一种车载信息采集系统的制作方法

本实用新型涉及信息采集技术领域，更具体地，涉及一种车载信息采集系统。

背景技术：

随着科技的进步，信息化改造的需求越来越多。涵盖各行各业，例如工厂MES系统、CMS系统，化工厂用的SCADA系统，物流运输管理的GPS定位系统等。在矿山信息化进程中，车辆信息化改造也是重要的一块，包括车辆的GPS定位，自动产量计量，矿山建模等。现有的信息采集系统一般都是针对工业现场的，针对矿山工程车辆用的车载信息采集系统还很少，并没有单台主机支持双CAN、多485口、WIFI、LAN、SD卡、语音输出、集成化AI、DI/DO、频率测量、RTC和超宽压供电的设备。

技术实现要素：

本实用新型提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的车辆信息采集系统，应有于采集车辆信息化技术，能够直接连接车辆ECM，多通道采集器支持多模式模拟量采集，频率信号采集，适用于多种温度、液位、压力、转速传感器连接和采集。

根据本实用新型的一个方面，提供一种车载信息采集系统，括车载信息采集装置，所述车载信息采集装置包括处理器、传感器组、模拟量采集电路、频率信号采集电路和通信接口；所述传感器组连接所述模拟量采集电路和所述频率信号采集电路；所述模拟量采集电路、所述频率信号采集电路和所述通信接口分别连接所述处理器；

所述模拟量采集电路包括依次连接的模拟量采集接口、采集模式设定电路、第一信号调理电路、选通开关和高精度查分ADC；所述频率信号采集电路包括频率信号采集接口、第二信号调理电路；

所述通信接口包括CAN-bus通信接口和RS485通信接口，所述CAN-bus通信接口和RS485通信接口采用磁隔离。

作为优选的，所述通信接口还包括通信解码IP、DI/DO、LAN、I²S；所述DI/DO采用隔离设计。

作为优选的，所述传感器组包括机油压力传感器、液压油压力传感器、水温传感器、油温传感器、油位传感器、发动机转速传感器和传动轴转速传感器；所述油压力传感器、液压油压力传感器、水温传感器、油温传感器、油位传感器连接到模拟量采集接口，所述发动机转速传感器和传动轴转速传感器连接到所述频率信号采集接口。

作为优选的，所述模拟量采集电路和频率信号采集电路通过电源和信号隔离电路连接所述处理器。

作为优选的，还包括SD卡和触摸显示屏；所述SD卡和触摸显示屏连接所述处理器，所述SD卡用于存储采集信息，所述触摸显示屏为电容显示屏。

作为优选的，所述处理器采用ARM CORTEX-M7CPU处理器。

作为优选的，还包括摄像头，用于拍照和远程监控驾驶员作业状况。

作为优选的，还包括差分GPS接收机、RFID接收机、汽车发动机的ECM、大功率工程无线网桥、大功率工程AP、交换机和服务器；所述差分GPS接收机、RFID接收机、汽车发动机的ECM、大功率工程无线网桥连接所述车载信息采集装置。

作为优选的，还包括电源，所述电源为车辆的开火开关电源。

作为优选的，还包括铝合金外壳。

本申请提出一种车载信息采集系统，包括传感器组、模拟量采集电路、频率信号采集电路和通信接口，还包括触摸显示、解码器、wifi通信、LAN通信、CAN-bus通信、RS485通信、电源模块等部分，CPU基于ARM Cotex-M7内核，高性能工业级处理器，运行高性能的uCOS-III系统和uCGUI图形库，坚固的铝合金外壳，IP68等级防护。该采集器具有极高的可靠性，主要应有于采集车辆信息化技术，能够直接连接车辆ECM，多通道采集器支持多模式模拟量采集，频率信号采集，适用于多种温度、液位、压力、转速传感器连接和采集，同时可连接GPS、RFID读卡器等多种设备，并且支持快速响应的人机交互。在恶劣的工程设备环境中，宽温，抗震动，防水防油，支持无线和有线通信，主要用于工程车辆信息化改造。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的车辆信息采集系统框图；

图2为根据本实用新型实施例的车辆信息采集装置结构框图；

图3为根据本实用新型实施例的车辆信息采集装置电路板布局图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

图1示出了一种车载信息采集系统，括车载信息采集装置，所述车载信息采集装置包括处理器、传感器组、模拟量采集电路、频率信号采集电路和通信接口；所述传感器组连接所述模拟量采集电路和所述频率信号采集电路；所述模拟量采集电路、所述频率信号采集电路和所述通信接口分别连接所述处理器；

所述模拟量采集电路包括依次连接的模拟量采集接口、采集模式设定电路、第一信号调理电路、选通开关和高精度查分ADC；所述频率信号采集电路包括频率信号采集接口、第二信号调理电路；

所述通信接口包括CAN-bus通信接口和RS485通信接口，所述CAN-bus通信接口和RS485通信接口采用磁隔离。1路CAN-bus接口连接ECM，另外的一路CAN用于系统外设扩展，包括GPS设备扩展、读卡器扩展等。RS485接口同样也可以用于设备扩展。IIC接口通过EEPROM存放系统的配置数据。RTC时钟可为系统提供精确的时间信息。对于部分早期的车辆，发动机使用SAE J1708协议，本采集系统的RS485接口支持该协议，仍然可以方便的采集测量的信息。

作为优选的，所述通信接口还包括通信解码IP、DI/DO、LAN、I²S；所述DI/DO采用隔离设计。

集成16路模拟量信息采集和2路频率信号采集，模拟采集电路可通过设定不同的采集模式，实现对电压、电流、电阻3种采集信号模式的切换，具体技术指标电阻测量范围0-500k，电流0-20mA信号，电压0-10000mV，频率范围0-20kHz，在采集和电阻采集时可对被采传感器和电路供电；集成12路DI，12路DO，带隔离的输入和MOS管共射级输出。支持2路CAN2.0B，支持SAE J1939协议，可直接对汽车发动机ECM解码，实现车辆信息的采集，另外一路CANbus用于设备扩展，包括GPS，读卡器，红外感应传感器等。支持6路RS485接口，1路支持J1708协议解码，所有端子使用凤凰端子接线，所有的RS485接口可用于扩展多种外设。支持1路LAN接口和1路WIFI，WIFI通过SDIO扩展，用于局域网通信连接。I2S接口用于语音输出，SD存储卡可存储图片、语音和视频文件，主机可播放相关内容。

作为优选的，所述传感器组包括机油压力传感器、液压油压力传感器、水温传感器、油温传感器、油位传感器、发动机转速传感器和传动轴转速传感器；所述油压力传感器、液压油压力传感器、水温传感器、油温传感器、油位传感器连接到模拟量采集接口，所述发动机转速传感器和传动轴转速传感器连接到所述频率信号采集接口。所有采集的信号可存储在本地的SD卡中，或通过Modbus RTU、ModbusTCP协议读取采集的数据；采集器内置电路板，全部的器件均采用工业级，CAN-bus和RS485通信接口信号使用磁隔离，电源使用DC/DC模块进行隔离，使接口电路与核心电路充分隔离。包括AI/AO，频率测量模块均与核心电路隔离设计。

采集电阻的范围是0-500k，电流是0-40mA，电压0-10V，频率信息0-20kHz，峰峰值不小于1V，测量误差小于0.5％。

作为优选的，所述模拟量采集电路和频率信号采集电路通过电源和信号隔离电路连接所述处理器。

作为优选的，还包括SD卡和触摸显示屏；所述SD卡和触摸显示屏连接所述处理器，所述SD卡用于存储采集信息，所述触摸显示屏为电容显示屏。使用彩色液晶，通过系统的集成显示控制器驱动液晶显示，色彩为24位色，分辨率1024x768，触摸功能为电容方式。

作为优选的，所述处理器采用ARM CORTEX-M7CPU处理器。嵌入式操作系统采用广受好评的航天级操作系统uCOS-III，图形系统为uCGUI，数据库为SQLite，整个系统简洁可靠。

作为优选的，还包括摄像头，带200万像素CAMERA，用于拍照和远程监控驾驶员作业状况。

作为优选的，还包括差分GPS接收机、RFID接收机、汽车发动机的ECM、大功率工程无线网桥、大功率工程AP、交换机和服务器；所述差分GPS接收机、RFID接收机、汽车发动机的ECM、大功率工程无线网桥连接所述车载信息采集装置。

作为优选的，还包括电源，所述电源为车辆的开火开关电源。电源部分使用超宽压设计，供电范围DC12V-60V，支持电源反接保护功能，过流保护功能，过压保护功能。工作温度范围-15℃-60℃。1超宽输入电压DC12-60V，带TVS管，内置47V过压保护和3A可恢复的短路保护，防雷，浪涌，过流保护以及短路保护。

作为优选的，还包括铝合金外壳，整机安装在驾驶室内。

本申请提出一种车载信息采集系统，包括传感器组、模拟量采集电路、频率信号采集电路和通信接口，还包括触摸显示、解码器、wifi通信、LAN通信、CAN-bus通信、RS485通信、电源模块等部分，CPU基于ARM Cotex-M7内核，高性能工业级处理器，运行高性能的uCOS-III系统和uCGUI图形库，坚固的铝合金外壳，IP68等级防护。该采集器具有极高的可靠性，主要应有于采集车辆信息化技术，能够直接连接车辆ECM，多通道采集器支持多模式模拟量采集，频率信号采集，适用于多种温度、液位、压力、转速传感器连接和采集，同时可连接GPS、RFID读卡器等多种设备，并且支持快速响应的人机交互。在恶劣的工程设备环境中，宽温，抗震动，防水防油，支持无线和有线通信，主要用于工程车辆信息化改造。可应用于恶劣环境的综合信息采集和通信，包括驾驶室图像监控，车况数据实时监测与记录，故障预警，设备调度，产量计量，设备点检，司机信息收集，GPS设备定位，设备超速预警，会车提示，线路偏差提示等多种功能于一体，为特殊行业的进步发挥重要作用。

最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。