移动电站便携式综合检测诊断装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种移动电站便携式综合检测诊断装置及方法，包括传感器单元、采集处理单元、无线通讯模块、工控主板，电站电气性能测试模块通过无线通讯电路和USB通讯电路与工控主板通讯，发动机性能测试模块由单片机处理后通过串口与工控主板进行通讯，工控主板上设有传感器单元接口、波形分析模块接口和电压电流采集模块接口。本发明专利技术是集传感器采集技术、USB无线跳频通讯技术、信息检测与处理技术、嵌入式计算机软硬件技术、虚拟仪器技术、维修理论、电站电子专家系统等于一体，依托软件平台和硬件平台，完成对电气性能和发动机综合性能的诊断、测试、分析和数据管理。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种检测诊断系统，具体涉及一种电站综合检测诊断装置和方法。
技术介绍
移动电站作为野外条件下重要的能源供应源，它的技术状态的好坏直接影响受电设备效能。当前移动电站维修设备复杂、智能化程度低、通用性实用性不高、机动性差等问题比较突出，而且随着新型高技术移动电站入市，其技术越来越先进，具有的功能越来越强，系统构成的复杂性和集成度越来越高。但与新型移动电站相适应的综合性、系统性的移动电站保障检测设备尚属空白
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出一种移动电站便携式综合检测诊断装置和方法，本专利技术依托软件平台和硬件平台，能够完成电站电气性能和发动机综合性能的诊断、测试、分析和数据管理。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下移动电站便携式综合检测诊断装置，包括传感器单元、采集处理单元、无线通讯模块、工控主板， 传感器单元至少包括三相电压电流传感器、缸压传感器、油压传感器、齿轮传感器、柴油标志缸传感器、汽油标志缸传感器、次级高压传感器、电流传感器、正时灯传感器， 采集处理单元至少包括电站电气性能测试模块、发动机性能测试模块、波形分析模块、电压电流采集模块， 电站电气性能测试模块包括三相电压电流取样衰减变换电路和三相电能计量电路模块，三相电能计量电路模块采用芯片U04 ATT7022E, 发动机性能测试模块包括缸压信号输入整形放大电路，油压信号输入整形放大电路，齿轮脉冲整形电路，次级高压脉冲采集电路，电瓶电压电流采集电路，汽油标志缸和柴油标志缸整形适配电路，集成AD采样功能的MCU控制采集电路， 无线通讯模块采用USB无线跳频通讯模块，包括微控制器STC89C58、无线通讯电路和USB通讯电路，无线通讯电路采用无线收发芯片NRF2401，USB通讯电路采用HHUSBD12，无线通讯电路接收电站电气性能测试模块测量的参数，发送至微控制器STC89C58，微控制器STC89C58控制采集所需要的电量数据并通过USB通讯电路送到工控主板， 发动机性能测试模块由单片机处理后通过串口与工控主板进行通讯， 工控主板上设有传感器单元接口、波形分析模块接口和电压电流采集模块接口。电站电气性能测试包括三相电压电流采集电路及三相电压电流取样衰减电路等，通过连接交流电压连接线和交流电流传感器采集电压电流信号，然后经三相电压电流取样衰减电路变换成需要的电压电流信号，进入高精度多功能三相电能计量模块，由微处理器控制采集所需要的电量数据，然后通过无线跳频通讯模块送到工控主板，由应用软件进行电量数据的判断推理，并计算出八项电气性能指标和标准进行对比，然后形成测试诊断报告以排除故障。三相交流电压信号通过测试夹CZOl进入取样变压器T01，T02, T03取样，再经过衰减电阻进入三相电能计量芯片U04 ATT7022E的电压差动输入通道，三相交流电流信号通过卡式电流传感器101，102，103，104取样，再经过对地10欧电阻将电流信号变换为电压信号进入三相电能计量芯片U04 ATT7022E的电流差动输入通道，U04 ATT7022E是一颗多功能高精度的三相电能专用计量芯片，适用于三相三线和三相四线应用。集成了 7路二阶sigma-delta ADC、参考电压电路以及所有功率、能量、有效值、功率因数及频率测量的数字信号处理等电路，能够测量各相以及合相的有功功率、无功功率、视在功率、有功能量及无功能量，同时还能测量各相电流、电压有效值、功率因数、相角、频率等参数，充分满足三相复费率多功能电能表的需求。支持全数字域的增益、相位校正，瞬时有功、无功功率信息，可直接进行误差校正。通过SPI接口与单片机UOl STC89C52之间进行计量及校表参数的传递，单片机UOl STC89C52将测量的各相以及合相的有功功率、无功功率、视在功率、有功能量及无功能量，各相电流、电压有效值、功率因数、相角、频率等参数通过无线讯芯片U02NRF2401或USB通讯芯片U03 PDIUSBD12送到工控主板由应用软件进行分析处理并计算出八项电气性能指标。 发动机性能测试包括缸压信号输入整形放大电路，油压信号输入整形放大电路，齿轮脉冲整形电路，次级高压脉冲采集电路，电瓶电压电流采集电路，汽油标志缸和柴油标志缸整形适配电路，集成AD采样功能的MCU控制采集电路等。通过连接不同的传感器，调用不同的应用程序和对应的测试数据库，完成对发动机性能各测试项目的信号采集，检测诊断，并形成测试诊断报告以排除故障。缸压传感器测试发动机的气缸压力和涡轮增压压力，油压传感器测试柴油发动机高压油管中的燃油压力来获取高压油泵的供油波形以及喷油器的开启油压和关闭油压，采集到的信号一路经WOl平衡电位器至可变增益放大器U07 AD620放大，再经过U05A LF412二次放大，一路直接进入UOl 12C5A16S2单片机AD取样，另一路经过比较器U09 LM393至U04A 4538整形形成脉冲至单片机提供转速采集信号。齿轮传感器感应发动机飞轮的齿脉冲来提供转速信号，传感器信号经过U03B LF412放大至U06A 4538整形形成脉冲信号至单片机提供转速采集信号。次级高压传感器通过电容感应方式提取汽油机分缸高压线或中央高压线的点火电压和信号波形，电瓶电压传感器测试发动机起动电压，电瓶电流传感器测试发动机起动电流，分别经过相应的电阻衰减电路至UOl 12C5A16S2单片机AD取样。汽油标志缸传感器感应汽油机高压点火脉冲来提供转速和标志缸信号，经运放Ull LM2904放大整形形成标志缸信号至UOl 12C5A16S2单片机。柴油标志缸传感器采用外卡感应柴油发动机高压油管中的燃油脉动信号获取发动机喷油波形、转速和标志缸信号。信号经LM383四级放大调整形成波形、转速和标志缸信号至UOl 12C5A16S2单片机。正时灯控制电路通过控制正时灯，测试发动机的喷油提前角，将正时灯接好后，起动发动机并稳定在某一转速，按住正时灯闪光键正时灯开始闪烁，将闪烁光对准飞轮壳或机体前端面上的固定指针，调节正时灯上的“ + 一”按键，使飞轮或曲轴皮带盘上的标记逐渐与固定指针对齐，通过UOl12C5A16S2单片机对“ + ” “一”按键的采集控制算出喷油提前角。USB无线跳频通讯模块包括微控制器STC89C58，NRF2401芯片和PDIUSBD12芯片，NRF2401是单芯片无线收发芯片，工作于2. 4GHz 2. 5GHz频率段。芯片包括一个完全集成的频率合成器，功率放大器，晶体振荡器和调制器。发射功率和工作频率等工作参数可以很容易的通过3线SPI端口完成。极低的电流消耗，在_5dBm的输出功率时仅为10. 5mA，在接收模式时仅为18mA。PDIUSBD12是一款性价比很高的USB器件。它通常用作微控制器系统中实现与微控制器进行通信的高速通用并行接口。它还支持本地的DMA传输。所具有的低挂起功耗连同LazyClock输出可以满足使用ACPI、OnNOW和USB电源管理的要求。低的操作功耗可以应用于使用总线供电的外设。由微控制器STC89C58，NRF2401芯片和TOIUSBD12芯片组成的USB无线跳频通讯模块，固件程序采用直接扩频序列、交互式网状分时通讯模式，辐射功率ImW —10 m本文档来自技高网...

【技术保护点】
移动电站便携式综合检测诊断装置，其特征在于：包括传感器单元、采集处理单元、无线通讯模块、工控主板，传感器单元至少包括三相电压电流传感器、缸压传感器、油压传感器、齿轮传感器、柴油标志缸传感器、汽油标志缸传感器、次级高压传感器、电流传感器、正时灯传感器，采集处理单元至少包括电站电气性能测试模块、发动机性能测试模块、波形分析模块、电压电流采集模块，电站电气性能测试模块包括三相电压电流取样衰减变换电路和三相电能计量电路模块，三相电能计量电路模块采用芯片U04？ATT7022E，发动机性能测试模块包括缸压信号输入整形放大电路，油压信号输入整形放大电路，齿轮脉冲整形电路，次级高压脉冲采集电路，电瓶电压电流采集电路，汽油标志缸和柴油标志缸整形适配电路，集成AD采样功能的MCU控制采集电路，无线通讯模块采用USB无线跳频通讯模块，包括微控制器STC89C58、无线通讯电路和USB通讯电路，无线通讯电路采用无线收发芯片NRF2401，USB通讯电路采用PDIUSBD12，无线通讯电路接收电站电气性能测试模块测量的参数，发送至微控制器STC89C58，微控制器STC89C58控制采集所需要的电量数据并通过USB通讯电路送到工控主板，？发动机性能测试模块由单片机处理后通过串口与工控主板进行通讯，工控主板上设有传感器单元接口、波形分析模块接口和电压电流采集模块接口。...

【技术特征摘要】
1.移动电站便携式综合检测诊断装置，其特征在于包括传感器单元、采集处理单元、无线通讯模块、工控主板， 传感器单元至少包括三相电压电流传感器、缸压传感器、油压传感器、齿轮传感器、柴油标志缸传感器、汽油标志缸传感器、次级高压传感器、电流传感器、正时灯传感器， 采集处理单元至少包括电站电气性能测试模块、发动机性能测试模块、波形分析模块、电压电流采集模块， 电站电气性能测试模块包括三相电压电流取样衰减变换电路和三相电能计量电路模块，三相电能计量电路模块采用芯片U04 ATT7022E, 发动机性能测试模块包括缸压信号输入整形放大电路，油压信号输入整形放大电路，齿轮脉冲整形电路，次级高压脉冲采集电路，电瓶电压电流采集电路，汽油标志缸和柴油标志缸整形适配电路，集成AD采样功能的MCU控制采集电路， 无线通讯模块采用USB无线跳频通讯模块，包括微控制器STC89C58、无线通讯电路和USB通讯电路，无线通讯电路采用无线收发芯片NRF2401，USB通讯电路采用HHUSBD12，无线通讯电路接收电站电气性能测试模块测量的参数，发送至微控制器STC89C58，微控制器STC89C58控制采集所需要的电量数据并通过USB通讯电路送到工控主板， 发动机性能测试模块由单片机处理后通过串口与工控主板进行通讯，工控主板上设有传感器单元接口、波形分析模块接口和电压电流采集模块接口。2.移动电站便携式综合检测诊断方法，其特征在于对电站和发动机检测诊断的步骤为 a、将系统、虚拟检测设备、后台数据库初始化，选择待测电站，如需添加新的待测电站，可添加该待测电站的数据库，设置电站参数，进行电气性能检测和发动机性能检测； b、电气性能检测将电气性能检测电缆一端连接电站测试端,一端连接电气性能测试模块，测试模块开关置于“电站”，启动交流发电机，选择发动机类别、标定电压、标定频率和负载，选择测量项目，点击诊断系统“开始测量”即开始按照设置好的参数进行测试， 空载指标测量使设备处于空载状态，启动虚拟仪器采集数据，电站电气性能测试模块将数据转换为所需指标， 稳态指标测量连...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩卫东，姜恒，崔海波，王小涛，李健，位军，赵志东，白兆虎，贾威，
申请(专利权)人：中国人民解放军济南军区军械雷达修理所，
类型：发明
国别省市：