专利名称：基于无线数据传输的汽车安全环保检测设备检定系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车安全环保检测设备检定设备领域，更具体地说，是涉及一种基于无线数据传输的汽车安全环保检测设备检定系统。
背景技术：
汽车安全环保检测线设备的精度和准确度直接关系到汽车检测结果的准确和公正。按照国家标准GB / T 11798-2001《机动车安全检测设备检定技术条件》，汽车检测设备必须定期检定，部分设备，如废气分析仪、制动试验台，要根据使用频率及时标定。传统的检定方法是按照GB / T 11798-2001《机动车安全检测设备检定技术条件》，对各个检测设备分别进行检定，由于是人工操作，人为因素影响大。在实际的工作当中，传感器采集信号，传输至检定仪器中处理显示，同时人工读取检测仪器显示数值，然后根据标准进行检查标定。检定过程中，使用检定仪器多，都采用交流电供电和信号线传输数据。检定人员进行多次的检测设备和检定仪器的操作，信号线以及电源在一定程度上影响了这些操作。因此在实际的操作过程中，信号线和电源线都将多次被移动，容易引发安全事故，同时影响了数据传输质量，最终将影响检定结果。由于信号线的长度是有限的，检定设备距离检测设备比较近，在进行检定时，一些检测项目需要动用车辆进行配合，增加了不安全因素。

实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，为传统检测设备检定方法提供一种采用计算机统一控制和信号自动采集的汽车安全环保检测设备检定系统。本实用新型汽车安全环保检测设备检定系统，由依次连接的检定单元、信号采集调理单元和检定控制单元组成；所述检定单元包括通用检定器具和检测设备专用检定器具；所述信号调理单元由数据采集模块、调理模块、显示模块和无线传输模块组成；所述检定控制单元为主控计算机。采用计算机统一控制和信号自动采集处理，实现了自动化检定。在计算机控制信号采集和处理研究中，考虑到检测现场的操作以及对信号的干扰，采用无线传输技术。通过信号采集调理单元，对传感器采集的信号进行处理后，进过无线发射模块，无线接收模块传输至主控计算机。该无线传输距离可达100米，可以满足目前国内检测站内任何仪器的检定数据传输至控制计算机，方便了检测设备和检定仪器的操作，提高了检定技术的自动化控制，增加了检定工作的安全性。

图1是汽车安全检测设备检定系统的总体结构；图2是侧滑检测台检定流程图。
具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步描述。本实用新型基于无线数据传输的汽车安全环保检测设备检定系统，如图1所示， 由检定单元、信号采集调理单元和检定控制单元组成。检定单元包括通用检定器具和检测设备专用检定器具，通用检定器具主要完成外观及一般要求、电气系统安全性等项目的检定，一般是将通用检定仪器的测量值直接与标准规定限值进行比对。专用检定器具主要完成零位误差、示值误差、重复性误差等项目的检定。信号调理单元由数据采集模块、调理模块、显示模块和无线传输模块等部分组成。 调理模块完成对模拟信号的硬件滤波、放大、采样、保持等预处理工作，将传感器采集的模拟信号和转换为数字信号；显示模块将电压值及其代表的标准值等按相应单位显示出来； 无线传输模块将采集的信号通过短距离无线传输技术传输至便携式计算机接收处理。电源模块完成对信号调理单元各个模块的供电，可以采用了电池供电或外接电源供电。检定控制单元为主控计算机，主控计算机内安装控制软件，实现对检测设备检定的自动控制、数据存储和处理、检定结果显示和打印。制动试验台、侧滑试验台、车速表试验台，轴(轮)重仪的检定原理是检定器具将标准量施加于检测设备，检定传感器将信号(标准值)通过信号调理单元传输至控制计算机；同时将检测设备显示的测量值输入到控制计算机。检定数据处理系统根据国家标准将两组数据进行比较分析，得到检定结果，形成检定报告。检定原理如图1所示。前照灯检测仪、废气分析仪、烟度计的检定原理是将标准量施加于检测设备，同时将标准值和检测设备显示的测量值输入控制计算机。检定软件根据国家标准将两组数据进行比较分析，得到检定结果，形成检定报告。本发明系统中无线传输模块的核心部分是无线收发这一步，它关系着整个检定系统功能实现与否、实现好坏，所以要选择适合系统需要的无线收发芯片。选择无线收发芯片要根据系统性能要求进行综合考虑，主要考虑收发芯片数据传输的编码方式、外围软件数量、功耗和发射功率等。由于nRFMOl系列芯片为串口传输芯片，外围元件少，只需一个晶振和一个电阻即可设计射频电路，电源电压为1. 9 3. 6 V，功耗低，发射功率大，因此选用nRFMOl系列作为无线收发芯片。其主要特点还有体积小，成本低，传输速率高，开发周期短；采用 2. 4GHz ISM频段和GFSK调制方式；内部设有专门稳压电路；内置看门狗和CRC纠错硬件电路和防议，便于软件开发。以nRFMOl为核心的射频模块可方便地嵌入到测量和控制系统中，在仪器无线数据采集系统中广泛应用。因此，本系统采用了 nRFMOl射频芯片来完成短距离无线通信系统的电波层连接。当采集信号到达无线接收模块后，要实现与PC机之间数据传输，就要通过合适的接口连接到PC机上。传统的数据采集方法是通过数据采集板卡作接口，安装麻烦，价格昂贵，易受机箱内环境干扰，降低了系统的采样精度和稳定性，而且受计算机内插槽数量和地址、中断资源限制，可扩展性差。在一些电磁干扰强的环境下，无法对其进行电磁屏蔽，导致采集的数据失真，或需要增加复杂的抗干扰电路，加大设备的成本，并且在每次升级后， 以前的板卡往往需要同时更换，使系统更新升级费用增加。同时，采集芯片进行数据传输时，一般采用异步串型通信方式，由于异步串型通信传送每一个字符都含有起始位、停止位和校验位，且字符间有多位空闲位，使传送数据过程中产生了较多的冗余数据。而单独采用 RS-232-C等协议在采样设备和主机间进行数据传输，虽然能在较长距离内进行，但由于采用总线传输方式，在连接多设备后设备之间相互影响，可靠性较差，传输速度慢，会造成数据丢失和系统实时性降低。所以在设备的测试及数据采集要求点数多、数据量大、传输速率高的情况下，USB技术以其高速传输、性能稳定、性价比高等优点成了较好的解决方案。因此在本系统中采用了 USB作为接口，将采集到的信号传输至便携式计算机接收处理。USB接口电路设计采用专用的USB通信芯片CH341。该芯片内置了 USB通讯中的底层协议，具有8位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出，可以方便地挂接到单片机、DSP等控制器的系统总线上，具有内置固件模式和外置固件模式，支持5V电源电压和 3.3V电源电压，兼容USB 2.0。采用这种方式价格便宜、接口方便、可靠性高，适用性广。使用CH341，不需要了解任何USB协议或者固件程序，甚至驱动程序，就可以轻松地将并口、串口的产品升级到USB接口。以侧滑检定为例，对检测设备检定软件进行说明。将辆安全环保检测设备检定系统安装到控制计算机，将侧滑检测台检定器具安装，并将检定单元和无线接收装置连接。检测台的检定将严格按照国家标准进行，侧滑检测台检定的流程图如图6所示， 软件按照此流程进行设计并完成检定。单击主界面左侧的系统导航一滑板式侧滑检测台一添加，即可打开滑板式侧滑检测台检定向导。1、填写检定基本信息填写完毕后，单击下一步按钮。2、外观、一般要求及电气安全性检定根据实际观察、测量情况，如实填写设备铭牌、显示仪表、接线端子、接地完整性等方面的信息。完成此项检定时参照GB / T 11798-2001《机动车安全检测设备检定技术条件》相关技术要求进行。填写完毕后，单击下一步按钮，系统下一界面。3、零位误差检定在进行零位误差检定前，按照GB / T 11798-2001《机动车安全检测设备检定技术条件》做好准备检定工作。安装滑板微动工具、磁性表座、百分表、挡位工具。使百分表测杆轴线与滑板移动方向一致，将百分表测头的行程压入5mm后调零。零点误差检定按以下三个方面进行1)滑板移动3m/km时的零位误差检定调节滑板微动工具推滑板移动，当仪表示值为3m/km时放松滑板，观察仪表示值。 若仪表示值为零，将百分表示值记录在程序中，若仪表示值不为零，则推动滑板，使仪表示值为零，将百分表表示值记录程序中。向内、向外各重复三次。2)滑板移动0. 4m/km时的零位误差检定按上述的方法检定滑板移动0. 4m/km时的零位误差。3)零点漂移的检定[0037]重新调整好仪表零位，每隔10 min记录一次，连续三次，将每次零位偏离值记录于程序中。填写完毕后，单击下一步按钮，系统进入下一界面。4、示值误差检定分为滑板向内侧移动和滑板向外侧移动两种情况。1)滑板向内侧移动时先使滑板向外侧移动，至侧滑白显示仪表示值为3m/km时，再使滑板向内侧移动， 直至侧滑台仪表示值为零。调整百分表盘，使其示值为零。用滑板微动工具使滑板向内侧移动，当侧滑台仪表示值为3m/km，5m/km, 7m/km时，将相应的百分表示值记录程序中。重复三次。2)滑板向外侧移动时将滑板微动工具安装在滑板的另一侧，按上述方法检定滑板向外侧移动时的示值误差。重复性误差的检定在进行示值误差检定的同时已经同步进行。填写完毕后，单击下一步按钮，系统进入下一界面。5、报警点判定误差的检定按照以下步骤进行1)滑板向内侧移动时按示值误差检定中的方法移动滑板，当报警器动作时，将百分表的示值记录在程序中。重复三次。2)滑板向外侧移动时将滑板微动工具安装在滑板另一侧，按上述的方法，检定滑板向外侧移动时，报警点的判定误差。滑板动作力的检定按照以下步骤进行滑板向内侧移动时调节滑板微动工具，当百分表指针指示值为0. Imm时，将测力计值记录在程序中。 继续调节微动工具，当侧滑台显示仪表值为5m/km时，将测力计值记录在程序中。重复三次。滑板向外侧移动时改变检定器具的安装方向。按上述的方法，检定滑板向外侧移动时的动作力。填写完毕后，单击完成按钮，系统弹出对话框，询问是否打印检定报告单。如需立即打印，单击“是”；如不需打印，单击“否”。通过以上步骤，即完成了滑板式侧滑检测台的检定过程。
权利要求1. 一种基于无线数据传输的汽车安全环保检测设备检定系统，其特征是，由依次连接的检定单元、信号采集调理单元和检定控制单元组成；所述检定单元包括通用检定器具和检测设备专用检定器具；所述信号调理单元由数据采集模块、调理模块、显示模块和无线传输模块组成；所述检定控制单元为主控计算机。
专利摘要本实用新型公开了一种采用计算机统一控制和信号自动采集的汽车安全环保检测设备检定系统。本实用新型基于无线数据传输的汽车安全环保检测设备检定系统，由依次连接的检定单元、信号采集调理单元和检定控制单元组成；所述检定单元包括通用检定器具和检测设备专用检定器具；所述信号调理单元由数据采集模块、调理模块、显示模块和无线传输模块组成；所述检定控制单元为主控计算机。本实用新型采用计算机统一控制和信号自动采集处理，实现了自动化检定。
文档编号G01M17/007GK202083559SQ20112018791
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月7日 优先权日2011年6月7日
发明者夏均忠, 安相璧, 李树珉, 李永军, 白云川, 陈成法 申请人:中国人民解放军军事交通学院