CN105608849B - 一种大型车辆超声波实时嵌入式油量数据采集装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种大型车辆超声波实时嵌入式油量数据采集装置，属于实时控制技术领域。本发明包括油箱、油箱口、采集模块、油箱锁、顶盖、外部模块、防爆密封圈、车载电源、报警模块、导线。本发明成本低廉、结构简单，操作简便，利用超声波流量计实时检测油枪加油的流量，并利用电容式接近传感器，当油箱油量达到预设标准时报警，从而停止加油，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，并利用油箱锁和防盗网来预防偷油，当线路被人为或意外切断时进行报警，从而震慑偷油者，也起到了一定的防盗作用。

Description

一种大型车辆超声波实时嵌入式油量数据采集装置
技术领域
本发明涉及一种大型车辆超声波实时嵌入式油量数据采集装置，属于实时控制技术领域。
背景技术
克扣燃油，偷油现象目前在运输行业普遍存在。而大型车辆的油箱大，储油量高，不仅在加油时被克扣的数量较大，另外司机偷油牟利，趁司机不备利用油泵、虹吸管盗取油箱储油进行非法牟利的“油耗子”也广泛存在，给企业带来巨大经济损失。目前已有的采集模块存在计量不准、易修改、易盗取的缺陷，需要一种能够预防加油站克扣、防止司机偷油以及具有油箱防盗功能的装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：本发明提供一种大型车辆超声波实时嵌入式油量数据采集装置，利用超声波流量计实时检测油枪加油的流量，并利用电容式接近传感器，当油箱油量达到预设标准时报警，从而停止加油，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，并利用油箱锁和防盗网来预防偷油，当线路被人为或意外切断时进行报警，从而震慑偷油者，也起到了一定的防盗作用。
本发明技术方案是：一种大型车辆超声波实时嵌入式油量数据采集装置，包括油箱1、油箱口2、采集模块3、油箱锁4、顶盖5、外部模块6、防爆密封圈7、车载电源8、报警模块9、导线10；所述采集模块3与油箱1通过油箱口2固定连接在一起，采集模块3上安装有油箱锁4，油箱锁4上部有顶盖5，外部模块6安装在采集模块3的一侧，导线10穿过防爆密封圈7，一端与外部模块6连接，另一端分别与车载电源8与报警模块9连接。
所述油箱锁4包括锁孔11、锁芯12、插销13、压块14；所述锁孔11位于油箱锁4正中间，锁孔11背面是锁芯12，锁芯12上有插销13，油箱锁4边缘有压块14。
所述采集模块3包括排气孔15、防爆按压开关16、进油管17、缩径管18、换能器、防腐蚀密封圈21、防盗网22、控制模块23、单片机模块24、时间测量收发电路25、开关降压电路26、蓝牙模块27、充电模块28、锂电池组29、粘合槽30，电容式接近传感器31、螺纹固定器32；
所述排气孔位15于采集模块3内部，贯通采集模块3的上下两侧，防爆按压开关16与油箱锁4的压块14相对应，并深入采集模块3内部与单片机模块24相连，进油管17与缩径管18连接并穿过防腐蚀密封圈21，防腐蚀密封圈21安装在采集模块3下端，缩径管18末端接有网状弯头，防盗网22固定在采集模块3下方且在防腐蚀密封圈21下边，换能器安装在缩径管18下游，并与时间测量收发电路25相连，单片机模块24、时间测量收发电路25、开关降压电路26位于控制模块23内，时间测量收发电路25、开关降压电路26分别与单片机模块24相连，蓝牙模块27、充电模块28、锂电池组29位于外部模块6中，充电模块28通过导线10与车载电源8连接，蓝牙模块27通过防爆密封圈7与单片机模块24连接，锂电池组29与单片机模块24、时间测量收发电路25、电容式接近传感器31相连，电容式接近传感器31位于采集模块3内部下方一侧，并伸出在采集模块3外部，螺纹固定器32与采集模块3外壳相连接，粘合槽30位于螺纹固定器32与采集模块3外壳之间。
所述换能器包括上游换能器19、下游换能器20；上游换能器19、下游换能器20的结构相同，其中上游换能器19、下游换能器20均包括防爆外壳33、电线34、阻尼块35、压电薄膜36、保护层37；其中电线34、阻尼块35、压电薄膜36位于防爆外壳33内，电线34穿过阻尼块35与压电薄膜36相连，保护层37位于防爆外壳33底部。
所述开关降压电路26包括电容C1、C2、7805三端稳压模块；其中7805三端稳压模块的Vin端口与锂电池组29的“+”极相连，锂电池组29的“-”极接地接地，电容C1一端连在Vin端口与锂电池组29的“+”极的连线上，另一端接地，7805三端稳压模块的Vout端口输出电压U1，电容C2一端接在Vout端口的输出端上，另一端接地。
所述时间测量收发电路25包括电阻R1、R2、R3、R4、电容C3、C4、C5、C6、时间测量收发电路TDC-GP21；其中电阻R1一端与时间测量收发电路TDC-GP21的RE端相连，另一端与换能器的接收端口相连，电容C3一端与时间测量收发电路TDC-GP21的ST2端口相连，另一端接在R1与换能器接收端口的连线上，电阻R2一端与时间测量收发电路TDC-GP21的SE端相连，另一端与换能器的发送端口相连，电容C4一端与时间测量收发电路TDC-GP21的ST1端口相连，另一端接在电阻R2与换能器的发送端口的连线上，电阻R3一端接在电阻R1与换能器接收端口的连线上，另一端接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接在电阻R2与换能器发送端口的连线上，电容C5一端接在电阻R1与换能器接收端口的连线上，另一端接电容C6的一端，电容C6的另一端接在电阻R2与换能器发送端口的连线上，换能器的GND接地。
所述报警模块9包括电阻R5、R6、R7、R8、R9、R10、二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、电容C7、C8、C9、三极管T、蜂鸣器LS；其中D1阳极与D3阴极连接，D1阴极与R5一端相连，R5另一端与R7一端相连，D3阳极与蜂鸣器LS相连，D2阴极与R5一端相连，D2阳极与D4阴极相连，D4的阳极接在D3阳极与蜂鸣器LS的连线上，VDC一端接在D1阳极与D3阴极的连线上，另一端接在D2阳极与D4阴极的连线上，R6一端接在R5和R7的连线上，另一端接在D3阳极与蜂鸣器LS的连线上，C7一端接在R5和R7的连线上，另一端接在D3阳极与蜂鸣器LS的连线上，D6阴极接在R5和R7的连线上，D6阳极接在D3阳极与蜂鸣器LS的连线上，R7的另一端与D5的阳极相连，D5阴极接R8的一端，R8的另一端与三极管T的发射极相连，T的基极与R10的一端连接，R10的另一端接D7阴极，D7阳极接在R7与D5阳极的连线上，C8一端接在R10与三极管T基极的连线上，另一端接在D3阳极与蜂鸣器LS的连线上，R9一端接在R10与三极管T基极的连线上，另一端接在D3阳极与蜂鸣器LS的连线上，C9一端接在三极管T的发射极上，另一端接在蜂鸣器LS上。
本发明的工作原理是：
本装置使用前需要将采集模块利用螺纹固定器与油箱的油箱口固定，并在粘合槽涂抹胶，加强固定。使用时将各部件与供电设备连接并开机，加油前需要用钥匙打开油箱盖内的油箱锁，油箱锁打开后，其上的压块离开防爆按压开关，防爆按压开关激活单片机模块，将其从休眠状态唤醒。
因为油箱的油箱口较大，因此没有单独设置排气管道，当加装采集模块后加油时需要将油箱内空气排出，否则会出现加不进油的情况，因此在采集模块上设计排气孔方便排气。
进行油量测量时，需要保证管道中的液体为满管状态，因此设计了缩径管以保证满管。利用超声波测量时，因为V法具有使用方便，测量准确的特点，对于口径小于DN50mm的管道安装精度较高，所以安装时将上下游换能器水平对齐，其中心线与缩径管轴线平行，且发射方向相对。进行流量测量时，单片机模块控制TDC-GP21中的脉冲发生器通过SE端口产生激励脉冲，激励上游超声换能器发射超声波，下游换能器接收超声波。同时脉冲发生器产生一个START信号开启TDC-GP21内部的计时模块，计时开始。上游超声波换能器产生的超声波通过管道中的液体以一定的时间间隔传播到对面，下游换能器接收到超声波信号，将其转换为电信号，经过滤波电路检测信号到达的时刻，同时产生STOP信号停止TDC-GP21的计时模块，上游计时测量结束。单片机模块读取TDC-GP21寄存器中三次时间测量数据并求平均值后，作为一次超声波从上游传播到下游的时间。接着单片机模块控制TDC-GP21的脉冲发生器通过RE端口产生激励脉冲，激励下游超声换能器发射超声波，上游换能器接收超声波。同样可以得到超声波从下游传播到上游的时间。单片机模块将这些时间参数通过蓝牙发送到上位机或车载系统即可计算出本次加油的数量。
由于锂电池组要给其他设备供电，因此需要通过车载电源进行充电，同时由于部件的额定电压不同，因此若要是单片机模块正常工作，需要利用开关降压电路进行降压处理，将电池提供的电压降低到符合单片机正常工作的电压。
在防盗方面，惯用的偷油方式采用的是利用虹吸管和油泵从油箱中抽油，一般的防范方法是在油箱口加装明锁，但是偷油者会利用液压剪剪断明锁，或者在油口加装防盗网防止虹吸管进入油箱，但偷油者会破坏防盗网继续偷油。因此本装置在加油口出设计暗锁，从外部很难破坏，并且利用防盗网和在缩径管底部的网状弯道，一方面防止虹吸管插入，另一方面弯道可以防止偷油者利用硬物直接破坏防盗网。同时利用报警块对偷油者进行震慑，当供电正常时，电压经二极管D1—D4整流，电阻R1，电阻R6降压分压，电容C7滤波及三极管T稳压后，产生电压。该电压分为2路：一路经二极管D5，电阻R8对电容C9充电；另一路经二极管D7，电阻R10加至三极管T的基极，使其截止。此时蜂鸣器LS不报警，当偷油者切断防盗模块的线路或者暴力破坏采集模块时，报警模块中的电容C7两端的电压消失（经电阻R6快速泄放），电容C9经三极管T放电，使三极管T饱和导通，蜂鸣器LS发出报警声，约1Min.左右，电容C1放电完毕，三极管T截止，蜂鸣器LS停止发生。
本发明的有益效果是：本发明成本低廉、结构简单，操作简便，利用超声波流量计实时检测油枪加油的流量，并利用电容式接近传感器，当油箱油量达到预设标准时报警，从而停止加油，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，并利用油箱锁和防盗网来预防偷油，当线路被人为或意外切断时进行报警，从而震慑偷油者，也起到了一定的防盗作用；
不仅解决了当前量油检测需要在油箱上额外开孔降低安全性并只能适用于规则油箱的缺点，同时避免了通过人为破坏或者篡改超声波液位计来使司机进行偷油，并且使用报警器给于震慑，在一定程度上防止了油耗子盗取油箱内的存油。
附图说明
图1为本发明的总体结构图；
图2为本发明油箱锁外部结构示意图；
图3为本发明油箱锁内部结构示意图；
图4为本发明的装置内部结构图；
图5为本发明的换能器结构图；
图6为本发明的开关降压电路原理图；
图7为本发明的时间测量收发电路原理图；
图8为本发明的报警模块电路原理图。
图中各标号：1-油箱，2-油箱口，3-采集模块，4-油箱锁，5-顶盖，6-外部模块，7-防爆密封圈，8-车载电源，9-报警模块，10-导线，11-锁孔，12-锁芯，13-插销，14-压块，15-排气孔，16-防爆按压开关，17-进油管，18-缩径管，19-上游换能器，20-下游换能器，21-防腐蚀密封圈，22-防盗网，23-控制模块，24-单片机模块，25-时间测量收发电路，26-开关降压电路，27-蓝牙模块，28-充电模块，29-锂电池组，30-粘合槽，31-电容式接近传感器，32-螺纹固定器，33-防爆外壳，34-电线，35-阻尼块，36-压电薄膜，37-保护层。
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1-8所示，一种大型车辆超声波实时嵌入式油量数据采集装置，包括油箱1、油箱口2、采集模块3、油箱锁4、顶盖5、外部模块6、防爆密封圈7、车载电源8、报警模块9、导线10；所述采集模块3与油箱1通过油箱口2固定连接在一起，采集模块3上安装有油箱锁4，油箱锁4上部有顶盖5，外部模块6安装在采集模块3的一侧，导线10穿过防爆密封圈7，一端与外部模块6连接，另一端分别与车载电源8与报警模块9连接。
实施例2：如图1-8所示，一种大型车辆超声波实时嵌入式油量数据采集装置，包括油箱1、油箱口2、采集模块3、油箱锁4、顶盖5、外部模块6、防爆密封圈7、车载电源8、报警模块9、导线10；所述采集模块3与油箱1通过油箱口2固定连接在一起，采集模块3上安装有油箱锁4，油箱锁4上部有顶盖5，外部模块6安装在采集模块3的一侧，导线10穿过防爆密封圈7，一端与外部模块6连接，另一端分别与车载电源8与报警模块9连接。
所述油箱锁4包括锁孔11、锁芯12、插销13、压块14；所述锁孔11位于油箱锁4正中间，锁孔11背面是锁芯12，锁芯12上有插销13，油箱锁4边缘有压块14。
实施例3：如图1-8所示，一种大型车辆超声波实时嵌入式油量数据采集装置，包括油箱1、油箱口2、采集模块3、油箱锁4、顶盖5、外部模块6、防爆密封圈7、车载电源8、报警模块9、导线10；所述采集模块3与油箱1通过油箱口2固定连接在一起，采集模块3上安装有油箱锁4，油箱锁4上部有顶盖5，外部模块6安装在采集模块3的一侧，导线10穿过防爆密封圈7，一端与外部模块6连接，另一端分别与车载电源8与报警模块9连接。
所述油箱锁4包括锁孔11、锁芯12、插销13、压块14；所述锁孔11位于油箱锁4正中间，锁孔11背面是锁芯12，锁芯12上有插销13，油箱锁4边缘有压块14。
所述采集模块3包括排气孔15、防爆按压开关16、进油管17、缩径管18、换能器、防腐蚀密封圈21、防盗网22、控制模块23、单片机模块24、时间测量收发电路25、开关降压电路26、蓝牙模块27、充电模块28、锂电池组29、粘合槽30，电容式接近传感器31、螺纹固定器32；
所述排气孔位15于采集模块3内部，贯通采集模块3的上下两侧，防爆按压开关16与油箱锁4的压块14相对应，并深入采集模块3内部与单片机模块24相连，进油管17与缩径管18连接并穿过防腐蚀密封圈21，防腐蚀密封圈21安装在采集模块3下端，缩径管18末端接有网状弯头，防盗网22固定在采集模块3下方且在防腐蚀密封圈21下边，换能器安装在缩径管18下游，并与时间测量收发电路25相连，单片机模块24、时间测量收发电路25、开关降压电路26位于控制模块23内，时间测量收发电路25、开关降压电路26分别与单片机模块24相连，蓝牙模块27、充电模块28、锂电池组29位于外部模块6中，充电模块28通过导线10与车载电源8连接，蓝牙模块27通过防爆密封圈7与单片机模块24连接，锂电池组29与单片机模块24、时间测量收发电路25、电容式接近传感器31相连，电容式接近传感器31位于采集模块3内部下方一侧，并伸出在采集模块3外部，螺纹固定器32与采集模块3外壳相连接，粘合槽30位于螺纹固定器32与采集模块3外壳之间。
实施例4：如图1-8所示，一种大型车辆超声波实时嵌入式油量数据采集装置，包括油箱1、油箱口2、采集模块3、油箱锁4、顶盖5、外部模块6、防爆密封圈7、车载电源8、报警模块9、导线10；所述采集模块3与油箱1通过油箱口2固定连接在一起，采集模块3上安装有油箱锁4，油箱锁4上部有顶盖5，外部模块6安装在采集模块3的一侧，导线10穿过防爆密封圈7，一端与外部模块6连接，另一端分别与车载电源8与报警模块9连接。
所述油箱锁4包括锁孔11、锁芯12、插销13、压块14；所述锁孔11位于油箱锁4正中间，锁孔11背面是锁芯12，锁芯12上有插销13，油箱锁4边缘有压块14。
所述采集模块3包括排气孔15、防爆按压开关16、进油管17、缩径管18、换能器、防腐蚀密封圈21、防盗网22、控制模块23、单片机模块24、时间测量收发电路25、开关降压电路26、蓝牙模块27、充电模块28、锂电池组29、粘合槽30，电容式接近传感器31、螺纹固定器32；
所述排气孔位15于采集模块3内部，贯通采集模块3的上下两侧，防爆按压开关16与油箱锁4的压块14相对应，并深入采集模块3内部与单片机模块24相连，进油管17与缩径管18连接并穿过防腐蚀密封圈21，防腐蚀密封圈21安装在采集模块3下端，缩径管18末端接有网状弯头，防盗网22固定在采集模块3下方且在防腐蚀密封圈21下边，换能器安装在缩径管18下游，并与时间测量收发电路25相连，单片机模块24、时间测量收发电路25、开关降压电路26位于控制模块23内，时间测量收发电路25、开关降压电路26分别与单片机模块24相连，蓝牙模块27、充电模块28、锂电池组29位于外部模块6中，充电模块28通过导线10与车载电源8连接，蓝牙模块27通过防爆密封圈7与单片机模块24连接，锂电池组29与单片机模块24、时间测量收发电路25、电容式接近传感器31相连，电容式接近传感器31位于采集模块3内部下方一侧，并伸出在采集模块3外部，螺纹固定器32与采集模块3外壳相连接，粘合槽30位于螺纹固定器32与采集模块3外壳之间。
所述换能器包括上游换能器19、下游换能器20；上游换能器19、下游换能器20的结构相同，其中上游换能器19、下游换能器20均包括防爆外壳33、电线34、阻尼块35、压电薄膜36、保护层37；其中电线34、阻尼块35、压电薄膜36位于防爆外壳33内，电线34穿过阻尼块35与压电薄膜36相连，保护层37位于防爆外壳33底部。
实施例5：如图1-8所示，一种大型车辆超声波实时嵌入式油量数据采集装置，包括油箱1、油箱口2、采集模块3、油箱锁4、顶盖5、外部模块6、防爆密封圈7、车载电源8、报警模块9、导线10；所述采集模块3与油箱1通过油箱口2固定连接在一起，采集模块3上安装有油箱锁4，油箱锁4上部有顶盖5，外部模块6安装在采集模块3的一侧，导线10穿过防爆密封圈7，一端与外部模块6连接，另一端分别与车载电源8与报警模块9连接。
所述油箱锁4包括锁孔11、锁芯12、插销13、压块14；所述锁孔11位于油箱锁4正中间，锁孔11背面是锁芯12，锁芯12上有插销13，油箱锁4边缘有压块14。
所述采集模块3包括排气孔15、防爆按压开关16、进油管17、缩径管18、换能器、防腐蚀密封圈21、防盗网22、控制模块23、单片机模块24、时间测量收发电路25、开关降压电路26、蓝牙模块27、充电模块28、锂电池组29、粘合槽30，电容式接近传感器31、螺纹固定器32；
所述排气孔位15于采集模块3内部，贯通采集模块3的上下两侧，防爆按压开关16与油箱锁4的压块14相对应，并深入采集模块3内部与单片机模块24相连，进油管17与缩径管18连接并穿过防腐蚀密封圈21，防腐蚀密封圈21安装在采集模块3下端，缩径管18末端接有网状弯头，防盗网22固定在采集模块3下方且在防腐蚀密封圈21下边，换能器安装在缩径管18下游，并与时间测量收发电路25相连，单片机模块24、时间测量收发电路25、开关降压电路26位于控制模块23内，时间测量收发电路25、开关降压电路26分别与单片机模块24相连，蓝牙模块27、充电模块28、锂电池组29位于外部模块6中，充电模块28通过导线10与车载电源8连接，蓝牙模块27通过防爆密封圈7与单片机模块24连接，锂电池组29与单片机模块24、时间测量收发电路25、电容式接近传感器31相连，电容式接近传感器31位于采集模块3内部下方一侧，并伸出在采集模块3外部，螺纹固定器32与采集模块3外壳相连接，粘合槽30位于螺纹固定器32与采集模块3外壳之间。
所述换能器包括上游换能器19、下游换能器20；上游换能器19、下游换能器20的结构相同，其中上游换能器19、下游换能器20均包括防爆外壳33、电线34、阻尼块35、压电薄膜36、保护层37；其中电线34、阻尼块35、压电薄膜36位于防爆外壳33内，电线34穿过阻尼块35与压电薄膜36相连，保护层37位于防爆外壳33底部。
所述开关降压电路26包括电容C1、C2、7805三端稳压模块；其中7805三端稳压模块的Vin端口与锂电池组29的“+”极相连，锂电池组29的“-”极接地接地，电容C1一端连在Vin端口与锂电池组29的“+”极的连线上，另一端接地，7805三端稳压模块的Vout端口输出电压U1，电容C2一端接在Vout端口的输出端上，另一端接地。
实施例6：如图1-8所示，一种大型车辆超声波实时嵌入式油量数据采集装置，包括油箱1、油箱口2、采集模块3、油箱锁4、顶盖5、外部模块6、防爆密封圈7、车载电源8、报警模块9、导线10；所述采集模块3与油箱1通过油箱口2固定连接在一起，采集模块3上安装有油箱锁4，油箱锁4上部有顶盖5，外部模块6安装在采集模块3的一侧，导线10穿过防爆密封圈7，一端与外部模块6连接，另一端分别与车载电源8与报警模块9连接。
所述油箱锁4包括锁孔11、锁芯12、插销13、压块14；所述锁孔11位于油箱锁4正中间，锁孔11背面是锁芯12，锁芯12上有插销13，油箱锁4边缘有压块14。
所述采集模块3包括排气孔15、防爆按压开关16、进油管17、缩径管18、换能器、防腐蚀密封圈21、防盗网22、控制模块23、单片机模块24、时间测量收发电路25、开关降压电路26、蓝牙模块27、充电模块28、锂电池组29、粘合槽30，电容式接近传感器31、螺纹固定器32；
所述排气孔位15于采集模块3内部，贯通采集模块3的上下两侧，防爆按压开关16与油箱锁4的压块14相对应，并深入采集模块3内部与单片机模块24相连，进油管17与缩径管18连接并穿过防腐蚀密封圈21，防腐蚀密封圈21安装在采集模块3下端，缩径管18末端接有网状弯头，防盗网22固定在采集模块3下方且在防腐蚀密封圈21下边，换能器安装在缩径管18下游，并与时间测量收发电路25相连，单片机模块24、时间测量收发电路25、开关降压电路26位于控制模块23内，时间测量收发电路25、开关降压电路26分别与单片机模块24相连，蓝牙模块27、充电模块28、锂电池组29位于外部模块6中，充电模块28通过导线10与车载电源8连接，蓝牙模块27通过防爆密封圈7与单片机模块24连接，锂电池组29与单片机模块24、时间测量收发电路25、电容式接近传感器31相连，电容式接近传感器31位于采集模块3内部下方一侧，并伸出在采集模块3外部，螺纹固定器32与采集模块3外壳相连接，粘合槽30位于螺纹固定器32与采集模块3外壳之间。
所述换能器包括上游换能器19、下游换能器20；上游换能器19、下游换能器20的结构相同，其中上游换能器19、下游换能器20均包括防爆外壳33、电线34、阻尼块35、压电薄膜36、保护层37；其中电线34、阻尼块35、压电薄膜36位于防爆外壳33内，电线34穿过阻尼块35与压电薄膜36相连，保护层37位于防爆外壳33底部。
所述开关降压电路26包括电容C1、C2、7805三端稳压模块；其中7805三端稳压模块的Vin端口与锂电池组29的“+”极相连，锂电池组29的“-”极接地接地，电容C1一端连在Vin端口与锂电池组29的“+”极的连线上，另一端接地，7805三端稳压模块的Vout端口输出电压U1，电容C2一端接在Vout端口的输出端上，另一端接地。
所述时间测量收发电路25包括电阻R1、R2、R3、R4、电容C3、C4、C5、C6、时间测量收发电路TDC-GP21；其中电阻R1一端与时间测量收发电路TDC-GP21的RE端相连，另一端与换能器的接收端口相连，电容C3一端与时间测量收发电路TDC-GP21的ST2端口相连，另一端接在R1与换能器接收端口的连线上，电阻R2一端与时间测量收发电路TDC-GP21的SE端相连，另一端与换能器的发送端口相连，电容C4一端与时间测量收发电路TDC-GP21的ST1端口相连，另一端接在电阻R2与换能器的发送端口的连线上，电阻R3一端接在电阻R1与换能器接收端口的连线上，另一端接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接在电阻R2与换能器发送端口的连线上，电容C5一端接在电阻R1与换能器接收端口的连线上，另一端接电容C6的一端，电容C6的另一端接在电阻R2与换能器发送端口的连线上，换能器的GND接地。
实施例7：如图1-8所示，一种大型车辆超声波实时嵌入式油量数据采集装置，包括油箱1、油箱口2、采集模块3、油箱锁4、顶盖5、外部模块6、防爆密封圈7、车载电源8、报警模块9、导线10；所述采集模块3与油箱1通过油箱口2固定连接在一起，采集模块3上安装有油箱锁4，油箱锁4上部有顶盖5，外部模块6安装在采集模块3的一侧，导线10穿过防爆密封圈7，一端与外部模块6连接，另一端分别与车载电源8与报警模块9连接。
所述油箱锁4包括锁孔11、锁芯12、插销13、压块14；所述锁孔11位于油箱锁4正中间，锁孔11背面是锁芯12，锁芯12上有插销13，油箱锁4边缘有压块14。
所述采集模块3包括排气孔15、防爆按压开关16、进油管17、缩径管18、换能器、防腐蚀密封圈21、防盗网22、控制模块23、单片机模块24、时间测量收发电路25、开关降压电路26、蓝牙模块27、充电模块28、锂电池组29、粘合槽30，电容式接近传感器31、螺纹固定器32；
所述排气孔位15于采集模块3内部，贯通采集模块3的上下两侧，防爆按压开关16与油箱锁4的压块14相对应，并深入采集模块3内部与单片机模块24相连，进油管17与缩径管18连接并穿过防腐蚀密封圈21，防腐蚀密封圈21安装在采集模块3下端，缩径管18末端接有网状弯头，防盗网22固定在采集模块3下方且在防腐蚀密封圈21下边，换能器安装在缩径管18下游，并与时间测量收发电路25相连，单片机模块24、时间测量收发电路25、开关降压电路26位于控制模块23内，时间测量收发电路25、开关降压电路26分别与单片机模块24相连，蓝牙模块27、充电模块28、锂电池组29位于外部模块6中，充电模块28通过导线10与车载电源8连接，蓝牙模块27通过防爆密封圈7与单片机模块24连接，锂电池组29与单片机模块24、时间测量收发电路25、电容式接近传感器31相连，电容式接近传感器31位于采集模块3内部下方一侧，并伸出在采集模块3外部，螺纹固定器32与采集模块3外壳相连接，粘合槽30位于螺纹固定器32与采集模块3外壳之间。
所述换能器包括上游换能器19、下游换能器20；上游换能器19、下游换能器20的结构相同，其中上游换能器19、下游换能器20均包括防爆外壳33、电线34、阻尼块35、压电薄膜36、保护层37；其中电线34、阻尼块35、压电薄膜36位于防爆外壳33内，电线34穿过阻尼块35与压电薄膜36相连，保护层37位于防爆外壳33底部。
所述开关降压电路26包括电容C1、C2、7805三端稳压模块；其中7805三端稳压模块的Vin端口与锂电池组29的“+”极相连，锂电池组29的“-”极接地接地，电容C1一端连在Vin端口与锂电池组29的“+”极的连线上，另一端接地，7805三端稳压模块的Vout端口输出电压U1，电容C2一端接在Vout端口的输出端上，另一端接地。
所述时间测量收发电路25包括电阻R1、R2、R3、R4、电容C3、C4、C5、C6、时间测量收发电路TDC-GP21；其中电阻R1一端与时间测量收发电路TDC-GP21的RE端相连，另一端与换能器的接收端口相连，电容C3一端与时间测量收发电路TDC-GP21的ST2端口相连，另一端接在R1与换能器接收端口的连线上，电阻R2一端与时间测量收发电路TDC-GP21的SE端相连，另一端与换能器的发送端口相连，电容C4一端与时间测量收发电路TDC-GP21的ST1端口相连，另一端接在电阻R2与换能器的发送端口的连线上，电阻R3一端接在电阻R1与换能器接收端口的连线上，另一端接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接在电阻R2与换能器发送端口的连线上，电容C5一端接在电阻R1与换能器接收端口的连线上，另一端接电容C6的一端，电容C6的另一端接在电阻R2与换能器发送端口的连线上，换能器的GND接地。
所述报警模块9包括电阻R5、R6、R7、R8、R9、R10、二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、电容C7、C8、C9、三极管T、蜂鸣器LS；其中D1阳极与D3阴极连接，D1阴极与R5一端相连，R5另一端与R7一端相连，D3阳极与蜂鸣器LS相连，D2阴极与R5一端相连，D2阳极与D4阴极相连，D4的阳极接在D3阳极与蜂鸣器LS的连线上，VDC一端接在D1阳极与D3阴极的连线上，另一端接在D2阳极与D4阴极的连线上，R6一端接在R5和R7的连线上，另一端接在D3阳极与蜂鸣器LS的连线上，C7一端接在R5和R7的连线上，另一端接在D3阳极与蜂鸣器LS的连线上，D6阴极接在R5和R7的连线上，D6阳极接在D3阳极与蜂鸣器LS的连线上，R7的另一端与D5的阳极相连，D5阴极接R8的一端，R8的另一端与三极管T的发射极相连，T的基极与R10的一端连接，R10的另一端接D7阴极，D7阳极接在R7与D5阳极的连线上，C8一端接在R10与三极管T基极的连线上，另一端接在D3阳极与蜂鸣器LS的连线上，R9一端接在R10与三极管T基极的连线上，另一端接在D3阳极与蜂鸣器LS的连线上，C9一端接在三极管T的发射极上，另一端接在蜂鸣器LS上。
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 (1)

1.一种大型车辆超声波实时嵌入式油量数据采集装置，其特征在于：包括油箱（1）、油箱口（2）、采集模块（3）、油箱锁（4）、顶盖（5）、外部模块（6）、防爆密封圈（7）、车载电源（8）、报警模块（9）、导线（10）；所述采集模块（3）与油箱（1）通过油箱口（2）固定连接在一起，采集模块（3）上安装有油箱锁（4），油箱锁（4）上部有顶盖（5），外部模块（6）安装在采集模块（3）的一侧，导线（10）穿过防爆密封圈（7），一端与外部模块（6）连接，另一端分别与车载电源（8）与报警模块（9）连接；
所述油箱锁（4）包括锁孔（11）、锁芯（12）、插销（13）、压块（14）；所述锁孔（11）位于油箱锁（4）正中间，锁孔（11）背面是锁芯（12），锁芯（12）上有插销（13），油箱锁（4）边缘有压块（14）；
所述采集模块（3）包括排气孔（15）、防爆按压开关（16）、进油管（17）、缩径管（18）、换能器、防腐蚀密封圈（21）、防盗网（22）、控制模块（23）、单片机模块（24）、时间测量收发电路（25）、开关降压电路（26）、蓝牙模块（27）、充电模块（28）、锂电池组（29）、粘合槽（30），电容式接近传感器（31）、螺纹固定器（32）；
所述排气孔（ 15 ） 位于采集模块（3）内部，贯通采集模块（3）的上下两侧，防爆按压开关（16）与油箱锁（4）的压块（14）相对应，并深入采集模块（3）内部与单片机模块（24）相连，进油管（17）与缩径管（18）连接并穿过防腐蚀密封圈（21），防腐蚀密封圈（21）安装在采集模块（3）下端，缩径管（18）末端接有网状弯头，防盗网（22）固定在采集模块（3）下方且在防腐蚀密封圈（21）下边，换能器安装在缩径管（18）下游，并与时间测量收发电路（25）相连，单片机模块（24）、时间测量收发电路（25）、开关降压电路（26）位于控制模块（23）内，时间测量收发电路（25）、开关降压电路（26）分别与单片机模块（24）相连，蓝牙模块（27）、充电模块（28）、锂电池组（29）位于外部模块（6）中，充电模块（28）通过导线（10）与车载电源（8）连接，蓝牙模块（27）通过防爆密封圈（7）与单片机模块（24）连接，锂电池组（29）与单片机模块（24）、时间测量收发电路（25）、电容式接近传感器（31）相连，电容式接近传感器（31）位于采集模块（3）内部下方一侧，并伸出在采集模块（3）外部，螺纹固定器（32）与采集模块（3）外壳相连接，粘合槽（30）位于螺纹固定器（32）与采集模块（3）外壳之间；
所述换能器包括上游换能器（19）、下游换能器（20）；上游换能器（19）、下游换能器（20）的结构相同，其中上游换能器（19）、下游换能器（20）均包括防爆外壳（33）、电线（34）、阻尼块（35）、压电薄膜（36）、保护层（37）；其中电线（34）、阻尼块（35）、压电薄膜（36）位于防爆外壳（33）内，电线（34）穿过阻尼块（35）与压电薄膜（36）相连，保护层（37）位于防爆外壳（33）底部；
所述开关降压电路（26）包括电容C1、C2、7805三端稳压模块；其中7805三端稳压模块的Vin端口与锂电池组（29）的“+”极相连，锂电池组（29）“-”极接地接地，电容C1一端连在Vin端口与锂电池组（29）“+”极的连线上，另一端接地，7805三端稳压模块的Vout端口输出电压U1，电容C2一端接在Vout端口的输出端上，另一端接地；
所述时间测量收发电路（25）包括电阻R1、R2、R3、R4、电容C3、C4、C5、C6、时间测量收发电路TDC-GP21；其中电阻R1一端与时间测量收发电路TDC-GP21的RE端相连，另一端与换能器的接收端口相连，电容C3一端与时间测量收发电路TDC-GP21的ST2端口相连，另一端接在R1与换能器接收端口的连线上，电阻R2一端与时间测量收发电路TDC-GP21的SE端相连，另一端与换能器的发送端口相连，电容C4一端与时间测量收发电路TDC-GP21的ST1端口相连，另一端接在电阻R2与换能器的发送端口的连线上，电阻R3一端接在电阻R1与换能器接收端口的连线上，另一端接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接在电阻R2与换能器发送端口的连线上，电容C5一端接在电阻R1与换能器接收端口的连线上，另一端接电容C6的一端，电容C6的另一端接在电阻R2与换能器发送端口的连线上，换能器的GND接地；
所述报警模块（9）包括电阻R5、R6、R7、R8、R9、R10、二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、电容C7、C8、C9、三极管T、蜂鸣器LS；其中D1阳极与D3阴极连接，D1阴极与R5一端相连，R5另一端与R7一端相连，D3阳极与蜂鸣器LS相连，D2阴极与R5一端相连，D2阳极与D4阴极相连，D4的阳极接在D3阳极与蜂鸣器LS的连线上，VDC一端接在D1阳极与D3阴极的连线上，另一端接在D2阳极与D4阴极的连线上，R6一端接在R5和R7的连线上，另一端接在D3阳极与蜂鸣器LS的连线上，C7一端接在R5和R7的连线上，另一端接在D3阳极与蜂鸣器LS的连线上，D6阴极接在R5和R7的连线上，D6阳极接在D3阳极与蜂鸣器LS的连线上，R7的另一端与D5的阳极相连，D5阴极接R8的一端，R8的另一端与三极管T的发射极相连，T的基极与R10的一端连接，R10的另一端接D7阴极，D7阳极接在R7与D5阳极的连线上，C8一端接在R10与三极管T基极的连线上，另一端接在D3阳极与蜂鸣器LS的连线上，R9一端接在R10与三极管T基极的连线上，另一端接在D3阳极与蜂鸣器LS的连线上，C9一端接在三极管T的发射极上，另一端接在蜂鸣器LS上。
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