一种车载数据采集与存储系统

1.本实用新型属于数据采集技术领域，具体涉及一种车载数据采集与存储系统。


背景技术：

2.现有的大蒜联合收获机智能化水平低，大蒜联合收获机在出现故障时往往通过工人经验进行故障诊断，较为麻烦，还没有一种采集系统应用在大蒜联合收获机上对其进行数据采集，非常不便。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种车载数据采集与存储系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种车载数据采集与存储系统，包括；
5.采集板，通过设置开关量采集电路和模拟量采集电路分别采集开关量信号和模拟量信号；所述采集板上还设置光耦合器，所述光耦合器连接开关量采集电路；所述采集板上还设置隔离器，所述隔离器连接模拟量采集电路；
6.存储板，用于存储采集板和plc采集的数据信息，所述存储板与采集板通信连接；
7.plc，用于连接传感器进行数据信息采集，所述plc与存储板通信连接；
8.数据下载模块，用于提供数据下载服务，所述数据下载模块与存储板电性连接。
9.优选的，所述采集板的处理器采用stm32芯片，且通过串口通信将采集的数据发送至存储板。
10.优选的，所述传感器包括液压压力传感器、扭矩传感器、重量传感器。
11.优选的，所述plc与存储板通过485通信连接。
12.优选的，所述存储板上设置sd卡槽，所述数据下载模块也设置在存储板上，且数据下载模块设置为以太网接口，通过以太网接口进行数据下载。
13.本实用新型的技术效果和优点：该车载数据采集与存储系统，通过设置采集板采集开关量信号和模拟量信号，可以实时采集车辆运行过程中的数据，为车辆故障诊断服务提供数据支持，且采集板上设置光耦合器和隔离器解决了开关量信号和模拟量信号直接接入stm32易受到外部干扰的问题，非常实用。
附图说明
14.图1为本实用新型的模块示意图；
15.图2为本实用新型的开关量采集电路图；
16.图3为本实用新型的模拟量采集电路图。
具体实施方式
17.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
18.本实用新型提供了如图1所示的一种车载数据采集与存储系统，包括采集板、存储板、plc和数据下载模块，采集板用于采集开关量信号和模拟量信号；存储板用于存储采集板采集的数据信息，所述存储板与采集板通信连接；plc用于连接传感器进行数据信息采集，传感器包括液压压力传感器、扭矩传感器、重量传感器等，液压压力传感器用于检测液压压力，扭矩传感器用于检测驱振轴扭矩，重量传感器用于检测收获重量，所述plc与存储板通信连接；数据下载模块用于提供数据下载服务，所述数据下载模块与存储板电性连接。所述存储板上设置sd卡槽，支持sd卡存储，所述数据下载模块也设置在存储板上，且数据下载模块设置为以太网接口，通过以太网接口进行数据下载，以对外提供数据下载服务。采集板负责采集开关量和模拟量信号，通过串口通信将数据发送给存储板；存储板接收采集板采集的数据信息并通过485通信实现plc数据的接收存储。
19.具体的，所述采集板的处理器采用stm32芯片，具体以stm32f103zet6芯片为核心设计采集板，采集板主要用于采集开关量信号和模拟量信号，可采集24路开关量信号、12路模拟量信号，并通过串口通信将采集数据发送至存储板。
20.由于将开关量信号直接接入stm32易受到外部干扰的影响，现采集板上的开关量采集电路在原有的开关量信号测量电路基础上进行优化，所有开关量信号采集环节增加光耦合器进行光耦隔离，光耦合器连接开关量采集电路；开关量采集电路如图2所示：由于光耦隔离输入端需要12v的驱动电压，而开关量信号最大值一般为3.3v或5v，因此在开关量信号输入端加入了uln2803a器件，uln2803a器件具有反向和驱动的作用，从而保证了电路能够正常运行。
21.具体的，模拟量信号采集使用ads1110，模拟量采集电路如图3所示；为了避免模拟量信号直接接入stm32所受到的干扰，设置隔离器，隔离器连接模拟量采集电路，由于ads1110使用iic协议进行通信，因此选用了具有兼容iic隔离式双向通信特性的iso1541作为隔离器；
22.模拟量信号由电压信号和电流信号两部分组成，ads1110默认输出值如公式所示：
[0023][0024]
其中，vin 和vin-分别为ads1110两端的输入；
[0025]
由公式可知，ads1110只能测量电压信号，因此当输入电流信号时，需要先将电流信号转换为电压信号；本申请采取在ads1110输入端并联电阻，由于需要测量的电流信号大小为0ma～20ma，结合公式决定采用100ω的电阻。
[0026]
ads1110默认输出范围为-32768～32767，由公式可以得出，ads1110的测量范围为-2.048v～2.048v，而所使用的传感器输出为0v～10v，不满足所需要的量程，因此需要对电路进行改进；在ads1110输入端串联总值大小为400ω的电阻进行分压，并将输入端的负端接地，使得ads1110的测量范围为0v～10v。
[0027]
存储板以emmc版本的ebf6ull s1核心板为核心设计，存储板主要用于存储测量数据，核心板的存储容量为8gb，通过串口通信和485通讯分别接收采集电路板和plc发送过来的数据。
[0028]
该车载数据采集与存储系统在使用的过程中，采集大蒜联合收获机开关量信息和模拟量信息，可以实时监测大蒜联合收获机，为以后的故障诊断服务提供数据支持，plc可以外接传感器，进一步提高数据采集内容，增加监测功能。
[0029]
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。


技术特征：
1.一种车载数据采集与存储系统，其特征在于，包括；采集板，通过设置开关量采集电路和模拟量采集电路分别采集开关量信号和模拟量信号；所述采集板上还设置光耦合器，所述光耦合器连接开关量采集电路；所述采集板上还设置隔离器，所述隔离器连接模拟量采集电路；存储板，用于存储采集板和plc采集的数据信息，所述存储板与采集板通信连接；plc，用于连接传感器进行数据信息采集，所述plc与存储板通信连接；数据下载模块，用于提供数据下载服务，所述数据下载模块与存储板电性连接。2.根据权利要求1所述的一种车载数据采集与存储系统，其特征在于：所述采集板的处理器采用stm32芯片，且通过串口通信将采集的数据发送至存储板。3.根据权利要求1所述的一种车载数据采集与存储系统，其特征在于：所述传感器包括液压压力传感器、扭矩传感器、重量传感器。4.根据权利要求1所述的一种车载数据采集与存储系统，其特征在于：所述plc与存储板通过485通信连接。5.根据权利要求1所述的一种车载数据采集与存储系统，其特征在于：所述存储板上设置sd卡槽，所述数据下载模块也设置在存储板上，且数据下载模块设置为以太网接口，通过以太网接口进行数据下载。

技术总结
本实用新型公开了一种车载数据采集与存储系统，包括采集板、存储板、PLC和数据下载模块，采集板用于采集开关量和模拟量信号；存储板用于存储采集板和PLC采集的数据信息，所述存储板与采集板通过串口通信连接；所述PLC与存储板通过485通信连接；数据下载模块用于提供数据下载服务，所述数据下载模块与存储板电性连接，该车载数据采集与存储系统，通过设置采集板采集开关量信号和模拟量信号，可以实时采集车辆运行过程中的数据，为车辆故障诊断服务提供数据支持，且采集板上设置光耦合器和隔离器对解决了开关量信号和模拟量信号直接接入STM32易受到外部干扰的问题，非常实用。非常实用。非常实用。


技术研发人员：丁安澜 辛博 卫羿 朱张青
受保护的技术使用者：南京大学
技术研发日：2022.04.26
技术公布日：2022/7/11