一种机动设备分布式监测与性能分析系统

本发明涉及机动设备监测，尤其涉及一种机动设备分布式监测与性能分析系统。

背景技术：

1、随着社会经济的发展，各种类型的机动设备(如汽车)进入人们的生活，随之而来的便是其使用过程中带来的安全隐患，用户需要对于车辆的性能进行预测，以便对用户进行提醒，便于用户进行合理安排，但是很多情况下难以获得准确的预测结果，预测的结果和实际的结果影响较大，影响用户的使用，并且影响车辆的性能优化，更是给驾车者与他人埋下严重的安全隐患。

2、现有技术中的车辆监测系统多是通过内嵌式的传感器对车辆行驶过程中胎压、温度等进行监测，进而通过车载显示屏幕进行显示，但是这种监测系统仅能测试轮胎的安全状态，而对于机动设备行驶速度、振动等数据无法测量，且机动设备监测中的信号类型多样，而采集系统为匹配多类型传感器数据，易存在采集系统复杂的问题。

技术实现思路

1、针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种机动设备分布式监测与性能分析系统，不仅能够测试轮胎的安全状态，还能够对机动设备行驶速度、振动等数据进行测量，提高数据分析的精确度，为安全驾驶提供更加完善的数据依据和预警。

2、为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

3、一种机动设备分布式监测与性能分析系统，包括数据采集系统、数据显控系统和电源管理系统，所述数据采集系统用于采集各种传感器的数据；其特征在于：所述数据采集系统包括ⅰ型数据采集终端、ⅱ型数据采集终端和iii型数据采集终端；所述数据显控系统包括车载显示终端和手持显示终端；

4、所述ⅰ型数据采集终端采集模拟量和rf无线数据，所述ⅱ型数据采集终端为串口采集终端，采集包括uart、rs232和rs485三种数字量；所述ⅲ型数据采集终端为总线型采集终端，采集包括can、spi和i2c三种总线类型数字量。

5、进一步的，所述模拟量数据包括电压型数据和电流型数据，电压型模拟数据为0～5v、0～10v电压值，电流型模拟量为4～20ma的电流值。

6、进一步的，所述传感器包括震动传感器、姿态传感器、gps传感器、温湿度传感器、风速传感器、内置胎压检测传感器和外置胎压检测传感器。

7、进一步的，所述车载显示终端内嵌入设有加固笔记本软件，所述加固笔记本软件包括实时数据模块、传感器状态模块、历史数据模块、配置模块和帮助模块。

8、进一步的，所述实时数据模块包括电压型传感器分析显示单元、电流型传感器分析显示单元、震动数据分析显示单元、姿态量数据分析显示单元、环境数据分析显示单元；

9、所述传感器状态模块包括传感器状态分析显示单元和传感器状态筛选显示单元；

10、所述配置模块包括传感器添加单元、传感器删除单元、传感器上报周期配置单元和传感器采集周期配置单元。

11、进一步的，所述手持显示终端内嵌入设有平板笔记本软件，所述平板笔记本软件包括数据查看模块、数据导入导出模块和软件帮助模块。

12、进一步的，所述数据查看模块包括电压数据查看单元、电流数据查看单元、轮胎数据查看单元、gps数据查看单元、震动数据查看单元、姿态数据查看单元、温湿度数据查看单元和分速数据查看单元。

13、进一步的，所述轮胎数据包括胎压、胎温、电压、形变和加速度。

14、进一步的，所述数据采集系统的主控模块采用stm32mp157-mini工控板。

15、进一步的，所述数据采集系统的工作流程包括以下步骤，

16、s1：系统初始化；包括驱动初始化、tf卡初始化和读取本地的配置文件；

17、s2：创建任务，包括上报数据任务、采集传感数据任务、数据存储和系统时间同步任务。

18、本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的改进之处在于，

19、1、本发明的机动设备分布式监测与性能分析系统中数据线控系统包括车载显示终端和手持显示终端，车载显示终端主要布局在车辆驾驶室内；手持显示终端采用便携式手持设备，独立于车辆系统之外，可以直接查看数据采集终端历史数据。数据采集终端节点布局在车体上；传感器布局在车辆的各个部位，其中内置胎压检测发送模块和外置胎压检测发送模块分别布局在每个轮胎的内部和外部，以无线通信方式和数据采集终端进行通信；电源模块安装在驾驶室内，给车辆监测系统供电，通过该系统可以对机动设备使用过程中分布在车辆各处的传感器电压、电流、震动、姿态量，以及环境的温湿度、风速等数据进行实时的监测和分析，为安全驾驶提供更加完善的数据依据和预警，同时车载显示终端和手持显示终端满足不同情况下的使用需求。

20、2、本发明传感器端的数据采集系统包含ⅰ型数据采集终端、ⅱ型数据采集终端和iii型数据采集终端，可实现将模拟量、rf无线数据、串口采集以及总线型数据转化为统一can协议的数据，实现对机动设备的传感器端的采集系统适配和信号集成；此外为在线监测采集终端的状态、在线配置采集终端状态、显示传感器数据等功能，开发了数据显控系统。

技术特征：

1.一种机动设备分布式监测与性能分析系统，包括数据采集系统、数据显控系统和电源管理系统，所述数据采集系统用于采集各种传感器的数据；其特征在于：所述数据采集系统包括ⅰ型数据采集终端、ⅱ型数据采集终端和iii型数据采集终端；所述数据显控系统包括车载显示终端和手持显示终端；

2.根据权利要求1所述的一种机动设备分布式监测与性能分析系统，其特征在于：所述模拟量数据包括电压型数据和电流型数据，电压型模拟数据为0～5v、0～10v电压值，电流型模拟量为4～20ma的电流值。

3.根据权利要求1所述的一种机动设备分布式监测与性能分析系统，其特征在于：所述传感器包括震动传感器、姿态传感器、gps传感器、温湿度传感器、风速传感器、内置胎压检测传感器和外置胎压检测传感器。

4.根据权利要求1所述的一种机动设备分布式监测与性能分析系统，其特征在于：所述车载显示终端内嵌入设有加固笔记本软件，所述加固笔记本软件包括实时数据模块、传感器状态模块、历史数据模块、配置模块和帮助模块。

5.根据权利要求4所述的一种机动设备分布式监测与性能分析系统，其特征在于：所述实时数据模块包括电压型传感器分析显示单元、电流型传感器分析显示单元、震动数据分析显示单元、姿态量数据分析显示单元、环境数据分析显示单元；

6.根据权利要求1所述的一种机动设备分布式监测与性能分析系统，其特征在于：所述手持显示终端内嵌入设有平板笔记本软件，所述平板笔记本软件包括数据查看模块、数据导入导出模块和软件帮助模块。

7.根据权利要求6所述的一种机动设备分布式监测与性能分析系统，其特征在于：所述数据查看模块包括电压数据查看单元、电流数据查看单元、轮胎数据查看单元、gps数据查看单元、震动数据查看单元、姿态数据查看单元、温湿度数据查看单元和分速数据查看单元。

8.根据权利要求7所述的一种机动设备分布式监测与性能分析系统，其特征在于：所述轮胎数据包括胎压、胎温、电压、形变和加速度。

9.根据权利要求1所述的一种机动设备分布式监测与性能分析系统，其特征在于：所述数据采集系统的主控模块采用stm32mp157-mini工控板。

10.根据权利要求1所述的一种机动设备分布式监测与性能分析系统，其特征在于，所述数据采集系统的工作流程包括以下步骤，

技术总结
本发明公开了一种机动设备分布式监测与性能分析系统，涉及机动设备监测技术领域。该系统包括数据采集系统、数据显控系统和电源管理系统，所述数据采集系统用于采集各种传感器的数据；所述数据采集系统包括Ⅰ型数据采集终端、Ⅱ型数据采集终端和III型数据采集终端；所述数据显控系统包括车载显示终端和手持显示终端；所述Ⅰ型数据采集终端采集模拟量和RF无线数据，所述Ⅱ型数据采集终端为串口采集终端，采集包括UART、RS232和RS485三种数字量；所述Ⅲ型数据采集终端为总线型采集终端，采集包括CAN、SPI和I2C三种总线类型数字量。本发明能够对机动设备自身的参数和环境参数进行监测，提高数据分析的精确度，为安全驾驶提供更加完善的数据依据和预警。

技术研发人员：刘志浩,高钦和,刘秀钰,程洪杰,高蕾,马栋
受保护的技术使用者：中国人民解放军火箭军工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19