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一种智能数字显示油雾探测器

阅读：1016发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种智能数字显示油雾探测器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本申请公开一种智能数字显示油雾探测器，其包括油雾探测器主控单元，油雾探测器主控单元连接有传感器控制单元；油雾探测器主控单元包括控制器、控制器连接有电源单元和输出控制单元；传感器控制单元包括第二控制器，第二控制器连接有传感器单元、模数转换器和参考电压单元；所述数模转换器还连接有油雾检测器；所述第二控制器，用于接收到传感器单元的输出信号或者模数转换器输出的转换信号，将输出信号或者转换信号与参考电压单元的标准信号进行比较输出判断信号；所述控制器，用于接收判断信号，输出提示控制信号和相应的告警信号；所述电源单元，用于产生和输出多个电压等级的转换电压，提供电源。有效的解决了大型柴油机的油雾检测问题。，下面是一种智能数字显示油雾探测器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种智能数字显示油雾探测器，其特征在于，包括油雾探测器主控单元，油雾探测器主控单元连接有传感器控制单元；油雾探测器主控单元包括控制器、控制器连接有电源单元和输出控制单元；传感器控制单元包括第二控制器，第二控制器连接有传感器单元、模数转换器和参考电压单元；所述数模转换器还连接有油雾检测器；
所述第二控制器，用于接收到传感器单元的输出信号或者模数转换器输出的转换信号，将输出信号或者转换信号与参考电压单元的标准信号进行比较输出判断信号；
所述控制器，用于接收判断信号，输出提示控制信号和相应的告警信号；
所述电源单元，用于产生和输出多个电压等级的转换电压，提供电源。
2.如权利要求1所述的一种智能数字显示油雾探测器，其特征在于，传感器控制单元还包括第二显示单元和第二存储单元，所述第二显示单元和第二存储单元与第二控制连接；
所述第二显示单元用于显示所述传感器单元的输出信号。
3.如权利要求1所述的一种智能数字显示油雾探测器，其特征在于，油雾探测器主控单元还包括显示单元、储存单元、通讯接口、输出控制单元和报警单元；所述显示单元、储存单元、通讯接口、输出控制单元和报警单元分别与所述控制器连接；所述报警单元用于执行告警信号的报警功能；输出控制单元用于将提示控制信号隔离输出。
4.如权利要求1-3任一所述的一种智能数字显示油雾探测器，其特征在于，所述控制器和第二控制器通过CAN总线进行通信。
5.如权利要求2所述的一种智能数字显示油雾探测器，其特征在于，第二存储单元包括Micro SD卡储存器和集成IC 存储器。
6.如权利要求4所述的一种智能数字显示油雾探测器，其特征在于，所述控制连接有独立晶振单元，晶振单元包括第一电源单元U4、电池备用电源CF1和晶振芯片U14，晶振芯片U14为DS1339U-3，晶振芯片U14的参考电压端VBAT连接电池备用电源CF1的输出端，第一电源单元U4通过二极管D6连接晶振芯片U14的参考电压端VBAT。
7.如权利要求3所述的一种智能数字显示油雾探测器，其特征在于，所述通讯接口包括USB接口和RS485通信单元。
8.如权利要求3所述的一种智能数字显示油雾探测器，其特征在于，所述提示控制信号包括停车电磁阀触发信号、外接报警器触发信号、本机故障报警器触发信号和温度报警器触发信号。
9.如权利要求2所述的一种智能数字显示油雾探测器，其特征在于，所述传感器包括油雾分离器和油雾浓度传感器。

说明书全文

一种智能数字显示油雾探测器

技术领域

[0001] 本发明涉及发动机检测技术领域，具体涉及一种智能数字显示油雾探测器。

背景技术

[0002] 大型柴油机做为船舶、机车、发电机组的动力而被广泛应用，现有的油雾浓度是通过测量模块进行检测，测量模块包括油雾进口、油雾通道、测量室、油雾出口、控制电路板、发射管和接收管。由油雾浓度传感器(专利号：ZL 201020562233.8)和油雾传感器(专利号：ZL 200910103911.6)为主要传感器件。大型柴油机在活塞环或缸套损伤造成过量漏气或轴承过热等情况下，致使曲轴箱内的油雾浓度增加，需要尽快采取措施，避免造成重大安全事故甚至整台柴油机报废，是保障柴油机安全运行的重要组成部分。如何设计探测器检测大型采油机的工作状态和报警处理是我们急需解决的技术问题。

发明内容

[0003] 针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种智能数字显示油雾探测器，解决了大型柴油机的油雾检测和报警问题。为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

[0004] 一种智能数字显示油雾探测器，包括油雾探测器主控单元，油雾探测器主控单元连接有传感器控制单元；油雾探测器主控单元包括控制器、控制器连接有电源单元和输出控制单元；传感器控制单元包括第二控制器，第二控制器连接有传感器单元、模数转换器和参考电压单元；所述数模转换器还连接有油雾检测器；

[0005] 所述第二控制器，用于接收到传感器单元的输出信号或者模数转换器输出的转换信号，将输出信号或者转换信号与参考电压单元的标准信号进行比较输出判断信号；

[0006] 所述控制器，用于接收判断信号，输出提示控制信号和相应的告警信号；

[0007] 所述电源单元，用于产生和输出多个电压等级的转换电压，提供电源。

[0008] 进一步的，传感器控制单元还包括第二显示单元和第二存储单元，所述第二显示单元和第二存储单元与第二控制连接；所述第二显示单元用于显示所述传感器单元的输出信号。

[0009] 进一步的，油雾探测器主控单元还包括显示单元、储存单元、通讯接口、输出控制单元和报警单元；所述显示单元、储存单元、通讯接口、输出控制单元和报警单元分别与所述控制器连接；所述报警单元用于执行告警信号的报警功能；输出控制单元用于将提示控制信号隔离输出。

[0010] 进一步的，所述控制器和第二控制器通过CAN总线进行通信。

[0011] 进一步的，第二存储单元包括Micro SD卡储存器和集成IC 存储器。

[0012] 进一步的，所述控制连接有独立晶振单元，晶振单元包括第一电源单元U4、电池备用电源CF1和晶振芯片U14，晶振芯片U14为DS1339U-3，晶振芯片U14的参考电压端VBAT连接电池备用电源CF1的输出端，第一电源单元U4通过二极管D6连接晶振芯片U14的参考电压端VBAT。

[0013] 进一步的，所述通讯接口包括USB接口和RS485通信单元。

[0014] 进一步的，所述提示控制信号包括停车电磁阀触发信号、外接报警器触发信号、本机故障报警器触发信号和温度报警器触发信号。

[0015] 进一步的，所述传感器包括油雾分离器和油雾浓度传感器。

[0016] 相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

[0017] 本申请通过传感器控制单元对检测信号的采集和预处理，及时的与参考电压进行比较输出相应的信号，降低数据传输中的误差，及时有效的产生报警信号；将传感器信号进行数字传递和模拟传递分别传输处理，以及传感器控制单元具有一定的判断功能，有效的解决了大型柴油机的油雾检测问题。附图说明

[0018] 图1为本申请的系统示意图；

[0019] 图2为本申请控制器部分功能接口示意图；

[0020] 图3为本申请控制器部分功能接口示意图；

[0021] 图4为本申请控制器部分功能接口示意图；

[0022] 图5为本申请第二控制器部分功能接口示意图；

[0023] 图6为本申请模数转换单元电路；

[0024] 图7为参考电压单元电路；

[0025] 图8为报警单元电路；

[0026] 图9为独立晶振单元电路；

[0027] 图10为电源单元电路；

[0028] 图11为输出控制单元电路。

具体实施方式

[0029] 现结合附图对方案做进一步的说明。

[0030] 实施例1

[0031] 如图1-11所示，一种智能数字显示油雾探测器，包括油雾探测器主控单元，油雾探测器主控单元连接有传感器控制单元；油雾探测器主控单元包括控制器、控制器连接有电源单元和输出控制单元；传感器控制单元包括第二控制器，第二控制器连接有传感器单元、模数转换器和参考电压单元；所述数模转换器还连接有油雾检测器；所述第二控制器，用于接收到传感器单元的输出信号或者模数转换器输出的转换信号，将输出信号或者转换信号与参考电压单元的标准信号进行比较输出判断信号；所述控制器，用于接收判断信号，输出提示控制信号和相应的告警信号；所述电源单元，用于产生和输出多个电压等级的转换电压，提供电源。控制器和第二控制都选用STM32F407VET6，方便控制器之间的通讯。如图6，油雾检测器输出信号经过U7A电压跟随器后，然后通过放大器u7b放大倍数为1，然后输入模数转换器U8后进行输出，U8选用MCP3201-I/SN,输出为5.6.7脚，连接第二控制器。U7A和放大器u7b增加了输入阻抗，降低信号的干扰。U8的电压参考端选用了U6、型号为MCP1541T-I/TT，提高了转换的准确性。

[0032] 如图7，参考电压单元选用分压电阻R31-R35；R38-41，其中KEYUP、KEYDOWN、KEYENTER、KEYCANCEL、KEYSETUP、JKUP、JKDOWN、JKENTER、JKCANCEL和JKSETUP为参考点，与第二控制器连接。

[0033] 进一步的，传感器控制单元还包括第二显示单元和第二存储单元，所述第二显示单元和第二存储单元与第二控制连接；所述第二显示单元用于显示所述传感器单元的输出信号。

[0034] 油雾探测器主控单元还包括显示单元、储存单元、通讯接口、输出控制单元和报警单元；所述显示单元、储存单元、通讯接口、输出控制单元和报警单元分别与所述控制器连接；所述报警单元用于执行告警信号的报警功能；报警单元如图8，BELL out端连接控制器和第二控制器，发出报警提示音。

[0035] 输出控制单元用于将提示控制信号隔离输出。所述控制器和第二控制器通过CAN总线进行通信。CAN总线选用SN65HVD230D芯片进行实施。显示单元选用OLED-0.96-30PIN，用于显示各监测点的油雾浓度、温度和工作状态。每屏最多显示10通道的监测信息，每隔5秒自动翻屏。在正常工作状态下，油雾探测器主控单元面板上的工作指示灯显示为红色闪烁状态。第二显示单元选用DC-LCD4.3进行显示，在第二控制器与DC-LCD4.3显示单元之间通过SP3232EEN通讯单元进行连接，提高DC-LCD4.3显示单元的显示效果。第二存储单元包括Micro SD卡储存器和集成IC存储器。所述控制连接有独立晶振单元，晶振单元包括第一电源单元U4、电池备用电源CF1和晶振芯片U14，晶振芯片U14为DS1339U-3，晶振芯片U14的参考电压端VBAT连接电池备用电源CF1的输出端，第一电源单元U4通过二极管D6连接晶振芯片U14的参考电压端VBAT。如图9所示，第一电源单元U4选用HT7536-1。

[0036] 进一步的，所述通讯接口包括USB接口和RS485通信单元。RS485通信单元选用SP3485EN，RS485通讯采用两线制信号传输方式，标准modbus协议，与PLC或计算机等组网方便，信号传输距离可达1000米以上。RS485通讯电缆：在低速、短距离、无干扰的场合，可以采用普通的双绞线；而在高速、长距离传输时，则必须采用RS485专用电缆(STP-120Ω(for RS485&CAN)one pair 18AWG)；在干扰恶劣的环境下还应采用铠装型双绞屏蔽电缆(ASTP-120Ω(for RS485&CAN)one pair 18AWG)。油雾浓度传感器控制单元与油雾探测器主控单元除了使用CAN总线，也可以通过RS485总线进行信号传输，最多可以连接20只传感器控制单元，在多台柴油机组合应用时，能够降低应用成本，简化安装。各缸传感器分别连续采集油雾浓度和温度信号，通过RS485总线传输到油雾探测器主控单元进行逻辑分析运算，当油雾浓度或温度超过设定标准时，控制器发出预警信号，严重时则发出报警信号并输出停机控制信号。同时，LCD液晶显示屏锁定显示油雾浓度超标的缸号、油雾浓度或温度检测值和报警状态。

[0037] 进一步的，所述提示控制信号包括停车电磁阀触发信号、外接报警器触发信号、本机故障报警器触发信号和温度报警器触发信号。这四个信号从控制器发出，通过U6，型号为ULN2003AD，隔离驱动器，然后分别通过K1-K4四个继电器连接到接线端子J2进行输出。然后连接在将柴油上执行元件进行控制。如停车电磁阀、外接报警器(预警)、本机故障报警器和外接报警器(温度高报警)等。进一步的，所述传感器包括油雾分离器和油雾浓度传感器。

[0038] 如图10所示，电源单元主要包括变压器T1、降压芯片U2选用LM2596S-ADJ和降压芯片U3选用MP1470GJ，这些都是常用的电压调节芯片，变压器T1输出24V的引出电压点TP1，降压芯片U2的输出端引出12V的电压引出点TP2,降压芯片U3引出5v的电压引出点TP3，当然还可以选用AZ1117D-3.3型号芯片将5V转换为3.3V；选用MP1470GJ将12V的电压转换为7V的电压。这些不同的电压为油雾探测器各个用电单元提供电源支持。

[0039] 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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