一种矿用汽车轮胎压力和温度无线监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种矿用汽车轮胎压力和温度无线监测系统，系统包括发送端、接收端和中继端；该系统通过发送端的传感器模块实时的监测轮胎的压力、温度和电源的电压，通过无线的方式将这些信息发送到接收端，接收端将发送过来的数据显示在显示装置上，如果所发送的数据异常，系统就会报警，提醒驾驶员采取相应的措施；该系统还可以将接收到的数据通过远程发送模块传到远端的控制中心，便于控制中心对矿用汽车的统一调度和管理，该系统还带有中继端，提高了数据的传输距离。本实用新型专利技术有益效果是：能够有效的监控矿用汽车等大型车辆轮胎内的温度和压力情况。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种监测系统，主要是抗电磁干扰的无线监测系统，特别是矿用汽车轮胎压力和温度无线监测系统。
技术介绍
轮胎气压是影响汽车行驶性能和安全性能的重要指标，轮胎气压太高，会加快轮胎的磨损，容易造成胎冠部位爆裂，同时因与地面摩擦力减小，还会影响制动性能；轮胎气压过低或漏气，与地面的摩擦力成倍增加，也会加速轮胎的磨损，同时增加油耗；由于轮胎胎侧是轮胎的薄弱部位，气压过低时，会不断受到挤压和拉伸，易造成疲劳失效，发生爆胎。 所以对轮胎气压进行实时监控是保证轮胎安全的重要手段。目前，轮胎压力监测系统(TPMS，Tire Pressure Monitor System)主要分为两种类型一种为间接式(Wheel-Speed Based TPMS，简称WSB)，这种系统是通过汽车ABS系统的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别，以达到监测胎压的目的。该类型系统造价相对较低，已经装备了 ABS(每个轮胎装备1个轮速传感器)的汽车只需对软件进行升级，主要缺点是无法对两个以上轮胎同时缺气的状况以及全速行驶时进行判断，无法判定故障轮胎的具体位置，不能实时反映轮胎压力；另一种是直接式(Pressurelensor Based TPMS，简称PSB)，这种系统是通过在每一个轮胎上安装高灵敏度的传感器，在行车或静止的状态下实时监视轮胎的压力、温度等数据，并通过无线方式发射到接收器，在显示器上显示各种数据变化。当轮胎气压太低或漏气时，系统会自动报警。随时测定每个轮胎内部的实际瞬压， 容易确定故障轮胎，从功能和性能上均优于间接式TPMS，是现今普遍采用的技术方式。矿用汽车是用于冶金矿山、露天煤矿、水利电力建设工地等场所运送散装物料的设备，具有质量大、体积大、载重量大等特点。由于矿用汽车的轮胎非常巨大，如不及时掌握其内部的气压和温度信息，会造成设备损坏和人员伤亡，给国家和企业带来不可弥补的损失，因此矿用汽车的胎压监测就显得非常重要。现有检测胎压获得的信号通常是采用无线的方式进行传输，由于矿用汽车通常采用电机驱动，并且功率巨大，在其周围存在着非常强的电磁场，此时胎压信号的传输就要特别处理。另外，矿车轮胎压力是普通汽车的几倍或十几倍，需要传感器具有较高的防护等级，如何对传感器进行包装处理也是问题。现有的直接式轮胎压力监测系统在用于矿用汽车时也存在着明显的不足，主要有以下几个方面1)现有轮胎压力监测系统测压范围比较低，无法直接用于矿用汽车的胎压监测；2)现有轮胎压力监测系统安装方式采用靠近气门处安装，所测的温度不能准确反映汽车轮胎内部的真实温度，并且安装方式复杂，成本高。3)现有轮胎压力监测系统主要采用单车模式，没有和其他车辆一起组成网络，缺乏统一管理。4)现有轮胎压力监测系统在车轮由电动轮驱动，电磁干扰大的环境中，信号传输稳定性差，误码率高，传输距离近，无法对汽车轮胎内的压力和温度进行有效的监测。综上所述，由于现有的轮胎压力监测系统存在着诸多不足，因此需要一种适用于矿用汽车的胎压监测系统，使其能准确的监测矿用汽车的轮胎压力和温度，并能够保证无线信号的稳定传输；此外，还需对众多矿用汽车进行统一管理，使之更能安全可靠的在复杂和恶劣的工作环境中发挥更大的作用。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述不足，而提供一种矿用汽车轮胎压力和温度无线监测系统。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现矿用汽车轮胎压力和温度无线监测系统包括发送端、接收端和中继端；其中发送端包括传感器、射频发送模块、控制器、天线和电源模块；中继端包括天线、射频接收模块、信号放大模块、控制器、射频发送模块和电源模块；接收端包括天线、射频接收模块、信号放大模块、控制器、显示装置、报警装置和电源模块；其特征在于用定制补胎胶片将发送端固定安装在轮胎内部，发送端位于定制补胎胶片与轮胎内壁或轮圈之间，其中所述定制补胎胶片与轮胎内壁或轮圈之间通过补胎专用胶水粘接固定；所述定制补胎胶片与普通补胎胶片相比，面积更大，厚度更厚，而且具有供传感器与轮胎内气体接触的气孔。其中，系统中的接收端通过远程发送模块与控制中心联络，将工作现场的众多汽车组成网络，接受控制中心的统一管理，如果驾驶员疏忽或接收端显示装置异常(低温下显示屏易花屏)，驾驶员未在规定的时间内处理报警，此报警信号可在控制中心，以电脑显示屏全屏红色闪烁和声音报警提示有故障车辆，并提供车辆序号。其中，接收端的远程发送模块与控制中心的通信采用GPRS、HSCSD、WAP、EDGE、 Bluetooth、EPOC、TD-SCDMA, WCDMA, CDMA、CDMA2000、CDMA-EVDO、LTE 或 WIMAX 的方式。其中，所述传感器包括温度传感器、压力传感器和电压传感器。其中，发送端和中继端之间、接收端和中继端之间以及发送端和接收端之间的无线通信频率是 315MHz、433MHz、868MHz、915MHz 或 2. 4GHz 频段。其中，中继端安装在接收端和发送端传输的路线之间，并且中继端可以安装一个或多个。其中，发送端的传感器，采用高精度集成传感器。其中，系统中各部分的控制器采用通用小封装的微型处理器。其中，系统中各部分的控制器采用51系列、MSP430系列、AVR系列或Freescale系列的8位或16位处理器。 其中，系统中的射频采用小封装集成芯片。其中，系统中发送端的天线采用微型天线，其他部分的天线采用小型天线或微型天线。其中，系统中接收端的显示装置采用能够同时显示全部轮胎内压力、温度和各发送端模块供电电压的IXD或LED。其中，系统中的报警装置包括声音警报和灯光警报。其中，所述的声音警报采用喇叭，所述的灯光警报采用具有警示色和闪烁功能的灯泡或LED。其中，系统中的发送端的器件采用抗高气压处理。其中，一个轮胎安装一个或多个发送端，一个汽车安装一个接收端，一个汽车安装一个或多个中继端，一辆汽车为一个小的无线传感器网络，系统中各个模块通信引入无线传感器网络通信机制，具有抗干扰能力强，零数据丢失等优点。本技术的特征及优点在于该系统能够监测巨大型车辆轮胎的温度和压力，能够满足一些特殊用途车辆的轮胎的温度和压力的需求。本技术的另一特征和优点在于该系统引入了中继端，使无线传输距离更远， 传输信号稳定，抗干扰能力强，误码率低，能够满足一些车身特别长的汽车轮胎的温度和压力的监测。本技术的再一特征和优点在于该系统的接收端安装在轮胎的内部，与轮胎内的气体充分接触，更能准确的反映轮胎的实际温度和压力信息，并且安装简单方便，可靠性尚ο本技术的又一特征和优点在于该系统带有远程发送模块，将每个矿用汽车的轮胎信息能够及时的发送到控制中心，控制中心可以对现场工作的矿用汽车进行组网，通过及时了解网内众多矿用汽车的工作情况，统一管理，使矿用汽车能够在复杂、恶劣的工作环境中高效、有序的工作。附图说明图1是本技术的总体安装示意图；图2是本技术的网络控制图；图3是本技术的接收端安装图；图4是本技术的系统工作图；图5是本技术的发送端原理图；图6是本技术的中继端原理图；图7是本技术的接收端原理图；图8是本技术的发送端工作流程图；图9是本技术的接收端工作流程图。具体实施方式本技术所述的矿用汽本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种矿用汽车轮胎压力和温度无线监测系统，系统包括发送端、接收端和中继端；其中发送端包括传感器、射频发送模块、控制器、天线和电源模块；中继端包括天线、射频接收模块、信号放大模块、控制器、射频发送模块和电源模块；接收端包括天线、射频接收模块、信号放大模块、控制器、显示装置、报警装置和电源模块；其特征在于：用定制补胎胶片将发送端固定安装在轮胎内部，发送端位于定制补胎胶片与轮胎内壁或轮圈之间，其中所述定制补胎胶片与轮胎内壁或轮圈之间通过补胎专用胶水粘接固定；定制补胎胶片具有供传感器与轮胎内气体接触的气孔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔彦岭，齐洪东，
申请(专利权)人：中电国科北京科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11