CN204315044U - 一种具有故障存储的车用天然气泄漏报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有故障存储的车用天然气泄漏报警装置，包括电源、传感器和中控单元，电源给整个装置供电，中控单元包括微处理芯片和记忆单元，传感器包括天然气泄漏传感器，传感器和记忆单元分别与微处理芯片电连接，微处理芯片用于接收传感器的检测数据，微处理芯片根据预先设定的报警参数值对检测数据进行异常判断，记忆单元用于记录微处理芯片接收及处理的信息，微处理芯片还用于读取记忆单元记录的信息。本实用新型在发生天然气泄漏时，能够对报警装置接收到的信息进行存储，从而方便在事后查看异常发生的相关信息，使故障的排除、维修及维护更加简单。

Description

一种具有故障存储的车用天然气泄漏报警装置

技术领域

本实用新型涉及一种具有故障存储的车用天然气泄漏报警装置。

背景技术

天然气汽车是以天然气为燃料的一种气体燃料汽车。天然气的甲烷含量一般在90%以上，是一种很好的汽车发动机燃料，被世界公认为是最为现实和技术上比较成熟的车用汽油、柴油的代用燃料。

天然气汽车大多是使用压缩天然气来供气运行的。压缩后的气体一般都存在泄漏的隐患，因此进行天然气泄漏检测尤为重要。然而现有的天然气泄漏报警装置都没有故障信息存储的功能，因此在进行事后处理时，往往只能通过司机回忆，来进行记录，追溯故障，造成故障排除、维修及维护困难，并且一旦发生严重事故时将无法采集到现场的数据来进行分析。

有鉴于此，本发明人研发出一种具有故障存储的车用天然气泄漏报警装置，解决了上述缺陷，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有故障存储的车用天然气泄漏报警装置，能够对报警装置接收到的信息进行存储，方便对异常进行记录和故障追溯。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种具有故障存储的车用天然气泄漏报警装置，包括电源、传感器和中控单元，电源给整个装置供电，中控单元包括微处理芯片和记忆单元，传感器包括天然气泄漏传感器，传感器和记忆单元分别与微处理芯片电连接，微处理芯片用于接收传感器的检测数据，微处理芯片根据预先设定的报警参数值对检测数据进行异常判断，记忆单元用于记录微处理芯片接收及处理的信息，微处理芯片还用于读取记忆单元记录的信息。

所述中控单元还包括语音报警单元，语音报警单元和微处理芯片电连接，当微处理芯片检测到检测数据超出报警参数值时控制语音报警单元报警。

所述语音报警单元包括一个喇叭、语音芯片和功放芯片，喇叭和语音芯片分别与功放芯片电连接。

所述天然气泄漏传感器安装在车辆的气瓶仓、气压阀和/或减压阀处。

所述传感器还包括温度传感器、烟雾传感器和压力传感器，温度传感器安装在车辆的气瓶仓、缓冲器和/或驱动电机处，烟雾传感器安装在车辆的气瓶仓和/或车厢内，压力传感器安装在天然气输送管路和/或轮胎处。

所述中控单元还包括液晶显示单元，液晶显示单元和微处理芯片电连接。

所述中控单元还包括时间单元，时间单元和微处理芯片电连接。

所述时间单元由晶体震荡电路和可充电钮扣电池构成，可充电钮扣电池通过二极管和充电限流电阻与电源连接。

所述中控单元还包括CAN通讯单元，微处理芯片通过该CAN通讯单元连接有CAN远程数据管理终端，所述CAN远程数据管理终端由CAN收发模块和3G或4G通讯模块构成，微处理芯片通过该CAN远程数据管理终端与远程服务器进行数据传输。

所述CAN通讯单元还与车辆仪表和/或车辆天然气管理系统连接。

采用上述方案后，本实用新型通过微处理芯片判断天然气是否发生泄漏，通过记忆单元对微处理芯片接收到的信息进行存储，从而方便在事后查看异常发生的相关信息，使故障的排除、维修及维护更加简单。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构框图。

标号说明：

传感器1，天然气泄漏传感器11，温度传感器12，烟雾传感器13，压力传感器14，中控单元2，微处理芯片21，语音报警单元22，喇叭221，语音芯片222，功放芯片223，液晶显示单元23，时间单元24，晶体震荡电路241，可充电钮扣电池242，CAN通讯单元25，记忆单元26，CAN远程数据管理终端3，CAN收发模块31，3G或4G通讯模块32，远程服务器4，整车其他CAN终端设备5。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

如图1所示，本实用新型揭示的一种具有故障存储的车用天然气泄漏报警装置，包括电源（常见模块图中未示出）、传感器1和中控单元2，电源给整个装置供电，中控单元2包括微处理芯片21和记忆单元26，传感器1和语记忆单元26分别与微处理芯片21电连接，微处理芯片21用于接收传感器1的检测数据，微处理芯片21根据预先设定的报警参数值对检测数据进行异常判断，记忆单元26用于记录微处理芯片21接收及处理的信息，微处理芯片21还用于读取记忆单元26记录的信息。

中控单元2还包括语音报警单元22，语音报警单元22和微处理芯片21电连接，当微处理芯片21检测到传感器的检测数据超出报警参数值时控制语音报警单元22报警。

传感器1包括安装在车辆的气瓶仓、气压阀和/或减压阀处等容易出现天然气泄漏位置的天然气泄漏传感器11，用于检测天然气的浓度信息，当微处理芯片21判断该天然气的浓度已超过预先设置的天然气浓度值时，控制语音报警单元22播报天然气泄漏的位置等相关信息。

现有的技术只对天然气是否泄漏进行检测，然而温度、火情和压力的变化同样能够影响天然气的安全使用，然而忽略了对温度、火情和压力的检测同样存在较大的安全隐患。因此传感器1还包括温度传感器12、烟雾传感器13和压力传感器14。

温度传感器12安装在车辆的气瓶仓、缓冲器和/或驱动电机处，用于检测安装位置的温度，当微处理芯片21判断该温度已超过预先设置的报警温度时，控制语音报警单元22播报温度发生异常的位置等相关信息。

烟雾传感器13安装在车辆的气瓶仓和/或车厢内，用于检测安装位置的烟雾浓度信息，用于判断是否发生火情，当微处理芯片21判断该温烟雾浓度已超过预先设置的烟雾浓度时，控制语音报警单元22播报烟雾浓度异常的位置等相关信息。

压力传感器14安装在天然气输送管路和/或轮胎处，用于探测天然气的气压或轮胎压是否出现压力过高、快速减压或处于低压等不良状态，对轮胎压的检测可间接的提高天然气的安全使用性能，当微处理芯片21判断该压力值已超出预先设置的压力值范围时，控制语音报警单元22播报压力异常的位置等相关信息。

语音报警单元22包括一个喇叭221、语音芯片222和功放芯片223，喇叭221和语音芯片222分别与功放芯片223电连接。语音芯片222在出厂时已经将所有的故障语音类别或处理方式等录制到芯片中，并根据不同的故障分别编号为1、2、3…。当中控单元2的微处理芯片21判断接收到天然气泄漏传感器11、温度传感器12、烟雾传感器13和压力传感器14反馈的为异常信息时，微处理芯片21通过I2C通讯控制语音芯片222发送语音报警信号，语音芯片222发出的语音报警信号经过功放芯片223驱动喇叭221进行语音报警。比如：当天然气瓶气压阀出现泄漏，该故障的故障码为1，因此当微处理芯片21收到天然气泄漏传感器11反馈的天然气瓶气压阀出现泄漏的故障时，微处理芯片21通过I2C通讯告知语音芯片222播报编码为1的语音，语音芯片222经过功放电路驱动喇叭221进行语音报警“请注意，天然气瓶气压阀泄漏”，司机听到该报警时即可进行应急处理。

中控单元2还包括液晶显示单元23，液晶显示单元23和微处理芯片21电连接，用于显示微处理芯片21接收和处理的各种信息。具体可采用12864点阵液晶，通过与微处理芯片21连接可显示各种符号、汉字和字母，可实现各类信息的汉化显示，实现不同地区不同文字的显示。液晶显示单元23不同于传统的LED灯或数码管显示屏，其显示面板不会因字体老化而脱落，显示的内容也更加详细。

中控单元2还包括时间单元24，时间单元24和微处理芯片21电连接，通过时间单元24可实时的记录下上述各异常发生的时间。时间单元24可由晶体震荡电路241和可充电钮扣电池242构成，可充电钮扣电池242通过由二极管和充电限流电阻和电源连接。具体可采用32.768HZ的晶体震荡电路241（现有的模块）、型号为MS621d的可充电钮扣电池242，该可充电钮扣电池242可确保设备断电时系统时间与当地实时时间一致并持续工作6个月，为下述异常信息的存储提供准确的时间。可充电钮扣电池242在车辆启动时自动充电，确保电池电量充足避免更换电池的麻烦。本报警装置的电源具体可采用3.3V，该3.3V电源在报警系统启动时便会输出，将3.3V电源通过一个二极管和1kΩ阻值的充电限流电阻连接到可充电钮扣电池242的正极，可充电钮扣电池242的负极与附件连接，当系统启动时，且可充电钮扣电池242出现馈电时3.3V电源便通过二极管和限流电子给电池充电，当可充电钮扣电池242电冲饱后与3.3V端不存在电压差，由于不存在电压差不会产生电流，因此充电工作自动停止，同时二极管避免断电时可充电钮扣电池242的电倒流回报警装置，保证可充电钮扣电池242的长时间工作，从而实现晶体震荡电路241断电后稳定的工作，保证系统准确的记时，为下述记忆单元26的时间记录提供保障。

中控单元2还包括CAN通讯单元25，微处理芯片21通过该CAN通讯单元25连接有CAN远程数据管理终端3，所述CAN远程数据管理终端3由CAN收发模块31和3G或4G通讯模块32构成，微处理芯片21通过该CAN远程数据管理终端3与远程服务器4进行数据传输。CAN远程数据管理终端3安装在车辆上，在车辆启动时，中控单元2的微处理芯片21实时的接收天然气泄漏传感器11、温度传感器12、烟雾传感器13和压力传感器14所反馈的数据，通过CAN通讯单元25实时的将车辆的相关检测情况发送给CAN远程数据管理终端3，CAN远程数据管理终端3通过3G或4G通讯模块32周期性的将数据发送到远程服务器4，因此司机或公交、车队的值班室的值班人员通过电脑或手机APP应用软件即可上网查看远程服务器4的数据，了解车辆的实时状态，同时远程服务器4将收到的数据进行存储，实现车辆安全的远程监控和数据的远程备份。当有异常情况时值班人员、车队工程师等还可以通过电脑或手机查看服务器上的数据做出应急判断，将应急处理方式发送到CAN远程数据管理终端3，CAN远程数据管理终端3通过3G或4G通讯模块32接收该应急处理方式的数据后，通过CAN通讯单元25反馈给中控单元2的微处理芯片21，最后微处理芯片21将应急处理方式的信息通过液晶显示单元23显示，并通过语音报警单元22播报该应急处理方式，实现远程应急快速处理。根据车辆行驶过程中备分的上述数据，在发生重大燃气火灾险情等事故时可提高宝贵的分析数据。

CAN通讯单元25还与车辆仪表和/或车辆天然气管理系统等整车其他CAN电子终端设备5连接，实行数据共享。

上述记忆单元26具体为掉电信息不丢失的64K bit大小的24lC64存储芯片，并通过I2C通讯与中控单元2的微处理芯片21连接，采用其他具有记忆功能的芯片也可以。先进行预设置如下，车辆的每个故障状态、行驶时的燃气状态等异常信息都对应唯一的故障码，例如：天然气瓶气压阀出现泄漏，对应的码为1；缓速器高温对应的码为2；气瓶仓烟雾报警对应的码为4；系统正常代码为0等，所有的故障码都是唯一对应到唯一的异常信息。当中控单元2的微处理芯片21接收到天然气泄漏传感器11、温度传感器12、烟雾传感器13和压力传感器14反馈的异常信息时，中控单元2的微处理芯片21将检测到的异常信息通过与预先编好的故障码对照表进行一一对比，并得出该异常的具体故障码是多少，然后微处理芯片21在故障码后再加一个异常发生或结束的识别码：1代表异常发生，0代表异常结束。同时微处理芯片21通过时钟单元获取系统时间并将系统时间转成6个长度为8位的系统时间码（由于存储芯片只能存储数字，所以必须进行转换）格式如下：xx(年)、xx(月)、xx(日)、xx(时) 、xx(分) 、xx(秒)，最后微处理芯片21将得到的故障码和系统时间码、故障发生或消失的识别码通过I2C通讯将数据写入存储芯片中，整个存储的数据的格式如下：xx(故障码)、xx(故障发生或消失的识别码)、xx(年)、xx(月)、xx(日)、xx(时) 、xx(分) 、xx(秒)。同样当异常信息消失，微处理芯片21将向存储芯片写入故障消失的故障码、故障消失识别码、系统时间。

中控单元2还设置有故障读取按键，在远程服务器4损坏或信号异常时或没有远程服务器4的设备车辆等情况下，通过对中控单元2的按键操作选择读故障信息指令时，微处理芯片21将向存储芯片发送读指令，存储芯片将通过I2C通讯接口向微处理芯片21反馈记录的信息，信息格式如下：xx(故障码)、xx(故障发生或消失的识别码)、xx(年)、xx(月)、xx(日)、xx(时) 、xx(分) 、xx(秒)，微处理芯片21通过将数据与故障码对照表进行比对，得到异常现象的类型、发生的时间、结束时间，最后通过液晶显示单元23将上述内容进行显示。

采用上述方案后，通过记忆单元26可查询历史故障和车辆行驶状态异常的时间点，实现天然气泄漏报警系统中类似黑匣子的功能，同时为车辆野外应急维修提供帮助。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (10)

1.一种具有故障存储的车用天然气泄漏报警装置，其特征在于：包括电源、传感器和中控单元，电源给整个装置供电，中控单元包括微处理芯片和记忆单元，传感器包括天然气泄漏传感器，传感器和记忆单元分别与微处理芯片电连接，微处理芯片用于接收传感器的检测数据，微处理芯片根据预先设定的报警参数值对检测数据进行异常判断，记忆单元用于记录微处理芯片接收及处理的信息，微处理芯片还用于读取记忆单元记录的信息。

2.如权利要求1所述的一种具有故障存储的车用天然气泄漏报警装置，其特征在于：所述中控单元还包括语音报警单元，语音报警单元和微处理芯片电连接，当微处理芯片检测到检测数据超出报警参数值时控制语音报警单元报警。

3.如权利要求2所述的一种具有故障存储的车用天然气泄漏报警装置，其特征在于：所述语音报警单元包括一个喇叭、语音芯片和功放芯片，喇叭和语音芯片分别与功放芯片电连接。

4.如权利要求1所述的一种具有故障存储的车用天然气泄漏报警装置，其特征在于：所述天然气泄漏传感器安装在车辆的气瓶仓、气压阀和/或减压阀处。

5.如权利要求1所述的一种具有故障存储的车用天然气泄漏报警装置，其特征在于：所述传感器还包括温度传感器、烟雾传感器和压力传感器，温度传感器安装在车辆的气瓶仓、缓冲器和/或驱动电机处，烟雾传感器安装在车辆的气瓶仓和/或车厢内，压力传感器安装在天然气输送管路和/或轮胎处。

6.如权利要求1所述的一种具有故障存储的车用天然气泄漏报警装置，其特征在于：所述中控单元还包括液晶显示单元，液晶显示单元和微处理芯片电连接。

7.如权利要求1所述的一种具有故障存储的车用天然气泄漏报警装置，其特征在于：所述中控单元还包括时间单元，时间单元和微处理芯片电连接。

8.如权利要求7所述的一种具有故障存储的车用天然气泄漏报警装置，其特征在于：所述时间单元由晶体震荡电路和可充电钮扣电池构成，可充电钮扣电池通过二极管和充电限流电阻与电源连接。

9.如权利要求1所述的一种具有故障存储的车用天然气泄漏报警装置，其特征在于：所述中控单元还包括CAN通讯单元，微处理芯片通过该CAN通讯单元连接有CAN远程数据管理终端，所述CAN远程数据管理终端由CAN收发模块和3G或4G通讯模块构成，微处理芯片通过该CAN远程数据管理终端与远程服务器进行数据传输。

10.如权利要求9所述的一种具有故障存储的车用天然气泄漏报警装置，其特征在于：所述CAN通讯单元还与车辆仪表和/或车辆天然气管理系统连接。