CN105606165A - 基于cps嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置 - Google Patents

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CN105606165A CN201610100803.3A CN201610100803A CN105606165A CN 105606165 A CN105606165 A CN 105606165A CN 201610100803 A CN201610100803 A CN 201610100803A CN 105606165 A CN105606165 A CN 105606165A
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Abstract

本发明涉及基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置，属于实时控制技术领域。本发明包括油箱、加油板、加油口、通气口、油管、采集模块、进油口、控制模块、充电模块、传感器导线、油位传感器、防爆密封圈、排气管、排气口、车载电源、充电导线。本发明成本低廉、结构简单，操作简便，利用涡轮流量计实时检测油枪加油的流量，当油箱油量达到预设安全标准时关闭二通阀并报警，从而停止加油，保证油箱安全，数据经蓝牙模块实时发送给上位机或车载平台，并利用车载电源给电池充电，保证设备的正常运行。

Description

基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置
技术领域
本发明涉及基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置，属于实时控制技术领域。
背景技术
加油站在加油时克扣燃油现象作为一种行业黑幕广泛存在。用户在被克扣时难以知情、举证、追责，在选择加油站时也无法预知是否可能被克扣。加油站的违法成本极低，但获利极大，同时一些不良司机虚报加油量进行偷油，目前测量加油量通常采用液位传感器和超声波液位计，通过测量油箱内现有油量和加油后的油量之差来计算加油量，但是液位传感器需要在油箱上打孔，降低了安全性，液位倾斜会造成较大误差。超声波液位计存在盲区，易受气泡干扰。两者一般用来测量形状规则的容器，中小型车辆由于空间紧凑，油箱多采用不规则容器，对测量造成了很大困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：本发明提供基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置，利用涡轮流量计实时检测油枪加油的流量，当油箱油量达到预设安全标准时关闭二通阀并报警，从而停止加油，保证油箱安全，数据经蓝牙模块实时发送给上位机或车载平台，并利用车载电源给电池充电，保证设备的正常运行。解决了加油量检测的难题，并克服了液位传感器和超声波液位计间接测量存在的问题。
本发明技术方案是：基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置，包括油箱1、加油板2、加油口3、通气口4、油管5、采集模块6、进油口7、控制模块8、充电模块9、传感器导线10、油位传感器11、防爆密封圈12、排气管13、排气口14、车载电源15、充电导线16；其中加油板2上有加油口3和通气口4，油管5一端与加油口3连接，另一端与采集模块6连接，采集模块6另一端与进油口7连接，进油口7和排气口14位于油箱1上方，采集模块6上安装有控制模块8，控制模块8上安装有充电模块9，控制模块8一侧安装有防爆密封圈12，传感器导线10一端穿过防爆密封圈12与控制模块8连接，另一端穿过排气口14深入油箱1内部，排气管13一端与通气管4连接，另一端与排气口14连接，充电模块9通过充电导线16与车载电源15相连。
所述采集模块6包括连接口17、二通阀18、隔板19、阀头20、通路21、防爆层22、密封圈23、金属片24、弹簧25、电磁铁26、支柱27、涡轮流量计28、出油口29、缩径管35、限位卡36；所述连接口17位于采集模块6顶部，与油管5相连，连接口17另一端与二通阀18连接，在二通阀18内部管道中有隔板19，阀头20位于二通阀18中部并与隔板19相邻，阀头20内部有通路21，阀头20右侧与支柱27相连，支柱27另一端穿过防爆层22和密封圈23与金属片24连接，密封圈23上有限位卡36，金属片24另一端与弹簧25连接，弹簧25另一端与电磁铁26相连，二通阀18通过缩径管35与下方涡轮流量计28相连，涡轮流量计28与出油口29相连。
所述控制模块8包括分压电路30、单片机模块31、二通阀控制模块32、蓝牙模块33、电平转换电路37、稳压电路38、蜂鸣器39；其中分压电路30一端与传感器导线10连接，另一端与单片机模块31连接，单片机模块31与二通阀控制模块32、电平转换电路37、稳压电路38、蜂鸣器39连接，二通阀控制模块32与二通阀18连接，电平转换电路37与蓝牙模块33连接。
所述二通阀控制模块32包括电阻R1、R2、PNP型三极管T1、NPN型三极管T2、二极管D1；其中R1一端与单片机模块31的P2.0端连接，另一端接在T1的基极上，T1的发射极接VCC，基极与R2的一端相连，R2的另一端接在T2的基极上，T2的发射极接地，集电极与二通阀18的一端相连，二通阀18另一端接VCC，D1与二通阀18并联。
所述分压电路30包括电阻R3、R4、R5；单片机模块31采用STC12C5A60S2单片机模块，其中R3一端接传感器导线10，另一端接单片机模块31的P2.2端口，R4一端接VCC，另一端接在R3与单片机模块31的P2.2端口的连线上，R5一端接地，另一端接在R3与单片机模块31的P2.2端口的连线上。
所述充电模块9包括电阻R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、二极管D2、D3、D4、D5、D6、光电耦合器U1、三极管T3、T4、电感L、开关S、电容C1；光电耦合器U1采用4N25光电耦合器，其中开关S一端接VCC，另一端与D2阳极相连，D2阴极与R6相连，R6和R7并联后接锂电池34，R9一端连接在D2阴极和R6的连线上，另一端接D5阳极，D4阳极接在D2阴极和R6的连线上，D4阴极接R8的一端，R8另一端接C1的一端，C1另一端连接在R9和D5阳极的连线上，R13与R14串联后与锂电池34并联，R13另一端接在R6和锂电池34的连线上，R14另一端接在锂电池34和D5阴极的连线上，R10、R11、R12一端均接在R9和D5阳极的连线上，R10另一端与光电耦合器U1的端口1相连，端口3接三极管T4的基极，R11另一端与光电耦合U1的端口2相连，光电耦合U1的端口4接在三极管T3的集电极，三极管T3的基极与R14的滑动端相连，其发射极与D6阳极相连，D6的阴极与三极管T4的发射极相连，R12的另一端接在三极管T3发射极和D6阳极的连线上，电感L和D3并联后一端接在T4的集电极，另一端接在R9和D5阳极的连线上。
所述电平转换电路37包括电平转换模块；单片机模块31采用STC12C5A60S2单片机模块，电平转换模块采用74LVC245电平转换模块，蓝牙模块33采用HL-05蓝牙模块，其中单片机模块31的P3.0、P3.1、P0.0、P0.1端口分别与电平转换模块的B0、B1、B2、B3端口相连，P0.2、P0.3分别与电平转换模块的T/R、OE端口相连，电平转换模块的A0、A1、A2、A3分别与蓝牙模块33的TXD、RXD、RTS、CTS端口相连。
所述稳压电路38包括电阻R15、R16、R17、R18、R19、R20、二极管D7、三极管T5、T6；其中三极管T5的集电极与电压输入端相连，发射极与电压输出端相连，三极管T5的基极与三极管T6的集电极相连，R16一端接电压输入端，另一端接在三极管T5基极与T6集电极的连线上，三极管T6的发射极与D7阴极相连，D7阳极与电压输入端相连，R15一端接电压输入端，另一端接在三极管T6发射极和D7阴极的连线上，三极管T6的基极与R18的滑动端连接，R18一端与R17的一端相连，另一端与R19的一端相连，R17的另一端与电压输出端相连，R19的另一端与电压输出端相连，R20与R17、R18、R19并联。
本发明的工作原理是：
本装置使用时首先接通电源，加油时油枪嘴通过加油口插入到油管中，当二通阀断电时，阀门开启，油可以通过二通阀流向涡轮流量计，带动涡轮旋转产生脉冲，并将脉冲送往单片机模块进行计数，为了保证涡轮流量计测试时管道中是满管状态，因此在二通阀和涡轮流量计之间加装缩径管，保持管道的满管状态。
油进入油箱后，油箱内的空气通过排气管排除，否则邮箱内压力过大导致无法加油，容易造成油枪“跳枪”。因为油会因为温度的原因产生膨胀，因此油箱内的油量达到油箱容积的90%以下为安全油量，油位传感器通过排气口深入到油箱内部测量油位，由于传感器输出电压较高，因此信号需要分压电路降压后被单片机模块采集，当油箱内的液位达到预设高度时，单片机控制二通阀关闭油路，自封式油枪会因为溢出而停止加油，同时蜂鸣器发出报警，若加油出现“跳枪”现象而蜂鸣器未报警，说明由于油枪加油速度太快，而不是油箱已满，此时应降低油枪的出油速度。单片机模块电流输出较低，无法直接驱动二通阀，因此需要添加二通阀控制电路，R1，R2是驱动电阻，通过T1，T2两个三极管提高输出电流，二极管D1是为了保护三极管而设置的续流二极管。
单片机模块中存储的脉冲数据需要通过蓝牙模块进行发送，当二通阀关闭导致油枪关闭加油，二通阀延时后断电，使阀门打开将因阻隔造成的残油进入涡轮流量计测量，因此发送时间需要在二通阀断电后进行一定延时，保证对残留的油进行测量，鉴于单片机工作电压与蓝牙模块的工作电压不同，采用电平转换模块进行电平转换。
由于加油时需要关闭车载电源，因此为了保证装置的正常运行，利用锂电池进行供电，并在车载电源开启时进行充电，充电模块9中+12V电源经开关组件S1、保护二极管D1、限流电阻R6后对电池充电。D4、R8组成电源指示电路。R6是限流电阻，改变其阻值可改变充电电流。在电压检测电路中，R12、D4提供基准电压，其中D4为发光二极管，利用其发光时的正向压降作为基准电压加到T4的发射级，由R13、R14构成电池电压检测电路，从R14上取出检测电压，加至T3的基极，与发射极电压进行比较后，去控制自动关机电路工作。当电池两端电压符合额定值时，表示电池已充满电，经R14取样后加到T3基极，此时T3导通，光电耦合器的U1的1、3口导通，从而使T4导通，开关组件的线圈中有电流流过，使S复位实现了自动关机。
为了保证单片机模块的稳定运行，需要稳压模块进行稳压，T5为调整管．T6为放大管，R16是T6的集电极负载电阻器。放大管的作用是将稳压电路的输出电压的变化量先放大，然后再送到调整管的基极，这样只要输出电压有一点微小的变化，就能引起调整管的管压降产生比较大的变化，因此提高了输出电压的稳定性。放大管的放大倍数愈大，则输出电压的稳定性愈好。而R17、R18、R19组成分压器，用于对输出电压进行取样，故称为取样电阻器。其中R18是可调电阻器。稳压管提供基准电压，从R18取出的取样电压与基准电压比较以后再送到T6管进行放大。
本发明的有益效果是：
本发明成本低廉、结构简单，操作简便，利用涡轮流量计实时检测油枪加油的流量，当油箱油量达到预设安全标准时关闭二通阀并报警，从而停止加油，保证油箱安全，数据经蓝牙模块实时发送给上位机或车载平台，并利用车载电源给电池充电，保证设备的正常运行。解决了加油量检测的难题，并克服了液位传感器和超声波液位计间接测量存在的问题以及解决了当前油量检测需要在油箱上额外开孔并且由于油箱构造不规则以及油泥的存在导致油量测量不准的问题。
附图说明
图1为本发明的总体结构图；
图2为本发明的采集模块内部装置结构图；
图3为本发明的二通阀控制模块电路图；
图4为本发明的分压电路图。
图5为本发明的充电模块电路图。
图6为本发明的电平转换模块电路图。
图7为本发明的稳压电路图。
图中各标号：1-油箱，2-加油板，3-加油口，4-通气口，5-油管，6-采集模块，7-进油口，8-控制模块，9-充电模块，10-传感器导线，11-油位传感器，12-防爆密封圈，13-排气管，14-排气口，15-车载电源，16-充电导线，17-连接口，18-二通阀，19-隔板，20-阀头，21-通路，22-防爆层，23-密封圈，24-金属片，25-弹簧，26-电磁铁，27-支柱，28-涡轮流量计，29-出油口，30-分压电路，31-单片机模块，32-二通阀控制模块，33-蓝牙模块，34-锂电池，35-缩径管，36-限位卡，37-电平转换电路，38-稳压电路，39-蜂鸣器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1：如图1-7所示，基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置，包括油箱1、加油板2、加油口3、通气口4、油管5、采集模块6、进油口7、控制模块8、充电模块9、传感器导线10、油位传感器11、防爆密封圈12、排气管13、排气口14、车载电源15、充电导线16；其中加油板2上有加油口3和通气口4，油管5一端与加油口3连接，另一端与采集模块6连接，采集模块6另一端与进油口7连接，进油口7和排气口14位于油箱1上方，采集模块6上安装有控制模块8，控制模块8上安装有充电模块9，控制模块8一侧安装有防爆密封圈12，传感器导线10一端穿过防爆密封圈12与控制模块8连接，另一端穿过排气口14深入油箱1内部，排气管13一端与通气管4连接，另一端与排气口14连接，充电模块9通过充电导线16与车载电源15相连。
实施例2：如图1-7所示，基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置，包括油箱1、加油板2、加油口3、通气口4、油管5、采集模块6、进油口7、控制模块8、充电模块9、传感器导线10、油位传感器11、防爆密封圈12、排气管13、排气口14、车载电源15、充电导线16；其中加油板2上有加油口3和通气口4，油管5一端与加油口3连接，另一端与采集模块6连接，采集模块6另一端与进油口7连接，进油口7和排气口14位于油箱1上方，采集模块6上安装有控制模块8，控制模块8上安装有充电模块9，控制模块8一侧安装有防爆密封圈12，传感器导线10一端穿过防爆密封圈12与控制模块8连接，另一端穿过排气口14深入油箱1内部，排气管13一端与通气管4连接，另一端与排气口14连接，充电模块9通过充电导线16与车载电源15相连。
所述采集模块6包括连接口17、二通阀18、隔板19、阀头20、通路21、防爆层22、密封圈23、金属片24、弹簧25、电磁铁26、支柱27、涡轮流量计28、出油口29、缩径管35、限位卡36；所述连接口17位于采集模块6顶部，与油管5相连，连接口17另一端与二通阀18连接，在二通阀18内部管道中有隔板19，阀头20位于二通阀18中部并与隔板19相邻，阀头20内部有通路21，阀头20右侧与支柱27相连，支柱27另一端穿过防爆层22和密封圈23与金属片24连接，密封圈23上有限位卡36，金属片24另一端与弹簧25连接，弹簧25另一端与电磁铁26相连，二通阀18通过缩径管35与下方涡轮流量计28相连，涡轮流量计28与出油口29相连。
实施例3：如图1-7所示，基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置，本实施例与实施例2相同，其中：
所述控制模块8包括分压电路30、单片机模块31、二通阀控制模块32、蓝牙模块33、电平转换电路37、稳压电路38、蜂鸣器39；其中分压电路30一端与传感器导线10连接，另一端与单片机模块31连接，单片机模块31与二通阀控制模块32、电平转换电路37、稳压电路38、蜂鸣器39连接，二通阀控制模块32与二通阀18连接，电平转换电路37与蓝牙模块33连接。
实施例4：如图1-7所示，基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置，本实施例与实施例3相同，其中：
所述二通阀控制模块32包括电阻R1、R2、PNP型三极管T1、NPN型三极管T2、二极管D1；其中R1一端与单片机模块31的P2.0端连接，另一端接在T1的基极上，T1的发射极接VCC，基极与R2的一端相连，R2的另一端接在T2的基极上，T2的发射极接地，集电极与二通阀18的一端相连，二通阀18另一端接VCC，D1与二通阀18并联。
实施例5：如图1-7所示，基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置，本实施例与实施例4相同，其中：
所述分压电路30包括电阻R3、R4、R5；单片机模块31采用STC12C5A60S2单片机模块，其中R3一端接传感器导线10，另一端接单片机模块31的P2.2端口，R4一端接VCC，另一端接在R3与单片机模块31的P2.2端口的连线上，R5一端接地，另一端接在R3与单片机模块31的P2.2端口的连线上。
实施例6：如图1-7所示，基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置，本实施例与实施例5相同，其中：
所述充电模块9包括电阻R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、二极管D2、D3、D4、D5、D6、光电耦合器U1、三极管T3、T4、电感L、开关S、电容C1；光电耦合器U1采用4N25光电耦合器，其中开关S一端接VCC，另一端与D2阳极相连，D2阴极与R6相连，R6和R7并联后接锂电池34，R9一端连接在D2阴极和R6的连线上，另一端接D5阳极，D4阳极接在D2阴极和R6的连线上，D4阴极接R8的一端，R8另一端接C1的一端，C1另一端连接在R9和D5阳极的连线上，R13与R14串联后与锂电池34并联，R13另一端接在R6和锂电池34的连线上，R14另一端接在锂电池34和D5阴极的连线上，R10、R11、R12一端均接在R9和D5阳极的连线上，R10另一端与光电耦合器U1的端口1相连，端口3接三极管T4的基极，R11另一端与光电耦合U1的端口2相连，光电耦合U1的端口4接在三极管T3的集电极，三极管T3的基极与R14的滑动端相连，其发射极与D6阳极相连，D6的阴极与三极管T4的发射极相连，R12的另一端接在三极管T3发射极和D6阳极的连线上，电感L和D3并联后一端接在T4的集电极，另一端接在R9和D5阳极的连线上。
实施例7：如图1-7所示，基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置，本实施例与实施例6相同，其中：
所述电平转换电路37包括电平转换模块；单片机模块31采用STC12C5A60S2单片机模块，电平转换模块采用74LVC245电平转换模块，蓝牙模块33采用HL-05蓝牙模块，其中单片机模块31的P3.0、P3.1、P0.0、P0.1端口分别与电平转换模块的B0、B1、B2、B3端口相连，P0.2、P0.3分别与电平转换模块的T/R、OE端口相连，电平转换模块的A0、A1、A2、A3分别与蓝牙模块33的TXD、RXD、RTS、CTS端口相连。
实施例8：如图1-7所示，基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置，包括油箱1、加油板2、加油口3、通气口4、油管5、采集模块6、进油口7、控制模块8、充电模块9、传感器导线10、油位传感器11、防爆密封圈12、排气管13、排气口14、车载电源15、充电导线16；其中加油板2上有加油口3和通气口4，油管5一端与加油口3连接，另一端与采集模块6连接，采集模块6另一端与进油口7连接，进油口7和排气口14位于油箱1上方，采集模块6上安装有控制模块8，控制模块8上安装有充电模块9，控制模块8一侧安装有防爆密封圈12，传感器导线10一端穿过防爆密封圈12与控制模块8连接，另一端穿过排气口14深入油箱1内部，排气管13一端与通气管4连接，另一端与排气口14连接，充电模块9通过充电导线16与车载电源15相连。
所述采集模块6包括连接口17、二通阀18、隔板19、阀头20、通路21、防爆层22、密封圈23、金属片24、弹簧25、电磁铁26、支柱27、涡轮流量计28、出油口29、缩径管35、限位卡36；所述连接口17位于采集模块6顶部，与油管5相连，连接口17另一端与二通阀18连接，在二通阀18内部管道中有隔板19，阀头20位于二通阀18中部并与隔板19相邻，阀头20内部有通路21，阀头20右侧与支柱27相连，支柱27另一端穿过防爆层22和密封圈23与金属片24连接，密封圈23上有限位卡36，金属片24另一端与弹簧25连接，弹簧25另一端与电磁铁26相连，二通阀18通过缩径管35与下方涡轮流量计28相连，涡轮流量计28与出油口29相连。
所述控制模块8包括分压电路30、单片机模块31、二通阀控制模块32、蓝牙模块33、电平转换电路37、稳压电路38、蜂鸣器39；其中分压电路30一端与传感器导线10连接，另一端与单片机模块31连接，单片机模块31与二通阀控制模块32、电平转换电路37、稳压电路38、蜂鸣器39连接，二通阀控制模块32与二通阀18连接，电平转换电路37与蓝牙模块33连接。
所述二通阀控制模块32包括电阻R1、R2、PNP型三极管T1、NPN型三极管T2、二极管D1；其中R1一端与单片机模块31的P2.0端连接，另一端接在T1的基极上，T1的发射极接VCC，基极与R2的一端相连，R2的另一端接在T2的基极上，T2的发射极接地，集电极与二通阀18的一端相连，二通阀18另一端接VCC，D1与二通阀18并联。
所述分压电路30包括电阻R3、R4、R5；单片机模块31采用STC12C5A60S2单片机模块，其中R3一端接传感器导线10，另一端接单片机模块31的P2.2端口，R4一端接VCC，另一端接在R3与单片机模块31的P2.2端口的连线上，R5一端接地，另一端接在R3与单片机模块31的P2.2端口的连线上。
所述充电模块9包括电阻R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、二极管D2、D3、D4、D5、D6、光电耦合器U1、三极管T3、T4、电感L、开关S、电容C1；光电耦合器U1采用4N25光电耦合器，其中开关S一端接VCC，另一端与D2阳极相连，D2阴极与R6相连，R6和R7并联后接锂电池34，R9一端连接在D2阴极和R6的连线上，另一端接D5阳极，D4阳极接在D2阴极和R6的连线上，D4阴极接R8的一端，R8另一端接C1的一端，C1另一端连接在R9和D5阳极的连线上，R13与R14串联后与锂电池34并联，R13另一端接在R6和锂电池34的连线上，R14另一端接在锂电池34和D5阴极的连线上，R10、R11、R12一端均接在R9和D5阳极的连线上，R10另一端与光电耦合器U1的端口1相连，端口3接三极管T4的基极，R11另一端与光电耦合U1的端口2相连，光电耦合U1的端口4接在三极管T3的集电极，三极管T3的基极与R14的滑动端相连，其发射极与D6阳极相连，D6的阴极与三极管T4的发射极相连，R12的另一端接在三极管T3发射极和D6阳极的连线上，电感L和D3并联后一端接在T4的集电极，另一端接在R9和D5阳极的连线上。
所述电平转换电路37包括电平转换模块；单片机模块31采用STC12C5A60S2单片机模块，电平转换模块采用74LVC245电平转换模块，蓝牙模块33采用HL-05蓝牙模块，其中单片机模块31的P3.0、P3.1、P0.0、P0.1端口分别与电平转换模块的B0、B1、B2、B3端口相连，P0.2、P0.3分别与电平转换模块的T/R、OE端口相连，电平转换模块的A0、A1、A2、A3分别与蓝牙模块33的TXD、RXD、RTS、CTS端口相连。
所述稳压电路38包括电阻R15、R16、R17、R18、R19、R20、二极管D7、三极管T5、T6；其中三极管T5的集电极与电压输入端相连，发射极与电压输出端相连，三极管T5的基极与三极管T6的集电极相连，R16一端接电压输入端，另一端接在三极管T5基极与T6集电极的连线上，三极管T6的发射极与D7阴极相连，D7阳极与电压输入端相连，R15一端接电压输入端，另一端接在三极管T6发射极和D7阴极的连线上，三极管T6的基极与R18的滑动端连接，R18一端与R17的一端相连，另一端与R19的一端相连，R17的另一端与电压输出端相连，R19的另一端与电压输出端相连，R20与R17、R18、R19并联。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (8)

1.基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置，其特征在于：包括油箱（1）、加油板（2）、加油口（3）、通气口（4）、油管（5）、采集模块（6）、进油口（7）、控制模块（8）、充电模块（9）、传感器导线（10）、油位传感器（11）、防爆密封圈（12）、排气管（13）、排气口（14）、车载电源（15）、充电导线（16）；其中加油板（2）上有加油口（3）和通气口（4），油管（5）一端与加油口（3）连接，另一端与采集模块（6）连接，采集模块（6）另一端与进油口（7）连接，进油口（7）和排气口（14）位于油箱（1）上方，采集模块（6）上安装有控制模块（8），控制模块（8）上安装有充电模块（9），控制模块（8）一侧安装有防爆密封圈（12），传感器导线（10）一端穿过防爆密封圈（12）与控制模块（8）连接，另一端穿过排气口（14）深入油箱（1）内部，排气管（13）一端与通气管（4）连接，另一端与排气口（14）连接，充电模块（9）通过充电导线（16）与车载电源（15）相连。
2.根据权利要求1所述的基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置，其特征在于：所述采集模块（6）包括连接口（17）、二通阀（18）、隔板（19）、阀头（20）、通路（21）、防爆层（22）、密封圈（23）、金属片（24）、弹簧（25）、电磁铁（26）、支柱（27）、涡轮流量计（28）、出油口（29）、缩径管（35）、限位卡（36）；所述连接口（17）位于采集模块（6）顶部，与油管（5）相连，连接口（17）另一端与二通阀（18）连接，在二通阀（18）内部管道中有隔板（19），阀头（20）位于二通阀（18）中部并与隔板（19）相邻，阀头（20）内部有通路（21），阀头（20）右侧与支柱（27）相连，支柱（27）另一端穿过防爆层（22）和密封圈（23）与金属片（24）连接，密封圈（23）上有限位卡（36），金属片（24）另一端与弹簧（25）连接，弹簧（25）另一端与电磁铁（26）相连，二通阀（18）通过缩径管（35）与下方涡轮流量计（28）相连，涡轮流量计（28）与出油口（29）相连。
3.根据权利要求1所述的基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置，其特征在于：所述控制模块（8）包括分压电路（30）、单片机模块（31）、二通阀控制模块（32）、蓝牙模块（33）、电平转换电路（37）、稳压电路（38）、蜂鸣器（39）；其中分压电路（30）一端与传感器导线（10）连接，另一端与单片机模块（31）连接，单片机模块（31）与二通阀控制模块（32）、电平转换电路（37）、稳压电路（38）、蜂鸣器（39）连接，二通阀控制模块（32）与二通阀（18）连接，电平转换电路（37）与蓝牙模块（33）连接。
4.根据权利要求1所述的基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置，其特征在于：所述二通阀控制模块（32）包括电阻R1、R2、PNP型三极管T1、NPN型三极管T2、二极管D1；其中R1一端与单片机模块（31）的P2.0端连接，另一端接在T1的基极上，T1的发射极接VCC，基极与R2的一端相连，R2的另一端接在T2的基极上，T2的发射极接地，集电极与二通阀（18）的一端相连，二通阀（18）另一端接VCC，D1与二通阀（18）并联。
5.根据权利要求1所述的基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置，其特征在于：所述分压电路（30）包括电阻R3、R4、R5；单片机模块（31）采用STC12C5A60S2单片机模块，其中R3一端接传感器导线（10），另一端接单片机模块（31）的P2.2端口，R4一端接VCC，另一端接在R3与单片机模块（31）的P2.2端口的连线上，R5一端接地，另一端接在R3与单片机模块（31）的P2.2端口的连线上。
6.根据权利要求1所述的基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置，其特征在于：所述充电模块（9）包括电阻R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、二极管D2、D3、D4、D5、D6、光电耦合器U1、三极管T3、T4、电感L、开关S、电容C1；光电耦合器U1采用4N25光电耦合器，其中开关S一端接VCC，另一端与D2阳极相连，D2阴极与R6相连，R6和R7并联后接锂电池（34），R9一端连接在D2阴极和R6的连线上，另一端接D5阳极，D4阳极接在D2阴极和R6的连线上，D4阴极接R8的一端，R8另一端接C1的一端，C1另一端连接在R9和D5阳极的连线上，R13与R14串联后与锂电池（34）并联，R13另一端接在R6和锂电池（34）的连线上，R14另一端接在锂电池（34）和D5阴极的连线上，R10、R11、R12一端均接在R9和D5阳极的连线上，R10另一端与光电耦合器U1的端口1相连，端口3接三极管T4的基极，R11另一端与光电耦合U1的端口2相连，光电耦合U1的端口4接在三极管T3的集电极，三极管T3的基极与R14的滑动端相连，其发射极与D6阳极相连，D6的阴极与三极管T4的发射极相连，R12的另一端接在三极管T3发射极和D6阳极的连线上，电感L和D3并联后一端接在T4的集电极，另一端接在R9和D5阳极的连线上。
7.根据权利要求1所述的基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置，其特征在于：所述电平转换电路（37）包括电平转换模块；单片机模块（31）采用STC12C5A60S2单片机模块，电平转换模块采用74LVC245电平转换模块，蓝牙模块（33）采用HL-05蓝牙模块，其中单片机模块（31）的P3.0、P3.1、P0.0、P0.1端口分别与电平转换模块的B0、B1、B2、B3端口相连，P0.2、P0.3分别与电平转换模块的T/R、OE端口相连，电平转换模块的A0、A1、A2、A3分别与蓝牙模块（33）的TXD、RXD、RTS、CTS端口相连。
8.根据权利要求1所述的基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置，其特征在于：所述稳压电路（38）包括电阻R15、R16、R17、R18、R19、R20、二极管D7、三极管T5、T6；其中三极管T5的集电极与电压输入端相连，发射极与电压输出端相连，三极管T5的基极与三极管T6的集电极相连，R16一端接电压输入端，另一端接在三极管T5基极与T6集电极的连线上，三极管T6的发射极与D7阴极相连，D7阳极与电压输入端相连，R15一端接电压输入端，另一端接在三极管T6发射极和D7阴极的连线上，三极管T6的基极与R18的滑动端连接，R18一端与R17的一端相连，另一端与R19的一端相连，R17的另一端与电压输出端相连，R19的另一端与电压输出端相连，R20与R17、R18、R19并联。
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