安装于柴油机的智能终端和柴油机监控系统的制作方法

1.本发明实施例涉及精准农业技术领域，尤其涉及一种安装于柴油机的智能终端和柴油机监控系统。

背景技术：

2.随着精准农业与智慧农业的不断发展，需要大量的非道路设备满足农业生产的需求。非道路设备厂家，售出的设备遍布全国各地，由此对非道路设备所匹配的柴油机的售后服务难而且成本高，并且随着非道路四阶段法规的发布，非道路设备匹配的柴油机需要按规定上传运行数据。
3.目前对于非道路设备匹配的柴油机的运行数据没有便捷有效的监控手段，现有的非道路设备匹配的柴油机的运行数据查看可能需要人员去现场调试查看，不利于大数据的统计。

技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种安装于柴油机的智能终端和柴油机监控系统，以实现准确获取、传输及高效监控柴油机的运行数据。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种安装于柴油机的智能终端，其特征在于，包括控制模块、数据处理模块、无线通信模块、第一通信接口以及定位模块；
6.第一通信接口和数据处理模块均与控制模块连接，无线通信模块与定位模块均与数据处理模块连接；
7.控制模块用于通过第一通信接口获取柴油机的运行数据，并将运行数据发送给数据处理模块；定位模块用于获取柴油机的定位数据；数据处理模块对运行数据和定位数据进行数据处理，并通过无线通信模块将处理后的运行数据和定位数据发送给服务器。
8.可选的，安装于柴油机的智能终端还包括加密模块；
9.加密模块与控制模块连接，加密模块用于对运行数据进行加密。
10.可选的，安装于柴油机的智能终端还包括第二通信接口和第三通信接口；
11.第二通信接口和第三通信接口均与控制模块连接；
12.第二通信接口包括rs232通信接口；
13.第三通信接口包括usb通信接口；
14.第一通信接口包括至少一个can接口。
15.可选的，安装于柴油机的智能终端还包括存储模块；
16.存储模块与数据处理模块连接，存储模块用于存储运行数据和定位数据。
17.可选的，安装于柴油机的智能终端还包括输入信号接口；
18.控制模块与输入信号接口连接，控制模块通过输入信号接口接收整车控制模块的控制信号。
19.可选的，安装于柴油机的智能终端还包括电源模块；
20.控制模块与数据处理模块均与电源模块连接，电源模块用于为控制模块和数据处理模块供电。
21.可选的，安装于柴油机的智能终端还包括报警模块；
22.报警模块与控制模块连接，报警模块用于在控制模块获取运行数据失败时进行报警。
23.可选的，安装于柴油机的智能终端还包括智能终端外壳；
24.控制模块、数据处理模块、无线通信模块、第一通信接口以及定位模块均安装于智能终端外壳内。
25.可选的，智能终端外壳包括接插孔、软质胶垫和防震凹槽；
26.软质胶垫安装于防震凹槽；
27.接插孔用于第一通信接口与柴油机的控制模块进行通信连接；软质胶垫用于隔离智能终端外壳和柴油机。
28.第二方面，本发明实施例还提供了一种柴油机监控系统，其包括服务器、柴油机的控制模块以及上述实施例中任意提出的安装于柴油机的智能终端。
29.本发明实施例通过控制模块通过第一通信接口精准地获取柴油机的运行数据，并将运行数据快速发送给数据处理模块；定位模块获取柴油机的定位数据，实现对柴油机的准确定位。数据处理模块对运行数据和定位数据进行高速地数据处理，并通过无线通信模块将处理后的运行数据和定位数据远程发送给服务器。综上，本方案在控制模块、数据处理模块、无线通信模块、第一通信接口以及定位模块的协同配合下，可以实现准确获取、传输及高效监控柴油机的运行数据。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本发明实施例提供的一种安装于柴油机的智能终端的结构示意图；
32.图2为本发明实施例提供的另一种安装于柴油机的智能终端的结构示意图；
33.图3为本发明实施例提供的另一种安装于柴油机的智能终端的结构示意图；
34.图4为本发明实施例提供的另一种安装于柴油机的智能终端的结构示意图；
35.图5为本发明实施例提供的另一种安装于柴油机的智能终端的结构示意图；
36.图6为本发明实施例提供的一种安装于柴油机的智能终端外壳的结构示意图；
37.图7为本发明实施例提供的一种柴油机监控系统的结构示意图；
38.图8为本发明实施例提供的一种安装于柴油机的智能终端的软件系统的分层构架示意图。
具体实施方式
39.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是
本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
40.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
41.本发明实施例提供了一种安装于柴油机的智能终端，图1为本发明实施例提供的一种安装于柴油机的智能终端的结构示意图。如图1所示，本发明实施例提供的安装于柴油机的智能终端包括控制模块110、数据处理模块120、无线通信模块130、第一通信接口140以及定位模块150；第一通信接口140和数据处理模块120均与控制模块110连接，无线通信模块130与定位模块150均与数据处理模块120连接；控制模块110用于通过第一通信接口140获取柴油机的运行数据，并将运行数据发送给数据处理模块120；定位模块150用于获取柴油机的定位数据；数据处理模块120对运行数据和定位数据进行数据处理，并通过无线通信模块130将处理后的运行数据和定位数据发送给服务器。
42.其中，控制模块110为智能终端的指挥中心，可以给与其连接的其他模块下发指令，或控制与其连接的其他模块执行任务。第一通信接口140为智能终端的数据获取窗口，其可以获取与其连接设备的运行数据。数据处理模块120为智能终端的数据处理中心，可以快速对传输给其的数据进行数据处理。无线通信模块130为智能终端与其他设备进行信息交互的窗口，其可以与其他设备进行远距离信息传输。定位模块150可以对智能终端的位置进行实时定位。
43.具体地，第一通信接口140与控制模块110连接，第一通信接口140与柴油机的控制模块连接，由此控制模块110可以通过第一通信接口140与柴油机的控制模块通信获取柴油机的运行数据。控制模块110与数据处理模块120连接，控制模块110可以将通过第一通信接口140获取的柴油机的运行数据发送给数据处理模块120，数据处理模块120可以对柴油机的运行数据进行数据处理。定位模块150与数据处理模块120连接，定位模块150获取到柴油机的定位数据，并将柴油机的定位数据传输给数据处理模块120，数据处理模块120还可以对柴油机的定位数据进行数据处理。数据处理模块120对运行数据和定位数据的数据处理包括：数据解析、数据清洗、数据有效性检查(数值范围检查与缺失值检查)，按时间轴进行异常数据的删除、填充及打包。数据处理模块120与无线通信模块130连接，无线模块与服务器进行无线通信，由此数据处理模块120可以将处理后的运行数据和定位数据通过无线通信模块130发送给服务器，由此可以实现远程获取柴油机的具体位置和运行数据，实现了对柴油机的高效监控。
44.本发明实施例通过控制模块110通过第一通信接口140精准地获取柴油机的运行数据，并将运行数据快速发送给数据处理模块120；定位模块150获取柴油机的定位数据，实现对柴油机的准确定位。数据处理模块120对运行数据和定位数据进行高速地数据处理，并
通过无线通信模块130将处理后的运行数据和定位数据远程发送给服务器。综上，本方案在控制模块110、数据处理模块120、无线通信模块130、第一通信接口140以及定位模块150的协同配合下，可以实现准确获取、传输及高效监控柴油机的运行数据。
45.示例性的，控制模块可以包括单片机，例如采用spc56系列的微控制器(microcontroller unit，mcu)。数据处理模块可以包括ag35型号的芯片，可以对数据进行高效的数据处理。控制模块和数据处理模块可支持多种格式配置补充，主要支持j1939、xcp、ccp等标准协议的数据读取与采集。无线通信模块包括通信天线，该模块集成了gsm、gprs以及4g等通讯技术，无线模块可以与服务器进行无线通信，还可以接收服务器发送的软件更新指令，对控制模块和数据处理模块内的系统进行更新，从而远程实现系统的迭代更新。定位模块包括定位天线，该模块集成了gps和北斗卫星技术。
46.另外，柴油机的运行数据包括：发动机转速、冷却液温度、车辆行驶速度、油箱液位、大气压力、实际的废气再循环阀开度、设定的废气再循环阀开度、摩擦扭矩、发动机燃料流量、发动机尾气处理尿素系统上游nox传感器输出值、发动机尾气处理尿素系统下游nox传感器输出值、柴油颗粒过滤器压差、发动机净输出扭矩、反应剂余量、进气量、发动机尾气处理尿素系统入口温度以及发动机尾气处理尿素系统入口温度等。通过采集上述数据可以实时监控柴油机是否满足排放法规要求的车辆数据采集、处理和应用。此外，还可以通过上述数据分析出柴油机是否正常运行。
47.图2为本发明实施例提供的另一种安装于柴油机的智能终端的结构示意图。如图2所示，安装于柴油机的智能终端还包括加密模块160；加密模块160与控制模块110连接，加密模块160用于对运行数据进行加密。
48.示例性的，加密模块160包括硬件安全模块(hardware security module，hsm)，其具备多种加密算法，支持国六、网络通讯等数据加密、验签，可以加强数据传输的安全性。
49.图3为本发明实施例提供的另一种安装于柴油机的智能终端的结构示意图。如图3所示，安装于柴油机的智能终端还包括第二通信接口170和第三通信接口180；第二通信接口170和第三通信接口180均与控制模块110连接；第二通信接口170包括rs232通信接口；第三通信接口180包括usb通信接口；第一通信接口140包括至少一个can接口。
50.具体地，can接口包括can收发器，可以支持2路can通信，支持休眠，具备总线唤醒功能，由此可以保证数据的及时采集，并在不进行数据采集的时候休眠，以降低整个智能终端的功耗。rs232通信接口和usb接口均为控制模块110的预留升级与调试接口，使控制模块110可以支持多种方式的升级与调试。
51.图4为本发明实施例提供的另一种安装于柴油机的智能终端的结构示意图。如图4所示，安装于柴油机的智能终端还包括存储模块190；存储模块190与数据处理模块120连接，存储模块190用于存储运行数据和定位数据。
52.具体地，存储模块190与数据处理模块120连接，可以存储控制模块110传输给数据处理模块120的运行数据和定位模块150传输给数据处理模块120的定位数据。此外，存储模块190还可以存储服务器通过无线通信模块130传输给数据处理模块120的数据。
53.图5为本发明实施例提供的另一种安装于柴油机的智能终端的结构示意图。如图5所示，安装于柴油机的智能终端还包括输入信号接口210；控制模块110与输入信号接口210连接，控制模块110通过输入信号接口210接收整车控制模块110的控制信号。
54.具体地，控制模块110和整车控制器均与输入信号接口210连接，由此控制模块110可以通过输入信号接口210获取整车控制模块110发送的控制信号，从而对控制信号进行识别，并做出相应的动作，例如启动运行或关闭运行。
55.可选地，继续参考图5，安装于柴油机的智能终端，还包括电源模块220；控制模块110与数据处理模块120均与电源模块220连接，电源模块220用于为控制模块110和数据处理模块120供电。
56.具体地，电源模块220包括镍氢电池，电源模块220具有抗浪涌、滤波、防反接、电源降压转换、电池充放电管理以及电源省电管理等功能，可以为系统提供安全可靠工作电源。此外在系统掉电情况下，镍氢电池可以为智能终端放电，可以使智能终端继续正常运行。
57.可选地，继续参考图5，安装于柴油机的智能终端还包括报警模块230；报警模块230与控制模块110连接，报警模块230用于在控制模块110获取运行数据失败时进行报警。
58.具体地，报警模块230用于指示控制模块110的非正常工作状态。其中，控制模块110可以包括发光二极管或蜂鸣器，当控制模块110获取运行数据失败时，发光二极管熄灭或蜂鸣器进行蜂鸣，从而起到报警作用。
59.图6为本发明实施例提供的一种安装于柴油机的智能终端外壳的结构示意图。如图6所示，安装于柴油机的智能终端还包括智能终端外壳300；控制模块、数据处理模块、无线通信模块、第一通信接口以及定位模块均安装于智能终端外壳300内。
60.其中，硬件终端外壳采用注塑成型工艺，可以起到密封防水的作用。将控制模块、数据处理模块、无线通信模块、第一通信接口以及定位模块密封于智能终端外壳300内，可以使上述模块免于恶劣环境的破坏，可以很好地对上述模块进行保护。
61.可选地，继续参考图6，智能终端外壳300包括接插孔301、软质胶垫302和防震凹槽303；软质胶垫302安装于防震凹槽303内；接插孔301用于第一通信接口与柴油机的控制模块进行通信连接；软质胶垫302用于隔离智能终端外壳300和柴油机。
62.其中，软质胶垫302可以隔离智能终端外壳300与柴油机本体直接硬接触，从而起到缓冲柴油机传递到智能终端外壳300的振动能量，减小智能终端外壳300的震动。
63.图7为本发明实施例提供的一种柴油机监控系统的结构示意图，该柴油机监控系统01包括服务器、柴油机的控制模块012以及安装于柴油机的智能终端013。
64.其中，柴油机的控制模块012和安装于柴油机的智能终端013连接，柴油机的控制模块012通过安装于柴油机的智能终端013的第一通信模块进行数据交互。服务器和安装于柴油机的智能终端013通讯连接，服务器通过安装于柴油机的智能终端013的无线通信模块进行数据交互。
65.另外，柴油机监控系统01包括本发明任意实施例提供的安装于柴油机的智能终端013，因此具有本发明实施例提供的安装于柴油机的智能终端013的有益效果，此处不再赘述。
66.本方案安装于柴油机的智能终端的软件系统采用分层构建，图8为本发明实施例提供的一种安装于柴油机的智能终端的软件系统的分层构架示意图，如图8所示，从上往下分别为：业务功能层710、业务抽象层720、应用接口封装层730、设备抽象层740、硬件抽象层750。
67.其中，安装于柴油机的智能终端的软件系统采用分层构建可以实现软件系统与硬
件分离，可以实现上层应用程序跨平台移植，并且分层构建在固件升级时可以仅对部分层进行升级即可快速实现软件固件更新。
68.具体地，硬件抽象层750主要包含实时操作系统和常用的系统服务，如任务调度、系统定时器、消息管理、动态内存管理等；还包含各种片上外设的板级驱动板级支持包、文件系统、通用服务(错误诊断、调试、系统控制等)，杂项工具函数，用户任务入口及消息事件处理。硬件抽象层750基本上实现了硬件平台和常规系统服务的封装与抽象，在其之上的各层软件实际上已不需要关注到具体硬件配置、管脚分配等，只需知道该平台具备哪些功能和可用的外设资源。
69.设备抽象层740主要作用是将一些物理设备或模块，如定位模块、无线通信模块等模块，以及一些具有通用控制或功能流程的外设，如can收发器等外设，抽象成具有限定功能接口逻辑外设，从而达到封装复杂控制机制，简化上层应用模式，优化程序框架结构的目的。本项目中设备抽象层主要包括重力传感器、can收发器和k线收发器等逻辑设备。
70.应用接口封装层730是上层应用与底层硬件平台的逻辑分水岭，即只与业务功能逻辑有关，与硬件具体定义无关。所有上层应用需要调用的底层接口均需在此层封装。通过应用接口封装层730可很轻易地实现上层应用程序跨平台移植，甚至是跨平台运行(采用动态应用技术)。此外，应用接口封装层730还包括，底层的异步事件和消息处理入口，所有底层异步事件或从上层转发的异步消息，都从该消息处理入口到对应的处理函数进行处理。
71.业务抽象层720主要是顶层纯应用程序与平台的业务缓冲地带，主要用于构建支撑上层应用的虚拟小系统和通用功能支持模块。业务抽象层720包括虚拟内核模块(包含上层应用任务调度及消息管理)，重力传感器数据采样模块，输入口检测驱动，输出口控制驱动，nv参数存取驱动(基于nv_item访问接口)、大数据存取驱动(基于文件系统接口)，杂项工具函数等。
72.业务功能层710是真正意义上的纯应用程序，主要包括串口协议解析处理，固件升级管理，省电管理，can数据采集及上报，碰撞、侧翻、欠压报警模块等。
73.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
74.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

技术特征：

1.一种安装于柴油机的智能终端，其特征在于，包括控制模块、数据处理模块、无线通信模块、第一通信接口以及定位模块；所述第一通信接口和所述数据处理模块均与所述控制模块连接，所述无线通信模块与所述定位模块均与所述数据处理模块连接；所述控制模块用于通过所述第一通信接口获取柴油机的运行数据，并将所述运行数据发送给所述数据处理模块；所述定位模块用于获取所述柴油机的定位数据；所述数据处理模块对所述运行数据和所述定位数据进行数据处理，并通过所述无线通信模块将处理后的所述运行数据和所述定位数据发送给服务器。2.根据权利要求1所述的安装于柴油机的智能终端，其特征在于，还包括加密模块；所述加密模块与所述控制模块连接，所述加密模块用于对所述运行数据进行加密。3.根据权利要求1所述的安装于柴油机的智能终端，其特征在于，还包括第二通信接口和第三通信接口；所述第二通信接口和所述第三通信接口均与所述控制模块连接；所述第二通信接口包括rs232通信接口；所述第三通信接口包括usb通信接口；所述第一通信接口包括至少一个can接口。4.根据权利要求1所述的安装于柴油机的智能终端，其特征在于，还包括存储模块；所述存储模块与所述数据处理模块连接，所述存储模块用于存储所述运行数据和所述定位数据。5.根据权利要求1所述的安装于柴油机的智能终端，其特征在于，还包括输入信号接口；所述控制模块与所述输入信号接口连接，所述控制模块通过所述输入信号接口接收整车控制模块的控制信号。6.根据权利要求1所述的安装于柴油机的智能终端，其特征在于，还包括电源模块；所述控制模块与所述数据处理模块均与所述电源模块连接，所述电源模块用于为所述控制模块和所述数据处理模块供电。7.根据权利要求1所述的安装于柴油机的智能终端，其特征在于，还包括报警模块；所述报警模块与所述控制模块连接，所述报警模块用于在所述控制模块获取所述运行数据失败时进行报警。8.根据权利要求1所述的安装于柴油机的智能终端，其特征在于，还包括智能终端外壳；所述控制模块、所述数据处理模块、所述无线通信模块、所述第一通信接口以及所述定位模块均安装于所述智能终端外壳内。9.根据权利要求8所述的安装于柴油机的智能终端，其特征在于，所述智能终端外壳包括接插孔、软质胶垫和防震凹槽；所述软质胶垫安装于所述防震凹槽；所述接插孔用于所述第一通信接口与所述柴油机的控制模块进行通信连接；所述软质胶垫用于隔离所述智能终端外壳和所述柴油机。10.一种柴油机监控系统，其特征在于，包括服务器、柴油机的控制模块以及权利要求
1-9所述的安装于柴油机的智能终端。

技术总结

本发明实施例公开了一种安装于柴油机的智能终端和柴油机监控系统。该安装于柴油机的智能终端包括控制模块、数据处理模块、无线通信模块、第一通信接口以及定位模块；第一通信接口和数据处理模块均与控制模块连接，无线通信模块与定位模块均与数据处理模块连接；控制模块用于通过第一通信接口获取柴油机的运行数据，并将运行数据发送给数据处理模块；定位模块用于获取柴油机的定位数据；数据处理模块对运行数据和定位数据进行数据处理，并通过无线通信模块将处理后的运行数据和定位数据发送给服务器。本方案可以实现准确获取、传输及高效监控柴油机的运行数据。高效监控柴油机的运行数据。高效监控柴油机的运行数据。