CN113431681B - 一种基于柴油机远程监测装置的验证系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于柴油机远程监测装置的验证系统及方法，属于柴油机监测技术领域，验证系统包括：信号接收单元，与柴油机远程监测装置的远程传输单元通讯连接，用于接收数据采集单元和定位单元采集的待验证排放数据以及待验证位置数据；采集验证单元，与信号接收单元连接，用于根据待验证排放数据，确定数据采集单元的运行状态；定位验证单元，与信号接收单元连接，用于根据待验证位置数据，确定定位单元的运行状态；处理单元，分别与采集验证单元及定位验证单元连接，用于根据数据采集单元的运行状态及定位单元的运行状态，确定对应的柴油机远程监测装置的性能。验证系统能够准确验证柴油机远程监测装置各部分功能的有效性及稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及柴油机监测技术领域，特别是涉及一种基于柴油机远程监测装置的验证系统及方法。
背景技术
柴油机是我国重型商用车的主要动力源，柴油机的排放特性决定了整车的排放水平，因此，国家第六阶段排放标准明确要求使用柴油机远程排放监测装置以及相关故障诊断系统，对柴油机实际使用时的排放状况进行监测。但是，现有的远程排放监测装置存在不稳定和数据被篡改的问题，在实际环境下使用时，难以判断柴油机远程监测装置的监测结果的正确率，且在远程监测装置发生故障时，不能实时诊断并解除故障。因此，在柴油机远程监测装置投入使用之前，需要对远程监测装置进行全面的测试，以确保远程监测装置的稳定性和可靠性。
基于上述问题，亟需一种新的试验验证系统及验证方法以提高柴油机远程监测装置的稳定性。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于柴油机远程监测装置的验证系统及方法，可提高验证柴油机远程检测装置的准确性。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种基于柴油机远程监测装置的验证系统，所述柴油机远程监测装置包括数据采集单元、定位单元及远程传输单元，所述数据采集单元及定位单元均设置在远程柴油机上，所述远程传输单元分别与所述数据采集单元和定位单元连接，所述基于柴油机远程监测装置的验证系统包括：
信号接收单元，与所述远程传输单元通讯连接，用于接收数据采集单元和定位单元采集的远程柴油机数据；所述远程柴油机数据包括待验证排放数据以及待验证位置数据；
采集验证单元，与所述信号接收单元连接，用于根据所述待验证排放数据，确定所述数据采集单元的运行状态；
定位验证单元，与所述信号接收单元连接，用于根据所述待验证位置数据，确定所述定位单元的运行状态；
处理单元，分别与所述采集验证单元及所述定位验证单元连接，用于根据所述数据采集单元的运行状态及所述定位单元的运行状态，确定对应的柴油机远程监测装置的性能。
可选地，所述采集验证单元包括：
第一实际数据确定模块，设置在现场柴油机上，用于获取现场柴油机的实际排放数据；
第一比较模块，分别与所述信号接收单元及所述第一实际数据确定模块连接，用于对比所述实际排放数据及待验证排放数据，得到第一验证结果；
第一分析模块，与所述第一比较模块连接，用于在所述第一验证结果为所述待验证排放数据与所述实际排放数据相同时，判定所述数据采集单元正常运行，在所述第一验证结果为所述待验证排放数据与所述实际排放数据不同时，判定所述数据采集单元发生故障。
可选地，所述定位验证单元包括：
第二实际数据确定模块，设置在现场柴油机上，用于获取现场柴油机的实际位置数据；
第二比较模块，分别与所述信号接收单元及所述第二实际数据确定模块连接，用于对比所述实际位置数据及待验证位置数据，得到第二验证结果；
第二分析模块，与所述第二比较模块连接，用于在所述第二验证结果为所述实际位置数据与所述待验证位置数据相对应时，判定所述定位单元正常运行，在所述第二验证结果为所述实际位置数据与所述待验证位置数据不对应时，判定所述定位单元发生故障。
可选地，所述基于柴油机远程监测装置的验证系统还包括：
显示单元，分别与所述信号接收单元、采集验证单元及定位验证单元连接，用于实时显示待验证排放数据、待验证位置数据、数据采集单元的运行状态以及定位单元的运行状态。
可选地，所述基于柴油机远程监测装置的验证系统还包括：
测功机单元，与现场柴油机连接，用于实时检测现场柴油机的转速、扭矩和功率，并根据现场柴油机运行工况需要控制现场柴油机的转速和扭矩；
冷却单元，与现场柴油机连接，用于控制现场柴油机的水温和机油的温度。
为实现上述目的，本发明还提供了如下方案：
一种基于柴油机远程监测装置的验证方法，所述柴油机远程监测装置包括数据采集单元、定位单元及远程传输单元，所述数据采集单元及定位单元均设置在远程柴油机上，所述远程传输单元分别与所述数据采集单元和定位单元连接，所述基于柴油机远程监测装置的验证方法包括：
信号接收单元接收柴油机远程监测装置中远程传输单元发送的远程柴油机数据；所述远程柴油机数据包括待验证排放数据以及待验证位置数据；
采集验证单元根据待验证排放数据，确定数据采集单元是否发生故障，若发生故障，产生对应的故障信息；
定位验证单元根据待验证位置数据，确定定位单元是否发生故障，若发生故障，产生对应的故障信息；
处理单元根据数据采集单元及定位单元的故障信息，确定对应的柴油机远程监测装置的性能。
可选地，所述采集验证单元根据待验证排放数据，确定数据采集单元是否发生故障，若发生故障，产生对应的故障信息，具体包括：
获取现场柴油机的实际排放数据；
对比所述实际排放数据及待验证排放数据，得到第一验证结果；
若所述第一验证结果为待验证排放数据与实际排放数据相同，则判定数据采集单元正常运行；
若所述第一验证结果为待验证排放数据与实际排放数据不同，则判定数据采集单元发生故障，并产生对应的故障信息。
可选地，所述定位验证单元根据待验证位置数据，确定定位单元是否发生故障，若发生故障，产生对应的故障信息，具体包括：
获取现场柴油机的实际位置数据；
对比所述实际位置数据与待验证位置数据，得到第二验证结果；
若所述第二验证结果为实际位置数据与待验证位置数据相对应，则判定定位单元正常运行；
若所述第二验证结果为实际位置数据与待验证位置数据不对应，则判定定位单元发生故障，并产生对应的故障信息。
可选地，所述基于柴油机远程监测装置的验证方法还包括：
显示单元实时显示待验证排放数据、待验证位置数据、数据采集单元的运行状态以及定位单元的运行状态。
可选地，所述基于柴油机远程监测装置的验证方法还包括：
通过测功机单元实时检测现场柴油机的转速、扭矩和功率，并根据现场柴油机运行工况需要控制现场柴油机的转速和扭矩，使现场柴油机稳定运行；
通过冷却单元在实验过程中控制现场柴油机的水温和机油温度的稳定；
在实验结束后控制现场柴油机的水温和机油温度迅速冷却。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：通过信号接收单元接收柴油机远程监测装置的远程传输单元的发送数据，采集验证单元验证柴油机远程监测装置的数据采集单元的运行状态、定位验证单元验证定位单元的运行状态，再通过处理单元根据数据采集单元和定位单元的运行状态，确定对应的柴油机远程监测装置的性能，能够准确验证柴油机远程监测装置各部分功能的有效性及稳定性，提高了验证柴油机远程检测装置的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明基于柴油机远程监测装置的验证系统的模块结构示意图；
图2为本发明基于柴油机远程监测装置的验证方法的流程图。
符号说明：
信号接收单元-1，采集验证单元-2，定位验证单元-3，处理单元-4，柴油机远程监测装置-5，显示单元-6。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种基于柴油机远程监测装置的验证系统及方法，通过信号接收单元接收柴油机远程监测装置的远程传输单元发送的数据，采集验证单元验证柴油机远程监测装置的数据采集单元的运行状态、定位验证单元验证定位单元的运行状态，再通过处理单元根据数据采集单元和定位单元的运行状态，确定对应的柴油机远程监测装置的性能，能够准确验证柴油机远程监测装置各部分功能的有效性及稳定性，提高了验证柴油机远程检测装置的准确性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明基于柴油机远程监测装置的验证系统用于验证柴油机远程监测装置5的有效性及稳定性。
柴油机远程监测装置5包括数据采集单元、定位单元及远程传输单元，所述数据采集单元及定位单元均设置在远程柴油机上，所述远程传输单元分别与所述数据采集单元和定位单元连接。
如图1所示，本发明基于柴油机远程监测装置的验证系统包括：信号接收单元1、采集验证单元2、定位验证单元3及处理单元4。
其中，所述信号接收单元1与柴油机远程监测装置的远程传输单元通讯连接，所述信号接收单元1用于接收柴油机远程监测装置的数据采集单元和定位单元采集的远程柴油机数据。所述远程柴油机数据包括待验证排放数据以及待验证位置数据；
所述采集验证单元2与所述信号接收单元1连接，所述采集验证单元2用于根据所述待验证排放数据，确定所述数据采集单元的运行状态。
所述定位验证单元3与所述信号接收单元1连接，所述定位验证单元3用于根据所述待验证位置数据，确定所述定位单元的运行状态。
所述处理单元4分别与所述采集验证单元2及所述定位验证单元3连接，所述处理单元4用于根据所述数据采集单元的运行状态及所述定位单元的运行状态，确定对应的柴油机远程监测装置5的性能。
作为另一种实施例，所述柴油机远程监测装置的远程传输单元将待验证排放数据以及待验证位置数据发送至云平台。
所述信号接收单元1与云平台通讯，获取云平台上的待验证排放数据以及待验证位置数据。
进一步地，所述采集验证单元2包括：第一实际数据确定模块、第一比较模块及第一分析模块。
其中，所述第一实际数据确定模块设置在现场柴油机上，所述第一实际数据确定模块用于获取现场柴油机的实际排放数据。在本实施例中，所述实际排放数据包括上游氮氧化物浓度以及下游氮氧化物浓度。
具体地，所述第一实际数据确定模块包括上游氮氧化物浓度传感器以及下游氮氧化物浓度传感器。所述上游氮氧化物浓度传感器用于检测选择性催化还原系统上游的氮氧化物浓度。所述下游氮氧化物浓度传感器用于检测经过氧化催化器捕集碳氢、柴油颗粒过滤器捕集颗粒物、选择性催化还原系统捕集氮氧化物以及氨逃逸催化器捕集逃逸的氨后的排气中剩余的氮氧化物浓度值。
所述第一比较模块分别与所述信号接收单元1及所述第一实际数据确定模块连接，所述第一比较模块用于对比所述实际排放数据及待验证排放数据，得到第一验证结果。在本实施例中，所述第一比较模块还用于分析实际排放数据集待验证排放数据，得到对应的排放气体含量。优选地，采用AMA4000气体分析仪进行排放气体的分析。
所述第一分析模块与所述第一比较模块连接，所述第一分析模块用于在所述第一验证结果为所述待验证排放数据与所述实际排放数据相同时，判定所述数据采集单元正常运行，在所述第一验证结果为所述待验证排放数据与所述实际排放数据不同时，判定所述数据采集单元发生故障。
更进一步地，所述定位验证单元3包括：第二实际数据确定模块、第二比较模块及第二分析模块。
其中，所述第二实际数据确定模块设置在现场柴油机上，所述第二实际数据确定模块用于获取现场柴油机的标准位置数据。
所述第二比较模块分别与所述信号接收单元1及所述第二实际数据确定模块连接，所述第二比较模块用于对比所述实际位置数据及待验证位置数据，得到第二验证结果。
所述第二分析模块与所述第二比较模块连接，所述第二分析模块用于在所述第二验证结果为所述实际位置数据与所述待验证位置数据相对应时，判定所述定位单元正常运行，在所述第二验证结果为所述实际位置数据与所述待验证位置数据不对应时，判定所述定位单元发生故障。
此外，所述基于柴油机远程监测装置的验证系统还包括显示单元6。所述显示单元6分别与所述信号接收单元1、采集验证单元2及定位验证单元3连接，所述显示单元6用于实时显示待验证排放数据、待验证位置数据、数据采集单元的运行状态以及定位单元的运行状态。
所述显示单元6还与所述处理单元4通讯连接，所述显示单元6用于实时显示待测柴油机的排放情况及位置信息，并与柴油机远程监测装置发送的待验证远程传输数据进行对比，对柴油机远程监测装置的有效性进行验证。
在本实施例中，所述第一实际数据确定模块及第二实际数据确定模块均通过A/D采样电路或CAN总线实时采集对应的实际数据。所述第一实际数据确定模块及第二实际数据确定模块均采用STM21F103芯片。
所述处理单元4还用于通过柴油机试验台测控软件STARS获取柴油机台架的发动机水温、油温等信息。
所述处理单元4通过信号接收单元接收柴油机远程监测装置远程传输的待验证数据。
为了提高验证的精度，本发明基于柴油机远程监测装置的验证系统还包括：测功机单元及冷却单元。
具体地，所述测功机单元与现场柴油机连接，所述测功机单元用于实时检测现场柴油机的转速、扭矩和功率，并根据现场柴油机运行工况需要控制现场柴油机的转速和扭矩。
所述冷却单元与现场柴油机连接，所述冷却单元用于控制现场柴油机的水温和机油的温度。
此外，本发明基于柴油机远程监测装置的验证系统还包括：包括中冷器前温度传感器、中冷器后温度传感器、柴油机冷却水温度传感器、涡后排温传感器、涡后压力传感器、中冷器前压力传感器、中冷器后压力传感器。通过温度和压力传感器直接检测柴油机对应的温度和压力数据，以保证实验过程中柴油机各部分正常运作。
可选地，本发明基于柴油机远程监测装置的验证系统还包括：选择性催化还原系统(selective catalytic reduction，SCR)老化试验单元。所述选择性催化还原系统老化试验单元用于采用处理单元控制软件实时修改后喷量，将SCR上游温度提升至650±5℃左右进行SCR老化试验。
如图2所示，本发明基于柴油机远程监测装置的验证方法包括：
S1：信号接收单元接收柴油机远程监测装置中远程传输单元发送的远程柴油机数据；所述远程柴油机数据包括待验证排放数据以及待验证位置数据。
S2：采集验证单元根据待验证排放数据，确定数据采集单元是否发生故障，若发生故障，产生对应的故障信息。
S3：定位验证单元根据待验证位置数据，确定定位单元是否发生故障，若发生故障，产生对应的故障信息。
S4：处理单元根据数据采集单元及定位单元的故障信息，确定对应的柴油机远程监测装置的性能。
进一步地，S2：信号接收单元接收柴油机远程监测装置中远程传输单元发送的远程柴油机数据，具体包括：
S21：获取现场柴油机的实际排放数据。
S22：对比所述实际排放数据及待验证排放数据，得到第一验证结果。
S23：若所述第一验证结果为待验证排放数据与实际排放数据相同，则判定数据采集单元正常运行。
S24：若所述第一验证结果为待验证排放数据与实际排放数据不同，则判定数据采集单元发生故障，并产生对应的故障信息。
更进一步地，S3：定位验证单元根据待验证位置数据，确定定位单元是否发生故障，若发生故障，产生对应的故障信息，具体包括：
S31：获取现场柴油机的实际位置数据。
S32：对比所述实际位置数据与待验证位置数据，得到第二验证结果。
S33：若所述第二验证结果为实际位置数据与待验证位置数据相对应，则判定定位单元正常运行。
S34：若所述第二验证结果为实际位置数据与待验证位置数据不对应，则判定定位单元发生故障，并产生对应的故障信息。
优选地，本发明基于柴油机远程监测装置的验证方法还包括：
S5：显示单元实时显示待验证排放数据、待验证位置数据、数据采集单元的运行状态以及定位单元的运行状态。
为了提高验证的准确度，本发明基于柴油机远程监测装置的验证方法还包括：
S6：通过测功机单元实时检测现场柴油机的转速、扭矩和功率，并根据现场柴油机运行工况需要控制现场柴油机的转速和扭矩，使现场柴油机稳定运行。
S7：通过冷却单元在实验过程中控制现场柴油机的水温和机油温度的稳定。
S8：实验结束后控制现场柴油机的水温和机油温度迅速冷却。
可选地，本发明基于柴油机远程监测装置的验证方法还包括：采用处理单元控制软件实时修改后喷量，将SCR上游温度提升至650±5℃左右进行SCR老化试验。
本发明基于柴油机远程监测装置的验证方法在S1之前，还包括初始化的相关步骤，具体包括：
在云服务器进行登入测试，同时在处理单元与柴油机测控STARS软件系统之间建立TCP/IP通信。将处理单元采集到的数据进行同步，处理单元采集频率和柴油机测控软件STARS采集频率保持一致，在通过稳压电源为验证系统上电后，通过keil5软件的Debug功能检查数据采集设备是否正常工作，验证远程排放监测装置的数据采集功能是否正常。
通过云服务器进行数据实时下载显示验证，同时将远程排放监测装置读取到的数据与STARS采集到的的数据进行对比，对数据的准确性、完整性、实时性进行验证和分析。
相对于现有技术，本发明基于柴油机远程监测装置的验证方法与上述基于柴油机远程监测装置的验证系统的有益效果相同，在此不再赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (4)
1.一种基于柴油机远程监测装置的验证系统，所述柴油机远程监测装置包括数据采集单元、定位单元及远程传输单元，所述数据采集单元及定位单元均设置在远程柴油机上，所述远程传输单元分别与所述数据采集单元和定位单元连接，其特征在于，所述基于柴油机远程监测装置的验证系统包括：
信号接收单元，与所述远程传输单元通讯连接，用于接收数据采集单元和定位单元采集的远程柴油机数据；所述远程柴油机数据包括待验证排放数据以及待验证位置数据；
采集验证单元，与所述信号接收单元连接，用于根据所述待验证排放数据，确定所述数据采集单元的运行状态；
所述采集验证单元包括：
第一实际数据确定模块，设置在现场柴油机上，用于获取现场柴油机的实际排放数据；
第一比较模块，分别与所述信号接收单元及所述第一实际数据确定模块连接，用于对比所述实际排放数据及待验证排放数据，得到第一验证结果；
第一分析模块，与所述第一比较模块连接，用于在所述第一验证结果为所述待验证排放数据与所述实际排放数据相同时，判定所述数据采集单元正常运行，在所述第一验证结果为所述待验证排放数据与所述实际排放数据不同时，判定所述数据采集单元发生故障；
定位验证单元，与所述信号接收单元连接，用于根据所述待验证位置数据，确定所述定位单元的运行状态；
所述定位验证单元包括：
第二实际数据确定模块，设置在现场柴油机上，用于获取现场柴油机的实际位置数据；
第二比较模块，分别与所述信号接收单元及所述第二实际数据确定模块连接，用于对比所述实际位置数据及待验证位置数据，得到第二验证结果；
第二分析模块，与所述第二比较模块连接，用于在所述第二验证结果为所述实际位置数据与所述待验证位置数据相对应时，判定所述定位单元正常运行，在所述第二验证结果为所述实际位置数据与所述待验证位置数据不对应时，判定所述定位单元发生故障；
处理单元，分别与所述采集验证单元及所述定位验证单元连接，用于根据所述数据采集单元的运行状态及所述定位单元的运行状态，确定对应的柴油机远程监测装置的性能；
选择性催化还原系统老化试验单元，用于采用处理单元控制软件实时修改后喷量，将选择性催化还原系统上游温度提升至650±5℃进行选择性催化还原系统老化试验；
测功机单元，与现场柴油机连接，用于实时检测现场柴油机的转速、扭矩和功率，并根据现场柴油机运行工况需要控制现场柴油机的转速和扭矩；
冷却单元，与现场柴油机连接，用于控制现场柴油机的水温和机油的温度。
2.根据权利要求1所述的基于柴油机远程监测装置的验证系统，其特征在于，所述基于柴油机远程监测装置的验证系统还包括：
显示单元，分别与所述信号接收单元、采集验证单元及定位验证单元连接，用于实时显示待验证排放数据、待验证位置数据、数据采集单元的运行状态以及定位单元的运行状态。
3.一种基于柴油机远程监测装置的验证方法，所述柴油机远程监测装置包括数据采集单元、定位单元及远程传输单元，所述数据采集单元及定位单元均设置在远程柴油机上，所述远程传输单元分别与所述数据采集单元和定位单元连接，其特征在于，所述基于柴油机远程监测装置的验证方法包括：
信号接收单元接收柴油机远程监测装置中远程传输单元发送的远程柴油机数据；所述远程柴油机数据包括待验证排放数据以及待验证位置数据；
采集验证单元根据待验证排放数据，确定数据采集单元是否发生故障，若发生故障，产生对应的故障信息，具体包括：
获取现场柴油机的实际排放数据；
对比所述实际排放数据及待验证排放数据，得到第一验证结果；
若所述第一验证结果为待验证排放数据与实际排放数据相同，则判定数据采集单元正常运行；
若所述第一验证结果为待验证排放数据与实际排放数据不同，则判定数据采集单元发生故障，并产生对应的故障信息；
定位验证单元根据待验证位置数据，确定定位单元是否发生故障，若发生故障，产生对应的故障信息，具体包括：
获取现场柴油机的实际位置数据；
对比所述实际位置数据与待验证位置数据，得到第二验证结果；
若所述第二验证结果为实际位置数据与待验证位置数据相对应，则判定定位单元正常运行；
若所述第二验证结果为实际位置数据与待验证位置数据不对应，则判定定位单元发生故障，并产生对应的故障信息；
处理单元根据数据采集单元及定位单元的故障信息，确定对应的柴油机远程监测装置的性能；
采用处理单元控制软件实时修改后喷量，将选择性催化还原系统上游温度提升至650±5℃进行选择性催化还原系统老化试验；
通过测功机单元实时检测现场柴油机的转速、扭矩和功率，并根据现场柴油机运行工况需要控制现场柴油机的转速和扭矩，使现场柴油机稳定运行；
通过冷却单元在实验过程中控制现场柴油机的水温和机油温度的稳定；
在实验结束后控制现场柴油机的水温和机油温度迅速冷却。
4.根据权利要求3所述的基于柴油机远程监测装置的验证方法，其特征在于，所述基于柴油机远程监测装置的验证方法还包括：
显示单元实时显示待验证排放数据、待验证位置数据、数据采集单元的运行状态以及定位单元的运行状态。
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