車(chē)載記錄儀在礦用車(chē)上的應(yīng)用與研究

崔 靜（秦皇島天業(yè)通聯(lián)重工股份有限公司,河北 秦皇島 066000）

車(chē)載記錄儀在礦用車(chē)上的應(yīng)用與研究

崔 靜
（秦皇島天業(yè)通聯(lián)重工股份有限公司,河北 秦皇島 066000）

摘 要：近年來(lái)，伴隨著科技的飛速發(fā)展，車(chē)載記錄儀進(jìn)入了我們的生活，被廣泛應(yīng)用在私家車(chē)、公用汽車(chē)上面。它就相當(dāng)于車(chē)輛上的一個(gè)黑匣子，能夠有效記錄車(chē)輛行駛軌跡，行駛里程，燃油使用情況，發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)等重要信息。用戶可以隨時(shí)掌握車(chē)輛的運(yùn)行信息，方便統(tǒng)計(jì)車(chē)輛出勤情況，燃油使用情況等。結(jié)合這些優(yōu)勢(shì)，我們考慮將行車(chē)記錄儀應(yīng)用在礦用自卸車(chē)上，主要針對(duì)租賃，調(diào)度等工作情況，達(dá)到準(zhǔn)確有效的統(tǒng)計(jì)車(chē)輛信息的目的，從而提高管理效率。

關(guān)鍵詞：電氣；車(chē)載；記錄

1 系統(tǒng)的工作原理

我們采用了基于CAN總線協(xié)議的數(shù)據(jù)采集器的解決方案，通過(guò)將采集到的開(kāi)關(guān)量信號(hào)、模擬量信號(hào)、脈沖量信號(hào)轉(zhuǎn)換成CAN總線數(shù)據(jù)，并以報(bào)文形式存儲(chǔ)及發(fā)送給記錄儀。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通過(guò)總線以CAN報(bào)文形式進(jìn)行傳輸，具有更好的抗干擾性。

記錄儀采集到來(lái)自車(chē)載控制器發(fā)出的車(chē)輛行駛時(shí)間，啟停次數(shù)，階段油耗，車(chē)速、轉(zhuǎn)速、水溫、部分故障報(bào)警等信號(hào)，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給服務(wù)器，用戶可以登陸網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器查詢相關(guān)信息。另外，用戶在登陸服務(wù)器后請(qǐng)求控制管理權(quán)，可以進(jìn)行相關(guān)鎖車(chē)操作，從而控制車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)。

2 CAN總線技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.1 簡(jiǎn)化系統(tǒng)，降低故障率

采用CAN總線協(xié)議通訊，可以有效地利用車(chē)載控制器的數(shù)據(jù)信息，大大降低了記錄儀與車(chē)載電氣系統(tǒng)之間的硬件連接，只連接一條專用網(wǎng)線，不但降低了成本更提高了檢修效率。記錄儀中需要顯示出的里程、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、工作小時(shí)、水溫、機(jī)油壓力等都可以通過(guò)CAN總線報(bào)文信息中獲取。

2.2 上電自檢，防丟失

采用CAN總線協(xié)議通訊，可以實(shí)現(xiàn)上電整機(jī)自檢，如果檢測(cè)不到記錄儀數(shù)據(jù)則自動(dòng)鎖定車(chē)輛，與硬件自鎖形成雙重保護(hù)。

3 GPS功能簡(jiǎn)述

記錄儀內(nèi)置了全球定位系統(tǒng)信號(hào)接收模塊，可接收到非常精確的定位目標(biāo)的經(jīng)度、緯度，及目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的方位角及運(yùn)動(dòng)速度等信息，并可將接收信息選擇性的保存后，通過(guò)U盤(pán)或GPRS網(wǎng)絡(luò)采集數(shù)據(jù)，登陸系統(tǒng)服務(wù)器對(duì)車(chē)輛的相關(guān)位置等信息進(jìn)行分析、監(jiān)控和管理。記錄儀定位精度能控制在10m內(nèi)，20個(gè)GPS通道，定位靈敏度達(dá)到-159 dBm，熱啟動(dòng)時(shí)間平均38s；

4 GPRS功能簡(jiǎn)述

記錄儀增加了GPRS模塊，具有了無(wú)線通訊功能，可直接將記錄數(shù)據(jù)及時(shí)的傳送給指定的服務(wù)器，也可以與限定的號(hào)碼互發(fā)短消息、進(jìn)行緊急報(bào)警等；若與GPS功能相結(jié)合使用，則可以將GPS的定位信息和車(chē)輛行駛記錄等按需要發(fā)送，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、調(diào)度、防盜等功能；此外由于基于TCP/IP協(xié)議，因此可方便的進(jìn)行TCP/IP遠(yuǎn)程程序更新和參數(shù)設(shè)置，使得程序的更新和參數(shù)設(shè)置不需要到現(xiàn)場(chǎng)來(lái)進(jìn)行，便于機(jī)器的維護(hù)。

5 記錄儀采集信息

（1）開(kāi)關(guān)量：燈信號(hào)(前照燈、前霧燈、示廓燈、近光燈、遠(yuǎn)光燈、后霧燈、制動(dòng)燈、倒車(chē)燈等)，變速箱高、低檔，變速箱空檔，手制動(dòng)，腳制動(dòng)，軸間差速鎖，輪間差速鎖，車(chē)門(mén)關(guān)閉等信號(hào)。

（2）模擬量：制動(dòng)氣壓，蓄電池電壓，燃油油量，發(fā)動(dòng)機(jī)油壓，發(fā)動(dòng)機(jī)油溫，冷卻水溫度等數(shù)據(jù)。

（3）脈沖量：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等。

（4）通訊量：車(chē)輛電控單元運(yùn)行狀態(tài)。儀表將采集到的各類信號(hào)利用后再轉(zhuǎn)換成CAN信號(hào)。既是對(duì)當(dāng)前整車(chē)數(shù)據(jù)的充分利用，又是為實(shí)現(xiàn)整車(chē)CAN網(wǎng)絡(luò)降低成本的一種解決方案。

6 記錄儀輔助功能簡(jiǎn)述

（1）故障自檢：上電自檢，有故障代碼即播報(bào)故障信息并上傳服務(wù)器。

（2）故障時(shí)間：檢測(cè)車(chē)輛出現(xiàn)故障時(shí)的時(shí)間，上傳服務(wù)器。

（3）故障類型：檢測(cè)判斷車(chē)輛出現(xiàn)故障的類型，如：衛(wèi)星信號(hào)偏弱、離線等；當(dāng)離線時(shí)間超過(guò)2天即鎖車(chē)，車(chē)輛只能怠速行走。

（4）網(wǎng)速測(cè)試：測(cè)試用戶本地網(wǎng)絡(luò)是否正常，用于排除因用戶本地網(wǎng)絡(luò)引起的無(wú)法連接服務(wù)器、車(chē)輛突然全部離線等故障。

7 駕駛員身份識(shí)別功能

目前車(chē)載記錄儀采用的駕駛員身份識(shí)別方式主要有非接觸式IC卡識(shí)別和接觸式IC卡識(shí)別兩種方式。因考慮到車(chē)載記錄儀的應(yīng)用環(huán)境較為復(fù)雜，環(huán)境較為惡劣，我們采用的是接觸式IC卡識(shí)別。IC卡有兩種權(quán)限，一種是管理員權(quán)限，可以更改記錄儀配置，提取車(chē)輛信息；另一種為駕駛員權(quán)限，只開(kāi)放少量功能，僅可以上傳車(chē)輛實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和發(fā)送緊急信息。記錄儀識(shí)別IC卡時(shí)，由CPU檢測(cè)到有IC卡插入，則立即通過(guò)設(shè)備的I/O口讀取數(shù)據(jù)，在芯片程序中完成判斷和處理。當(dāng)確定為合法的駕駛員身份后，再按照協(xié)議提取駕駛員信息，識(shí)別管理權(quán)限，從而選擇功能實(shí)現(xiàn)。

8 總結(jié)

本文論述的總線車(chē)載記錄儀具有功能齊全、檢測(cè)精度較高、響應(yīng)速度快、顯示信息量大，應(yīng)用可靠性高等特點(diǎn)?？梢詫④?chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)故障信息進(jìn)行漢字顯示，使得故障代碼的可讀性強(qiáng)；具有將采集到的開(kāi)關(guān)量、模擬量、脈沖量信號(hào)轉(zhuǎn)換為CAN總線數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)車(chē)載記錄儀與總線儀表數(shù)據(jù)交互功能；而且可以兼具車(chē)載子模塊功能，接入車(chē)輛輸入、輸出信號(hào)，輔助ECU控制，從而降低整車(chē)成本。我們還可將不同車(chē)輛配置信息錄入車(chē)載記錄儀程序，通過(guò)更改記錄儀數(shù)據(jù)設(shè)置實(shí)現(xiàn)記錄儀的通用化功能。我們采用的CAN總線技術(shù)的車(chē)載記錄儀，具備通用性強(qiáng)、低成本的特點(diǎn)，具有整車(chē)網(wǎng)絡(luò)化、故障診斷中文提示和查詢等新技術(shù)。該車(chē)載記錄儀已在我司主流產(chǎn)品礦山自卸車(chē)TTM50A、TTM100A、TTM100A-W等車(chē)型上批量應(yīng)用。

作者簡(jiǎn)介：崔靜（1987-），女，河北人，助理工程師，本科，電氣自動(dòng)化。