[發(fā)明專利]一種基于STM32的可移植柴油機智能監(jiān)控報警系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110456695A
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳智君;王澤川
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 42222 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)
• 代理人: 彭艷君<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發(fā)明涉及電子技術(shù)，具體涉及一種基于STM32的可移植柴油機智能監(jiān)控報警系統(tǒng)，包括主控制及報警模塊、安全邏輯模塊、電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、I/O擴展模塊、人機交互模塊、數(shù)據(jù)儲存模塊和執(zhí)行機構(gòu)；安全邏輯模塊、電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、人機交互模塊、數(shù)據(jù)儲存模塊和執(zhí)行機構(gòu)均與主控制及報警模塊連接；I/O擴展模塊與數(shù)據(jù)采集模塊連接，且分別與上位機連接。該系統(tǒng)模塊化程度高，各自分工既明確，又相互配合，保障了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；可移植程度高，通過上位機對數(shù)據(jù)采集模塊和I/O擴展模塊進行通道配置，能夠適應(yīng)不同工作環(huán)境、針對不同型號柴油機進行監(jiān)控，操作簡便，無需重新設(shè)計；可以對發(fā)動機運行狀態(tài)進行趨勢預(yù)測和判斷，實現(xiàn)智能監(jiān)控和報警。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于STM32的可移植柴油機智能監(jiān)控報警系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，柴油機作為一種提供動力的裝置，在各項工業(yè)領(lǐng)域隨處可見，例如船舶柴油機，電廠柴油發(fā)電機組，大型機械動力設(shè)備等，柴油機的運行狀態(tài)直接關(guān)系到設(shè)備以及人身安全，因此我們必須對柴油機運行進行監(jiān)控。由于柴油機型號各不相同，同一型號柴油機在不同工作環(huán)境下，需要接入傳感器的數(shù)量和種類也并不一致，目前柴油機監(jiān)控報警系統(tǒng)多為特定配置，整個系統(tǒng)僅限于在指定型號柴油機，指定工作條件下運行，不具備移植性，已經(jīng)不能滿足用戶的需要了。同時針對每種型號柴油機都得開發(fā)一套監(jiān)控報警系統(tǒng)的話，耗時費力，甚至僅僅添加幾路傳感器都需要重新設(shè)計整套系統(tǒng)。同時現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)還存在模塊化程度低、可靠性不高、接線復(fù)雜等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種根據(jù)用戶的需要，針對不同發(fā)動機，不同工作環(huán)境進行相應(yīng)的配置的監(jiān)控報警系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種基于STM32的可移植柴油機智能監(jiān)控報警系統(tǒng)，包括主控制及報警模塊、安全邏輯模塊、電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、I/O擴展模塊、人機交互模塊、數(shù)據(jù)儲存模塊和執(zhí)行機構(gòu)；安全邏輯模塊、電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、人機交互模塊、數(shù)據(jù)儲存模塊和執(zhí)行機構(gòu)均與主控制及報警模塊連接；I/O擴展模塊與數(shù)據(jù)采集模塊連接，且分別與上位機連接。

在上述的基于STM32的可移植柴油機智能監(jiān)控報警系統(tǒng)中，主控制及報警模塊和安全邏輯模塊設(shè)置于同一電路板上，主控制及報警模塊和安全邏輯模塊通過SPI接口進行通訊和數(shù)據(jù)交換，接線方式為板內(nèi)接線。

在上述的基于STM32的可移植柴油機智能監(jiān)控報警系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集模塊包括模擬量采集模塊和開關(guān)量采集模塊；模擬量采集模塊包括溫度傳感器和壓力傳感器；開關(guān)量采集模塊包括液位傳感器和油霧濃度傳感器。

在上述的基于STM32的可移植柴油機智能監(jiān)控報警系統(tǒng)中，I/O擴展模塊和數(shù)據(jù)采集模塊通過SPI接口進行通訊和數(shù)據(jù)交換，接線方式為板間接線。

在上述的基于STM32的可移植柴油機智能監(jiān)控報警系統(tǒng)中，執(zhí)行機構(gòu)包括繼電器以及控制設(shè)備，控制設(shè)備包括啟動電磁閥、燃油控制電磁閥、空冷器旁通電磁閥和停車電磁閥，繼電器一端與主控制及報警模塊數(shù)字量輸出端相連，另一端連接啟動電磁閥、燃油控制電磁閥、空冷器旁通電磁閥和停車電磁閥。

在上述的基于STM32的可移植柴油機智能監(jiān)控報警系統(tǒng)中，電源模塊包括24VDC主備電源和電源輸出模塊；電源輸出模塊包括主控制及報警模塊電源POUT1、安全邏輯模塊電源POUT2、數(shù)據(jù)采集模塊電源POUT3、人機交互模塊電源POUT4及驅(qū)動繼電器電源POUT_A/B；主控制及報警模塊電源POUT1為5pin電源線，其中2根電源線為主備電源的斷線檢測，輸入到主控制及報警模塊的MCU管腳；所有模塊均采用雙電源供電。

在上述的基于STM32的可移植柴油機智能監(jiān)控報警系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)儲存模塊為一個SD卡，位于主控制及報警模塊上，用于將發(fā)動機運行參數(shù)按時間順序進行記錄儲存。