CN113954625A - 一种基于机器自学习的油量检测度量系统 - Google Patents

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CN113954625A CN202111215291.2A CN202111215291A CN113954625A CN 113954625 A CN113954625 A CN 113954625A CN 202111215291 A CN202111215291 A CN 202111215291A CN 113954625 A CN113954625 A CN 113954625A
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Abstract

本发明公开了一种基于机器自学习的油量检测度量系统，属于油量测量技术领域，该基于机器自学习的油量检测度量系统，对油箱数据采集，将采集到的原始数据上传到处理中心，所述处理中心根据获得的原始数据以及标定数据，处理获得油量数据及车辆油箱运行数据，并将数据输出到终端，所述标定数据为油箱高度容积比LH1，将油箱油量耗尽，向油箱中加油加满，并记录加油量，所述处理中心根据采集装置获得的油位高度差以及加油量计算油箱高度容积比LH1。通过采集油箱数据，能够获得油箱中剩余油量、车辆的每小时油耗，获取相应的加油和被偷油事件，并度量加油和被偷油事件的具体油量是多少升，能记录到车辆启动、熄火，并度量车辆启动时间。

Description

一种基于机器自学习的油量检测度量系统
技术领域
本发明属于油量测量技术领域，具体涉及一种基于机器自学习的油量检测度量系统。
背景技术
随着科技的发展，技术的进步，汽车产品日新月异，也对燃油供应产品提出了更高的要求，而汽车零部件是我国汽车工业参与全球化的重要领域。因应电子技术的迅速发展及其在汽车工业上的广泛应用,汽车电子化的程度越来越高,同时对汽车的安全性也要求越来越高。据统计，汽车故障中差不多70％是由电器系统引起的，引起电器系统故障的原因很多，但其中一些故障，则是由于燃油供应装置不良而引起的，这些故障轻则影响汽车某方面的功能，重则甚至于发生车毁人亡的惨剧，因此确保汽车燃油供应装置的可靠性就显得非常重要。汽车油箱油位传感器，是为汽车油箱油位的精准测量而量身定制的计量仪器。车辆出厂一般适配的一个油位高度传感器，此传感器有的是电阻方式、有的是电容方式、有超声波方式、有压力压强方式，当油箱内的油位发生变化时，会使油位传感器的浮子上下浮动，阻值也就会随之变化，在加载电压固定的条件下，输出电位信号变化，电位信号反映到仪表上，按照一定的比例转换为油位，由此油位传感器仅仅是得到油位高度信息，难以判定具体剩余油量。
如CN107750327A提出的一种油位传感器，该油位传感器与容纳油的箱体相关联，并且包括可移动浮体，其可沿着导向装置移动并且可以漂浮在箱体内的油上，为了随油位移动，永磁体，其可以随浮体移动，以及电子电路板，其具有对所述磁体敏感的磁开关。球形浮体的导向装置围绕浮体设置，并且与浮体一起接触限制在三个基本上线性的区域上，但是油位传感器仅仅是得到油位高度信息，难以判定具体剩余油量。为此，我们提出一种基于机器自学习的油量检测度量系统来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于机器自学习的油量检测度量系统，以解决上述背景技术中提出现有油位传感器在使用过程中，油位传感器仅仅是得到油位高度信息，难以判定具体剩余油量。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于机器自学习的油量检测度量系统，对油箱数据采集，将采集到的原始数据上传到处理中心，所述处理中心根据获得的原始数据以及标定数据，处理获得油量数据及车辆油箱运行数据，并将数据输出到终端。
优选的，所述标定数据为油箱高度容积比LH1，将油箱油量耗尽，向油箱中加油加满，并记录加油量，所述处理中心根据采集装置获得的油位高度差以及加油量计算油箱高度容积比LH1，对应所述采集装置至少标定一次，标定时油量耗尽，且标定次数越多，油量数据越准确。
优选的，所述采集装置获取车辆的运行状态以及油箱盖的启闭状态，判断处于车辆开启状态、车辆熄火状态、开盖状态的20分钟内或油位异常状态，然后根据相应的状态对油箱内油位高度原始数据信息进行采集。
优选的，所述采集装置包括油位高度传感器、三轴传感器、油箱盖开关传感器，标定油箱内部高度位置：传感器零点、加油零点记为H1、加满点且此处加油量L2，高度H2。
优选的，高度容积比LH1为L2/(H2-H1)，当前高度为H，则剩余油量为H*LH1；油量百分比为(H/H2)*100％；加油后，记该次加油终点记为H4，且H4大于H2，及对应其加油起点记为H3，对应加油量L4＝(H4-H3)*LH1，所述该次加油终点变成最大油量高度后续求油量百分比按H4计算。
优选的，通过三轴传感器的静止、运动、唤醒、中断信号作为车辆运行状态判断依据：静止判断即车辆熄火的响应时间为30s、三轴传感器有静止中断信号则认为是真静止；开机判断即车辆怠速/运动的响应为10s，三轴传感器运动状态触发后需要清零运动标志，10s内再次触发了运动中断，则认为是开机状态即排除偶发性路边震动引起的运动，静止/开机状态切换后，补全5次采样的高度数据，然后取平均值，作为当前的油位高度的有效值，并上传数据给所述处理中心。
优选的，所述油箱盖开关传感器感应油箱盖处于开启或关闭状态，且每次开盖均将开盖事件上传到所述处理中心，让所述处理中心启动摄像头，油位高度传感器感应到油位变化大于预设阈值时，则油位高度传感器判定油箱处于油位异常状态，并上传油位异常事件给所述处理中心，让所述处理中心启动摄像头进行监控，在偷油发生时能够及时记录证据，记录油量变化。
优选的，车辆开启状态：每t1秒采样一次油位高度数据；车辆熄火状态：每t2秒采样一次油位高度数据；开盖状态的20分钟内：每t3秒采样一次油位高度数据；油位异常状态：每t4秒采样一次油位高度数据。
优选的，所述采集装置采集5次数据后，根据相应状态的上传间隔，取5次数据的平均值，触发定时数据上报事件，将采集到的原始数据上传；另外检测到车辆启动/熄火状态切换时：由熄火变成启动时，上传当前有效油位数据即上一次上传的数据，由启动变成熄火时，立即补全5次采样，并计算有效油位高度数据后上传当前有效油位数据，所述采集装置上报定时数据上传事件，并更新当前油位有效高度值。
优选的，所述油量数据包括油箱中剩余油量、油位百分比、累计总油量、加油量，还包括车辆的每小时油耗，以及油位异常状态下偷油事件发生时记录的油箱内油变化量，所述终端包括手机、车载显示屏，通过所述终端向所述处理中心输入油量数据，通过所述终端接收显示油量数据，所述数据上传处理中心经过蓝牙网络上传。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过采集油箱数据，能够获得油箱中剩余油量、车辆的每小时油耗，获取相应的加油和被偷油事件，并度量加油和被偷油事件的具体油量是多少升，能记录到车辆启动、熄火，并度量车辆启动时间。
2、本系统能测量出加油事件，度量加油量精确到0.1升，能度量被偷加油事件，并度量被偷油量精确到0.1升，能精度到车辆启动、熄火的事件，度量车辆启动时间，精确到秒；能度量车辆小时耗油量，精确到0.1升/每小时。
3、能够对油量异常情况进行监测记录，油箱盖开关传感器每次开盖均将开盖事件上传到处理中心，启动摄像头，开盖时一般是进行加油操作或者偷油，开盖时使用摄像头进行记录，能够记录加油操作和偷油操作，油位高度传感器感应到油位变化大时，则油位高度传感器判定油箱处于油位异常状态，并上传油位异常事件给处理中心，启动摄像头进行监控，在偷油发生时能够及时记录证据，记录油量变化，偷油发生时及时记录影像资料，便于追查，并且油量变化大时，一般是偷油或加油时，同样进行摄像头记录，更加保险，预防不开盖偷油事件。
附图说明
图1为本发明的流程示意图；
图2为本发明的油箱标定数据获取流程图；
图3为本发明的油箱数据采集流程图；
图4为本发明的油箱内部高度示意图。
图中：1、传感器零点；2、加油零点H1；3、加满点；4、某一加油终点；5、某一加油起点。
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。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种基于机器自学习的油量检测度量系统，对油箱数据采集，将采集到的原始数据上传到处理中心，处理中心根据获得的原始数据以及标定数据，处理获得油量数据及车辆油箱运行数据，并输出到终端。
本实施方案中，通过采集油箱数据，能够获得油箱中剩余油量、车辆的每小时油耗，获取相应的加油和被偷油事件，并度量加油和被偷油事件的具体油量是多少升，能记录到车辆启动、熄火，并度量车辆启动时间。
具体的，标定数据为油箱高度容积比LH1，将油箱油量耗尽，向油箱中加油加满，并记录加油量，处理中心根据采集装置获得的油位高度差以及加油量计算油箱高度容积比LH1，对应采集装置至少标定一次，标定时油量耗尽，且标定次数越多，油量数据越准确。
本实施例中，将油箱油量耗尽为理想状态，在实际操作运用时，车辆油箱内的油只能尽可能的耗尽，根据单次加油量获得油箱的高度容积比LH1，并且油箱高度和容积一般成比例关系，能够根据得出的油箱高度容积比LH1计算油箱内油量，根据多次标定能够获得的油箱多个高度位置段的高度容积比，根据多个获得的高度容积比构建更加精确的计算模型。
具体的，采集装置获取车辆的运行状态以及油箱盖的启闭状态，判断处于车辆开启状态、车辆熄火状态、开盖状态的20分钟内或油位异常状态，然后根据相应的状态对油箱内油位高度原始数据信息进行采集。
本实施例中，根据采集装置能够对车辆信息、油箱盖信息，并根据相应的状态，采用不同的模式对数据进行采集，获得更加精准的数据信息。
具体的，所述采集装置包括油位高度传感器、三轴传感器、油箱盖开关传感器，标定油箱内部高度位置：传感器零点1、加油零点2记为H1、加满点3且此处加油量L2，高度H2。
本实施例中，油位高度传感器获取油箱内的油位高度，记油箱内的各处为传感器零点1、加油零点2记为H1、加满点3的加油量L2，高度H2。
具体的，高度容积比LH1为L2/(H2-H1)，当前高度为H，则剩余油量为H*LH1；油量百分比为(H/H2)*100％；加油后，记该次加油终点4记为H4，且H4大于H2，及对应其加油起点5记为H3，对应加油量L4＝(H4-H3)*LH1，所述该次加油终点4变成最大油量高度后续求油量百分比按H4计算。
本实施例中，根据油量高度数据信息可计算得出相应的油箱高度容积比，计算获取加油量、偷油量、油量百分比等数据，度量精确度精确到0.1升。
具体的，通过三轴传感器的静止、运动、唤醒、中断信号作为车辆运行状态判断依据：静止判断即车辆熄火的响应时间为30s、三轴传感器有静止中断信号则认为是真静止；开机判断即车辆怠速/运动的响应为10s，三轴传感器运动状态触发后需要清零运动标志，10s内再次触发了运动中断，则认为是开机状态即排除偶发性路边震动引起的运动，静止/开机状态切换后，补全5次采样的高度数据，然后取平均值，作为当前的油位高度的有效值，并上传数据给处理中心。
本实施例中，根据三轴传感器的静止、运动、唤醒、中断信号判断车辆运行的状态。
具体的，油箱盖开关传感器感应油箱盖处于开启或关闭状态，且每次开盖均将开盖事件上传到处理中心，让处理中心启动摄像头，油位高度传感器感应到油位变化大于预设阈值时，则油位高度传感器判定油箱处于油位异常状态，并上传油位异常事件给处理中心，让处理中心启动摄像头进行监控，在偷油发生时能够及时记录证据，记录油量变化。
本实施例中，开盖时一般是进行加油操作或者偷油，因此开盖时使用摄像头进行记录，能够记录加油操作和偷油操作，偷油发生时及时记录影像资料，便于追查，并且油量变化时，设置一变化量阈值，当大于油量变化量大于门限值，则判定为油量变化大，一般是偷油或加油时，同样进行摄像头记录，更加保险，预防不开盖偷油事件。
具体的，车辆开启状态：每t1秒采样一次油位高度数据；车辆熄火状态：每t2秒采样一次油位高度数据；开盖状态的20分钟内：每t3秒采样一次油位高度数据；油位异常状态：每t4秒采样一次油位高度数据。
本实施例中，车辆开启状态：每40s采样一次油位高度数据(间隔0.04s，采样三个高度数据，去掉最大值最小值，取中间值)，每5次采样后，取5次高度的平均值，上传给采集装置，上传间隔200s；车辆熄火状态：每120s采样一次油位高度数据(间隔0.04s，采样三个高度数据，去掉最大值最小值，取中间值)，每5次采样后，取5次高度的平均值，上传给采集装置，上传间隔600s；开盖状态的20分钟内：每20s采样一次油位高度数据(间隔0.04s，采样三个高度数据，去掉最大值最小值，取中间值)，每5次采样后，取5次高度的平均值，上传给采集装置，上传间隔100s；油位异常状态：每20s采样一次油位高度数据(间隔0.04s，采样三个高度数据，去掉最大值最小值，取中间值)，每5次采样后，取5次高度的平均值，上传给采集装置，上传间隔100s；根据不同的状态使用不同的采样间隔，车辆开启时采样间隔为40s，油量一般变化均匀，便于及时记录车辆运行时的油位变化量，车辆熄火时，由于油位变化慢或基本不变化，采样间隔设为120s，油箱盖开盖时一般是进行加油，短时间油位变化大，设置20s采样，油位异常状态的油位变化量大，一般为加油或偷油时，同样设置20s间隔采样，并且多次采样，避免油箱晃动导致液位变化，影响油位高度数据的准确性，并且度量加油量精确到0.1升，并度量被偷油量精确到0.1升。
具体的，采集装置采集5次数据后，根据相应状态的上传间隔，取5次数据的平均值，触发定时数据上报事件，将采集到的原始数据上传；另外检测到车辆启动/熄火状态切换时：由熄火变成启动时，上传当前有效油位数据即上一次上传的数据，由启动变成熄火时，立即补全5次采样，并计算有效油位高度数据后上传当前有效油位数据。
本实施例中，定时数据上报事件，将采集到的原始数据上传到处理中心进行数据处理，获得相应的油量数据，采集装置上报定时数据上传事件，并更新当前油位有效高度值，上传数据包括：累计耗油液位高度、当前液位高度、累计油位异常液位高度、累计油位异常次数、累计加油液位高度、累计加油次数、加油时夹角、当前夹角、震动强度(0-100)、温度、油箱盖状态、电压(100mV)、油箱高度。
具体的，油量数据包括油箱中剩余油量、油位百分比、累计总油量、加油量，还包括车辆的每小时油耗，以及油位异常状态下偷油事件发生时记录的油箱内油变化量，终端包括手机、车载显示屏，通过终端向处理中心输入油量数据，通过终端接收显示油量数据，数据上传处理中心经过蓝牙网络上传。
本实施例中，油箱中剩余油量、油位百分比、累计总油量、加油量、车辆的每小时油耗，以及油位异常状态下偷油事件发生时记录的油箱内油变化量能够在手机终端或车载显示屏上的程序进行显示。
本发明的工作原理及使用流程：对油箱数据采集，采集装置获取车辆的运行状态以及油箱盖的启闭状态，判断处于车辆开启状态、车辆熄火状态、开盖状态的20分钟内或油位异常状态，然后根据相应的状态对油箱内油位高度原始数据信息进行采集，将采集到的原始数据上传到处理中心，处理中心根据获得的原始数据以及标定数据，处理获得油量数据及车辆运行数据，并将数据输出到终端，油箱中剩余油量、油位百分比、累计总油量、加油量、车辆的每小时油耗，以及油位异常状态下偷油事件发生时记录的油箱内油变化量能够在手机终端或车载显示屏上的程序进行显示，处理中心还获取车辆油箱运行数据，油箱盖开关传感器感应油箱盖处于开启和关闭，且每次开盖均将开盖事件上传到处理中心，让处理中心启动摄像头，油位高度传感器感应到油位变化大时，则油位高度传感器判定油箱处于油位异常状态，并上传油位异常事件给处理中心，让处理中心启动摄像头进行监控，在偷油发生时能够及时记录证据，记录油量变化，并且根据获取到三轴传感器的数据信息能精确度量到车辆启动、熄火的事件，精确到秒。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于机器自学习的油量检测度量系统，其特征在于：对油箱数据采集，将采集到的原始数据上传到处理中心，所述处理中心根据获得的原始数据以及标定数据，处理获得油量数据及车辆油箱运行数据，并将数据输出到终端。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器自学习的油量检测度量系统，其特征在于：所述标定数据为油箱高度容积比LH1，将油箱油量耗尽，向油箱中加油加满，并记录加油量，所述处理中心根据采集装置获得的油位高度差以及加油量计算油箱高度容积比LH1，对应所述采集装置至少标定一次，标定时油量耗尽，且标定次数越多，油量数据越准确。
3.根据权利要求2所述的一种基于机器自学习的油量检测度量系统，其特征在于：所述采集装置获取车辆的运行状态以及油箱盖的启闭状态，判断处于车辆开启状态、车辆熄火状态、开盖状态的20分钟内或油位异常状态，然后根据相应的状态对油箱内油位高度原始数据信息进行采集。
4.根据权利要求2所述的一种基于机器自学习的油量检测度量系统，其特征在于：所述采集装置包括油位高度传感器、三轴传感器、油箱盖开关传感器，标定油箱内部高度位置：传感器零点(1)、加油零点(2)记为H1、加满点(3)且此处加油量L2，高度H2。
5.根据权利要求4所述的一种基于机器自学习的油量检测度量系统，其特征在于：高度容积比LH1为L2/(H2-H1)，当前高度为H，则剩余油量为H*LH1；油量百分比为(H/H2)*100％；加油后，记该次加油终点(4)记为H4，且H4大于H2，及对应其加油起点(5)记为H3，对应加油量L4＝(H4-H3)*LH1，所述该次加油终点(4)变成最大油量高度后续求油量百分比按H4计算。
6.根据权利要求4所述的一种基于机器自学习的油量检测度量系统，其特征在于：通过三轴传感器的静止、运动、唤醒、中断信号作为车辆运行状态判断依据：静止判断即车辆熄火的响应时间为30s、三轴传感器有静止中断信号则认为是真静止；开机判断即车辆怠速/运动的响应为10s，三轴传感器运动状态触发后需要清零运动标志，10s内再次触发了运动中断，则认为是开机状态即排除偶发性路边震动引起的运动，静止/开机状态切换后，补全5次采样的高度数据，然后取平均值，作为当前的油位高度的有效值，并上传数据给所述处理中心。
7.根据权利要求3所述的一种基于机器自学习的油量检测度量系统，其特征在于：所述油箱盖开关传感器感应油箱盖处于开启或关闭状态，且每次开盖均将开盖事件上传到所述处理中心，让所述处理中心启动摄像头，油位高度传感器感应到油位变化大于预设阈值时，则油位高度传感器判定油箱处于油位异常状态，并上传油位异常事件给所述处理中心，让所述处理中心启动摄像头进行监控，在偷油发生时能够及时记录证据，记录油量变化。
8.根据权利要求3所述的一种基于机器自学习的油量检测度量系统，其特征在于：车辆开启状态：每t1秒采样一次油位高度数据；车辆熄火状态：每t2秒采样一次油位高度数据；开盖状态的20分钟内：每t3秒采样一次油位高度数据；油位异常状态：每t4秒采样一次油位高度数据。
9.根据权利要求8所述的一种基于机器自学习的油量检测度量系统，其特征在于：所述采集装置采集5次数据后，根据相应状态的上传间隔，取5次数据的平均值，触发定时数据上报事件，将采集到的原始数据上传；另外检测到车辆启动/熄火状态切换时：由熄火变成启动时，上传当前有效油位数据即上一次上传的数据，由启动变成熄火时，立即补全5次采样，并计算有效油位高度数据后上传当前有效油位数据，所述采集装置上报定时数据上传事件，并更新当前油位有效高度值。
10.根据权利要求1所述的一种基于机器自学习的油量检测度量系统，其特征在于：所述油量数据包括油箱中剩余油量、油位百分比、累计总油量、加油量，还包括车辆的每小时油耗，以及油位异常状态下偷油事件发生时记录的油箱内油变化量，所述终端包括手机、车载显示屏，通过所述终端向所述处理中心输入油量数据，通过所述终端接收显示油量数据，所述数据上传处理中心经过蓝牙网络上传。
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