一種車用儲(chǔ)氣瓶異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種車用儲(chǔ)氣瓶異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，該裝置由一個(gè)檢測(cè)主機(jī)和一個(gè)與它以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)藍(lán)牙通信方式連接的報(bào)警主機(jī)組成。檢測(cè)主機(jī)由氣敏傳感器、信號(hào)放大電路、數(shù)字式溫度傳感器、瓶體移動(dòng)感知模塊、微控制器一、瓶體預(yù)警溫度設(shè)置、藍(lán)牙通信模塊一組成；報(bào)警主機(jī)由藍(lán)牙通信模塊二、微控制器二、狀態(tài)顯示、語音告警、手動(dòng)復(fù)位組成。該裝置除了具有儲(chǔ)氣瓶燃?xì)庑孤z測(cè)功能之外，還可對(duì)儲(chǔ)氣瓶瓶體溫度異常、因固定裝置松動(dòng)引起的瓶體位置移動(dòng)等異常狀況實(shí)施及時(shí)有效的檢測(cè)，并能在瓶體異常狀態(tài)發(fā)生時(shí)實(shí)施異常狀態(tài)文字提示及語音告警，可有效避免因車用儲(chǔ)氣瓶狀態(tài)異常而導(dǎo)致的不安全事故的發(fā)生，最大限度保護(hù)司乘人員生命及財(cái)產(chǎn)安全。
【專利說明】一種車用儲(chǔ)氣瓶異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于智能檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種車用儲(chǔ)氣瓶異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]儲(chǔ)氣瓶作為油氣兩用汽車的天然氣燃料儲(chǔ)存裝置，它的工作狀態(tài)安全與否對(duì)于行車安全及司乘人員生命安全具有至關(guān)重要的影響。目前大部分車用儲(chǔ)氣瓶是通過人工改裝方式加裝的，雖然國家有相關(guān)的強(qiáng)制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但在具體實(shí)施過程中，受成本、人員技術(shù)、力口裝方式等因素的影響，所加裝的儲(chǔ)氣瓶在長(zhǎng)期使用過程中可能存在因固定裝置松動(dòng)引起瓶體移位、管道故障引發(fā)的燃?xì)庑孤┗蚱渌蛟斐傻钠矿w溫度過高等異常狀態(tài)發(fā)生，這些異常狀況一旦發(fā)生，且不能及時(shí)被用戶發(fā)現(xiàn)處理的話，將會(huì)給行車安全及司乘人員的生命安全帶來巨大的威脅。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種車用儲(chǔ)氣瓶異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，該裝置可及時(shí)有效地檢測(cè)出車用儲(chǔ)氣瓶所發(fā)生瓶體移位、瓶體溫度異常及燃?xì)庑孤┑犬惓顟B(tài)，具有異常狀態(tài)發(fā)生的信息提示功能及語音告警功能，可有效避免因儲(chǔ)氣瓶異常狀態(tài)導(dǎo)致的不安全事故的發(fā)生，最大限度保證行車安全及司乘人員生命安全。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種車用儲(chǔ)氣瓶異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:包括一個(gè)檢測(cè)主機(jī)和一個(gè)與它以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無線藍(lán)牙方式連接的報(bào)警主機(jī)，所述檢測(cè)主機(jī)包括氣敏傳感器，信號(hào)放大電路、數(shù)字式溫度傳感器、瓶體移動(dòng)感知模塊、微控制器一、瓶體預(yù)警溫度設(shè)置、藍(lán)牙通信模塊一等模塊，所述氣敏傳感器通過信號(hào)放大電路與微控制器一中AD變換輸入端連接,所述數(shù)字式溫度傳感器與微控制器一的輸入端相連，所述瓶體移動(dòng)感知模塊與微控制器一的I/O 口相連，所述瓶體預(yù)警溫度設(shè)置與微控制器一輸入端相連，所述藍(lán)牙通信模塊一與微控制器一的通用串行數(shù)據(jù)總線接口連接；所述報(bào)警主機(jī)包括藍(lán)牙通信模塊二、微控制器二，狀態(tài)顯示、語音告警、手動(dòng)復(fù)位等模塊，所述藍(lán)牙通信模塊二與微控制器二的通用串行數(shù)據(jù)總線接口相連，所述狀態(tài)顯示模塊和語音告警模塊分別與微控制器二輸出端相連，所述手動(dòng)復(fù)位與微控制器二復(fù)位信號(hào)輸入端相連。
[0005]上述一種車用儲(chǔ)氣瓶異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述氣敏傳感器為可檢測(cè)甲烷、丙烷、丁烷等氣體成分的可燃?xì)怏w檢測(cè)傳感器MQ-4 ;
[0006]上述一種車用儲(chǔ)氣瓶異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述數(shù)字式溫度傳感器為可編程單總線數(shù)字式溫度傳感器DS18B20 ；
[0007]上述一種車用儲(chǔ)氣瓶異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述瓶體移動(dòng)感知模塊采用超聲波測(cè)距傳感器模塊HY-SRF05 ；
[0008]上述一種車用儲(chǔ)氣瓶異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述瓶體預(yù)警溫度設(shè)置為4*4矩陣鍵盤；[0009]上述一種車用儲(chǔ)氣瓶異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述微控制器一、微控制器二均為AVR8位微處理器ATmegal28L ；
[0010]上述一種車用儲(chǔ)氣瓶異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述藍(lán)牙通信模塊一、藍(lán)牙通信模塊二均為HWff-S 1800 ；
[0011]上述一種車用儲(chǔ)氣瓶異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述狀態(tài)顯示為IXD12864液晶顯示屏；所述語音告警模塊由數(shù)字式語音錄放芯片APR9600和與它相接的語音功放電路組成。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0013]1、本實(shí)用新型可彌補(bǔ)當(dāng)前油氣兩用汽車中對(duì)車用儲(chǔ)氣瓶工作狀態(tài)檢測(cè)功能的缺失和不足，除了具有燃?xì)庑孤z測(cè)功能之外，還可對(duì)瓶體溫度異常、因固定裝置松動(dòng)引起的瓶體位置移動(dòng)等異常狀況實(shí)施及時(shí)有效的檢測(cè)及預(yù)警，可有效避免因這些瓶體狀態(tài)異常而引起的不安全事故的發(fā)生。
[0014]2、本實(shí)用新型中檢測(cè)主機(jī)與報(bào)警主機(jī)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無線藍(lán)牙通信，安裝時(shí)不用對(duì)現(xiàn)有車用儲(chǔ)氣瓶及其輸氣管道的結(jié)構(gòu)做任何改動(dòng)，安裝及使用方便。
[0015]3、本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能全面、實(shí)現(xiàn)成本低，使用效果好，適于在所有油氣兩用汽車用戶中推廣使用。
[0016]綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能全面、安裝使用方便，成本低廉，性能穩(wěn)定可靠，可滿足用戶對(duì)車載天然氣儲(chǔ)氣瓶異常狀態(tài)檢測(cè)的需求。
[0017]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。
[0019]附圖標(biāo)記說明:
[0020]I一檢測(cè)主機(jī)；1-1 一氣敏傳感器；1-2—信號(hào)放大電路；1-3—數(shù)字式溫度傳感器；
1-4一瓶體移動(dòng)感知模塊；1-5—微控制器一 ；1-6—瓶體預(yù)警溫度設(shè)置；1-7藍(lán)牙通信模塊一 ;2一報(bào)警主機(jī)；2_1—藍(lán)牙通/[目模塊二 ；2_2—微控制器二 ；2_3—狀態(tài)顯不；2_4—語首告警；2-5—手動(dòng)復(fù)位。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1所示的一種車用儲(chǔ)氣瓶異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，包括一個(gè)檢測(cè)主機(jī)I和一個(gè)與它以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無線藍(lán)牙方式連接的報(bào)警主機(jī)2，所述檢測(cè)主機(jī)I中用于檢測(cè)泄漏天然氣氣體濃度的氣敏傳感器1-1通過信號(hào)放大電路1-2與微處理器一 1-5中AD變換輸入端相連,用于檢測(cè)瓶體溫度的數(shù)字式溫度傳感器1-3與微控制器一 1-5的輸入端相連，用于檢測(cè)瓶體位置移動(dòng)的瓶體移動(dòng)感知模塊1-4與微控制器一 1-5的I/O 口相連，用設(shè)置瓶體溫度檢測(cè)閾值的瓶體預(yù)警溫度設(shè)置1-6與微控制器一 1-5的輸入端相連,藍(lán)牙通信模塊一 1-7與微控制器一 1-5的通用串行數(shù)據(jù)總線接口相連；所述報(bào)警主機(jī)2中的藍(lán)牙通信模塊二 2-1與微控制器二 2-2的通用串行數(shù)據(jù)總線接口相連，用于顯示異常狀態(tài)提示信息的狀態(tài)顯示模塊2-3和用于實(shí)施異常狀況語音告警功能的語音告警模塊2-4分別與微控制器二 2-2輸出端相連，手動(dòng)復(fù)位2-5與微控制器二 2-2復(fù)位信號(hào)輸入端相連。[0022]本實(shí)施例中，所述氣敏傳感器1-1為可燃?xì)怏w檢測(cè)傳感器MQ-4，MQ-4可檢測(cè)多種可燃性氣體成份，對(duì)以甲烷為主要成分的天然氣具有良好的靈敏度，同時(shí)對(duì)丙烷、丁烷等氣體也有較好靈敏度，是一款適合多種應(yīng)用的低成本傳感器。
[0023]本實(shí)施例中，所述數(shù)字式溫度傳感器1-3為可編程單總線數(shù)字式溫度傳感器DS18B20，其溫度測(cè)量范圍為_55°C至+125°C，測(cè)量精度為±0.5°C，可支持單總線多點(diǎn)溫度檢測(cè)功能。
[0024]本實(shí)施例中，所述瓶體移動(dòng)感知模塊1-4采用超聲波測(cè)距傳感器模塊HY-SRF05，該傳感器模塊有效探測(cè)距離在2cm-450cm之間，最高精度可達(dá)0.3cm,感應(yīng)角度不大于15度，可有效檢測(cè)出因瓶體位置移動(dòng)而引起的探測(cè)距離變化。
[0025]本實(shí)施例中，所述微控制器一(1-5)、微控制器二(2-2)均為ATmegal28L,ATmegal28L是ATMEL公司的一款高性能、低功耗的AVR8位微處理器，具有128K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash、8路10位ADC及兩個(gè)可編程的通用同步/異步串行接收發(fā)送器(USART)，可有效滿足本實(shí)施例中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、AD變換及與藍(lán)牙模塊連接的需求。
[0026]本實(shí)施例中，所述藍(lán)牙通信模塊一(1-7)、藍(lán)牙通信模塊二(2-1)均為藍(lán)牙模塊HWW-S1800,該模塊是以CSR公司的BlueCore4芯片為基礎(chǔ)，按照標(biāo)準(zhǔn)Classl藍(lán)牙2.0版本規(guī)范設(shè)計(jì)的2.4GHz藍(lán)牙通信模塊，支持所有藍(lán)牙協(xié)議，采用藍(lán)牙虛擬串口(SPP)通信模式實(shí)現(xiàn)通用串行接口與藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸之間的相互轉(zhuǎn)換，并可利用AT指令為模塊設(shè)置控制參數(shù)或發(fā)布控制命令，使用方法簡(jiǎn)單。
[0027]本實(shí)施例中，所述瓶體預(yù)警溫度設(shè)置1-6為4*4矩陣鍵盤；所述狀態(tài)顯示2-3為IXD12864液晶顯示；所述語音告警模塊2-4由數(shù)字式語音錄放芯片APR9600和與它相接的語音功放電路組成。
[0028]使用時(shí)，在用戶確認(rèn)儲(chǔ)氣瓶安裝及工作狀態(tài)正常后，將檢測(cè)主機(jī)I安裝在汽車后備箱中儲(chǔ)氣瓶安裝位置處，并保證氣敏傳感器1-1、數(shù)字式溫度傳感器1-3及瓶體移動(dòng)感知模塊1-4能及時(shí)檢測(cè)到瓶體異常狀態(tài)，特別是瓶體移動(dòng)感知模塊1-4，安裝時(shí)必須保證其收發(fā)感應(yīng)角度在15度以內(nèi)，以便準(zhǔn)確接收回波信號(hào)；將報(bào)警主機(jī)2安裝在汽車駕駛室儀表臺(tái)上，上述安裝過程完成后啟動(dòng)裝置。裝置啟動(dòng)后，首先由用戶通過檢測(cè)主機(jī)I中的瓶體預(yù)警溫度設(shè)置1-6設(shè)定瓶體溫度異常告警閾值，由檢測(cè)主機(jī)I中的氣敏傳感器1-1將首次采集到儲(chǔ)氣瓶附近的氣體濃度值經(jīng)信號(hào)放大電路1-2送往微控制器一 1-5處理并存儲(chǔ)，并將此值作為燃?xì)庑孤z測(cè)的數(shù)據(jù)比較閾值，由瓶體移動(dòng)感知模塊1-4將首次采集的探測(cè)距離數(shù)據(jù)送往微控制器一 1-5處理并存儲(chǔ)，以此作為瓶體位置移動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)的數(shù)據(jù)比較基準(zhǔn)值，通過以上過程，檢測(cè)主機(jī)I完成瓶體異常狀態(tài)檢測(cè)閾值及基準(zhǔn)值的初始化設(shè)置。初始化設(shè)置完成后，檢測(cè)主機(jī)I便進(jìn)入持續(xù)檢測(cè)狀態(tài)，在一個(gè)檢測(cè)周期內(nèi)，微控制器一 1-5依次讀取并分析來自氣敏傳感器1-1、數(shù)字式溫度傳感器1-3、瓶體移動(dòng)感知模塊1-4的檢測(cè)數(shù)據(jù)；對(duì)于氣敏傳感器1-1的檢測(cè)數(shù)據(jù)，微控制器一 1-5主要分析當(dāng)前檢測(cè)值是否大于其初始閾值，從而判定是否發(fā)生燃?xì)庑孤粚?duì)于數(shù)字式溫度傳感器1-3的檢測(cè)數(shù)據(jù)，微控制器一 1-5主要分析當(dāng)前檢測(cè)值是否大于用戶設(shè)定閾值，從而判定瓶體溫度是否異常；對(duì)于瓶體移動(dòng)感知模塊1-4的檢測(cè)數(shù)據(jù)，微控制器一 1-5主要分析當(dāng)前檢測(cè)距離值是否等于基準(zhǔn)值，從而判定瓶體位置是否發(fā)生移動(dòng)；當(dāng)分析結(jié)果顯示瓶體出現(xiàn)相應(yīng)的異常狀態(tài)時(shí)，由微控制器一 1-5產(chǎn)生與該異常狀態(tài)對(duì)應(yīng)的控制命令字，同時(shí)微控制器一 1-5利用AT指令控制藍(lán)牙通信模塊一 1-7，建立檢測(cè)主機(jī)I與報(bào)警主機(jī)2之間的無線藍(lán)牙通信連接，并通過此通信連接將控制命令字發(fā)往報(bào)警主機(jī)2，報(bào)警主機(jī)2利用藍(lán)牙通信模塊二 2-1接收來自檢測(cè)主機(jī)I的控制命令字，并由微控制器二 2-2分析出該控制命令字對(duì)應(yīng)的瓶體異常狀態(tài)類型，隨后微控制器二 2-2分別向狀態(tài)顯示模塊2-3、語音告警模塊2-4發(fā)送控制命令，使?fàn)顟B(tài)顯示模塊2-3以文字滾動(dòng)方式顯示與該瓶體異常狀態(tài)類型對(duì)應(yīng)的文字提示信息，使語音告警模塊
2-4播放與該瓶體異常狀態(tài)類型對(duì)應(yīng)的語音告警信息，文字提示信息及語音告警信息一直持續(xù)，直至用戶采用手動(dòng)復(fù)位2-5復(fù)位系統(tǒng)后停止。
[0029] 以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種車用儲(chǔ)氣瓶異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，包括一個(gè)檢測(cè)主機(jī)(I)和一個(gè)與它以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)藍(lán)牙通信方式連接的報(bào)警主機(jī)(2)，所述檢測(cè)主機(jī)(I)中包括用于檢測(cè)泄漏天然氣氣體濃度的氣敏傳感器(1-1)、用于氣敏傳感器(1-1)輸出信號(hào)放大的信號(hào)放大電路(1-2)、用于檢測(cè)儲(chǔ)氣瓶瓶體溫度的數(shù)字式溫度傳感器(1-3)、用于檢測(cè)儲(chǔ)氣瓶位置移動(dòng)的瓶體移動(dòng)感知模塊(1-4)、微控制器一(1-5)、用于設(shè)定瓶體溫度告警閾值的瓶體預(yù)警溫度設(shè)置(1-6)及藍(lán)牙通信模塊一(1-7)，氣敏傳感器(1-1)通過信號(hào)放大電路(1-2)與微處理器一(1-5)中AD變換輸入端相連,數(shù)字式溫度傳感器(1-3)與微控制器一(1-5)的輸入端相連，瓶體移動(dòng)感知模塊(1-4)與微控制器一(1-5)的I/O 口相連，瓶體預(yù)警溫度設(shè)置(1-6)與微控制器一(1-5)的輸入端相連,藍(lán)牙通信模塊一(1-7)與微控制器一(1-5)的通用串行數(shù)據(jù)總線接口相連；所述報(bào)警主機(jī)(2)中包括微控制器二(2-2)，與微控制器二(2-2)的通用串行數(shù)據(jù)總線接口相連的藍(lán)牙通信模塊二(2-1)， 與微控制器二(2-2)輸出端分別相連的用于顯示異常狀態(tài)提示信息的狀態(tài)顯示模塊(2-3)和用于實(shí)施異常狀況語音告警功能的語音告警模塊(2-4)，與微控制器二(2-2)復(fù)位信號(hào)輸入端相連的手動(dòng)復(fù)位(2-5)。
2.如權(quán)利要求1所述一種車用儲(chǔ)氣瓶異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述氣敏傳感器(1-1)為可檢測(cè)甲烷、丙烷、丁烷等氣體成分的可燃?xì)怏w檢測(cè)傳感器MQ-4。
3.如權(quán)利要求1所述一種車用儲(chǔ)氣瓶異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述數(shù)字式溫度傳感器(1-3)為可編程單總線數(shù)字式溫度檢測(cè)傳感器DS18B20。
4.如權(quán)利要求1所述一種車用儲(chǔ)氣瓶異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述瓶體移動(dòng)感知模塊(1-4)為超聲波測(cè)距傳感器模塊HY-SRF05。
5.如權(quán)利要求1所述一種車用儲(chǔ)氣瓶異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述微控制器一 (1-5)、微控制器二(2-2)均為AVR8位微處理器ATmegal28L。
6.如權(quán)利要求1所述一種車用儲(chǔ)氣瓶異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述藍(lán)牙通信模塊一(1-7)、藍(lán)牙通信模塊二(2-1)均為藍(lán)牙模塊HWff-S 1800。
7.如權(quán)利要求1所述一種車用儲(chǔ)氣瓶異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述瓶體預(yù)警溫度設(shè)置(1-6)為4*4矩陣鍵盤；所述狀態(tài)顯示(2-3)為液晶顯示屏IXD12864;所述語音告警(2-4)由數(shù)字式語音錄放芯片APR9600和與它相接的語音功放電路組成。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK203719696SQ201420093987
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年3月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月3日
【發(fā)明者】王戰(zhàn)備 申請(qǐng)人:陜西理工學(xué)院