一种汽车故障诊断实训装置及工作方法与流程

1.本公开涉及实训装置故障诊断技术领域，具体涉及一种汽车故障诊断实训装置及工作方法。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.现有的汽车故障诊断实训装置，出厂时一般来说高度都已固定，而一些处于身体发育时期的初高中、或者其他类型学校的学生对一些实训装置的高度要求比较高，因为身高随着年龄的不同差异较大。
4.另外，现有的汽车故障诊断装置，只是将汽车整车电路或者将整车某一功能电路通过方框图的形式绘制到实训装置的面板上，汽车功能电路出厂时已经接好，只是将电路的关键功能点引到功能面板的测量端子上，由学生借助测量工具测量记录，不允许学生自己接线，以免因失误造成汽车的功能模块的损坏，而一旦关键的电气元件损坏，申购流程复杂，供货时间长，采购价格高，恢复难度大，由此可能耽误教学，打乱学校的实训教学进度安排；现有的还有往往事先由教师手动或自动设置好故障，再由学生根据故障现象判断出故障原因，手动或自动修复故障。自始至终教师都要监督学生操作，以免引起电气事故或者避免由于学生判断失误而引起的汽车电气元件损坏，老师的工作量相应加大。
5.并且现有的实训装置多数没有电源管理系统，教师无法远程监控设备的运行状态、无法远程控制设备，学生可以在未经教师上电授权的情况下随意上电，危险系数极高。而且现有的汽车故障诊断实训装置，大多数只针对某一款式的整车或者仅限于整车的某一组成系统进行实训，外形普遍存在差异，台体难以实现批量生产，生产效率低。实训装置的交流电源、直流电源只是通过设备上的启停按钮来控制，遇到紧急情况时，通过急停按钮来紧急断开实训装置的总电源；实训装置的电参数使用专用仪表来显示(一种仪表只显示一种电参数)，有的实训装置多达十几种仪表，实训装置电参数偏离正常的电压电流范围时，通过控制电器来断开总电源，控制线路复杂。


技术实现要素：

6.本公开为了解决上述问题，提出了一种汽车故障诊断实训装置及工作方法，该实训装置能够控制整体台体的升降，可远程便捷的调整实训台的高度，通过现实场景，通过acdc远程电源管理模块调节台架的高低，并利用相应的电路结构采集对应的数据进行控制，有利于用户的教学与实训。
7.根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
8.一种汽车故障诊断实训装置，包括控制箱及桌体，所述桌体的上台体和下台体中间设置有台面板，所述控制箱设置在台面板的一侧，所述下台体两侧安装有升降桌腿；所述上台体上安装有实训面板，所述实训面板上设置有巡线和测量端子；
9.所述控制箱内包括acdc远程管理控制模块，实现对交、直流电源的启停控制；所述实训面板与所述acdc远程管理控制模块相连。
10.进一步的，所述控制箱上设置有平板电脑，所述平板电脑控制升降桌腿的启停。
11.进一步的，所述升降桌腿设置为板状，每个桌腿分别由第一空心桌板和第二空心桌板组成，第二空心桌板与第一空心桌板之间设置有嵌套升降的槽，第二空心桌板嵌套在第一空心桌板内。
12.进一步的，所述第一空心桌板和第二空心桌板之间安装有多个升降电机。
13.进一步的，在所述下台体上设置有多层抽屉。
14.进一步的，在所述抽屉下方设置有线槽，所述线槽朝外设置。
15.进一步的，控制箱内还包括服务器，所述服务器通过串口与电源管理模块进行通讯。
16.进一步的，所述升降桌腿下方还安装有万向脚轮。
17.进一步的，所述上台体的一侧设置电源开关按钮。
18.根据另一些实施例，本公开采用如下技术方案：
19.一种汽车故障诊断实训装置的工作方法，打开或者接通实训装置的电源并显示启停的状态，acdc远程电源管理模块对数据进行采集，将数据上传至服务器，同时在平板电脑上实时显示交直流电参数；预先设定实训装置的交流电参数的运行范围，一旦采集的数据显示高于或者低于此范围，则控制实训装置断开总电源；预先设定实训装置的主要直流电参数的运行范围，一旦高于或者低于此范围，则控制实训装置断开总电源。
20.与现有技术相比，本公开的有益效果为：
21.本公开可用平板电脑方便的调整实训台的高度，调整范围在0-20cm，可以根据自身的情况，通过电源管理系统调节台架的高低，提高了用户的使用舒适度，更利于用户的教学与实训。
22.本公开可以将引到面板上的端子，巡线，测量共用，可以在排除故障之前，借助端子进行连线学习，设置自动智能巡线系统学生可以依据标准的电路图纸，在规定的时间内对线路板进行连接，由服务器对连接的线束进行巡线检查，不用教师来检查纠错，还不会损害部件，满足实训教学的需要，无物理损耗，设备寿命长，在排除故障的实训中，可以借助万用表、示波器等测量装置，通过测量接线端子处的通断或者此处的电压、电流、波形等数据，判断故障的内容。
23.本公开适用于大部分款式的整车或者这款整车的某一组成系统进行实训，可以批量生产台体，全部拼装，生产效率高。
24.本公开能够利用外部电子设备显示交直流电参数，主要电参数可设定并可控，相应地节省了同功能的控制电器，节省生产成本，简化了控制电路，设备故障率会显著降低，利用acdc远程电源管理模块能够实现对实训装置的两种控制方式。
附图说明
25.构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
26.图1是本公开的实训装置结构的正视图；
27.图2是本公开的实训装置结构的左视图；
28.图3是本公开的实训装置结构的俯视图；
29.图4是本公开的实训装置结构的整体立体图；
30.图5是本公开的实训装置的控制原理示意图；
31.图6是本公开的实训装置的电源管理模块的电路结构示意图。
32.其中，1、上台体，2、台面板，3、右侧扇，4、抽屉，5、升降桌腿，6、线槽，7、下台体，8、万向脚轮，9、左侧扇，10、平板电脑，11、后插门，12、侧开门，13、电源开关，14、实训面板。
具体实施方式：
33.下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
34.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
35.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
36.实施例1
37.本公开的一种实施例中提供了一种汽车故障诊断实训装置，由图1-4所示，包括控制箱以及桌体，所述桌体包括上台体1和下台体7，在上台体1和下台体7中间设置由台面板2，所述控制箱设置在台面板2的一侧，所述下台体7两侧安装有升降桌腿5。
38.上台体1上安装有实训面板14，所述实训面板上设置有巡线和测量端子，所述实训面板与控制箱相连接。所述控制箱内包括acdc远程管理控制模块，实现对交、直流电源的启停控制；所述实训面板与所述acdc远程管理控制模块相连。
39.具体的，本实训装置利用引到面板上的端子，巡线与测量共用，在进行故障排除之前，可以先借助端子进行连线练习，设备具有自动智能巡线系统，学生依据标准的电路图纸，在规定时间内对线路板进行连接，连接任务结束后提交工作任务。既有真实接线的学习体验，不用教师来检查纠错，还不会损坏部件，满足了实训教学的需要，无物理损耗，设备寿命长。在排除故障的实训中，学生可以借助万用表、示波器等测量装置，通过测量接线端子处的通断或者此处的电压、电流、波形等数据，判断故障内容。
40.如图3、图4所示，所述控制箱上设置有平板电脑10，所述平板电脑控制升降桌腿的启停。所述升降桌腿5设置为板状，每个桌腿分别由第一空心桌板和第二空心桌板组成，第二空心桌板与第一空心桌板之间设置有嵌套升降的槽，第二空心桌板嵌套在第一空心桌板内。在所述第一空心桌板和第二空心桌板之间安装有多个升降电机。具体，每个升降桌腿内设置两个，共四个升降电机，控制其实现桌体的升降。通过平板电脑控制实训装置按照学生身高进行升降，控制升降电机的升降调节。
41.如图2所示，在实训面板的背面还设置有后插门11，以及在面板一侧设置有侧开门12，便于打开装置进行检查。
42.如图1和图4所示，在下台体7上设置有多层抽屉4，可为两层，也可为更多层，在所
示抽屉下方设置线槽6，并将所述线槽朝外设置。所述抽屉用于放置跨接线、测量工具以及维修工具等，测量工具包括万用表以及示波器等设备，在进行故障排除时，可以直接进行使用，便于工具的存放。另外，所述线槽朝外设置，便于进行检修。
43.作为一种实施例，在控制箱内设置有acdc远程电源管理模块以及服务器，所述服务器通过串口与acdc远程电源管理模块进行通讯，所述电源管理模块与实训面板连接，具体的，服务器通过rs485串口与acdc远程电源管理模块进行通讯；acdc远程电源管理模块通过电路连线与所述实训面板连接，智能化acdc远程电源管理模块通过电路连线与实训装置的升降电机连接。
44.所述实训装置可以通过无线连接外界远程控制设备，所述外界远程控制设备可以为平板电脑，手机移动端等电子设备，具体的，平板电脑或者手机移动端可与服务器远程无线连接，服务器通过rs485串口与智能化acdc远程电源管理模块进行通讯，智能化acdc远程电源管理模块通过电路连线与实训装置升降电机连接，达到控制实训装置高度升降的目的。
45.另外，在上台体的背侧安装有智能巡线模块，其中包括智能巡线电路控制板，所述实训面板与所述智能巡线控制板通过导线连接，智能巡线电路控制板和服务器通过rs485串口连接。学生依据教师提供的标准电路图纸，在规定时间内对实训装置面板进行连接，结束连接任务后，提交操作任务，只有接线操作面板上的配对接口之间连线正确时才能输入信号给智能巡线电路控制板，智能巡线电路控制板对模拟操作结果输出给服务器，由服务器对连接的线束进行自动巡线并评价电路连接的正确性。
46.作为一种实施例，服务器通过自身所带软件判断评分，将连线速度与正确性结合打分，将打分数据在显示器上显示。
47.学生在此实训过程中，实际的低压电器不通电。用实训装置接线操作面板上空壳元件练习接线，它既有真实接线的学习体验，不用教师来检查纠错，还不会损坏部件，满足了实训教学的需要，无物理损耗，设备寿命长。
48.在所述升降桌腿下方还安装有万向脚轮8，能够将实训装置进行轻松地移动到所需要到达的位置。所述上台体的一侧设置电源开关按钮，用于对整个实训装置进行启动。
49.作为一种实施例，acdc电源管理模块电路的组成为，包括主控模块、ac dc驱动采集模块；
50.优选的，主控模块中包括u1/stc8a8k64d4主控芯片以及u2、u4/p521-4光电隔离、u3/uln2002达林顿驱动、u9/max485收发器。
51.优选的，ac dc驱动采集模块中包括adc1-2/im1266电能计量模块、dc1-3/b1205s隔离电源模块、u1-2/yx-7015am双向马达驱动、u3-4/121u31数字隔离芯片。
52.具体的，如图6所示，电路结构采用强弱电分离模块化分体设计，由主控板和acdc驱动采集板构成，通过排线连接。主控板安装于abs壳体顶部，acdc驱动采集板安装于abs壳体底部。主控板、acdc驱动采集板三路隔离电源相互独立供电，acdc数据采集电路经数字隔离ic传输，acdc驱动电路采用功率继电器输出，升降选用双向驱动ic控制。具备强弱电分离、独立供电、通讯信号隔离、抗干扰提高电路可靠性；集成功率继电器、双向驱动ic，简化外部接线易于设备小型化的优点。
53.具体的控制原理为：stc8a8k64d4主控芯片存储acdc预设初始阈值，经二路批量数
据存储外设ur1t_dma、ur2t_dma，采用轮询模式采集电能计量模块实时数据(数据刷新时间260ms/轮询间隔130ms)，实时数据与预设阈值比对后，判断当前输出状态、控制输出结果。经串口外设uart_3，采用中断方式与485总线连接与服务器实时通讯，设置acdc阈值、传输电量采集模块实时数据、控制acdc电源、升降马达启动停止。
54.实施例2
55.本公开的一种实施例中提供了一种汽车故障诊断实训装置的工作方法，所述实训装置包括控制箱9以及桌体，所述桌体包括上台体1和下台体7，在上台体1和下台体7中间设置由台面板2，所述控制箱9设置在台面板2的一侧，所述下台体7两侧安装有升降桌腿5。
56.上台体1上安装有实训面板14，所述实训面板上设置有巡线和测量端子，所述实训面板与控制箱相连接。所述控制箱内包括acdc远程管理控制模块，实现对交、直流电源的启停控制；所述实训面板与所述acdc远程管理控制模块相连。
57.作为一种实施例，acdc电源管理模块电路的组成为，包括主控模块、ac dc驱动采集模块；
58.优选的，主控模块中包括u1/stc8a8k64d4主控芯片以及u2、u4/p521-4光电隔离、u3/uln2002达林顿驱动、u9/max485收发器。
59.优选的，ac dc驱动采集模块中包括adc1-2/im1266电能计量模块、dc1-3/b1205s隔离电源模块、u1-2/yx-7015am双向马达驱动、u3-4/121u31数字隔离芯片。
60.具体的，如图6所示，电路结构采用强弱电分离模块化分体设计，由主控板和acdc驱动采集板构成，通过排线连接。主控板安装于abs壳体顶部，acdc驱动采集板安装于abs壳体底部。主控板、acdc驱动采集板三路隔离电源相互独立供电，acdc数据采集电路经数字隔离ic传输，acdc驱动电路采用功率继电器输出，升降选用双向驱动ic控制。具备强弱电分离、独立供电、通讯信号隔离、抗干扰提高电路可靠性；集成功率继电器、双向驱动ic，简化外部接线易于设备小型化的优点。
61.具体的控制原理为：stc8a8k64d4主控芯片存储acdc预设初始阈值，经二路批量数据存储外设ur1t_dma、ur2t_dma，采用轮询模式采集电能计量模块实时数据(数据刷新时间260ms/轮询间隔130ms)，实时数据与预设阈值比对后，判断当前输出状态、控制输出结果。经串口外设uart_3，采用中断方式与485总线连接与服务器实时通讯，设置acdc阈值、传输电量采集模块实时数据、控制acdc电源、升降马达启动停止。
62.作为一种实施例，所述实训装置的工作方法为：打开或者接通实训装置的电源并显示启停的状态，acdc远程电源管理模块对数据进行采集，将数据上传至服务器，同时在平板电脑或者实训面板上实时显示交直流电参数；预先设定实训装置的交流电参数的运行范围，一旦采集的数据显示高于或者低于此范围，则控制实训装置端开总电源；预先设定实训装置的主要直流电参数的运行范围，一旦高于或者低于此范围，则控制实训装置断开总电源。
63.具体的，通过平板电脑或者实训装置上的按钮来控制实训装置交、直流电源的启停，且在平板电脑上显示启停的状态，acdc远程电源管理模块中的采集电路对数据进行采集，将数据上传至服务器，同时在平板电脑实时显示交直流电参数，包括电压、电流、功率、总电量等，预先设定实训装置的交流电参数的运行范围，即电流、电压在一定的范围内保持正常的工作，一旦采集的数据显示高于或者低于此范围，则控制实训装置断开总电源；同样
的，预先设定实训装置的主要交直流电参数的运行范围：电流、电压在一定范围内，保持正常工作，一旦高于或者低于此范围，则控制实训装置断开总电源。
64.本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
65.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
66.上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。