CN114759678A - 一种基于ecu和bms的高速艇远程监控系统及其监控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于ECU和BMS的高速艇远程监控系统及其监控方法，本系统包括远程管理平台和高速艇整机控制组件，高速艇整机控制组件包括远程管理终端、电子控制单元ECU、发动机、BMS电池管理系统单元以及传感器；远程管理平台通过无线通信与远程管理终端连接，远程管理终端通过CAN总线连接电子控制单元ECU，电子控制单元ECU控制发动机的启停，传感器连接电子控制单元ECU，BMS电池管理系统单元管理电瓶且通过无线连接远程管理终端。本发明的系统，可靠性高，安全性强，能实现远程发动机和电力供应双重锁定的目的，能实现发动机和电力供应远程近程双边监控的目的。

Description

一种基于ECU和BMS的高速艇远程监控系统及其监控方法
技术领域
本发明涉及高速艇技术领域，具体为一种基于ECU和BMS的高速艇远程监控系统及其监控方法。
背景技术
高速艇广泛应用于军事和民用的主要原因是其具有轻便、高速等特点，此外在观光业和渔业的应用频率也越来越高。越来越多的高速艇设备在观光业中被广泛应用，而大量的设备需要耗费大量的人力物力去管理和维护。当前高速艇的使用大多是租赁形式，对于租赁商来说需要手动并逐台去控制每台艇机的使用权和对艇机进行锁定或打开，这既造成人力的极大浪费也及极不便利。物联网的广泛应用，使远程管理技术也越来越完善，但是当前的远程管理系统还不够成熟，大多远程管理系统的设备功能单一，没有真正实现完全意义的管理，还需要耗费不少人力并且安全性很难得到保障。对于这种可替换程度高的单一装置，通过更换这一设备就可将锁定功能解除，以至于该功能无法得到有效落实。
由于高速艇需要出海一定距离执行作业，海面上的通讯设备难以畅通，作业人员的安全风险极大提高。艇机在水面上工作，发动机工作状态和电力供应状态对高速艇来说至关重要，若是实现陆上人员和海上人员对出海艇机重要设备的远程和近程实时监控，艇机和海上人员的安全将可以获得极大保障。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于ECU和BMS的高速艇远程监控系统及其监控方法，能实现高速艇的发动机远程锁定与解锁、电力系统远程切断与供应，发动机和电力供应实时状态远程近程双向监控的目的。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于ECU和BMS的高速艇远程监控系统，包括远程管理平台和高速艇整机控制组件，所述高速艇整机控制组件包括远程管理终端、电子控制单元ECU、发动机、BMS电池管理系统单元以及传感器；所述BMS电池管理系统单元包括BMS管理系统、电瓶、控制模组、显示模组、无线通信模组和采集模组；
所述远程管理平台通过无线通信与所述远程管理终端连接，所述远程管理终端通过CAN总线连接电子控制单元ECU，所述BMS管理系统的输出端与控制模组的输入端连接，所述电瓶为整机电子设备供电，包括多个单体电池，所述控制模组分别与多个单体电池连接；
所述BMS管理系统与显示模组连接，所述采集模组采集所述电瓶的信息传送到所述BMS管理系统，所述BMS管理系统通过无线通信模组与所述远程管理终端连接无线连接，所述BMS管理系统通过CAN总线连接电子控制单元ECU；
所述发动机为整机动力源，所述电子控制单元ECU控制发动机的启停，所述传感器包括转速传感器、两个温度传感器、两个压力传感器和氧传感器，转速传感器采集发动机曲轴的转速信息发送给所述电子控制单元ECU，两个温度传感器分别一一对应采集发动机的高压油泵和进气口的温度信息发送给所述电子控制单元ECU，两个压力传感器分别一一对应采集机油压力泵的压力信息和高压油泵的压力信息发送给所述电子控制单元ECU，氧传感器采集发动机进气口的氧气浓度信息发送给所述电子控制单元ECU。
还包括报警模块，报警模块包含高速艇上的声光报警及仪表盘上的显示报警，还包含远程管理平台的声光及显示报警。
所述发动机型号为玉柴动力YCD4D33C6-250。
所述的基于ECU和BMS的高速艇远程监控系统的监控方法，包括发动机远程锁定方法、发动机远程监控方法和电力远程监控方法，所述发动机远程锁定方法为分级锁定动力输出和电力供应，即远程管理平台下发锁定指令到远程管理终端，远程管理终端转发锁定指令至电子控制单元ECU，电子控制单元ECU接收指令后，不再发送点火指令给发动机，发动机锁定；同时电子控制单元ECU转发锁定指令到BMS管理系统，BMS管理系统通过控制模块断开电瓶供电，高速艇停止电力供应；所述发动机远程监控方法为高速艇和远程双边监控，即由所述传感器采集发动机的工作状态信息反馈给电子控制单元ECU，电子控制单元ECU判断发动机工作是否正常，将判断结果通过高速艇上对应的仪表盘显示或报警，同时通过远程管理终端反馈给远程管理平台进行显示或报警；所述电力远程监控方法为高速艇和远程双边监控，即由采集模组采集电瓶电力供应信息，反馈给BMS管理系统，BMS管理系统判断电力供应是否正常，将判断结果和电力供应状态信息通过显示模组显示或报警，同时BMS管理系统反馈给远程管理平台进行显示或报警。
所述发动机远程锁定方法步骤如下：
S1、远程管理平台下发锁定或解锁指令给远程管理终端；
S2、远程管理终端接收到指令后判断是锁定还是解锁指令；
S3、如果是锁定指令，则远程管理终端通过CAN总线发送锁定指令给电子控制单元ECU，电子控制单元ECU转发锁定指令到BMS管理系统，电子控制单元ECU不能向发动机发送点火指令，锁定发动机动力，发动机无法工作；BMS管理系统通过控制模块断开电瓶供电，锁定电力供应；
如果是解锁指令，则远程管理终端通过无线通信模组发送解锁指令到BMS管理系统，BMS管理系统通过控制模块接通电瓶供电，恢复电力供应，BMS管理系统转发解锁指令到电子控制单元ECU，电子控制单元ECU向发动机发送点火信号，发动机动力恢复。
所述发动机远程监控方法的步骤如下：
A1、电子控制单元ECU发送点火指令，启动发动机；
A2、所述传感器采集发动机的工作状态信息：曲轴转速传感器采集曲轴转速信息，压力传感器分别采集高压油泵压力信息和机油压力泵中的压力信息，温度传感器分别采集高压油泵和进气口的温度信息，氧传感器采集进气口的氧气浓度信息；
A3、步骤A2所述传感器将采集到的信息反馈给电子控制单元ECU；
A4、电子控制单元ECU收到采集数据后，通过电子控制单元ECU内的发动机异常检测模块判断发动机工作是否异常；
所述发动机异常检测模块的检测方法为：使用大量所述传感器采集的发动机正常工作数据构建训练集，训练完成之后赋予标签Y；使用大量所述传感器采集的发动机异常工作数据构建训练集，训练完成之后赋予标签N；采用现有的机器学习算法构建预测模型，导入上述训练集；当向发动机异常检测模块输入数据时，预测模型判断该输入数据，如果该输入数据是发动机正常工作时的数据，则输出Y；反之则输出N；
A5、若发动机工作正常，则电子控制单元ECU将发动机工作状态信息在高速艇对应的仪表盘上显示，并且电子控制单元ECU将发动机工作状态信息发送到远程管理终端，远程管理终端再发送到远程管理平台；
若发动机工作异常，则电子控制单元ECU发送异常信息给所述远程管理终端，远程管理终端再发送到远程管理平台显示及报警，同时在高速艇对应的仪表盘上显示及报警。
所述电力系统远程监控方法的步骤如下：
B1、所述电瓶提供高速艇各电气设备的工作电源；
B2、所述BMS电池管理系统单元管理电瓶，采集模组采集以下电力供应状态信息并发送给BMS管理系统：电瓶的总电压和总电流、单体电压、温度信息、绝缘检测、碰撞检测信息、烟雾检测信息；
B3、BMS管理系统记录步骤B2的电力供应状态信息，通过其内部的电瓶异常检测模块分析和判断电力供应是否正常，所述电瓶异常检测模块的分析和判断方法如下：
BMS管理系统根据采集到的总电压、总电流信息判断电池是否存在过充过放的情况，并估算出电瓶内部电阻阻值以检测电池是否短路，同时判断总电压和总电流是否正常、总电压是否达到BMS管理系统要求的最低工作电压；
BMS管理系统根据采集到的单体电池电压信息，如果该单体电池电压值趋于0或者趋于无穷大，从而判断该单体电池是否短路或者损坏；
BMS管理系统根据采集到的烟雾监测信息，判断电瓶和电路中是否起火；
所述BMS管理系统中有电瓶异常检测模块，电瓶异常检测模块的检测方法为：分别对电瓶正常和异常工作时的温度信息、绝缘检测信息、碰撞检测信息构建训练集，采用现有的机器学习算法构建预测模型，导入上述训练集；BMS管理系统将采集到的温度信息输入电瓶异常检测模块，预测模型判断后如果输出为N，则电瓶工作异常；反之输出为Y，则电瓶工作正常；BMS管理系统将采集到的绝缘检测信息输入电瓶异常检测模块，预测模型判断后如果输出为N，则电瓶工作异常；反之输出为Y，则电瓶工作正常；BMS管理系统将采集到的碰撞检测信息，输入电瓶异常检测模块，预测模型判断后如果输出为N，则电瓶工作异常；反之输出为Y，则电瓶工作正常；
B4、若电力供应正常，BMS管理系统将步骤B3记录的电力供应状态信息发送给所述显示模组显示；同时通过无线通信模组发送给所述远程管理终端，远程管理终端再发送到远程管理平台显示；
B5、若电力供应异常，BMS管理系统将步骤B3记录的电力供应状态信息和故障报警信息发送给所述显示模组显示及报警；同时通过无线通信模组发送给所述远程管理终端，远程管理终端再发送到远程管理平台显示及报警。
B6、高速艇上工作人员或远程工作人员根据步骤B5的电力供应状态信息和故障报警信息做出安全决策。
与现有技术相比，本发明有如下优点：
本发明基于ECU和BMS的高速艇发动机远程锁定系统和方法，可靠性高，能实现远程发动机和电力供应双重锁定的目的；本发明提供的监控系统，安全性强，能实现发动机和电力供应远程近程双重监控的目的。
附图说明
图1为本发明基于ECU和BMS的高速艇远程监控系统的结构框图。
图2为本发明基于ECU和BMS的高速艇远程监控方法中发动机远程锁定方法的流程图。
图3为本发明基于ECU和BMS的高速艇远程监控方法中发动机远程监控方法的流程图。
图4为本发明基于ECU和BMS的高速艇远程监控方法中电力远程监控方法的流程图。
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。
如图1所示，本发明提供一种基于ECU和BMS的高速艇远程监控系统，包括远程管理平台和高速艇整机控制组件，所述高速艇整机控制组件包括远程管理终端、电子控制单元ECU、发动机、BMS电池管理系统单元以及传感器。
所述远程管理平台通过无线通信与所述远程管理终端连接。所述远程管理终端通过CAN总线连接电子控制单元ECU。所述BMS电池管理系统单元为现有的BMS电池管理系统单元，用于智能化管理电瓶。所述BMS电池管理系统单元包括BMS管理系统、电瓶、控制模组、显示模组、无线通信模组和采集模组。所述BMS管理系统的输出端与控制模组的输入端连接，所述电瓶为整机电子设备供电，包括多个单体电池，所述控制模组分别与多个单体电池连接。所述BMS管理系统与显示模组连接，所述采集模组采集所述电瓶的信息传送到所述BMS管理系统，所述BMS管理系统通过无线通信模组与所述远程管理终端连接无线连接，所述BMS管理系统通过CAN总线连接电子控制单元ECU。所述发动机为整机动力源，型号为玉柴动力YCD4D33C6-250。所述电子控制单元ECU向发动机发送启动或熄火指令，控制发动机的启停。所述传感器包括转速传感器、两个温度传感器、两个压力传感器和氧传感器，转速传感器采集发动机曲轴的转速信息发送给所述电子控制单元ECU，两个温度传感器分别一一对应采集发动机的高压油泵和进气口的温度信息发送给所述电子控制单元ECU，两个压力传感器分别一一对应采集机油压力泵的压力信息和高压油泵的压力信息发送给所述电子控制单元ECU，氧传感器采集发动机进气口的氧气浓度信息发送给所述电子控制单元ECU。本系统还包括报警模块，报警模块包含高速艇上声光报警及仪表盘上的显示报警，还包含远程管理平台的声光及显示报警。
一种基于ECU和BMS的高速艇远程监控方法，包括发动机远程锁定方法、发动机远程监控方法、电力远程监控方法，其中发动机远程锁定方法步骤如下：
S1、远程管理平台下发锁定或解锁指令给远程管理终端；
S2、远程管理终端接收到指令后判断是锁定还是解锁指令；
S3、如果是锁定指令，则远程管理终端通过CAN总线发送锁定指令给电子控制单元ECU，电子控制单元ECU转发锁定指令到BMS管理系统，电子控制单元ECU不能向发动机发送点火指令，锁定发动机动力，发动机无法工作；BMS管理系统通过控制模块断开电瓶供电，锁定电力供应，除了BMS管理系统单元能正常通过无线通信模组接收远程管理终端的信号，包括电子控制单元ECU的艇上其余电子设备均断电。
如果是解锁指令，则远程管理终端通过无线通信模组发送解锁指令到BMS管理系统，BMS管理系统通过控制模块接通电瓶供电，恢复电力供应，BMS管理系统转发解锁指令到电子控制单元ECU，电子控制单元ECU向发动机发送点火信号，发动机动力恢复。
所述发动机远程监控方法的步骤如下：
A1、电子控制单元ECU发送点火指令，启动发动机；
A2、所述传感器采集发动机的工作状态信息：曲轴转速传感器采集曲轴转速信息，压力传感器分别采集高压油泵压力信息和机油压力泵中的压力信息，温度传感器分别采集高压油泵和进气口的温度信息，氧传感器采集进气口的氧气浓度信息；
A3、步骤A2所述传感器将采集到的信息反馈给电子控制单元ECU；
A4、电子控制单元ECU收到采集数据后，通过电子控制单元ECU内的发动机异常检测模块判断发动机工作是否异常。
所述发动机异常检测模块包含一个异常检测算法，是一种有监督机器学习算法，其实质是进行数据分类，其原理是：使用大量所述传感器采集的发动机正常工作数据构建训练集，训练完成之后赋予标签Y；使用大量所述传感器采集的发动机异常工作数据构建训练集，训练完成之后赋予标签N。采用现有的机器学习算法构建预测模型，导入上述训练集。当向发动机异常检测模块输入数据时，预测模型判断该输入数据，如果该输入数据是发动机正常工作时的数据，则输出Y；反之则输出N。本发明分别使用发动机正常和异常工作时的传感器数据进行两次训练，能实现很高的分类和预测精度。
A5、若发动机工作正常，则电子控制单元ECU将发动机工作状态信息在高速艇对应的仪表盘上显示，并且电子控制单元ECU将发动机工作状态信息发送到远程管理终端，远程管理终端再发送到远程管理平台；
若发动机工作异常，则电子控制单元ECU发送异常信息给所述远程管理终端，远程管理终端再发送到远程管理平台显示及报警，同时在高速艇对应的仪表盘上显示及报警。
电力系统远程监控方法的步骤如下：
B1、所述电瓶提供高速艇各电气设备的工作电源；
B2、所述BMS电池管理系统单元管理电瓶，采集模组采集以下电力供应状态信息并发送给BMS管理系统：电瓶的总电压和总电流、单体电压、温度信息、绝缘检测、碰撞检测信息、烟雾检测信息；
B3、BMS管理系统记录步骤B2的电力供应状态信息，通过其内部的电瓶异常检测模块分析和判断电力供应是否正常：
所述电瓶异常检测模块的分析和判断方法如下：
BMS管理系统根据采集到的总电压、总电流信息判断电池是否存在过充过放的情况，并估算出电瓶内部电阻阻值以检测电池是否短路，同时判断总电压和总电流是否正常、总电压是否达到BMS管理系统要求的最低工作电压；
BMS管理系统根据采集到的单体电池电压信息，如果该单体电池电压值趋于0或者趋于无穷大，从而判断该单体电池是否短路或者损坏；
BMS管理系统根据采集到的烟雾监测信息，判断电瓶和电路中是否起火；
同理发动机异常检测模块，BMS管理系统中的电瓶异常检测模块也是有监督的机器学习算法，将训练好的电瓶正常和异常工作时的温度信息、绝缘检测信息、碰撞检测信息分别导入预测模型中。BMS管理系统将采集到的温度信息，经电瓶异常检测模块判断之后，如果输出为N，则电瓶工作异常；反之输出为Y，则电瓶工作正常；BMS管理系统将采集到的绝缘检测信息，经电瓶异常检测模块判断之后，如果输出为N，则电瓶工作异常；反之输出为Y，则电瓶工作正常；BMS管理系统将采集到的碰撞检测信息，经电瓶异常检测模块判断之后，如果输出为N，则电瓶工作异常；反之输出为Y，则电瓶工作正常。
B4、若电力供应正常，BMS管理系统将步骤B3记录的电力供应状态信息反馈给所述显示模组，在艇机对应的仪表盘上显示；同时通过无线通信模组反馈给所述远程管理终端，远程管理终端再发送到远程管理平台显示。
B5、若电力供应异常，BMS管理系统将步骤B3记录的电力供应状态信息和故障报警信息反馈给所述显示模组显示及报警；同时通过无线通信模组反馈给所述远程管理终端，远程管理终端再发送到远程管理平台显示及报警。
B6、高速艇上工作人员根据显示模组显示的信息做出安全决策；远程工作人员根据远程管理平台根据显示及报警信息做出安全决策。
工作原理：发动机远程锁定，即远程管理平台下发锁定指令，远程管理终端接收锁定指令，转发锁定指令至电子控制单元ECU，电子控制单元ECU接收指令后，不再发送点火指令给发动机，发动机锁定，当发动机锁定时，艇机上的人员无法启动发动机。同时电子控制单元ECU发送指令给BMS管理系统，BMS管理系统切断高速艇整机电源，高速艇停止电力供应，以实现分级锁定动力输出和电力供应，实现整机的分级管控管理。发动机远程监控，即由传感器采集发动机的工作状态信息，将状态信息反馈给电子控制单元ECU，电子控制单元ECU判断发动机工作是否正常，将结果通过仪表盘反馈给艇机操作人员，同时通过远程管理终端反馈给远程管理平台，实现发动机状态双边监控；电力远程监控，即由BMS管理系统监控高速艇电力供应，并将监控信息反馈给艇机和远程管理平台，实现电力供应状态双边监控。
综上所述：本发明提供的发动机锁定系统，可靠性高，安全性高，能实现远距离完全锁定的目的；本发明提供的发动机监控系统，能及时检测到发动机工作状态并将信息传递给远程管理平台，能实现远程故障警报的目的；本发明提供的电力监控系统，能及时检测到电力供应状态并将信息传递给远程管理平台，能实现安全管控的目的。
本发明通过高速艇发动机远程分级锁定管理，可以有效分级锁定动力和电力，能够有效实现分级管理，更安全和高效。
本发明通过高速艇发动机远程监控系统，可以有效检测发动机工作状态，能够有效实现发动机实时监管，更安全。
本发明通过高速艇电力远程监控系统，可以有效检测电瓶工作状态，能够有效实现电力供应实时监管。

Claims (7)

1.一种基于ECU和BMS的高速艇远程监控系统，其特征在于：包括远程管理平台和高速艇整机控制组件，所述高速艇整机控制组件包括远程管理终端、电子控制单元ECU、发动机、BMS电池管理系统单元以及传感器；所述BMS电池管理系统单元包括BMS管理系统、电瓶、控制模组、显示模组、无线通信模组和采集模组；
所述远程管理平台通过无线通信与所述远程管理终端连接，所述远程管理终端通过CAN总线连接电子控制单元ECU，所述BMS管理系统的输出端与控制模组的输入端连接，所述电瓶为整机电子设备供电，包括多个单体电池，所述控制模组分别与多个单体电池连接；
所述BMS管理系统与显示模组连接，所述采集模组采集所述电瓶的信息传送到所述BMS管理系统，所述BMS管理系统通过无线通信模组与所述远程管理终端连接无线连接，所述BMS管理系统通过CAN总线连接电子控制单元ECU；
所述发动机为整机动力源，所述电子控制单元ECU控制发动机的启停，所述传感器包括转速传感器、两个温度传感器、两个压力传感器和氧传感器，转速传感器采集发动机曲轴的转速信息发送给所述电子控制单元ECU，两个温度传感器分别一一对应采集发动机的高压油泵和进气口的温度信息发送给所述电子控制单元ECU，两个压力传感器分别一一对应采集机油压力泵的压力信息和高压油泵的压力信息发送给所述电子控制单元ECU，氧传感器采集发动机进气口的氧气浓度信息发送给所述电子控制单元ECU。
2.如权利要求1所述的一种基于ECU和BMS的高速艇远程监控系统，其特征在于：还包括报警模块，报警模块包含高速艇上的声光报警及仪表盘上的显示报警，还包含远程管理平台的声光及显示报警。
3.如权利要求1所述的一种基于ECU和BMS的高速艇远程监控系统，其特征在于：所述发动机型号为玉柴动力YCD4D33C6-250。
4.采用如权利要求1至3之一所述的基于ECU和BMS的高速艇远程监控系统的监控方法，其特征在于：包括发动机远程锁定方法、发动机远程监控方法和电力远程监控方法，所述发动机远程锁定方法为分级锁定动力输出和电力供应，即远程管理平台下发锁定指令到远程管理终端，远程管理终端转发锁定指令至电子控制单元ECU，电子控制单元ECU接收指令后，不再发送点火指令给发动机，发动机锁定；同时电子控制单元ECU转发锁定指令到BMS管理系统，BMS管理系统通过控制模块断开电瓶供电，高速艇停止电力供应；所述发动机远程监控方法为高速艇和远程双边监控，即由所述传感器采集发动机的工作状态信息反馈给电子控制单元ECU，电子控制单元ECU判断发动机工作是否正常，将判断结果通过高速艇上对应的仪表盘显示或报警，同时通过远程管理终端反馈给远程管理平台进行显示或报警；所述电力远程监控方法为高速艇和远程双边监控，即由采集模组采集电瓶电力供应信息，反馈给BMS管理系统，BMS管理系统判断电力供应是否正常，将判断结果和电力供应状态信息通过显示模组显示或报警，同时BMS管理系统反馈给远程管理平台进行显示或报警。
5.采用如权利要求4所述的基于ECU和BMS的高速艇远程监控系统的监控方法，其特征在于：所述发动机远程锁定方法步骤如下：
S1、远程管理平台下发锁定或解锁指令给远程管理终端；
S2、远程管理终端接收到指令后判断是锁定还是解锁指令；
S3、如果是锁定指令，则远程管理终端通过CAN总线发送锁定指令给电子控制单元ECU，电子控制单元ECU转发锁定指令到BMS管理系统，电子控制单元ECU不能向发动机发送点火指令，锁定发动机动力，发动机无法工作；BMS管理系统通过控制模块断开电瓶供电，锁定电力供应；
如果是解锁指令，则远程管理终端通过无线通信模组发送解锁指令到BMS管理系统，BMS管理系统通过控制模块接通电瓶供电，恢复电力供应，BMS管理系统转发解锁指令到电子控制单元ECU，电子控制单元ECU向发动机发送点火信号，发动机动力恢复。
6.采用如权利要求4所述的基于ECU和BMS的高速艇远程监控系统的监控方法，其特征在于：所述发动机远程监控方法的步骤如下：
A1、电子控制单元ECU发送点火指令，启动发动机；
A2、所述传感器采集发动机的工作状态信息：曲轴转速传感器采集曲轴转速信息，压力传感器分别采集高压油泵压力信息和机油压力泵中的压力信息，温度传感器分别采集高压油泵和进气口的温度信息，氧传感器采集进气口的氧气浓度信息；
A3、步骤A2所述传感器将采集到的信息反馈给电子控制单元ECU；
A4、电子控制单元ECU收到采集数据后，通过电子控制单元ECU内的发动机异常检测模块判断发动机工作是否异常；
所述发动机异常检测模块的检测方法为：使用大量所述传感器采集的发动机正常工作数据构建训练集，训练完成之后赋予标签Y；使用大量所述传感器采集的发动机异常工作数据构建训练集，训练完成之后赋予标签N；采用现有的机器学习算法构建预测模型，导入上述训练集；当向发动机异常检测模块输入数据时，预测模型判断该输入数据，如果该输入数据是发动机正常工作时的数据，则输出Y；反之则输出N；
A5、若发动机工作正常，则电子控制单元ECU将发动机工作状态信息在高速艇对应的仪表盘上显示，并且电子控制单元ECU将发动机工作状态信息发送到远程管理终端，远程管理终端再发送到远程管理平台；
若发动机工作异常，则电子控制单元ECU发送异常信息给所述远程管理终端，远程管理终端再发送到远程管理平台显示及报警，同时在高速艇对应的仪表盘上显示及报警。
7.采用如权利要求4所述的基于ECU和BMS的高速艇远程监控系统的监控方法，其特征在于：所述电力系统远程监控方法的步骤如下：
B1、所述电瓶提供高速艇各电气设备的工作电源；
B2、所述BMS电池管理系统单元管理电瓶，采集模组采集以下电力供应状态信息并发送给BMS管理系统：电瓶的总电压和总电流、单体电压、温度信息、绝缘检测、碰撞检测信息、烟雾检测信息；
B3、BMS管理系统记录步骤B2的电力供应状态信息，通过其内部的电瓶异常检测模块分析和判断电力供应是否正常，所述电瓶异常检测模块的分析和判断方法如下：
BMS管理系统根据采集到的总电压、总电流信息判断电池是否存在过充过放的情况，并估算出电瓶内部电阻阻值以检测电池是否短路，同时判断总电压和总电流是否正常、总电压是否达到BMS管理系统要求的最低工作电压；
BMS管理系统根据采集到的单体电池电压信息，如果该单体电池电压值趋于0或者趋于无穷大，从而判断该单体电池是否短路或者损坏；
BMS管理系统根据采集到的烟雾监测信息，判断电瓶和电路中是否起火；
所述BMS管理系统中有电瓶异常检测模块，电瓶异常检测模块的检测方法为：分别对电瓶正常和异常工作时的温度信息、绝缘检测信息、碰撞检测信息构建训练集，采用现有的机器学习算法构建预测模型，导入上述训练集；BMS管理系统将采集到的温度信息输入电瓶异常检测模块，预测模型判断后如果输出为N，则电瓶工作异常；反之输出为Y，则电瓶工作正常；BMS管理系统将采集到的绝缘检测信息输入电瓶异常检测模块，预测模型判断后如果输出为N，则电瓶工作异常；反之输出为Y，则电瓶工作正常；BMS管理系统将采集到的碰撞检测信息，输入电瓶异常检测模块，预测模型判断后如果输出为N，则电瓶工作异常；反之输出为Y，则电瓶工作正常；
B4、若电力供应正常，BMS管理系统将步骤B3记录的电力供应状态信息发送给所述显示模组显示；同时通过无线通信模组发送给所述远程管理终端，远程管理终端再发送到远程管理平台显示；
B5、若电力供应异常，BMS管理系统将步骤B3记录的电力供应状态信息和故障报警信息发送给所述显示模组显示及报警；同时通过无线通信模组发送给所述远程管理终端，远程管理终端再发送到远程管理平台显示及报警；
B6、高速艇上工作人员或远程工作人员根据步骤B5的电力供应状态信息和故障报警信息做出安全决策。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115693848A (zh) * 2022-10-25 2023-02-03 林源电力(南京)有限公司 一种bms电池管理远程监控装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201044050Y (zh) * 2007-04-25 2008-04-02 韩晓明 一种电子控制发动机远程监控系统
CN204376460U (zh) * 2014-12-30 2015-06-03 广州市香港科大霍英东研究院 一种bms电池管理系统的远程监控系统
CN107524185A (zh) * 2016-06-21 2017-12-29 李福霞 一种基于gps/gprs的液压挖掘机远程控制系统
CN207993077U (zh) * 2017-08-18 2018-10-19 信享设备租赁（上海）有限公司 民用无人水面艇租赁管理系统
CN110435566A (zh) * 2019-07-14 2019-11-12 江苏开沃汽车有限公司 一种纯电动乘用汽车通讯系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201044050Y (zh) * 2007-04-25 2008-04-02 韩晓明 一种电子控制发动机远程监控系统
CN204376460U (zh) * 2014-12-30 2015-06-03 广州市香港科大霍英东研究院 一种bms电池管理系统的远程监控系统
CN107524185A (zh) * 2016-06-21 2017-12-29 李福霞 一种基于gps/gprs的液压挖掘机远程控制系统
CN207993077U (zh) * 2017-08-18 2018-10-19 信享设备租赁（上海）有限公司 民用无人水面艇租赁管理系统
CN110435566A (zh) * 2019-07-14 2019-11-12 江苏开沃汽车有限公司 一种纯电动乘用汽车通讯系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115693848A (zh) * 2022-10-25 2023-02-03 林源电力(南京)有限公司 一种bms电池管理远程监控装置

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