基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置制造方法及图纸

技术编号:13712979 阅读:87 留言:0更新日期:2016-09-16 19:26
本实用新型专利技术涉及基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置,属于实时控制技术领域。本实用新型专利技术包括油箱、加油板、加油口、通气口、油管、采集模块、进油口、控制模块、充电模块、传感器导线、油位传感器、防爆密封圈、排气管、排气口、车载电源、充电导线。本实用新型专利技术成本低廉、结构简单,操作简便,利用涡轮流量计实时检测油枪加油的流量,当油箱油量达到预设安全标准时关闭二通阀并报警,从而停止加油,保证油箱安全,数据经蓝牙模块实时发送给上位机或车载平台,并利用车载电源给电池充电,保证设备的正常运行。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置,属于实时控制

技术介绍
加油站在加油时克扣燃油现象作为一种行业黑幕广泛存在。用户在被克扣时 难以知情、举证、追责,在选择加油站时也无法预知是否可能被克扣。加油站的 违法成本极低,但获利极大,同时一些不良司机虚报加油量进行偷油,目前测量加油量通常采用液位传感器和超声波液位计,通过测量油箱内现有油量和加油后的油量之差来计算加油量,但是液位传感器需要在油箱上打孔,降低了安全性,液位倾斜会造成较大误差。超声波液位计存在盲区,易受气泡干扰。两者一般用来测量形状规则的容器,中小型车辆由于空间紧凑,油箱多采用不规则容器,对测量造成了很大困难。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是:本技术提供基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置,利用涡轮流量计实时检测油枪加油的流量,当油箱油量达到预设安全标准时关闭二通阀并报警,从而停止加油,保证油箱安全,数据经蓝牙模块实时发送给上位机或车载平台,并利用车载电源给电池充电,保证设备的正常运行。解决了加油量检测的难题,并克服了液位传感器和超声波液位计间接测量存在的问题。本技术技术方案是:基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置,包括油箱1、加油板2、加油口3、通气口4、油管5、采集模块6、进油口7、控制模块8、充电模块9、传感器导线10、油位传感器11、防爆密封圈12、排气管13、排气口14、车载电源15、充电导线16;其中加油板2上有加油口3和通气口4,油管5一端与加油口3连接,另一端与采集模块6连接,采集模块6另一端与进油口7连接,进油口7和排气口14位于油箱1上方,采集模块6上安装有控制模块8,控制模块8上安装有充电模块9,控制模块8一侧安装有防爆密封圈12,传感器导线10一端穿过防爆密封圈12与控制模块8连接,另一端穿过排气口14深入油箱1内部,排气管13一端与通气管4连接,另一端与排气口14连接,充电模块9通过充电导线16与车载电源15相连。所述采集模块6包括连接口17、二通阀18、隔板19、阀头20、通路21、防爆层22、密封圈23、金属片24、弹簧25、电磁铁26、支柱27、涡轮流量计28、出油口29、缩径管35、限位卡36;所述连接口17位于采集模块6顶部,与油管5相连,连接口17另一端与二通阀18连接,在二通阀18内部管道中有隔板19,阀头20位于二通阀18中部并与隔板19相邻,阀头20内部有通路21,阀头20右侧与支柱27相连,支柱27另一端穿过防爆层22和密封圈23与金属片24连接,密封圈23上有限位卡36,金属片24另一端与弹簧25连接, 弹簧25另一端与电磁铁26相连,二通阀18通过缩径管35与下方涡轮流量计28相连,涡轮流量计28与出油口29相连。所述控制模块8包括分压电路30、单片机模块31、二通阀控制模块32、蓝牙模块33、电平转换电路37、稳压电路38、蜂鸣器39;其中分压电路30一端与传感器导线10连接,另一端与单片机模块31连接,单片机模块31与二通阀控制模块32、电平转换电路37、稳压电路38、蜂鸣器39连接,二通阀控制模块32与二通阀18连接,电平转换电路37与蓝牙模块33连接。所述二通阀控制模块32包括电阻R1、R2、PNP型三极管T1、NPN型三极管T2、二极管D1;其中R1一端与单片机模块31的P2.0端连接,另一端接在T1的基极上,T1的发射极接VCC,基极与R2的一端相连,R2的另一端接在T2的基极上,T2的发射极接地,集电极与二通阀18的一端相连,二通阀18另一端接VCC,D1与二通阀18并联。所述分压电路30包括电阻R3、R4、R5;单片机模块31采用STC12C5A60S2单片机模块,其中R3一端接传感器导线10,另一端接单片机模块31的P2.2端口,R4一端接VCC,另一端接在R3与单片机模块31的P2.2端口的连线上,R5一端接地,另一端接在R3与单片机模块31的P2.2端口的连线上。所述充电模块9包括电阻R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、二极管D2、D3、D4、D5、D6、光电耦合器U1、三极管T3、T4、电感L、开关S、电容C1;光电耦合器U1采用4N25光电耦合器,其中开关S一端接VCC,另一端与D2阳极相连,D2阴极与R6相连,R6和R7并联后接锂电池34,R9一端连接在D2阴极和R6的连线上,另一端接D5阳极,D4阳极接在D2阴极和R6的连线上,D4阴极接R8的一端,R8另一端接C1的一端,C1另一端连接在R9和D5阳极的连线上,R13与R14串联后与锂电池34并联,R13另一端接在R6和锂电池34的连线上,R14另一端接在锂电池34和D5阴极的连线上,R10、R11、R12一端均接在R9和D5阳极的连线上,R10另一端与光电耦合器U1的端口1相连,端口3接三极管T4的基极,R11另一端与光电耦合U1的端口2相连,光电耦合U1的端口4接在三极管T3的集电极,三极管T3的基极与R14的滑动端相连,其发射极与D6阳极相连,D6的阴极与三极管T4的发射极相连,R12的另一端接在三极管T3发射极和D6阳极的连线上,电感L和D3并联后一端接在T4的集电极,另一端接在R9和D5阳极的连线上。所述电平转换电路37包括电平转换模块;单片机模块31采用STC12C5A60S2单片机模块,电平转换模块采用74LVC245电平转换模块,蓝牙模块33采用HL-05蓝牙模块,其中单片机模块31的P3.0、P3.1、P0.0、P0.1端口分别与电平转换模块的B0、B1、B2、B3端口相连,P0.2、P0.3分别与电平转换模块的T/R、OE端口相连,电平转换模块的A0、A1、A2、A3分别与蓝牙模块33的TXD、RXD、RTS、CTS端口相连。所述稳压电路38包括电阻R15、R16、R17、R18、R19、R20、二极管D7、三极管T5、T6;其中三极管T5的集电极与电压输入端相连,发射极与电压输出端相连,三极管T5的基极与三极管T6的集电极相连,R16一端接电压输入端,另一端接在三极管T5基极与T6集电极的连线上,三极管T6的发射极与D7阴极相连,D7阳极与电压输入端相连,R15一端接电压输入端,另一端接在三极管T6发射极和D7阴极的连线上,三极管T6的基极与R18的滑动端连接,R18一端与R17的一端相连,另一端与R19的一端相连,R17的另一端与电压输出端相连,R19的另一端与电压输出端相连,R20与R17、R18、R19并联。本技术的工作原理是:本装置使用时首先接通电源,加油时油枪嘴通过加油口插入到油管中,当二通阀断电时,阀门开启,油可以通过二通阀流向涡轮流量计,带动涡轮旋转产生脉冲,并将脉冲送往单片机模块进行计数,为了保证涡轮流量计测试时管道中是满管状态,因此在二通阀和涡轮流量计之间加装缩径管,保持管道的满管状态。油进入油箱后,油箱内的空气通过排气管排除,否则邮箱内压力过大导致无法加油,容易造成油枪“跳枪”。因为油会因为温度的原因产生膨胀,因此油箱内的油量达到油箱容积的90%以下为安全油量,油位传感器通过排气口深入到油箱内部测量油位,由于传感器输出电压较高,因此信号需要分压电本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置,其特征在于:包括油箱(1)、加油板(2)、加油口(3)、通气口(4)、油管(5)、采集模块(6)、进油口(7)、控制模块(8)、充电模块(9)、传感器导线(10)、油位传感器(11)、防爆密封圈(12)、排气管(13)、排气口(14)、车载电源(15)、充电导线(16);其中加油板(2)上有加油口(3)和通气口(4),油管(5)一端与加油口(3)连接,另一端与采集模块(6)连接,采集模块(6)另一端与进油口(7)连接,进油口(7)和排气口(14)位于油箱(1)上方,采集模块(6)上安装有控制模块(8),控制模块(8)上安装有充电模块(9),控制模块(8)一侧安装有防爆密封圈(12),传感器导线(10)一端穿过防爆密封圈(12)与控制模块(8)连接,另一端穿过排气口(14)深入油箱(1)内部,排气管(13)一端与通气口(4)连接,另一端与排气口(14)连接,充电模块(9)通过充电导线(16)与车载电源(15)相连。

【技术特征摘要】
1.基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置,其特征在于:包括油箱(1)、加油板(2)、加油口(3)、通气口(4)、油管(5)、采集模块(6)、进油口(7)、控制模块(8)、充电模块(9)、传感器导线(10)、油位传感器(11)、防爆密封圈(12)、排气管(13)、排气口(14)、车载电源(15)、充电导线(16);其中加油板(2)上有加油口(3)和通气口(4),油管(5)一端与加油口(3)连接,另一端与采集模块(6)连接,采集模块(6)另一端与进油口(7)连接,进油口(7)和排气口(14)位于油箱(1)上方,采集模块(6)上安装有控制模块(8),控制模块(8)上安装有充电模块(9),控制模块(8)一侧安装有防爆密封圈(12),传感器导线(10)一端穿过防爆密封圈(12)与控制模块(8)连接,另一端穿过排气口(14)深入油箱(1)内部,排气管(13)一端与通气口(4)连接,另一端与排气口(14)连接,充电模块(9)通过充电导线(16)与车载电源(15)相连。2.根据权利要求1所述的基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置,其特征在于:所述采集模块(6)包括连接口(17)、二通阀(18)、隔板(19)、阀头(20)、通路(21)、防爆层(22)、密封圈(23)、金属片(24)、弹簧(25)、电磁铁(26)、支柱(27)、涡轮流量计(28)、出油口(29)、缩径管(35)、限位卡(36);所述连接口(17)位于采集模块(6)顶部,与油管(5)相连,连接口(17)另一端与二通阀(18)连接,在二通阀(18)内部管道中有隔板(19),阀头(20)位于二通阀(18)中部并与隔板(19)相邻,阀头(20)内部有通路(21),阀头(20)右侧与支柱(27)相连,支柱(27)另一端穿过防爆层(22)和密封圈(23)与金属片(24)连接,密封圈(23)上有限位卡(36),金属片(24)另一端与弹簧(25)连接, 弹簧(25)另一端与电磁铁(26)相连,二通阀(18)通过缩径管(35)与下方涡轮流量计(28)相连,涡轮流量计(28)与出油口(29)相连。3.根据权利要求1所述的基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置,其特征在于:所述控制模块(8)包括分压电路(30)、单片机模块(31)、二通阀控制模块(32)、蓝牙模块(33)、电平转换电路(37)、稳压电路(38)、蜂鸣器(39);其中分压电路(30)一端与传感器导线(10)连接,另一端与单片机模块(31)连接,单片机模块(31)与二通阀控制模块(32)、电平转换电路(37)、稳压电路(38)、蜂鸣器(39)连接,二通阀控制模块(32)与二通阀(18)连接,电平转换电路(37)与蓝牙模块(33)连接。4.根据权利要求3所述的基于CPS嵌入式系统的涡轮实时蓝牙油箱数据采集装置,其特征在于:所述二通阀控制模块(32)包括电阻R1、R2、PNP型三极管T1、NPN型三极管T2、二极管D1;其中R1一端与单片机模块(31)的P2.0端连接,另一端接在T1的基极上,T1的发射极接VCC,基极与R2的一端相连,R2的另一端接在T2的基极上,T2的发射极接地,集电极与二通阀(18)的一端相连,二通阀(18)另一端接VCC,D1与二通阀(18)并联。5.根据权利要求3所述的基于CPS嵌入式...

【专利技术属性】
技术研发人员:张晶肖智斌范洪博龙军史舒鹏薛冷
申请(专利权)人:昆明理工大学
类型:新型
国别省市:云南;53

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