[发明专利]一种农业机械柴油机实时运行工况监测仪

摘要

本发明公开了一种农业机械柴油机实时运行工况监测仪，包括工控盒和安装在工控盒内的电路板；电路板上集成有控制器模块、RS485模块、影像采集模块、CAN通信模块、数字信号模拟信号采集模块、蓝牙通信模块、GPRS DTU通信模块等；工控盒上集成有LCD模块、按键模块以及各类接口等；本发明考虑了部分农业机械比较落后，不含CAN总线，无法通过CAN模块直接读取柴油机工况信息，增加了数字信号模拟信号采集模块，通过外接传感器采集所需工况信息；对于农业机械柴油机上狭小空间难以安装体积较大的高精度转速传感器的难题，本发明采用分段处理方法，使得普通转速传感器也能有较高精度。本发明监测仪具有造价低廉，集成度高，功能完备，操作简单，体积小巧的优点。

主权项

1.一种农业机械柴油机实时运行工况监测仪，其特征在于，包括工控盒和安装在工控盒内的电路板；所述电路板上集成有控制器模块、RS485模块、影像采集模块、CAN通信模块、数字信号模拟信号采集模块、GPS模块、时钟模块、电源模块、蓝牙通信模块、GPRS DTU通信模块和内存卡模块；所述工控盒上集成有LCD模块、按键模块以及CAN接口、RS485接口、内存卡插槽、视频输入接口、电源接口、若干数字信号输入接口、若干模拟信号输入接口；所述控制器模块分别与RS485模块、影像采集模块、CAN通信模块、数字信号模拟信号采集模块、GPS模块、时钟模块、电源模块、蓝牙通信模块、GPRS DTU通信模块、LCD模块、内存卡模块、按键模块连接；所述控制器模块包括单片机以及对应的晶振电路、电压转换电路，所述晶振电路与时钟模块连接，所述电压转换电路与电源模块连接；所述RS485模块通过RS485接口与安装在农业机械顶部的小型气象站连接，将实时采集的环境温度、湿度、气压、风速信号输入控制器模块；所述影像采集模块通过视频输入接口与安装在农业机械顶部的摄像头连接，将实时采集的影像数据输入控制器模块；所述CAN通信模块与农业机械柴油机的CAN总线连接，将工况数据输入控制器模块，此模块适用于含有CAN总线的农业机械柴油机；所述数字信号模拟信号采集模块包括数字/模拟信号调理电路，作为备用信号采集通道，连接安装在农业机械柴油机上的传感器，将工况数据输入控制器模块，此模块适用于不含CAN总线的农业机械柴油机；所述工况数据包括发动机主轴转速、油门位移；对于发动机主轴转速的测量具体为：将单片机的IC模块与定时器TIMER结合，采用分段法处理转速传感器输入给单片机的脉冲信号，对于0‑1000rpm的低转速区间，采用单次计时法，定时器TIMER记录两次脉冲信号产生的IC中断的时间间隔，即可换算成脉冲信号的频率，从而计算出转速；对于1000‑3500rpm的高转速区间，采用定时计次法，单片机IC模块与定时器TIMER绑定，定时器TIMER设定800ms，IC模块捕捉这800ms中产生的IC中断次数，即可换算成脉冲信号的频率，从而计算出转速；所述GPS模块用于接收卫星发送的经纬度、海拔信息并输入控制器模块；所述时钟模块为整个监测仪提供准确的年月日分秒时间信息，内置的纽扣电池在系统电源断开时，能够保证时间运行准确；所述电源模块包括稳压电路以及12V转5V，5V转3.3V的电压转换电路，稳压电路用于调理从农业机械桥接到所述监测仪的12V直流电；所述内存卡模块用于存储所述监测仪的数据；所述LCD模块用于显示所述监测仪的数据；所述GPRS DTU通信模块与服务器建立无线网络连接，所述蓝牙通信模块与移动终端设备建立连接；该监测仪安装在目标农业机械上，该监测仪能够与服务器建立无线网络连接，监测仪将采集的柴油机实时运行工况数据、农机工作影像、工作环境参数、地理位置信息通过无线网络发送到服务器上并存储；用户终端可通过web访问服务器读取相关数据，并可通过服务器将用户指令发送到所述监测仪；用户还可使用移动终端设备通过蓝牙访问所述监测仪，读取相关数据，发送用户指令。