CN101782756A - 重型车尾气监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种重型车尾气监控系统，该系统包括：尾气监控终端，安装于重型车，用于实时采集、处理并存储所述重型车OBD数据和SCR信息，根据尾气监控上位平台的控制命令通过无线通信的方式将处理得到的数据传送至所述尾气监控上位平台；尾气监控上位平台，用于向多个尾气监控终端发送控制命令，实时接收多个尾气监控终端发送的数据。本发明的系统可实时监控OBD故障、SCR信息并其通过无线通信模块传输到尾气监控上位平台，为环保局和交管局等监管部门监控重型车尾气超标排放及执法提供依据，同时利用故障诊断平台通过短信息为车主提供车辆故障诊断和维修指南等一系列服务，既控制了重型车的尾气排放又保障了车辆的安全使用。

Description

重型车尾气监控系统
技术领域
本发明涉及环境保护技术领域，尤其涉及一种重型车尾气监控系统。
背景技术
车载诊断OBD-II(On-Board Diagnostics)起源于1982年。当时美国加州大气资源局(ARB)开始制定一项法规，要求自1988年开始所有在加州出售的车辆必须装备车载诊断系统，用以控制排放系统的失效。OBD-II标准的重点内容包括有功能定义的16针诊断座、电子通信协议、故障诊断码(DTC)、标准化的技术(测试方法、测试条件、网络环境等)。装有OBD-II的车辆诊断出系统故障时通过MIL灯提醒驾驶者，其车辆的废气排放量超标，需要进行修理。同时汽车动力总成控制模块(PCM)将故障信息存入存储器，故障诊断仪通过OBD-II接口从PCM中读取故障码(A、B、C、D四类)，根据故障码提示，指导维修人员快速定位故障点进行修理。目前国外在OBD-II的基础上发展了重型车OBD诊断系统(HD OBD)并试行，重型车OBD诊断系统具有先进性和有效性，但通常车主对MIL报警、SCR报警不会主动重视，至使尾气超标排放污染环境，同时使车辆进一步受损，甚至因故障导致事故。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：使监管者对重型车的OBD故障和SC R信息的监控能远程实时自动进行。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
本发明提供了一种重型车尾气监控系统，该系统包括：尾气监控终端，安装于重型车，用于实时采集、处理并存储所述重型车OBD数据和SCR信息，根据尾气监控上位平台的控制命令通过无线通信的方式将处理得到的数据传送至所述尾气监控上位平台；尾气监控上位平台，用于向多个尾气监控终端发送控制命令，实时接收多个尾气监控终端发送的数据。
优选地，所述尾气监控终端进一步包括：OBD连接器，用于与重型车OBD接口连接；OBD诊断模块，用于实时采集、处理并存储重型车OBD数据和SCR信息；无线通信模块，用于将所述OBD诊断模块处理得到的数据以无线通信的方式传送至所述尾气监控上位平台，并将接收的所述尾气监控上位平台的控制命令发送给所述OBD诊断模块。
优选地，该系统还包括：故障诊断平台，用于接收所述尾气监控上位平台传送的重型车故障数据，确定重型车故障解决方案，并将所述解决方案发送给车载移动终端；车载移动终端，用于与所述无线通信模块进行数据通信，接收所述尾气监控上位平台以及所述故障诊断平台发送的信息。
优选地，所述无线通信模块采用GPRS/CDMA或3G数据通信方式。
优选地，所述OBD诊断模块实时从所述OBD接口读取重型车OBD数据和SCR信息，对读取的OBD数据进行协议识别和转换、以及超标故障判断处理，确定超标故障信息，并按遵循的协议对所述OBD数据和SCR信息进行数据封装后存储。
优选地，该系统遵循SAE J1939协议及HJ 437-2008协议。
优选地，所述OBD诊断模块还用于实时侦测所述OBD连接器与OBD接口的连接故障，当所述连接断开后，自动进入掉电保护状态，记录系统脱机信息，并将其通过所述无线通信模块传送至所述尾气监控上位平台。
优选地，该系统通过所述OBD接口由重型车电瓶供电。
优选地，所述OBD连接器为插座头；所述OBD诊断模块为一端与所述OBD连接器连接的电路板；所述无线通信模块为一端与所述OBD连接器、及OBD诊断模块均连接的电路板；所述OBD诊断模块与所述无线通信模块电路板的另一端均通过电路板固定卡固定；固定连接的所述OBD连接器、OBD诊断模块、无线通信模块、及电路板固定卡置于长方体盒内，所述长方体盒的上、下盒盖通过四角处的螺钉固定。
优选地，所述长方体盒一侧设置有露出所述OBD连接器的豁口。
(三)有益效果
本发明的系统将OBD故障诊断、OBD诊断模块的MCU控制、GPRS/CDMA或3G无线通信进行整合应用到汽车环保技术领域，再配合环保局尾气监控上位平台的综合应用，为环保局和交管局等监管部门监控重型车尾气超标排放及执法提供依据，同时利用故障诊断平台通过短信息为车主提供车辆故障诊断和维修指南等一系列服务，既控制了重型车的尾气排放又保障了车辆的安全使用。此外，尾气监控终端的整体结构新颖合理，方便生产、安装和维护。
附图说明
图1为依照本发明一种实施方式的重型车尾气监控系统结构图；
图2为依照本发明一种实施方式的尾气监控终端立体分解图；
图3为依照本发明一种实施方式的尾气监控终端工作流程图。
具体实施方式
本发明提出的重型车尾气监控系统，结合附图和实施例详细说明如下。
如图1所示，依照本发明一种实施方式的重型车尾气监控系统包括：尾气监控终端，是软硬件结合的嵌入式系统，安装于重型车，用于实时采集、处理并存储所述重型车OBD数据和选择性催化还原(SCR)信息，并通过无线通信的方式将处理后的数据传送至尾气监控上位平台；尾气监控上位平台，用于对多个重型车尾气监控终端发送监控命令，实时接收多个尾气监控终端发送的数据。
尾气监控终端进一步包括：OBD连接器，用于与重型车OBD接口连接，使得该尾气监控终端直接由重型车OBD接口提供供电；OBD诊断模块，用于实时采集并处理重型车OBD故障码和SCR信息，对其进行超标故障判断处理，按照遵循的协议的要求封装数据；无线通信模块，用于将OBD诊断模块处理后的数据以无线通信的方式传送至尾气监控上位平台，并将接受的尾气监控上位平台的控制命令发送给OBD诊断模块，优选地，该无线通信模块采用GPRS/CDMA或3G通信模式，用数据通信或短信息方式将封装后的数据传送到运营商(如移动/联通/电信)数据服务中心，利用VPN专线把数据传输到尾气监控上位平台。
如图2所示，为依照本发明一种实施方式的尾气监控终端的立体分解图，尾气监控终端的结构是整体式的，OBD连接器1为插座头；
OBD诊断模块2为一端与OBD连接器1连接的电路板；无线通信模块5为一端与OBD连接器1、及OBD诊断模块2均连接的电路板；OBD诊断模块2与无线通信模块5电路板的另一端均通过电路板固定卡4固定；固定连接的OBD连接器1、OBD诊断模块2、无线通信模块5、及电路板固定卡4置于长方体盒内，长方体盒的上盒盖3、下盒盖6通过四角处的螺钉7固定，长方体盒一侧设置有露出OBD连接器1的豁口。该尾气监控终端结构新颖合理，方便生产、安装和维护。
其中，OBD诊断模块的MCU负责协议转换和超标故障判断(根据试验验证的OBD故障A类码)处理，并按照遵循的协议的要求把OBD数据和SCR信息进行封装，此外MCU还可实时侦测OBD连接器与OBD接口的连接故障，当尾气监控终端的OBD连接器和重型车OBD接口断开后，自动进入掉电保护状态，记录系统脱机信息并将其通过无线通信模块传送到运营商(如移动/联通/电信)数据服务中心，再由VPN专线把数据传送到尾气监控上位平台，备份电源保障数据传输完毕。
尾气监控上位平台，可设置在环保局等监管部门，是以软件为主的基于B/S的GIS网络信息系统，包括基于GIS的机动车尾气综合管理模块、OBD尾气监控软件、环保信息识别卡管理软件、服务器和通信设备，实时无线监控所有装有尾气监控终端的重型车尾气排放故障，为环保局和交管局等决策、执法提供依据。
此外，本发明系统还包括：故障诊断平台，用于接收尾气监控上位平台传送的重型车故障数据信息，分析、确定重型车故障原因并提出解决方法，通过短信息等通信方式和车主互动，全方位为车主服务，该平台是基于车辆故障诊断服务而建立的多功能的门户网站；还包括车载移动终端，通常为车主的手机等移动设备，既能接收来自所述尾气监控上位平台及故障诊断平台发送的信息，也能和所述无线通信模块进行数据通信。
本发明的系统遵循SAE J1939协议标准，兼容各汽车厂家的扩展协议，遵循HJ 437-2008标准。OBD诊断模块的MCU中使用C/汇编语言编写软件，对SAE J1939和各重型车厂家扩展协议进行自动识别和转换。
如图3所示，依照本发明一种实施方式的尾气监控终端工作流程图，具体工作过程描述如下：
S1.重型车启动，尾气监控终端上电(相反，重型车停车，尾气监控终端掉电)，最佳供电方式是通过OBD接口由重型车电瓶直接长期供电；
S2.OBD诊断模块的MCU实时侦测OBD连接器与OBD接口的连接故障，若连接正常，则执行步骤S3，否则自动启动掉电保护，执行步骤S7；
S3.判断数据采集定时(可设置为任意时间段，例如1～5分钟)是否到，若已到，则发送OBD数据采集命令从OBD接口读取数据；
该数据采集定时是为了保证读取数据可靠设定的重型车发动机启动稳定时间。
S4.OBD数据接收完毕后发送SCR信息采集命令，从OBD接口读取SCR信息；
S5.SCR信息读取完毕后，对读取的OBD数据自动进行识别协议和转换、超标故障判别处理，确定超标信息，按遵循的协议对OBD数据和SCR信息进行数据封装，并存储到数据发送存储区；
S6.若环保局的尾气监控上位平台发送命令或数据发送定时(设定为1～9999分钟)已到，则将存储的数据通过无线通信模块用数据通信或短信息方式传送到运营商(如移动/联通/电信)的数据服务中心，再经VPN专线传到环保局尾气监控上位平台，否则返回步骤S3，并用读取的数据覆盖存入数据发送存储区；
S7.记录设备脱离信息，通过无线通信模块用短信息方式发送到环保局尾气监控上位平台。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种重型车尾气监控系统，该系统包括：
尾气监控终端，安装于重型车，用于实时采集、处理并存储所述重型车OBD数据和SCR信息，根据尾气监控上位平台的控制命令通过无线通信的方式将处理得到的数据传送至所述尾气监控上位平台；
尾气监控上位平台，用于向多个尾气监控终端发送控制命令，实时接收多个尾气监控终端发送的数据。
2.如权利要求1所述的重型车尾气监控系统，其特征在于，所述尾气监控终端进一步包括：
OBD连接器，用于与重型车OBD接口连接；
OBD诊断模块，用于实时采集、处理并存储重型车OBD数据和SCR信息；
无线通信模块，用于将所述OBD诊断模块处理得到的数据以无线通信的方式传送至所述尾气监控上位平台，并将接收的所述尾气监控上位平台的控制命令发送给所述OBD诊断模块。
3.如权利要求2所述的重型车尾气监控系统，其特征在于，该系统还包括：
故障诊断平台，用于接收所述尾气监控上位平台传送的重型车故障数据，确定重型车故障解决方案，并将所述解决方案发送给车载移动终端；
车载移动终端，用于与所述无线通信模块进行数据通信，接收所述尾气监控上位平台以及所述故障诊断平台发送的信息。
4.如权利要求3所述的重型车尾气监控系统，其特征在于，所述无线通信模块采用GPRS/CDMA或3G数据通信方式。
5.如权利要求4所述的重型车尾气监控系统，其特征在于，所述OBD诊断模块实时从所述OBD接口读取重型车OBD数据和SCR信息，对读取的OBD数据进行协议识别和转换、以及超标故障判断处理，确定超标故障信息，并按遵循的协议对所述OBD数据和SCR信息进行数据封装后存储。
6.如权利要求5所述的重型车尾气监控系统，其特征在于，该系统遵循SAE J1939协议及HJ 437-2008协议。
7.如权利要求4所述的重型车尾气监控系统，其特征在于，所述OBD诊断模块还用于实时侦测所述OBD连接器与OBD接口的连接故障，当所述连接断开后，自动进入掉电保护状态，记录系统脱机信息，并将其通过所述无线通信模块传送至所述尾气监控上位平台。
8.如权利要求1所述的重型车尾气监控系统，其特征在于，该系统通过所述OBD接口由重型车电瓶供电。
9.如权利要求3-8任一项所述的重型车尾气监控系统，其特征在于，
所述OBD连接器为插座头；
所述OBD诊断模块为一端与所述OBD连接器连接的电路板；
所述无线通信模块为一端与所述OBD连接器、及OBD诊断模块均连接的电路板；
所述OBD诊断模块与所述无线通信模块电路板的另一端均通过电路板固定卡固定；
固定连接的所述OBD连接器、OBD诊断模块、无线通信模块、及电路板固定卡置于长方体盒内，所述长方体盒的上、下盒盖通过四角处的螺钉固定。
10.如权利要求9所述的重型车尾气监控系统，其特征在于，所述长方体盒一侧设置有露出所述OBD连接器的豁口。
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