CN107103657B - 一种环卫车辆工作状态采集器及采集方法 - Google Patents

一种环卫车辆工作状态采集器及采集方法 Download PDF

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Beijing Shoufa Highway Maintenance And Construction Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种环卫车辆工作状态采集器及采集方法，解决了现有采集器信息采集不准确，容易老化的问题。通过将采集器直接与作业操控器连接采集数据信息。能够控制车辆工作状态，保证环卫工作的有效性，保证车辆工作的合理性，和实时直观的了解到环卫车辆工作人员的工作状态，以及环卫车辆的地理位置信息、行驶轨迹、油量信息以及工作状态，从而提升工作效率及车辆的方便管理。

Description

一种环卫车辆工作状态采集器及采集方法
技术领域
本发明涉及环卫车辆的数据采集技术领域，具体涉及一种环卫车辆工作状态采集器及采集方法。
背景技术
环卫车辆用于城市市容整理和清洁，在保持城市卫生中起着重要的作用。目前，城市清洁用的环卫车辆形成了一定数量，如何实现对这些车辆的有效监管已经成为亟待解决的问题，尤其是如何实现车辆的可控性，并排除空驶，提高作业效率等问题，是在城市环卫过程中应当予以考虑并解决的问题。而解决这些问题的前提，就是保证采集器采集的环卫车辆相应数据的准确性。
现有技术中环卫车辆工作状态采集器仅与工作运转设备连接，信息采集不准确，容易老化，因此需要对现有采集器的硬件结构及采集方法重新设计，以保证采集数据的准确性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环卫车辆工作状态采集器及采集方法，用以解决现有采集器信息采集不准确，容易老化的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种环卫车辆工作状态采集器，设置在环卫车辆上，包含5V电源稳压模块、主控制器、FLASH存储模块、串口通信模块、24路IO采集模块；
5V电源稳压模块向设备提供稳定可靠的5V供电；
主控制器负责获取24路IO采集状态，将相应的IO状态按照车种车型协议，组合成相应的状态，并按照协议通过串口通信模块向外发送数据，并通过通信模块，与外界用户进行交互，进行相应的功能设置，并将参数保存在FLASH中；
FLASH存储模块存储相应的配置参数，每次设备上电前，需要读取相应的配置参数；
串口通信模块与外部设备通信，用于参数设置，状态上传；
24路IO采集模块获取车辆相应设备的状态动作，并上传至主控制器。
进一步的，所述5V电源稳压模块在外部供电电压为4.5～9V范围内，向设备提供稳定可靠的5V供电。
进一步的，所述24路IO采集模块中包括过压保护模块，光耦隔离模块，所述采集芯片的型号是TLP521。
进一步的，所述控制器的芯片型号是STM32F103。
进一步的，所述串口通信模块中通信芯片型号是SP3232EEN。
一种环卫车辆工作状态采集方法，包括：
初始化设备后读取配置参数：从FLASH存储模块中读取配置参数，包括车型、扭力开关判断时间、上报设备状态时间，并根据车型启动不同的判断状态线程；
进一步的，串口接收线程：主要接收上位机命令，并作出响应；接收设置命令后，将设置参数存储到FLASH存储模块中，并将设置参数更新到相应的变量中，使得其他线程能够按照最新的配置参数运行，并通过串口回应OK；接收参数请求命令后，将读取的相应参数通过串口上报；如果接收的设置命令为更换车型，则将配置参数写入flash后，通过软件复位单片机，使之重新启动，进入新的车型判断线程；
进一步的，读取IO线程，该线程主要循环读取硬件IO状态，并将硬件上分立的IO状态组合成一个4字节的硬件状态，该状态为全局变量；
进一步的，判断状态线程，该线程主要根据新组合的4字节硬件状态，根据车型以及扭力开关判断时间参数，将当前对应车型的硬件状态转化为协议中要上报的设备状态；
进一步的，定时发送线程，该线程定时上报协议上定义的车种、车型、设备状态，根据上报时间参数确定上报时间。
进一步的，所述读取IO线程中，4字节硬件状态设置方法包括：24路IO口，在硬件上分布在不同的引脚，在这里重新组成一个24bit的3字节数据，多余的一个字节保留，每个bit对应一个真实硬件IO口，并重新定义。
进一步的，所述定时发送线程中，所述上报时间间隔为30秒通过串口上报一次参数。
本发明具有如下优点：
(1)本采集器技术与原有环卫车辆数据采集方面的设备比较，车辆数据的采集上更为准确，直接与作业操控器连接，采集数据信息，而原有技术仅与工作运转设备连接，信息采集不准确，容易老化，因而新的技术从成本上来讲节约了车本，提成了车辆作业状态采集的准确性和有效性；(2)能够实时监控环卫车辆作业状态，实时监控环卫作业人员的工作状态，方便车辆的管理者能够及时了解到环卫车辆工作状态，提升调度有效性，方便管理，提升效率，节约成本；(3)能够控制车辆工作状态，保证环卫工作的有效性，保证车辆工作的合理性，和实时直观的了解到环卫车辆工作人员的工作状态，以及环卫车辆的地理位置信息、行驶轨迹、油量信息以及工作状态，从而提升工作效率及车辆的方便管理。
附图说明
图1是本发明中环卫车辆工作状态采集器的模块图。
图2是采集器中24路IO采集模块的电路原理图。
图3是控制器与串口通信模块的连接图。
图4是本发明中采集器的工作原理图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1是环卫车辆工作状态采集器的模块图，各模块基本功能介绍：
①5V电源稳压模块：在外部供电电压为4.5～9V范围内，向设备提供稳定可靠的5V供电。
②主控制器：
负责获取24路IO采集状态，将相应的IO状态按照车种车型协议，组合成相应的状态，并按照协议通过串口通信模块向外发送数据。
通过通信模块，与外界用户进行交互，进行相应的功能设置，并将参数保存在FLASH中。
③FLASH存储模块：存储相应的配置参数，每次设备上电前，需要读取相应的配置参数；
④串口通信模块：与外部设备通信，用于参数设置，状态上传。
⑤24路IO采集模块：获取车辆相应设备的状态动作，并上传至主控制器。
图4是采集器的工作原理图，包括：
1.初始化设备
初始化设备主要包括初始化LED指示灯、flash、输入IO。
2.读取配置参数
从flash中读取配置参数，例如车型、扭力开关判断时间、上报设备状态时间，根据车型，启动不同的判断状态线程。
3.串口接收线程
主要接收上位机命令，并作出响应。
接收设置命令后，将设置参数存储到flash中，并将设置参数更新到相应的变量中，使得其他线程能够按照最新的配置参数运行，并通过串口回应OK。
接收参数请求命令后，将读取的相应参数通过串口上报。
如果接收的设置命令为更换车型，则将配置参数写入flash后，通过软件复位单片机，使之重新启动，进入新的车型判断线程。
4.读取IO线程
该线程主要循环读取硬件IO状态，并将硬件上分立的IO状态组合成一个4字节的硬件状态，该状态为全局变量，与车型无关，例如24路IO口，在硬件上分布在不同的引脚，在这里重新组成一个24bit的3字节数据，多余的一个字节保留，每个bit对应一个真实硬件IO口，并重新定义，例如真实硬件开为0，关为1，在这里重新定义后，变为开为1，关为0。便于串口接收线程和定时发送线程进行访问。
5.判断状态线程
该线程主要根据新组合的4字节硬件状态，根据车型以及扭力开关判断时间参数，从而将当前对应车型的硬件状态转化为协议中要上报的设备状态。
6.定时发送线程
该线程主要定时上报协议上定义的车种、车型、设备状态，根据上报时间参数确定上报时间，如30秒通过串口上报一次该参数。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种环卫车辆工作状态采集器，设置在环卫车辆上，其特征在于，包含5V电源稳压模块、主控制器、FLASH存储模块、串口通信模块、24路IO采集模块；
5V电源稳压模块向设备提供稳定可靠的5V供电；
主控制器负责获取24路IO采集状态，读取IO线程，该线程主要循环读取硬件IO状态，并将硬件上分立的IO状态组合成一个4字节的硬件状态，该状态为全局变量，判断状态线程，该线程主要根据新组合的4字节硬件状态，根据车型以及扭力开关判断时间参数，将当前对应车型的硬件状态转化为协议中要上报的设备状态，并按照协议通过串口通信模块向外发送数据，并通过通信模块，与外界用户进行交互，进行相应的功能设置，并将参数保存在FLASH中；
FLASH存储模块存储相应的配置参数，每次设备上电前，需要读取相应的配置参数，从FLASH存储模块中读取配置参数，包括车型、扭力开关判断时间、上报设备状态时间，并根据车型启动不同的判断状态线程；
串口通信模块与外部设备通信，用于参数设置，状态上传，接收上位机命令，并作出响应；接收设置命令后，将设置参数存储到FLASH存储模块中，并将设置参数更新到相应的变量中，使得其他线程能够按照最新的配置参数运行，并通过串口回应OK；接收参数请求命令后，将读取的相应参数通过串口上报；如果接收的设置命令为更换车型，则将配置参数写入flash后，通过软件复位单片机，使之重新启动，进入新的车型判断线程；
24路IO采集模块获取车辆相应设备的状态动作，并上传至主控制器，定时发送线程，该线程定时上报协议上定义的车种、车型、设备状态，根据上报时间参数确定上报时间。
2.根据权利要求1所述的一种环卫车辆工作状态采集器，其特征在于：所述5V电源稳压模块在外部供电电压为4.5～9V范围内，向设备提供稳定可靠的5V供电。
3.根据权利要求1所述的一种环卫车辆工作状态采集器，其特征在于：所述24路IO采集模块中包括过压保护模块、光耦隔离模块，所述24路IO采集模块芯片的型号是TLP521。
4.根据权利要求1所述的一种环卫车辆工作状态采集器，其特征在于：所述主控制器的芯片型号是STM32F103。
5.根据权利要求1所述的一种环卫车辆工作状态采集器，其特征在于：所述串口通信模块中通信芯片型号是SP3232EEN。
6.一种基于权利要求1所述环卫车辆工作状态采集器的环卫车辆工作状态采集方法，其特征在于：包括：
初始化设备后读取配置参数：从FLASH存储模块中读取配置参数，包括车型、扭力开关判断时间、上报设备状态时间，并根据车型启动不同的判断状态线程；
串口接收线程：主要接收上位机命令，并作出响应；接收设置命令后，将设置参数存储到FLASH存储模块中，并将设置参数更新到相应的变量中，使得其他线程能够按照最新的配置参数运行，并通过串口回应OK；接收参数请求命令后，将读取的相应参数通过串口上报；如果接收的设置命令为更换车型，则将配置参数写入flash后，通过软件复位单片机，使之重新启动，进入新的车型判断线程；
读取IO线程，该线程主要循环读取硬件IO状态，并将硬件上分立的IO状态组合成一个4字节的硬件状态，该状态为全局变量；所述读取IO线程中，4字节硬件状态设置方法包括：24路IO口，在硬件上分布在不同的引脚，在这里重新组成一个24bit的3字节数据，多余的一个字节保留，每个bit对应一个真实硬件IO口，并重新定义；
判断状态线程，该线程主要根据新组合的4字节硬件状态，根据车型以及扭力开关判断时间参数，将当前对应车型的硬件状态转化为协议中要上报的设备状态；
定时发送线程，该线程定时上报协议上定义的车种、车型、设备状态，根据上报时间参数确定上报时间，所述定时发送线程中，所述上报时间间隔为30秒通过串口上报一次参数。
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