一种车辆自燃现象分布式非接触测量预警系统技术方案

本实用新型专利技术专利是一种车辆自燃现象分布式非接触测量预警系统，具体来说应用在对车辆自燃现象的预警，实现对车辆温度和烟雾浓度的实时监控并进行预警。针对车辆电路系统故障造成的火灾，对人生命造成威胁，提供一种预警监测系统，包括以烟雾传感器MQ‑2，非接触红外温度传感器MLx90614和温度传感器DS18B20为核心的检测模块，以STM32F103ZET6芯片为核心构成的最小系统，外加显示模块TFT‑LCD屏和报警模块有源蜂鸣器，可以实现实时测量数据、显示数据以及预警等功能，具有实用、智能的特点，同时设计简单，应用场合广泛，通用性高、成本较低，使用方便。

A distributed non-contact measurement early warning system for vehicle spontaneous combustion

【技术实现步骤摘要】
一种车辆自燃现象分布式非接触测量预警系统
本技术主要是设计一种车辆自燃现象分布式非接触测量预警系统，应用在检测及预警车辆自燃现象，以实现对车辆温度和烟雾浓度的实时监控及安全预警。
技术介绍
随着我国车辆产业的发展以及人民生活水平的提高，车辆自燃现象越来越多的出现在公众的视野中，不论燃油汽车还是电动车或者其他非机动车辆，在出现电路线路或者油路故障时都有可能出现自燃的现象，特别是在炎热的夏季这种情况时有发生。由于受环境以及汽车制造技术的影响，汽车自燃现象时产生的威胁人们生命财产损失例子越来越多。为了防止电路系统故障带来的火灾，对人生命造成的威胁，预警系统能够提供更多的逃生时间。本设计针对车辆温度和烟雾浓度进行分布式测量，实现这些检测功能对车辆自燃现象预警，保障生命安全，有着重要的现实意义。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有难题，提供一种分布式车辆温度和烟雾浓度的检测显示电路，并尽可能降低成本，其特征是：包括检测模块，控制模块，显示模块。检测模块部分采用烟雾传感器MQ-2，非接触红外温度传感器MLx90614，温度传感器DS18B20。控制模块使用STM32F103ZET6单片机为核心实现数据的读取和输出功能。显示模块采用TFT-LCD屏。报警模块选用有源蜂鸣器。本技术采用STM32F103ZET6单片机为控制器，此芯片的主要特点如下：(1)具有很强的数据处理能力及有足够大的存储器对数据进行存储；(2)价格、功耗以及稳定性综合性价比高；(3)STM32F103ZET6，内核是ARM32位的CortexTM-M3CPU，共100个引脚。检测模块采用的非接触红外温度传感器MLx90614，此传感器的主要特点如下：(1)尺寸小，成本低，测量精度可达0.5℃。(2)传感器工作温度-40℃～125℃，被测目标温度范围-70℃～380℃。(3)低噪声放大器，17位ADC和强大的DSP处理单元的全集成，使传感器实现了高精度，高分辨率的测量。烟雾传感器MQ-2，此传感器的主要特点如下：(1)MQ-2型传感器具有良好的重复性和长期的稳定性。初始稳定，响应时间短，长时间工作性能好。(2)其检测可燃气体与烟雾的范围是100～10000ppm。红外温度传感器DS18B20，此传感器的主要特点如下：(1)输出的是数字信号，体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高。(2)测量范围从-55℃至+125℃，增量值为0.5℃，可实现高精度测温。显示模块采用的TFT-LCD屏，此显示屏的主要特点如下：(1)每个像素配置一个半导体开关器件，每个像素都可以通过点脉冲直接控制，不仅提高了显示屏的反应速度，同时也可以精确控制显示灰度，有效地克服非选通时的串扰，大大提高了图像质量。(2)因为彩屏的数据量比较大，采用16位的并方式与外部连接，可以更快的传输数据。报警模块采用的有源蜂鸣器，此模块的主要特点如下：(1)其两端施加直流电压就可以发声，程序控制方便。(2)价格便宜，可以广泛使用。本技术的优点是：(1)预警系统数据采集采用非接触测量，测量简便。(2)预警系统不区分被测量物体的性质，系统对车辆油路、电路以及其他物体的温升和烟雾导致的自燃都能预警。(3)预警系统灵敏准确，可以争取更多的逃生时间。(4)设计的检测系统成本较低，使用方便。附图说明图1为总体结构框图。图2为继电器连接结构示意图。图3为总体电路结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术进一步说明。如图1总体结构框图所示：总体结构框图包括检测模块；以STM32F103ZET6芯片为核心构成的最小系统，通过I/O接口和外围电路的连接来完成系统控制和数据处理的功能；显示模块，进行测量数据的实时显示；报警模块，可以在温度超过设定值或烟雾浓度过高时进行报警。如图2为继电器连接结构示意图所示：多路继电器采用并联连接方法，只要有一路烟雾传感器检测到烟雾，低电平触发的有源蜂鸣器就报警，此继电器COM口接地，选用NO常开开关，继电器低电平触发，当检测到低电平时，常开开关闭合，电路导通，蜂鸣器I/O口得到低电平，蜂鸣器报警。如图3为总体电路结构示意图所示：此处以三个烟雾传感器为例，烟雾传感器MQ-2有四个引脚，分别是正电源Vcc，输出地GND，DOUT与AOUT引脚，这里选用DOUT引脚，DOUT是TTL电平输出引脚，将Vcc与5V电压端相连，GND接地，将DOUT口与继电器的输入端IN相连，将有源蜂鸣器的I/O接口与继电器的常开开关NO口相连，当烟雾传感器检测到烟雾时，DOUT引脚输出低电平，这组有源蜂鸣器I/O口，低电平有效，此时继电器低电平触发，继电器工作，常开开关闭合，电路导通，蜂鸣器报警。可将此烟雾传感器置于发动机处，若产生烟雾，则产生警报。此处以两组非接触红外温度传感器MLx90614为例，MLx90614有四个引脚，分别是正电源Vcc，输出地GND，SCL与SDA引脚。MLx90614可在3.3v电压下工作，此处可将MLx90614与控制模块stm32上的Vcc端相连，GND端直接接地，SCL是总线时钟引脚，SDA是总线数据引脚，两组SCL与SDA引脚分别连接单片机的PB13，PB14以及PB6，PB7引脚，通过SMBus协议传输数据。当SCL为高电平而SDA由高电平变为低电平时表示开始一个SMBus的命令，当SCL为高电平而SDA由低电平变为高电平时表示结束一个SMBus的命令。这里使用另外一组高电平触发的有源蜂鸣器，I/O口连接stm32的PB3引脚，当检测到的温度值高于设定值，蜂鸣器报警。可将此非接触红外温度传感器置于电路，油路，车载电源位置处。温度传感器DS18B20有三个引脚，分别是正电源Vcc，GND，输出端DQ，Vcc接stm32控制模块3.3v电压处，GND接地，DQ端连接stm32上的PG11引脚来传输数据，用此传感器测量环境温度，减少环境温度对车辆内部测得温度值的干扰。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆自燃现象分布式非接触测量预警系统，其特征是：包括检测模块、控制模块、显示模块、报警模块，/n所述检测模块由多组非接触红外温度传感器MLx90614，烟雾传感器MQ-2以及温度传感器DS18B20组成；/n所述控制模块由STM32 F103ZET6芯片构成的最小系统，通过I/O接口和外围电路的连接来完成系统控制和数据处理的功能；/n所述显示模块用TFT-LCD屏进行测量数据的实时显示；/n所述报警模块使用有源蜂鸣器，当温度大于设定值或检测到烟雾时，进行预警。/n

【技术特征摘要】
1.一种车辆自燃现象分布式非接触测量预警系统，其特征是：包括检测模块、控制模块、显示模块、报警模块，
所述检测模块由多组非接触红外温度传感器MLx90614，烟雾传感器MQ-2以及温度传感器DS18B20组成；
所述控制模块由STM32F103ZET6芯片构成的最小系统，通过I/O接口和外围电路的连接来完成系统控制和数据处理的功能；
所述显示模块用TFT-LCD屏进行测量数据的实时显示；
所述报警模块使用有源蜂鸣器，当温度大于设定值或检测到烟雾时，进行预警。


2.根据权利要求1所述的一种车辆自燃现象分布式非接触测量预警系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李继生，杨超，杜传涛，胡孟林，龚美玲，薛晓萌，冯国祥，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：新型
国别省市：天津;12