汽车运行状态监测系统技术方案

本发明专利技术及一种汽车运行状态监测系统，具体由发动机转速感知节点、发动机振动感知节点、轮胎胎压感知节点、轮胎温湿度感知节点、排气管氧浓度感知节点、汇聚节点、上位机监测中心组成；系统采用LORA模块与NB‑IoT模块相结合实现汽车监测信息的无线通信，具有无线网络覆盖面积广、通信距离长、能耗低等优点。系统实时远程监测并存储汽车状态参数信息，能够帮助汽车生产厂家提供长期的技术指标参数，通过反馈的数据了解汽车健康状况并提醒车主进行车辆保养，同时用户通过监测的汽车相关数据了解汽车的运行状态，减少不必要的汽车维护成本。

【技术实现步骤摘要】
汽车运行状态监测系统
本专利技术涉及物联网技术应用领域，具体是一种汽车运行状态监测系统。
技术介绍
随着汽车技术的不断发展，人们对于汽车运行的安全性和可靠性提出更高的要求，汽车运行的远程实时监控对于驾驶员的安全驾驶和车辆安全检测具有重要意义。目前，结合国内外研究现状，汽车运行状态远程监测技术主要以ITS技术、GPS技术、GPRS/GPS技术为主。其中，基于ITS技术的汽车远程监测系统可分为软件和硬件两大部分。软件主要由车辆运行状态监测模块、故障诊断模块组成，硬件由车载通信设备、报警装置以及微处理器等组成。其中两个软件模块与车载通信模块均配有接口，以便及时地将车辆运行中的异常情况和诊断结果分别发送到交通指挥中心和汽车维修中心。然而系统将汽车监测和故障诊断全部集中在车辆上，单靠简单的车辆微机很难实现。GPS车辆监测系统基于集群移动通信，通信系统受通信模式限制，单靠GPS很难实现汽车的远程监测。GPRS/GPS汽车远程监测系统采用GPRS技术实现无线通信，而利用GPRS通信技术的系统在通信过程时常会出现包丢失现象、实际速率比理论值低、终端不支持无线终止功能等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种汽车运行状态监测系统；该汽车运行状态监测系统具有无线网络覆盖面积广、通信距离长、能耗低等优点。本专利技术实现专利技术目的采用如下技术方案：一种汽车运行状态监测系统，具体由发动机转速感知节点、发动机振动感知节点、轮胎胎压感知节点、轮胎温湿度感知节点、排气管氧浓度感知节点、汇聚节点、上位机监测中心组成。发动机转速感知节点、发动机振动感知节点、轮胎胎压感知节点、轮胎温湿度感知节点、排气管氧浓度感知节点与汇聚节点分别采用LPWAN通信，汇聚节点与上位机监控中心采用LPWAN进行通信。作为优选，本专利技术提供的一种汽车运行状态监测系统，其发动机转速感知节点由由曲轴位置传感器(1)、微处理器(701)、直流电源(8)、LORA模块(901)组成，曲轴位置传感器(1)、LORA模块(901)的引脚通过导线与微处理器(701)的IO引脚相连，直流电源(8)分别与曲轴位置传感器(1)、LORA模块(901)及微处理器(701)通过导线相连，用于为曲轴位置传感器(1)、LORA模块(901)及微处理器(701)供电；作为优选，本专利技术提供的一种汽车运行状态监测系统，其发动机振动感知节点采用爆震传感器(2)、LORA模块(901)、微处理器(701)、直流电源(8)组成，爆震传感器(2)、LORA模块(901)的引脚通过导线与微处理器(701)的IO引脚相连，直流电源(8)分别与爆震传感器(2)、LORA模块(901)及微处理器(701)通过导线相连，用于为爆震传感器(2)、LORA模块(901)及微处理器(701)供电；作为优选，本专利技术提供的一种汽车运行状态监测系统，其燃油温度感知节点由燃油温度传感器(3)、LORA模块(901)、微处理器(701)、直流电源(8)组成，燃油温度传感器(3)、LORA模块(901)的引脚通过导线与微处理器(701)的IO引脚相连，直流电源(8)分别与燃油温度传感器(3)、LORA模块(901)及微处理器(701)通过导线相连，用于为燃油温度传感器(3)、LORA模块(901)及微处理器(701)供电；作为优选，本专利技术提供的一种汽车运行状态监测系统，其轮胎胎压感知节点由压力传感器(4)、LORA模块(902)、微处理器(702)、直流电源(8)组成，压力传感器(4)、LORA模块(902)的引脚通过导线与微处理器(702)的IO引脚相连，直流电源(8)分别与压力传感器(4)、LORA模块(902)及微处理器(702)通过导线相连，用于为压力传感器(4)、LORA模块(902)及微处理器(702)供电；作为优选，本专利技术提供的一种汽车运行状态监测系统，其轮胎温湿度感知节点由温湿度传感器(5)、LORA模块(902)、微处理器(702)、直流电源(8)组成，温湿度传感器(5)、LORA模块(902)的引脚通过导线与微处理器(702)的IO引脚相连，直流电源(8)分别与温湿度传感器(5)、LORA模块(902)及微处理器(702)通过导线相连，用于为温湿度传感器(5)、LORA模块(902)及微处理器(702)供电；作为优选，本专利技术提供的一种汽车运行状态监测系统，其排气管氧浓度感知节点由氧传感器(6)、LORA模块(903)、微处理器(703)、直流电源(8)组成，氧传感器(6)、LORA模块(903)的引脚通过导线与微处理器(703)的IO引脚相连，直流电源(8)分别与氧传感器(6)、LORA模块(903)及微处理器(703)通过导线相连，用于为氧传感器(6)、LORA模块(903)及微处理器(703)供电；作为优选，本专利技术提供的一种汽车运行状态监测系统，其汇聚节点由LORA模块(904)、NB-IoT模块(12)、微处理器(10)、直流电源(11)组成。LORA模块(904)、NB-IoT模块(12)的相应引脚分别通过导线与微处理器(10)的引脚相连、直流电源(11)分别与LORA模块(904)、NB-IoT模块(12)及微处理器(10)通过导线相连，用于为LORA模块(904)、NB-IoT模块(12)及微处理器(10)供电。有益效果：本专利技术与现有技术相比，其有益效果体现在：系统采用LORA模块与NB-IoT模块相结合实现汽车监测信息的无线通信，具有以下优点：1)网络覆盖广，相比传统GSM，一个基站可以提供10倍的面积覆盖,NB-IoT比LTE和GPRS基站提升了20dB的增益，能覆盖到地下车库、地下室、地下管道等信号难以到达的地方；2)NB-IoT的海量连接，200KHz的频率可以提供10万个联接；3)低功耗，NB-IoT引入了eDRX省电技术和PSM省电模式，进一步降低了功耗，延长了电池使用时间；4)系统集成度高，能够对于汽车的多项状态指标进行实时远程监测，帮助汽车生产厂家提供长期的技术指标参数，通过反馈的数据了解汽车健康状况并提醒车主进行车辆保养，同时用户通过监测的汽车相关数据了解汽车的运行状态，减少不必要的汽车维护成本。附图说明图1是本专利技术的汽车运行状态感知节点结构图。图2是本专利技术的汇聚节点结构图。图3是本专利技术的原理图。其中，图1中：1—曲轴位置传感器，2—爆震传感器，3—燃油温度传感器，4—压力传感器，5—温湿度传感器，6—氧传感器，701—微处理器，702—微处理器，703—微处理器，8—供电电源，901—LORA模块，902—LORA模块，903—LORA模块。图2中：904—LORA模块，10—微处理器，11—供电电源，12—NB-IoT模块。具体实施方式以下通过具体实施例对本专利技术做进一步解释说明。如图1、图2所示，本专利技术的汽车运行状态监测系统中各节点的工作方式如下：发动机转速感知节点：将曲轴位置传感器1置于汽车分电器内，微处理器701通过控制曲轴位置传感器1检测汽车发动机转速，再将检测的转速通过LORA模块901发送到汇聚节点。发动机振动感知节点：将爆震传感器2置于气缸壁，微处理器701通过控制爆震传感器2检测汽车发动机振动频率，再将检测的振动频率通过LORA模块901发送到汇聚节点。燃油温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车运行状态监测系统，其特征在于，包括：发动机转速感知节点、发动机振动感知节点、轮胎胎压感知节点、轮胎温湿度感知节点、排气管氧浓度感知节点、汇聚节点、上位机监测中心。

【技术特征摘要】
1.一种汽车运行状态监测系统，其特征在于，包括：发动机转速感知节点、发动机振动感知节点、轮胎胎压感知节点、轮胎温湿度感知节点、排气管氧浓度感知节点、汇聚节点、上位机监测中心。2.根据权利要求1所述的一种汽车运行状态监测系统，其特征在于：发动机转速感知节点、发动机振动感知节点、轮胎胎压感知节点、轮胎温湿度感知节点、排气管氧浓度感知节点与汇聚节点分别采用LPWAN通信，汇聚节点与上位机监控中心采用LPWAN进行通信。3.根据权利要求1所述的一种汽车运行状态监测系统，其特征在于：发动机转速感知节点由曲轴位置传感器(1)、LORA模块(901)、微处理器(701)、直流电源(8)组成，曲轴位置传感器(1)、LORA模块(901)的引脚通过导线与微处理器(701)的IO引脚相连，直流电源(8)分别与曲轴位置传感器(1)、LORA模块(901)及微处理器(701)通过导线相连，用于为曲轴位置传感器(1)、LORA模块(901)及微处理器(701)供电。4.根据权利要求1所述的一种汽车运行状态监测系统，其特征在于：发动机振动感知节点采用爆震传感器(2)、LORA模块(901)、微处理器(701)、直流电源(8)组成，爆震传感器(2)、LORA模块(901)的引脚通过导线与微处理器(701)的IO引脚相连，直流电源(8)分别与爆震传感器(2)、LORA模块(901)及微处理器(701)通过导线相连，用于为爆震传感器(2)、LORA模块(901)及微处理器(701)供电。5.根据权利要求1所述的一种汽车运行状态监测系统，其特征在于：燃油温度感知节点由温度传感器(3)、LORA模块(901)、微处理器(701)、直流电源(8)组成，温度传感器(3)、LORA模块(901)的引脚通过导线与微处理器(701)的IO引脚相连，直流电源(8)分别与温度传感器(3)、LORA模块(901)及微处理器(701)通过导线相连，用于为温度传感器(3)、LORA模块(901)及微处理器(701)供电。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：曹健萍，李敬兆，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34