一种远程车辆尾气催化器监控装置论文和设计-许艳秋

全文摘要

本实用新型公开了一种远程车辆尾气催化器监控装置，包括车载监控采集终端、尾气催化器传感器和监控采集终端主体，所述车载监控采集终端由尾气催化器传感器和监控采集终端主体组成，所述尾气催化器传感器和监控采集终端主体通过线缆连通连接，所述监控采集终端主体的右端靠下侧的右壁上设置有开口向右的传感数据接口，本实用新型整体为一个创新型的远程车辆尾气催化器监控装置，而通过该新型的远程车辆尾气催化器监控装置可以监控车辆尾气是否一直处于达标状态，同时可以监控并分析管理车辆催化器的工作状态，确保车辆尾气催化器工作能够一直保持正常状态，从而避免尾气排放不达标而加重对环境破坏的情况发生。

主设计要求

1.一种远程车辆尾气催化器监控装置，包括车载监控采集终端(1)、尾气催化器传感器(2)和监控采集终端主体(10)，其特征在于：所述车载监控采集终端(1)由尾气催化器传感器(2)和监控采集终端主体(10)组成，所述尾气催化器传感器(2)和监控采集终端主体(10)通过线缆(3)连通连接，所述监控采集终端主体(10)的右端靠下侧的右壁上设置有开口向右的传感数据接口(5)，所述线缆(3)的右端与尾气催化器传感器(2)连接且左端设置在传感数据接口(5)的圆周内部，所述监控采集终端主体(10)右端靠近上侧的右壁上设置有开口向右的总线接口(6)，所述总线接口(6)的周长内部连接有向右横向伸出的CAN总线(4)，所述CAN总线(4)的另外一端与车辆上的ECU网络连接，所述监控采集终端主体(10)的底部连接有安放底座(7)，所述安放底座(7)的底部外壁上连接有固定吸盘(12)，所述监控采集终端主体(10)通过固定吸盘(12)安装与车辆驾驶室内，所述监控采集终端主体(10)的前端外壁周长内部内嵌有显示器模块(11)，所述监控采集终端主体(10)的上端外壁横向中心处内部连接有内嵌的内置天线(9)，所述内置天线(9)左侧的监控采集终端主体(10)上端外壁内部设置有开口向上的移动网络卡槽(13)，所述移动网络卡槽(13)的周长内部设置有手机流量卡(14)，所述内置天线(9)右侧的监控采集终端主体(10)上端外壁上设置有内嵌的控制按键(8)，所述监控采集终端主体(10)左端靠下侧左壁内部设置有开口向左的SD卡槽(17)，所述SD卡槽(17)的周长内部设置有SD缓存卡(18)。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种远程车辆尾气催化器监控装置，其特征在于：所述监控采集终端主体(10)周长内部连接有主板(15)，所述主板(15)设置在显示器模块(11)后侧的监控采集终端主体(10)周长内部，所述主板(15)前端外壁中心处连接有MCU微控制器(21)，所述主板(15)靠近右下角的前端外壁上连接有传感器采集模块(23)，所述传感器采集模块(23) 通过线缆(3)与尾气催化器传感器(2)连接，所述主板(15)靠近右上角的前端外壁上连接有CAN通讯模块(22)，所述CAN通讯模块(22)通过CAN总线(4)与车辆上的ECU网络连接，所述MCU微控制器(21)上侧的主板(15)前端外壁上连接有卫星定位模块(20)，所述卫星定位模块(20)与内置天线(9)连接，所述主板(15)靠近左下角的前端外壁上连接有缓存模块(16)，所述缓存模块(16)与SD卡槽(17)周长内部的SD缓存卡(18)连接，所述主板(15)靠近左上角的前端外壁上连接有移动网络联网模块(19)，所述移动网络联网模块(19)与移动网络卡槽(13)周长内部的手机流量卡(14)连接，所述缓存模块(16)、移动网络联网模块(19)、卫星定位模块(20)、CAN通讯模块(22)和传感器采集模块(23)均与MCU微控制器(21)电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种远程车辆尾气催化器监控装置，其特征在于：所述尾气催化器传感器(2)安装于车辆的尾气管上及车身其它位置，所述传感器采集模块(23)用于采集与处理温度、压力、电压、氮氧化物、颗粒物及液位尾气催化器传感器(2)上的信号，所述传感器采集模块(23)采集所述尾气催化器传感器(2)的电压、电流、电阻及总线信号从而获取到实际车辆尾气催化器相关传感器信号。

4.根据权利要求2所述的一种远程车辆尾气催化器监控装置，其特征在于：所述卫星定位模块(20)通过内置天线(9)接收无线电波与GPS\/北斗卫星进行定位数据获取，从而获取到车辆位置数据。

5.根据权利要求1所述的一种远程车辆尾气催化器监控装置，其特征在于：所述显示器模块(11)用于显示车辆车况数据、尾气催化器相关数据、故障报警及所述车载监控采集终端(1)的工作状态，所述显示器模块(11)包括但不仅限于LCD液晶显示器、OLED显示器、TFT显示器、数码管显示器及触摸屏显示器。

6.根据权利要求2所述的一种远程车辆尾气催化器监控装置，其特征在于：所述SD缓存卡(18)及缓存模块(16)还包括但不限于SPI接口、IIC接口、IIS接口、UART接口及SDIO接口。

7.根据权利要求2所述的一种远程车辆尾气催化器监控装置，其特征在于：所述移动网络联网模块(19)用于将所有车载监控采集终端(1)采集的原始数据信息及经过MCU微控制器(21)处理后的结果数据一起打包通过手机流量卡(14)上传至网络云服务器。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于汽车数据处理相关技术领域，具体涉及一种远程车辆尾气催化器监控装置。

背景技术

环境污染问题日益严重，无论是中国还是国际社会都予以了高度重视，因此中国陆续出台了国四、国五及国六等针对柴油车的尾气排放法规要求，要求不同时间阶段生产的车辆加装尾气处理设备，该尾气处理设备中集成了各种功能的催化器，使尾气中的污染物符合相应法规，但如何确定车辆的尾气排放是否一直处于达标状态，成为了一个问题摆在人们面前。

现有的尾气处理设备技术存在以下问题：目前针对符合国四、国五及国六重型柴油车排放法规的车辆，都加装了尾气催化设备，如果该尾气催化器设备出现了问题不仅会使车辆尾气污染环境，严重时还会造成车辆无法工作甚至损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种远程车辆尾气催化器监控装置，以解决上述背景技术中提出的现有的尾气处理设备如果出现了问题不仅会使车辆尾气污染环境，严重时还会造成车辆无法工作甚至损坏的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种远程车辆尾气催化器监控装置，包括车载监控采集终端、尾气催化器传感器和监控采集终端主体，所述车载监控采集终端由尾气催化器传感器和监控采集终端主体组成，所述尾气催化器传感器和监控采集终端主体通过线缆连通连接，所述监控采集终端主体的右端靠下侧的右壁上设置有开口向右的传感数据接口，所述线缆的右端与尾气催化器传感器连接且左端设置在传感数据接口的圆周内部，所述监控采集终端主体右端靠近上侧的右壁上设置有开口向右的总线接口，所述总线接口的周长内部连接有向右横向伸出的CAN总线，所述CAN总线的另外一端与车辆上的ECU网络连接，所述监控采集终端主体的底部连接有安放底座，所述安放底座的底部外壁上连接有固定吸盘，所述监控采集终端主体通过固定吸盘安装与车辆驾驶室内，所述监控采集终端主体的前端外壁周长内部内嵌有显示器模块，所述监控采集终端主体的上端外壁横向中心处内部连接有内嵌的内置天线，所述内置天线左侧的监控采集终端主体上端外壁内部设置有开口向上的移动网络卡槽，所述移动网络卡槽的周长内部设置有手机流量卡，所述内置天线右侧的监控采集终端主体上端外壁上设置有内嵌的控制按键，所述监控采集终端主体左端靠下侧左壁内部设置有开口向左的 SD卡槽，所述SD卡槽的周长内部设置有SD缓存卡。

优选的，所述监控采集终端主体周长内部连接有主板，所述主板设置在显示器模块后侧的监控采集终端主体周长内部，所述主板前端外壁中心处连接有MCU微控制器，所述主板靠近右下角的前端外壁上连接有传感器采集模块，所述传感器采集模块通过线缆与尾气催化器传感器连接，所述主板靠近右上角的前端外壁上连接有CAN通讯模块，所述CAN通讯模块通过CAN总线与车辆上的ECU网络连接，所述MCU微控制器上侧的主板前端外壁上连接有卫星定位模块，所述卫星定位模块与内置天线连接，所述主板靠近左下角的前端外壁上连接有缓存模块，所述缓存模块与SD卡槽周长内部的SD缓存卡连接，所述主板靠近左上角的前端外壁上连接有移动网络联网模块，所述移动网络联网模块与移动网络卡槽周长内部的手机流量卡连接，所述缓存模块、移动网络联网模块、卫星定位模块、CAN通讯模块和传感器采集模块均与MCU微控制器电性连接。

优选的，所述尾气催化器传感器安装于车辆的尾气管上及车身其它位置，所述传感器采集模块用于采集与处理温度、压力、电压、氮氧化物、颗粒物及液位尾气催化器传感器上的信号，所述传感器采集模块采集所述尾气催化器传感器的电压、电流、电阻及总线信号从而获取到实际车辆尾气催化器相关传感器信号。

优选的，所述卫星定位模块通过内置天线接收无线电波与GPS\/北斗卫星进行定位数据获取，从而获取到车辆位置数据。

优选的，所述显示器模块用于显示车辆车况数据、尾气催化器相关数据、故障报警及所述车载监控采集终端的工作状态，所述显示器模块包括但不仅限于LCD液晶显示器、OLED显示器、TFT显示器、数码管显示器及触摸屏显示器。

优选的，所述SD缓存卡及缓存模块还包括但不限于SPI接口、IIC接口、 IIS接口、UART接口及SDIO接口。

优选的，所述移动网络联网模块用于将所有车载监控采集终端采集的原始数据信息及经过MCU微控制器处理后的结果数据一起打包通过手机流量卡上传至网络云服务器。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种远程车辆尾气催化器监控装置，具备以下有益效果：

本实用新型整体为一个创新型的远程车辆尾气催化器监控装置，而通过该新型的远程车辆尾气催化器监控装置可以监控车辆尾气是否一直处于达标状态，同时可以监控并分析管理车辆催化器的工作状态，确保车辆尾气催化器工作能够一直保持正常状态，该新型的远程车辆尾气催化器监控装置主要包括车载监控采集终端、尾气催化器传感器和监控采集终端主体三个大部分，通过把尾气催化器传感器安装到汽车的尾气催化器上，然后把尾气催化器传感器通过线缆与监控采集终端主体连接，且监控采集终端主体安装在车辆内部的中控台上，这样便于使用者通过监控采集终端主体来实时观察车辆催化器的工作状态以及汽车尾气排放是否达标，并且监控采集终端主体还可以通过内置的内置天线来实现实时定位，并且监控采集终端主体监控的数据也可以通过使用内置的手机流量卡上的流量与网络云服务器相连接，从而实现对车辆尾气催化器监控进行远程监控与管理的目的，因为中国为一个汽车大国，环境污染问题日益严重，因此中国陆续出台了国四、国五及国六等针对柴油车的尾气排放法规要求，要求不同时间阶段生产的车辆加装尾气处理设备，而传统的尾气处理设备中集成了各种功能的催化器，使尾气中的污染物符合相应法规，但如何确定车辆的尾气排放是否一直处于达标状态，成为了一个问题摆在人们面前，且如果该尾气催化器设备出现了问题不仅会使车辆尾气污染环境，严重时还会造成车辆无法工作甚至损坏，而本创新型的远程车辆尾气催化器监控装置就能够有效的解决上述的各种缺点与难题，通过监控采集终端主体可以监控车辆尾气是否一直处于达标状态，同时可以监控并分析管理车辆催化器的工作状态，确保车辆尾气催化器工作能够一直保持正常状态，这样能够在车辆的尾气催化器出现问题而造成汽车尾气排放不达标时，使用者就能够通过该创新型的远程车辆尾气催化器监控装置来实时的发现催化器损坏和尾气排放不达标的情况，从而能够第一时间去维修车辆的尾气催化器，从而保证车辆能够保持正常工作状态行驶，保证尾气能够处于达标状态下进行排放，从而避免尾气排放不达标而加重对环境破坏的情况发生。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制，在附图中：

图1为本实用新型提出的一种远程车辆尾气催化器监控装置结构示意图；

图2为本实用新型提出的监控采集终端主体内部结构示意图；

图3为本实用新型提出的监控采集终端主体内部工作流程结构示意图；

图4为本实用新型提出的MCU微控制器电路结构示意图；

图中：1、车载监控采集终端；2、尾气催化器传感器；3、线缆；4、CAN 总线；5、传感数据接口；6、总线接口；7、安放底座；8、控制按键；9、内置天线；10、监控采集终端主体；11、显示器模块；12、固定吸盘；13、移动网络卡槽；14、手机流量卡；15、主板；16、缓存模块；17、SD卡槽；18、 SD缓存卡；19、移动网络联网模块；20、卫星定位模块；21、MCU微控制器； 22、CAN通讯模块；23、传感器采集模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种远程车辆尾气催化器监控装置，包括车载监控采集终端1、尾气催化器传感器2和监控采集终端主体10，车载监控采集终端1由尾气催化器传感器2和监控采集终端主体10组成，尾气催化器传感器2和监控采集终端主体10通过线缆3连通连接，监控采集终端主体10的右端靠下侧的右壁上设置有开口向右的传感数据接口5，线缆3的右端与尾气催化器传感器2连接且左端设置在传感数据接口5的圆周内部，监控采集终端主体10右端靠近上侧的右壁上设置有开口向右的总线接口6，总线接口6的周长内部连接有向右横向伸出的CAN总线4，CAN总线 4的另外一端与车辆上的ECU网络连接，监控采集终端主体10的底部连接有安放底座7，安放底座7的底部外壁上连接有固定吸盘12，监控采集终端主体10通过固定吸盘12安装与车辆驾驶室内，监控采集终端主体10的前端外壁周长内部内嵌有显示器模块11，监控采集终端主体10的上端外壁横向中心处内部连接有内嵌的内置天线9，内置天线9左侧的监控采集终端主体10上端外壁内部设置有开口向上的移动网络卡槽13，移动网络卡槽13的周长内部设置有手机流量卡14，内置天线9右侧的监控采集终端主体10上端外壁上设置有内嵌的控制按键8，监控采集终端主体10左端靠下侧左壁内部设置有开口向左的SD卡槽17，SD卡槽17的周长内部设置有SD缓存卡18。

进一步，监控采集终端主体10周长内部连接有主板15，主板15设置在显示器模块11后侧的监控采集终端主体10周长内部，主板15前端外壁中心处连接有MCU微控制器21，主板15靠近右下角的前端外壁上连接有传感器采集模块23，传感器采集模块23通过线缆3与尾气催化器传感器2连接，主板 15靠近右上角的前端外壁上连接有CAN通讯模块22，CAN通讯模块22通过 CAN总线4与车辆上的ECU网络连接，MCU微控制器21上侧的主板15前端外壁上连接有卫星定位模块20，卫星定位模块20与内置天线9连接，主板15 靠近左下角的前端外壁上连接有缓存模块16，缓存模块16与SD卡槽17周长内部的SD缓存卡18连接，主板15靠近左上角的前端外壁上连接有移动网络联网模块19，移动网络联网模块19与移动网络卡槽13周长内部的手机流量卡14连接，缓存模块16、移动网络联网模块19、卫星定位模块20、CAN通讯模块22和传感器采集模块23均与MCU微控制器21电性连接。

进一步，尾气催化器传感器2安装于车辆的尾气管上及车身其它位置，传感器采集模块23用于采集与处理温度、压力、电压、氮氧化物、颗粒物及液位尾气催化器传感器2上的信号，传感器采集模块23采集尾气催化器传感器2的电压、电流、电阻及总线信号从而获取到实际车辆尾气催化器相关传感器信号，这样能够使得使用者透过显示器模块11来更加细致的观察汽车尾气的排放情况，从而方便使用者了解汽车的相关数据，从而增加行车的安全性。

进一步，卫星定位模块20通过内置天线9接收无线电波与GPS\/北斗卫星进行定位数据获取，从而获取到车辆位置数据，当车载监控采集终端1进入正常模式后，每秒钟通过内置天线9发射的无线电波获取来自GPS\/北斗卫星的实时位置信息，并将获取到的位置信息缓存到MCU微控制器21中，从而使得使用者能够实时观察车辆行驶的轨迹和行驶状态。

进一步，显示器模块11用于显示车辆车况数据、尾气催化器相关数据、故障报警及车载监控采集终端1的工作状态，显示器模块11包括但不仅限于 LCD液晶显示器、OLED显示器、TFT显示器、数码管显示器及触摸屏显示器，可以根据不同的使用环境和使用要求来对显示器模块11采用相对应材质的显示器，从而把显示器模块11与当前使用的环境和使用要求完美结合在一起。

进一步，SD缓存卡18及缓存模块16还包括但不限于SPI接口、IIC接口、IIS接口、UART接口及SDIO接口，这样能够使得监控采集终端主体10 上安装各种不同型号的SD缓存卡18，从而增加整个的车载监控采集终端1的使用便捷性和使用灵活性，使其使用起来不会受到SD缓存卡18型号的局限。

进一步，移动网络联网模块19用于将所有车载监控采集终端1采集的原始数据信息及经过MCU微控制器21处理后的结果数据一起打包通过手机流量卡14上传至网络云服务器，车载监控采集终端1进入正常模式后，根据采集到的ECU数据及尾气催化器传感器2数据进行车辆尾气排放分析，当发现分析结果为车辆尾气污染物排放超标、车辆尾气催化器工作异常或车辆关键部件运行异常时，则通过监控采集终端主体10内部的声光报警模块包括报警提示驾驶员，这样就能够移动网络联网模块19对汽车尾气排放实行实时监控的效果。

本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型安装好过后，首先把尾气催化器传感器2安装于车辆的尾气催化器上，并把尾气催化器传感器2通过线缆3与监控采集终端主体10连接，而车载监控采集终端1的监控采集终端主体10通过CAN总线4与车辆的ECU网络进行通讯，且车载监控采集终端 1上的监控采集终端主体10通过内置的手机流量卡14与网络云服务器通讯，且车载监控采集终端1上的监控采集终端主体10通过内置天线9与GPS\/北斗卫星通讯，然后通过监控采集终端主体10的安放底座7上的固定吸盘12把该监控采集终端主体10安放固定到车辆内部的中控台上，然后车载监控采集终端1启动运行后，监控采集终端主体10系统首先进行自我检查功能，检查所有传感器、执行电路及车辆ECU状态，如果车辆启动检查时发现问题，则通过显示器模块11显示问题内容，通过监控采集终端主体10内部的声光报警模块包括报警提示驾驶员，最后通过移动网络联网模块19将故障问题上报网络云服务器并将故障问题通过缓存模块16存储于SD缓存卡18中，如果车辆启动检测时没有发现问题则继续系统正常运行流程，车载监控采集终端1 在车辆启动检测完毕且无问题后，进入正常运行模式，系统执行CAN总线4 的ECU数据采集，根据内部识别库判读车辆ECU型号、通讯协议及通讯通道，与车辆ECU建立通讯后，开始获取ECU中的数据，可获取到尾气后处理系统的相关运行数据，将获取到的数据缓存到MCU微控制器21及监控采集终端主体10内部的EEPROM模块中，等待数据的进一步处理，车载监控采集终端1 进入正常模式后，根据采集到的ECU数据及尾气催化器传感器2数据进行车辆尾气排放分析，当发现分析结果为车辆尾气污染物排放超标、车辆尾气催化器工作异常或车辆关键部件运行异常时，则通过监控采集终端主体10内部的声光报警模块包括报警提示驾驶员，最后通过移动网络联网模块19将故障问题上报网络云服务器并将故障问题通过缓存模块16存储于SD缓存卡18中，当车载监控采集终端1的监控采集终端主体10内部启动声光报警模块时，则开启声光报警，此时如果用户按下监控采集终端主体10上端外壁上的控制按键8后，声光报警功能被暂停并延迟十分钟后再次启动，如此往复循环，直至故障问题被解决修复后，声光报警功能才会被完全彻底关闭。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

设计图

一种远程车辆尾气催化器监控装置论文和设计

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主设计要求

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设计说明书

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