CN208488658U - 一种汽车发动机故障智能检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种汽车发动机故障智能检测装置，包括气体采集模块、DSP芯片、按键模块、SD卡模块、液晶显示屏、语音模块，通信模块和PC。气体采集模块的采集模块的输出端与DSP芯片模块连接，按键模块和SD卡模块的输入端与DSP芯片进行连接，上位机(PC)通过通信模块与DSP芯片连接，DSP芯片的输出端连接语音模块和液晶显示屏。本实用新型是针对现阶段的汽车发动机故障诊断需求，首次将孪生支持向量机(TWSVM)智能算法引入到汽车发动机故障诊断领域中去，经过试验证明，该装置诊断准确率比现阶段的诊断方法高很多，达到98.2％。本实用新型装置实现了发动机故障无解体诊断，省时省力，而且准确率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽车发动机故障智能检测装置，属于汽车发动机故障诊断识别领域。
背景技术
众所周知发动机是汽车的动力输出机构，发动机的工作状况将直接影响着汽车系统运行的安全可靠性。常规的汽车发动机故障检测识别是靠着专业汽车修理员累积的经验来解决问题，耗时耗力，如今人工智能算法大型发展，运用智能算法对发动机进行不解体故障检测识别已经成为一种趋势。
现阶段汽车发动机故障检测技术主要方法有：汽车自诊断方法，人工直观经验法，专家系统故障诊断法，BP神经网络法等。但是这些方法准确率都比较低而且所用时间也比较长。因此设计一种运用智能方法的汽车发动机故障检测识别装置是有必要的。
实用新型内容
本实用新型提供了一种汽车发动机故障智能检测装置，能够利用采集到的汽车尾气数据在该装置中进行汽车发动机故障检测识别。
为达成上述目的是：本实用新型所采用的技术方案如下：
包括气体采集模块(1)、DSP芯片(2)、按键模块(3)、SD卡模块(4)、液晶显示屏(5)、语音模块(6)，通信模块(7)和PC(8)。气体采集模块(1)把汽车尾气相关数据发送进行采集并传送给DSP芯片(2)中；在DSP芯片(2)中嵌入了人工智能算法孪生支持向量机(TWSVM)，它能够准确的把采集的测试数据通过智能算法进行识别；SD (4)卡模块里面存储的大量的有关汽车尾气的发动机故障的训练样本数据库；通过按键模块 (3)启动该装置，DSP芯片进行故障识别，并通过语音模块(6)进行语音提示，也能在液晶显示屏(5)上显示相关的信息，以及通过通信模块(7)在PC(8)机界面上显示更加详细的故障内容。
由以上本实用新型的技术方案可知，本实用新型的有益效果在于：
传统的的汽车发动机故障诊断，是汽车维修人员依赖累积的经验进行识别，或者把发动机进行解体检查维修，耗时耗力。本实用新型提供了一种利用汽车尾气检测识别汽车发动机故障的无解体装置。在硬件上采用气体采集模块作为数据收集单元，DSP作为控制单元，已经语音模块和显示屏进行信息提示单元。本实用新型的汽车发动机故障检测识别装置，嵌入了孪生支持向量机(TWSVM)人工智能算法，对于故障诊断具有很好的分类效果，而且功耗低，成本低，准确率高。本实用新型的汽车发动机故障检测识别装置是一种智能检测装置应用灵活，大大减少了人力物力，具有重要的工程意义。
附图说明
图1为本实用新型一种汽车发动机故障智能检测装置识别结构框图。
图2为本实用新型按键模块电路图。
图3为本实用新型SD卡模块电路图。
图4为本实用新型液晶显示屏电路图。
图5为本实用新型语音模块电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示，根据本实用新型的较优实施例，一种利用汽车尾气检测识别汽车发动机故障的无解体装置，包括气体采集模块(1)、DSP芯片(2)、按键模块(3)、SD卡模块(4)、液晶显示屏(5)、语音模块(6)，通信模块(7)和PC(8)。
气体采集模块中包含着CO，CO2，CH，NOX，O2传感器和A/D模块，通过这些传感器采集汽车尾气中这些气体的相关数据，将采集的数据通过A/D模块传送给DSP芯片中。
DSP芯片采用的是德州仪器公司的TMS320C28x系列32位浮点DSP处理器即TMS320F28335。其中嵌入了人工智能算法孪生支持向量机(TWSVM)，它能够准确的把采集的测试数据通过智能算法进行识别。
如图2所示，按键模块包括3个按键，分别为启动按键(SW4)、暂停键(SW5)和复位按键(RESERT)，启动按键的作用是为了进行试验的开启，暂停键是为了在试验中控制系统的停止，复位键是为了初始化系统，以便再一次试验，通过这个按键模块可以控制整个系统装置的启动。
如图3所示，SD模块是TMS320F28335DSP开发板自带的SD模块(MICROSD)。由于数据量比较大，DSP原有的内存空间比较少，为了节省空间和提高系统的运行熟虑，采用了该SD模块，其SD卡中存储大量有关汽车尾气的发动机故障的训练样本数据库，DSP芯片进行运算的时候，通过系统调用，可以快速的得到试验数据。
如图4所示，液晶显示屏用来显示相关的信息，采用的型号是LED12864，该液晶显示屏可以显示文字和数字，DSP芯片通过运算把把系统的诊断结果发送给液晶显示屏，液晶显示屏以文字和数据的形式表现出来，以便于用户了解故障信息。
如图5所示，语音模块用来进行语音播报提示，采用的是TMS320F28335DSP开发板自带的TLV320AIC23IPW芯片，通过LINE_IN提前录入提示语言，系统在进行试验的时候，通过LINE_OUT输出提示结果。
通信模块用来实现上位机和下位机之间的通信，以及数据传输，采用是SPI接口和MAX3232芯片组成。
结合图1所示，本实用新型的汽车发动机故障检测识别装置，其工作原理如下：
通过气体采集模块(2)将采取的数据传输给DSP芯片(2)，DSP芯片(2)中嵌入的人工智能算法孪生支持向量机(TWSVM)，孪生支持向量机是基于支持向量机的基础上发展起来的，是支持向量机的拓展，但分类效果要比支持向量机要好。孪生支持向量机具有比其他非线性函数逼近方法更强的分类能力和泛化能力，在物品分类作物病害识别、机械故障诊断等领域中得到了成功的应用。本实用新型是结合汽车发动机尾气成分的变化规律和孪生支持向量机的特点，对基于孪生支持向量机的发动机故障诊断方法技术进行分析，通过选择合适的核函数和多元分类器算法，优化孪生支持向量机的控制误差的惩罚参数和，建立起基于孪生支持向量机的多元分类器故障诊断分析模型，然后对选用不同核函数、多元分类器的诊断结果进行比较，以获得发动机故障诊断的最优模型。从而将该算法移植到DSP芯片中对采集的数据进行识别。SD卡模块里面存储的大量的有关汽车尾气的发动机故障的训练样本数据库，通过按键模块启动该装置，DSP芯片进行故障识别，并通过语音模块进行语音提示，也能在液晶显示屏上显示相关的信息，以及通过通信模块在PC界面上显示更加详细的故障内容，也可以通过PC对算法程序进行调试，确定参数，之后把DSP程序的参数进行修改，通过JTAG把程序移植到DSP芯片上。
Claims (8)
1.一种汽车发动机故障智能检测装置，其特征在于，包括气体采集模块(1)、DSP芯片(2)、按键模块(3)、SD卡模块(4)、液晶显示屏(5)、语音模块(6)，通信模块(7)和PC(8)；气体采集模块(1)的输出端与DSP芯片(2)的输入端连接；按键模块(3)的输出端与DSP芯片(2)的输入端连接；SD卡模块(4)的输入端与DSP芯片(2)的输入端连接；DSP芯片(2)的输出端与通信模块(7)的输入端连接；通信模块(7)的输出端与PC(8)的输入端连接；DSP芯片(2)的输出端与语音模块(6)的输入端连接；DSP芯片(2)的输出端与液晶显示屏(5)的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种汽车发动机故障智能检测装置，其特征在于：所述的气体采集模块(1)采用的是利用CO，CO2，CH，NOX，O2传感器进行采样，并通过A/D模块与DSP芯片(2)进行相连接，从而实现数据传输。
3.根据权利要求1所述的一种汽车发动机故障智能检测装置，其特征在于：DSP芯片(2)采用是德州仪器(Texas Instruments，TI)公司的TMS320F28335芯片；DSP芯片(2)与气体采集模块(1)相连接实现数据的接收，DSP芯片(2)与通信模块(7)相连实现信号的通信，DSP芯片(2)也与按键模块(3)相连实现控制功能，DSP芯片(2)与SD卡模块(4)相连实现文本模型的传输，DSP芯片(2)与语音模块(6)相连实现语音提示，DSP芯片(2)与液晶显示屏(5)相连实现结果显示。
4.根据权利要求1所述的一种汽车发动机故障智能检测装置，其特征在于：所述的按键模块(3)包括3个按键；该3个按键分别为启动按键(SW4)、暂停键(SW5)以及复位按键(SW-6)；按键模块(3)与DSP芯片(2)相连接，SW4与DSP芯片(2)的GPIO60相连实现启动、SW5与DSP芯片(2)的GPIO61相连实现暂停以及复位按键SW-6与DSP芯片(2)XRSn连接实现复位。
5.根据权利要求1所述的一种汽车发动机故障智能检测装置，其特征在于：SD卡模块(4)采用是DSP开发板自带的SD卡模块；SD卡模块(4)中的GPIO21-GPIO26与DSP芯片(2)相连接，实现训练模型的传递。
6.根据权利要求1所述的一种汽车发动机故障智能检测装置，其特征在于：液晶显示屏(5)采用的型号是LED12864；液晶显示屏(5)通过与DSP芯片(2)相连接，实现DSP识别结果显示。
7.根据权利要求1所述的一种汽车发动机故障智能检测装置，其特征在于：语音模块(6)采用的芯片型号是TLV320AIC23IPW；语音模块(6)与DSP芯片(2)相连接，通过LINE_IN提前录入提示语言，系统在进行试验的时候，通过LINE_OUT输出提示结果。
8.根据权利要求1所述的一种汽车发动机故障智能检测装置，其特征在于：通信模块(7) 采用是SPI接口和MAX3232芯片组成，通信模块(7)一端与PC(8)相连，一端与DSP芯片(2)相连实现了上位机通信。
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| CN201820489734.4U CN208488658U (zh) | 2018-04-09 | 2018-04-09 | 一种汽车发动机故障智能检测装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109987252A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-07-09 | 哈尔滨理工大学 | 一种飞机发动机故障智能检测装置及检测方法 |
| CN110242427A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-09-17 | 吉林大学 | 一种船舶发动机监控系统 |
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2018
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