侧上的斯派德CJ718-170影像及雷达设备数值通过信息单元上传至数据库，系统从数据库中提取传感器各项参数值进行判断，辅助驾驶员安全泊车。工作原理如图14所示。GPS完好性检测，通过(TJUHY检测终端)配置软件模块8，采集中石油车辆GPS终端的信号，通过信号分析与检查，完成GPS完好性检测。GPS检测子系统该系统主要包括信息单元、数据线等组成，通过USB连接线采集车辆上已有的GPS 终端的信号，通过信号分析与检查，完成GPS完好性检测。工作原理如图15所示。反恐检测，通过AS-CDAJ-6000车辆底盘扫描设备9，对车辆外观的扫描图象和动态视频的推拉、转向和放大检测，检查车辆底盘是否被安置危险爆炸物，从而完成反恐检测。反恐检测子系统该系统主要包括扫描设备、信息单元、数据线等组成，扫描设备将数据以有线方式传送至数据库，系统界面直接从数据库中提取数据。工作原理如图16所示。静电带性能检测，通过安装在检测室内的非接触式接地电阻在线检测仪ETCR2800 设备10，能够对车辆的静电带放电性能进行检测，超过规定值的可以自动报警，避免由于静电无法释放而发生事故，对危化品运输安全至关重要。关于智能信息单元外观图，如图6所示，该信息单元装在需要监测诊断汽车的上， 也叫车载智能信息单元。信息单元通过K线与E⑶及各传感器进行数据交互。交互的数据通过GPRS无线网络发送到监控服务器的数据库。监控中心根据情况，可以对ECU进行诊断，监控，标定等操作。ADS软件的子工作站将和ADS服务器相连，得到ECU、各传感器的相关数据。子工作站只能浏览服务器的数据，不能直接对信息单元进行操作。车载智能信息单元包括I.硬件部分信息单元模块部集成GPRS、GPS、FLASH、CAN、KWP、USB (选用)等模块，有四路A/D 和四路I/O测量通道。支持即插即用操作，配置简单。2.功能部分发动机E⑶的K线接入信息单元，与E⑶的物理连线，非常简单，只须将信息单元的K线和E⑶的K线连接，信息单元即可与E⑶交互数据。GPRS网络接入信息单元能够自动搜索GPRS网络，自动维护网络，并将ECU的数据上传给监控中心(可选择是否上传数据)，从而实现对车辆的远程监控，ECU的远程诊断和标定。GPS 功能GPS数据实时更新，并通过GPRS网络回传给监控中心，随时显示车辆的最新位置。数据记录功能数据记录功能保证了车辆运行状态数据的真实采集和记录(可选择是否开启)， 为再现车辆运行状况提供全面真实有效的现场数据。[0135]KWP响应上传E⑶的KWP响应信息单元也能及时捕捉，这样就能实现对E⑶变量读取，故障码回调等功能。短信操作信息单元能够及时记录，保存，除了将故障码上传给监控中心，信息单元还能将故障信息以手机短信发出，方便现场监控人员在第一时间得到故障信息。指示灯操作LED指示灯组能够实时反映系统的工作状态，提供友好的人机交互界面。模拟量采集和数字量采集预留系统预留了丰富的模拟和数据量采集通道，方便以后的升级。关于主监控中心服务器软件，包括I.体系结构描述服务器和多子站的拓扑结构，以及相互关系监控服务器是所有信息单元登陆和控制的中心。服务器能够对信息单元发送命令，实现对ECU的各种操作。监控子站只有登陆监控服务器才能得到E⑶的相关数据。子站不能对信息单元和 ECU、各传感器进行操作，其权限是受限制的。子站能够便于工程师小组集体讨论，对车辆状况作出诊断。2.服务器软件功能①.远程监控及测量远程设置子系统该系统主要包括对需要远程设置的车辆传感器参数进行异常阈值设置、车台ID 等并通过GPRS实现采集终端的阈值设置。工作原理如图17所示。对车载E⑶、各传感器中全部数千个变量进行实时测量和FLASH记录。可根据配置实时上传给监控中心，以数字或曲线方式显示。常规监控测量模式系统可以对ECU常用的变量实行不间断监控测量，在TREMCS软件的主界面实时显示这些变量的数值。全变量监控及测量定制模式ECU中有数千个变量，系统可以根据监控的需要，定制监控的变量，实现更明确的变量测量和监控。车况监控子系统该系统主要包括车况监控子系统主要由监控模式选择与切换、车况信息请求、车况信息显示、报警判断控制、报警信息显示等模块组成。工作原理如图18所示。远程标定监控中心可以远程访问、修改和刷写车载E⑶的全部MAP②.远程数据回调监控中心可以远程回调记录在车载TIU的全部或指定数据，进行离线分析或试验过程回放。远程数据回调监控中心可以按照时间段远程回调记录的数据，回调过程中可以随时暂停和恢复回调，系统自动将回调的数据进行回放。监控中心接收到的所有数据将在后台保存在一个数据文本中。此文本将按照时间命名保存，并且可以将文件中的数据进行回放。在回放过程中，可以设置回放时钟，以便于观察和分析。③远程故障诊断监控中心可以显示车载E⑶的全部故障码，可清除故障码。 TREMCS软件界面上有专门的故障窗口，图形化的故障指示灯显示ECU的全部故障码；有清除故障码功能。④.多车监测支持几十辆汽车同时登录到监控中心软件。监控中心服务器和子站可以同时监控全部登录车辆ECU的变量、运行状态、MAP、故障等信息，以及在电子地图上看到全部登录车辆的地理位置。指挥调度子系统该系统主要包括指挥调度子系统主要由语音调度、短消息调度模块组成。工作原理如图19所示。⑤.多站上网监控中心(主站)能够调用所有监控数据，并支持多台个人电脑 (子站)上网同时共享实时数据，便于工程师小组集体讨论。主监控中心服务器具有一监控软件服务平台系统，该系统包括客户机部分、和服务器结构。其中客户机上实现用户功能，数据统一存储在数据服务器上的数据库中。本系统总服务器结构，由监控指挥程序、通信服务平台、综合调度系统、 硬件、车台软件系统、GPRS通信链路软件、硬件系统构成。所述监控服务器还包括一系统管理子系统，该系统管理子系统，包括用户登录与身份确认、完成系统的安全管理，防止未授权用户非法操作，进行验证用户登录身份，并追踪权限所进行的各种操作；还有主界面控制等模块。是指挥监控平台的基础，为了保证该系统中信息的安全性，系统为用户都分配了相应的功能权限和信息权限。用户访问系统，必须先登录系统，进行严格的加密身份验证后，才能根据用户拥有的访问权限，给予相应的数据信息和功能权限。本实用新型的效益分析I.检测效率显著提高检测时间大大缩短，由原来的纯手工检测的每台车15分钟到30分钟,缩短为自动检测的每台车20秒到30秒；经分析，车场100台车在I小时之内基本可以完成检测，而原来的手工检测则需要25小时左右。2.降低运输成本，提高企业利润首先，由于系统具有对发动机参数的远程标定的功能，对于车辆的重载和空载可标定不同的优化参数，提高发动机的工作效率，可节省燃油预计为5%-10%。其次，通过对机油品质的检测，可有效防止变质机油和劣质机油对发动机的损害。另外，通过对轮胎的胎压的实时监测，预计可降低80%左右的由爆胎引发的事故的发生，大大减少了事故发生的概率，提高了运输效率。3.提高检查精度，确保车辆安全运行由原来车场规定的33项安全检测项目，增加为现在的44项，并增加了安全泊车辅助系统，有效扩充了车辆的安全检测项目，提高了车辆运输的安全性。[0179]4.数据管理科学化，系统化通过该系统对车辆的安全检测，自动，实时记录了车辆的外观、发动机、机油、胎压、传动轴矿量、制动行程、GPS状态、静电带性能检测等状态信息，并及时将数据上传给安全科，作为车辆能否行车的决策依据，可以自动生成故障的统计报表、分析故障规律，为维修部门提供维修参考。本实用新型的一种汽车监测诊断系统，，是车辆安全检测信息化平台，完全落实了车辆归场安全检测制度，填补了我国车辆归厂自动化安全检测领域的空白，特别是在车辆远程监测诊断方面，实现了车辆的定位跟踪、远程监控、远程标定的特定功能，具有突出的实质性特点，对未来运输管理信息化水平的提高具有极其重要的意义。本实用新型的一种汽车监测诊断系统的技术构思，对于本领域技术人员来说，在本实用新型的构思的指导下，可以推导出多种技术相同或近似的实施方案，但是，凡是在在本构思下的各种技术方案，都在本实用新型的权利要求的保护范围之内。
权利要求1.一种汽车监测诊断系统，包括监测诊断系统、监测诊断车辆，其特征在于，所述的监测诊断系统，由信息单元通过CAN总线，或者KWP总线联络置于车辆上的电控装置E⑶，及各传感器；所述的监测诊断车辆，是指安装有监测诊断车辆性能的传感器的车辆。
2.按照权利要求I所述的一种汽车监测诊断系统，其特征在于，所监测诊断车辆性能用的传感器包括，外观检测车辆底盘扫描仪、机油品质检测机油传感器、传动轴旷量检测一体化电涡流位移传感器、制动行程检测直线位移传感器、轮胎寿命周期检测轮胎胎压监测仪、安全泊车辅助系统影像及雷达传感器、GPS完好性检测仪、反恐检测车辆底盘扫描仪、静电带性能检测非接触式接地电阻在线检测仪。
3.按照权利要求I所述的一种汽车监测诊断系统，其特征在于，该信息单元包括，硬件部分；所述硬件部分，是信息单元模块集成GPRS、GPS、CAN、KWP、USB模块、电源模块，有四路 A/D，和四路I/O测量通道。
专利摘要一种汽车监测诊断系统，包括监测诊断系统、监测诊断车辆，其特征在于，所述的监测诊断系统是，由信息单元通过CAN总线或者KWP总线，对在车辆上安装的各传感器所监测诊断到的，车辆性能的数据信息，进行数据采集、压缩后，通过GPRS系统将所采集的数据，通过无线网络基站，无线传输至主监控中心监控服务器；主监控中心监控服务器接收数据后，进行数据解密、处理、存储工作；各子监控站也可以利用主监控中心的服务器，通过互联网接收信息单元所发回来的数据；本系统可以对车辆的性能、运行状态，实时监测诊断，并及时作出判断和抉择；可实现车辆的定位跟踪、远程监控、远程标定；有实用、检测全面、快捷、成本低的特点。
文档编号H04N7/18GK202353707SQ20112036532
公开日2012年7月25日 申请日期2011年9月28日 优先权日2011年9月28日
发明者马秀文 申请人:马秀文