主动再生式颗粒物捕集控制软件系统的制作方法
【专利摘要】本发明的一种主动再生式颗粒物捕集控制软件系统。包括电源处理模块、信号采集模块、驱动控制模块、串口通讯模块和系统显示模块。电源处理模块用于控制颗粒物捕集系统的上电或断电；信号采集模块用于采集捕集系统信号并将信号转换成数值信息；驱动控制模块用于根据信号采集模块采集处理得到的信息进行分析判断，根据判断，发送驱动信息到颗粒物捕集系统；系统显示模块用于将电源处理模块、信号采集模块和驱动控制模块的信息在显示屏上显示以便工作人员随时了解状况，系统显示模块还用于接收工作人员指令，实现捕集系统各个状态的手动转换；串口通讯模块用于各模块间，以及捕集系统与模块间的信号传输。本发明能保证捕集系统颗粒物处理干净。
【专利说明】主动再生式颗粒物捕集控制软件系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及车辆、船舶等尾气颗粒处理【技术领域】，特别是涉及一种主动再生式颗 粒物捕集控制软件系统。
【背景技术】
[0002] 目前国内上对主动式柴油机等颗粒物捕集器控制系统，主要采用电加热消除捕集 颗粒和物理燃烧消除捕集颗粒这两种控制方式。主动式柴油机颗粒物捕集器主要通过特殊 载体将柴油机在工作过程中产生的PM2. 5等固态颗粒物集中捕集住。而当捕集到一定浓度 时，就需要通过控制系统来对捕集住的PM2. 5等颗粒物进行燃烧消除，以实现整个系统的 循环利用。
[0003] 电加热控制系统耗电量大，很多领域根本不适合应用；物理燃烧式所有领域基本 都可以使用，但是物理燃烧过程不易控制，温度上升曲线很难稳定，载体频繁导致烧裂或者 载体内部捕集的PM2. 5颗粒物燃烧不干净，时间一长某些部位就容易堵死。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中存在的问题而设计的一种 主动再生式颗粒物捕集控制软件系统，首先系统的信号采集模块在采集过程中实时通过各 种传感器(包括温度传感器、压差传感器、转速传感器等）检测整个系统的相应信息，包括载 体捕集到的颗粒物浓度（即对应的压差值)，以及柴油机系统本身实时的一些性能状态(包 括尾气温度值以及车辆转速值等)，然后通过这些状态的组合条件判断是否进行再生燃烧 处理。当检测到的柴油机等系统的组合状态满足再生燃烧处理条件时，系统驱动控制模块 就控制外部设备主动进入再生燃烧过程。再生燃烧过程中依然通过各种传感器(包括温度 传感器、压差传感器、转速传感器等）实时监测系统状态，当状态信息满足颗粒物消除干净 的条件时，系统又自动结束再生燃烧过程，进入捕集过程，以实现整个柴油机颗粒物捕集器 的循环使用。本发明的系统显示模块能将上述监测信息实时通过显示屏显示，便于工作人 员了解捕集再生系统实时状况；同时，系统显示模块还能接受工作人员指令，及时根据显示 反应的信息控制本发明系统电源处理模块、信号采集模块和驱动控制模块工作。本发明能 有效解决物理燃烧法燃烧不干净的问题。
[0005] 本发明所要求解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现： 一种主动再生式颗粒物捕集控制软件系统，包括电源处理模块、信号采集模块、驱动控 制模块、串口通讯模块和系统显示模块； 所述电源处理模块用于控制颗粒物捕集硬件系统的上电或断电，所述电源处理模块包 括第一信号收集子模块、判断处理子模块和第一信号输出子模块三个部分，所述信号收集 子模块实时收集采集的车辆ACC档位电压信号，所述判断处理子模块用于将收集到的电压 信号和预先设定的值比较并做判断处理，决定是否给颗粒物捕集硬件系统的上电或断电， 所述第一信号输出子模块用于根据判断处理子模块做出的处理信息将上电或断电信号传 到颗粒物捕集硬件系统电路板，从而实现整个颗粒物捕集硬件系统的上电或者断电； 所述信号采集模块用于采集传感器输入的信号并将信号转换成数值信息，然后将转换 成的数值信息传输到单片机，所述信号采集模块包括采集子模块、数值转换子模块和第二 信号输出子模块，所述采集子模块用于收集外部传感器传来的测量信息，所述数值转换子 模块用于将采集子模块采集的信息转换成具体的数值，所述第二信号输出子模块用于将转 换的数值信息传输到单片机； 所述驱动控制模块用于根据信号采集模块采集处理得到的信息进行分析判断，如达到 系统再生条件，则发送驱动信息到颗粒物捕集硬件系统，所述驱动控制模块包括第二信号 收集子模块、信号判断处理子模块和第三信号输出子模块，所述第二信号收集子模块用于 收集单片机传来的信号采集模块输出的数值信息，所述信号判断处理子模块用于将第二信 号收集子模块收集的数值信息与设定的值比较判断，所述第三信号输出子模块用于根据信 号判断处理子模块做出的比较判断结果，将驱动信号输出至颗粒物捕集硬件系统； 所述系统显示模块用于将电源处理模块、信号采集模块和驱动控制模块的信息在显示 屏上显示以便工作人员随时了解整个系统状况，同时，所述系统显示模块还用于接收工作 人员指令，并将工作人员指令传输给所述电源处理模块和驱动控制模块，所述系统显示模 块包括显示子模块和信号输入子模块，所述显示子模块用于将电源处理模块、信号采集模 块和驱动控制模块的信息在显示屏上实时显示，所述信号输入子模块用于接收工作人员的 指令； 所述串口通讯模块用于将颗粒物捕集系统的信息传给电源处理模块和信号采集模块 处理，并将电源处理模块和驱动控制模块的控制信息传给颗粒物捕集系统，同时将电源处 理模块、信号采集模块和驱动控制模块的这些信息发送给系统显示模块，或者接收系统显 示模块的指令，并将这些指令相应发送给电源处理模块、信号采集模块和驱动控制模块，所 述串口通讯模块包括接收子模块和发送子模块，所述接收子模块用于接收信息，所述发送 子模块用于发送信息。
[0006] 所述信号采集模块需要采集的信号有温度信号、压差信号以及车辆转速信号。
[0007] 由于采用了如上技术方案，本发明具有如下特点： 1、 操作简便，颗粒物清除智能化，，整个过程几乎不用人工操作，系统全部自行处理； 2、 可靠性高，颗粒物彻底清除，不会造成车辆排气堵塞； 3、 安全性高，燃烧温度智能控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0008] 图1为本发明总体构成图。
[0009] 图2为本发明电源处理模块构成框图。
[0010] 图3为本发明信号采集模块构成框图。
[0011] 图4为本发明驱动控制模块构成框图。
[0012] 图5为本发明显示模块构成框图。
[0013] 图6为本发明串口通讯模块构成框图。
【具体实施方式】
[0014] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结 合具体示例，进一步阐述本发明。
[0015] 本发明系统的工作过程如下： 首先电源处理模块工作，第一信号收集子模块实时监测车辆ACC档位的电压信号，判 断处理子模块根据第一信号收集子模块收集的电压信号和设定的值做比较判断，当满足捕 集系统上电或者捕集系统断电的条件时，再通过第一信号输出子模块将捕集系统上电或者 捕集系统断电的信息输出到系统电路板，实现整个系统的上电或者断电。
[0016] 接下来，信号采集模块工作。信号采集模块需要采集的信号有：温度信号、压差信 号以及车辆转速信号，采集子模块采集温度信号、压差信号以及车辆转速信号。数值转换子 模块将温度信号、压差信号和车辆转速信号处理换算成温度值、压差值和转速值，第二信号 输出子模块用于将转换温度值、压差值和转速值信号输送至单片机。
[0017] 驱动控制模块的第二信号收集子模块收集单片机传来的信号采集模块采集得到 的温度值、压差值和转速值信号。信号判断处理子模块根据压差、温度及转速值，得到这三 者的关系，然后将三者的关系和软件设定的值做判断比较。当达到系统再生条件时，第三信 号输出子模块则进入信号输出过程，第三信号输出子模块将驱动信号分别发送到硬件电路 板上的各个执行器件的驱动电路上从而驱动各个执行器件工作。
[0018] 电源处理模块、信号采集模块和驱动控制模块每一过程得到的信息通过串口通讯 模块传输到系统显示模块。其中显示子模块将上述各信息在捕集系统显示屏显示。显示子 模块的工作流程是：接收到数据后，先解析数据包，然后将解析出的具体数据分别显示到显 示屏上，供工作人员了解系统详情。当工作人员根据显示的状况需要手动控制捕集系统工 作状态转换时，就可以操作显示屏上的按键，信号输入子模块捕捉到按键动作后，就将按键 动作转换成电平信号通过串口通讯模块发送到电源处理模块和驱动控制模块，电源处理模 块的第一信号输出子模块和驱动控制模块的第三信号输出子模块将按键信息输送至捕集 系统的相应元件。从而实现捕集系统各个状态的手动转换。
[0019] 串口通讯模块还用于捕集系统与电源处理模块、信号采集模块和驱动控制模块的 信号传输。接收子模块用于接收信息，发送子模块用于发送信息。
[0020] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等同物界定。
【权利要求】
1. 一种主动再生式颗粒物捕集控制软件系统，其特征在于，包括电源处理模块、信号采 集模块、驱动控制模块、串口通讯模块和系统显示模块； 所述电源处理模块用于控制颗粒物捕集硬件系统的上电或断电，所述电源处理模块包 括第一信号收集子模块、判断处理子模块和第一信号输出子模块三个部分，所述信号收集 子模块实时收集采集的车辆ACC档位电压信号，所述判断处理子模块用于将收集到的电压 信号和预先设定的值比较并做判断处理，决定是否给颗粒物捕集硬件系统的上电或断电， 所述第一信号输出子模块用于根据判断处理子模块做出的处理信息将上电或断电信号传 到颗粒物捕集硬件系统电路板，从而实现整个颗粒物捕集硬件系统的上电或者断电； 所述信号采集模块用于采集传感器输入的信号并将信号转换成数值信息，然后将转换 成的数值信息传输到单片机，所述信号采集模块包括采集子模块、数值转换子模块和第二 信号输出子模块，所述采集子模块用于收集外部传感器传来的测量信息，所述数值转换子 模块用于将采集子模块采集的信息转换成具体的数值，所述第二信号输出子模块用于将转 换的数值信息传输到单片机； 所述驱动控制模块用于根据信号采集模块采集处理得到的信息进行分析判断，如达到 系统再生条件，则发送驱动信息到颗粒物捕集硬件系统，所述驱动控制模块包括第二信号 收集子模块、信号判断处理子模块和第三信号输出子模块，所述第二信号收集子模块用于 收集单片机传来的信号采集模块输出的数值信息，所述信号判断处理子模块用于将第二信 号收集子模块收集的数值信息与设定的值比较判断，所述第三信号输出子模块用于根据信 号判断处理子模块做出的比较判断结果，将驱动信号输出至颗粒物捕集硬件系统； 所述系统显示模块用于将电源处理模块、信号采集模块和驱动控制模块的信息在显示 屏上显示以便工作人员随时了解整个系统状况，同时，所述系统显示模块还用于接收工作 人员指令，并将工作人员指令传输给所述电源处理模块和驱动控制模块，所述系统显示模 块包括显示子模块和信号输入子模块，所述显示子模块用于将电源处理模块、信号采集模 块和驱动控制模块的信息在显示屏上实时显示，所述信号输入子模块用于接收工作人员的 指令； 所述串口通讯模块用于将颗粒物捕集硬件系统的信息传给电源处理模块和信号采集 模块处理，并将电源处理模块和驱动控制模块的控制信息传给颗粒物捕集系统，同时将电 源处理模块、信号采集模块和驱动控制模块的这些信息发送给系统显示模块，或者接收系 统显示模块的指令，并将这些指令相应发送给电源处理模块、信号采集模块和驱动控制模 块，所述串口通讯模块包括接收子模块和发送子模块，所述接收子模块用于接收信息，所述 发送子模块用于发送信息。
2. 如权利要求1所述的主动再生式颗粒物捕集控制软件系统，其特征在于，所述信号 采集模块需要采集的信号有温度信号、压差信号以及车辆转速信号。
【文档编号】G06F9/44GK104102492SQ201410363464
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】刘屹, 朱庆, 朱弢, 朱志强, 李建平 申请人:安徽艾可蓝节能环保科技有限公司