移動電站便攜式綜合檢測診斷裝置及方法制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種移動電站便攜式綜合檢測診斷裝置及方法，包括傳感器單元、采集處理單元、無線通訊模塊、工控主板，電站電氣性能測試模塊通過無線通訊電路和USB通訊電路與工控主板通訊，發動機性能測試模塊由單片機處理后通過串口與工控主板進行通訊，工控主板上設有傳感器單元接口、波形分析模塊接口和電壓電流采集模塊接口。本發明專利技術是集傳感器采集技術、USB無線跳頻通訊技術、信息檢測與處理技術、嵌入式計算機軟硬件技術、虛擬儀器技術、維修理論、電站電子專家系統等于一體，依托軟件平臺和硬件平臺，完成對電氣性能和發動機綜合性能的診斷、測試、分析和數據管理。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種檢測診斷系統，具體涉及一種電站綜合檢測診斷裝置和方法。
技術介紹
移動電站作為野外條件下重要的能源供應源，它的技術狀態的好壞直接影響受電設備效能。當前移動電站維修設備復雜、智能化程度低、通用性實用性不高、機動性差等問題比較突出，而且隨著新型高技術移動電站入市，其技術越來越先進，具有的功能越來越強，系統構成的復雜性和集成度越來越高。但與新型移動電站相適應的綜合性、系統性的移動電站保障檢測設備尚屬空白
技術實現思路
針對上述問題，本專利技術提出一種移動電站便攜式綜合檢測診斷裝置和方法，本專利技術依托軟件平臺和硬件平臺，能夠完成電站電氣性能和發動機綜合性能的診斷、測試、分析和數據管理。為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案如下移動電站便攜式綜合檢測診斷裝置，包括傳感器單元、采集處理單元、無線通訊模塊、工控主板， 傳感器單元至少包括三相電壓電流傳感器、缸壓傳感器、油壓傳感器、齒輪傳感器、柴油標志缸傳感器、汽油標志缸傳感器、次級高壓傳感器、電流傳感器、正時燈傳感器， 采集處理單元至少包括電站電氣性能測試模塊、發動機性能測試模塊、波形分析模塊、電壓電流采集模塊， 電站電氣性能測試模塊包括三相電壓電流取樣衰減變換電路和三相電能計量電路模塊，三相電能計量電路模塊采用芯片U04 ATT7022E, 發動機性能測試模塊包括缸壓信號輸入整形放大電路，油壓信號輸入整形放大電路，齒輪脈沖整形電路，次級高壓脈沖采集電路，電瓶電壓電流采集電路，汽油標志缸和柴油標志缸整形適配電路，集成AD采樣功能的MCU控制采集電路， 無線通訊模塊采用USB無線跳頻通訊模塊，包括微控制器STC89C58、無線通訊電路和USB通訊電路，無線通訊電路采用無線收發芯片NRF2401，USB通訊電路采用HHUSBD12，無線通訊電路接收電站電氣性能測試模塊測量的參數，發送至微控制器STC89C58，微控制器STC89C58控制采集所需要的電量數據并通過USB通訊電路送到工控主板， 發動機性能測試模塊由單片機處理后通過串口與工控主板進行通訊， 工控主板上設有傳感器單元接口、波形分析模塊接口和電壓電流采集模塊接口。電站電氣性能測試包括三相電壓電流采集電路及三相電壓電流取樣衰減電路等，通過連接交流電壓連接線和交流電流傳感器采集電壓電流信號，然后經三相電壓電流取樣衰減電路變換成需要的電壓電流信號，進入高精度多功能三相電能計量模塊，由微處理器控制采集所需要的電量數據，然后通過無線跳頻通訊模塊送到工控主板，由應用軟件進行電量數據的判斷推理，并計算出八項電氣性能指標和標準進行對比，然后形成測試診斷報告以排除故障。三相交流電壓信號通過測試夾CZOl進入取樣變壓器T01，T02, T03取樣，再經過衰減電阻進入三相電能計量芯片U04 ATT7022E的電壓差動輸入通道，三相交流電流信號通過卡式電流傳感器101，102，103，104取樣，再經過對地10歐電阻將電流信號變換為電壓信號進入三相電能計量芯片U04 ATT7022E的電流差動輸入通道，U04 ATT7022E是一顆多功能高精度的三相電能專用計量芯片，適用于三相三線和三相四線應用。集成了 7路二階sigma-delta ADC、參考電壓電路以及所有功率、能量、有效值、功率因數及頻率測量的數字信號處理等電路，能夠測量各相以及合相的有功功率、無功功率、視在功率、有功能量及無功能量，同時還能測量各相電流、電壓有效值、功率因數、相角、頻率等參數，充分滿足三相復費率多功能電能表的需求。支持全數字域的增益、相位校正，瞬時有功、無功功率信息，可直接進行誤差校正。通過SPI接口與單片機UOl STC89C52之間進行計量及校表參數的傳遞，單片機UOl STC89C52將測量的各相以及合相的有功功率、無功功率、視在功率、有功能量及無功能量，各相電流、電壓有效值、功率因數、相角、頻率等參數通過無線訊芯片U02NRF2401或USB通訊芯片U03 PDIUSBD12送到工控主板由應用軟件進行分析處理并計算出八項電氣性能指標。 發動機性能測試包括缸壓信號輸入整形放大電路，油壓信號輸入整形放大電路，齒輪脈沖整形電路，次級高壓脈沖采集電路，電瓶電壓電流采集電路，汽油標志缸和柴油標志缸整形適配電路，集成AD采樣功能的MCU控制采集電路等。通過連接不同的傳感器，調用不同的應用程序和對應的測試數據庫，完成對發動機性能各測試項目的信號采集，檢測診斷，并形成測試診斷報告以排除故障。缸壓傳感器測試發動機的氣缸壓力和渦輪增壓壓力，油壓傳感器測試柴油發動機高壓油管中的燃油壓力來獲取高壓油泵的供油波形以及噴油器的開啟油壓和關閉油壓，采集到的信號一路經WOl平衡電位器至可變增益放大器U07 AD620放大，再經過U05A LF412二次放大，一路直接進入UOl 12C5A16S2單片機AD取樣，另一路經過比較器U09 LM393至U04A 4538整形形成脈沖至單片機提供轉速采集信號。齒輪傳感器感應發動機飛輪的齒脈沖來提供轉速信號，傳感器信號經過U03B LF412放大至U06A 4538整形形成脈沖信號至單片機提供轉速采集信號。次級高壓傳感器通過電容感應方式提取汽油機分缸高壓線或中央高壓線的點火電壓和信號波形，電瓶電壓傳感器測試發動機起動電壓，電瓶電流傳感器測試發動機起動電流，分別經過相應的電阻衰減電路至UOl 12C5A16S2單片機AD取樣。汽油標志缸傳感器感應汽油機高壓點火脈沖來提供轉速和標志缸信號，經運放Ull LM2904放大整形形成標志缸信號至UOl 12C5A16S2單片機。柴油標志缸傳感器采用外卡感應柴油發動機高壓油管中的燃油脈動信號獲取發動機噴油波形、轉速和標志缸信號。信號經LM383四級放大調整形成波形、轉速和標志缸信號至UOl 12C5A16S2單片機。正時燈控制電路通過控制正時燈，測試發動機的噴油提前角，將正時燈接好后，起動發動機并穩定在某一轉速，按住正時燈閃光鍵正時燈開始閃爍，將閃爍光對準飛輪殼或機體前端面上的固定指針，調節正時燈上的“ + 一”按鍵，使飛輪或曲軸皮帶盤上的標記逐漸與固定指針對齊，通過UOl12C5A16S2單片機對“ + ” “一”按鍵的采集控制算出噴油提前角。USB無線跳頻通訊模塊包括微控制器STC89C58，NRF2401芯片和PDIUSBD12芯片，NRF2401是單芯片無線收發芯片，工作于2. 4GHz 2. 5GHz頻率段。芯片包括一個完全集成的頻率合成器，功率放大器，晶體振蕩器和調制器。發射功率和工作頻率等工作參數可以很容易的通過3線SPI端口完成。極低的電流消耗，在_5dBm的輸出功率時僅為10. 5mA，在接收模式時僅為18mA。PDIUSBD12是一款性價比很高的USB器件。它通常用作微控制器系統中實現與微控制器進行通信的高速通用并行接口。它還支持本地的DMA傳輸。所具有的低掛起功耗連同LazyClock輸出可以滿足使用ACPI、OnNOW和USB電源管理的要求。低的操作功耗可以應用于使用總線供電的外設。由微控制器STC89C58，NRF2401芯片和TOIUSBD12芯片組成的USB無線跳頻通訊模塊，固件程序采用直接擴頻序列、交互式網狀分時通訊模式，輻射功率ImW —10 m本文檔來自技高網...

【技術保護點】
移動電站便攜式綜合檢測診斷裝置，其特征在于：包括傳感器單元、采集處理單元、無線通訊模塊、工控主板，傳感器單元至少包括三相電壓電流傳感器、缸壓傳感器、油壓傳感器、齒輪傳感器、柴油標志缸傳感器、汽油標志缸傳感器、次級高壓傳感器、電流傳感器、正時燈傳感器，采集處理單元至少包括電站電氣性能測試模塊、發動機性能測試模塊、波形分析模塊、電壓電流采集模塊，電站電氣性能測試模塊包括三相電壓電流取樣衰減變換電路和三相電能計量電路模塊，三相電能計量電路模塊采用芯片U04？ATT7022E，發動機性能測試模塊包括缸壓信號輸入整形放大電路，油壓信號輸入整形放大電路，齒輪脈沖整形電路，次級高壓脈沖采集電路，電瓶電壓電流采集電路，汽油標志缸和柴油標志缸整形適配電路，集成AD采樣功能的MCU控制采集電路，無線通訊模塊采用USB無線跳頻通訊模塊，包括微控制器STC89C58、無線通訊電路和USB通訊電路，無線通訊電路采用無線收發芯片NRF2401，USB通訊電路采用PDIUSBD12，無線通訊電路接收電站電氣性能測試模塊測量的參數，發送至微控制器STC89C58，微控制器STC89C58控制采集所需要的電量數據并通過USB通訊電路送到工控主板，？發動機性能測試模塊由單片機處理后通過串口與工控主板進行通訊，工控主板上設有傳感器單元接口、波形分析模塊接口和電壓電流采集模塊接口。...

【技術特征摘要】
1.移動電站便攜式綜合檢測診斷裝置，其特征在于包括傳感器單元、采集處理單元、無線通訊模塊、工控主板， 傳感器單元至少包括三相電壓電流傳感器、缸壓傳感器、油壓傳感器、齒輪傳感器、柴油標志缸傳感器、汽油標志缸傳感器、次級高壓傳感器、電流傳感器、正時燈傳感器， 采集處理單元至少包括電站電氣性能測試模塊、發動機性能測試模塊、波形分析模塊、電壓電流采集模塊， 電站電氣性能測試模塊包括三相電壓電流取樣衰減變換電路和三相電能計量電路模塊，三相電能計量電路模塊采用芯片U04 ATT7022E, 發動機性能測試模塊包括缸壓信號輸入整形放大電路，油壓信號輸入整形放大電路，齒輪脈沖整形電路，次級高壓脈沖采集電路，電瓶電壓電流采集電路，汽油標志缸和柴油標志缸整形適配電路，集成AD采樣功能的MCU控制采集電路， 無線通訊模塊采用USB無線跳頻通訊模塊，包括微控制器STC89C58、無線通訊電路和USB通訊電路，無線通訊電路采用無線收發芯片NRF2401，USB通訊電路采用HHUSBD12，無線通訊電路接收電站電氣性能測試模塊測量的參數，發送至微控制器STC89C58，微控制器STC89C58控制采集所需要的電量數據并通過USB通訊電路送到工控主板， 發動機性能測試模塊由單片機處理后通過串口與工控主板進行通訊，工控主板上設有傳感器單元接口、波形分析模塊接口和電壓電流采集模塊接口。2.移動電站便攜式綜合檢測診斷方法，其特征在于對電站和發動機檢測診斷的步驟為 a、將系統、虛擬檢測設備、后臺數據庫初始化，選擇待測電站，如需添加新的待測電站，可添加該待測電站的數據庫，設置電站參數，進行電氣性能檢測和發動機性能檢測； b、電氣性能檢測將電氣性能檢測電纜一端連接電站測試端,一端連接電氣性能測試模塊，測試模塊開關置于“電站”，啟動交流發電機，選擇發動機類別、標定電壓、標定頻率和負載，選擇測量項目，點擊診斷系統“開始測量”即開始按照設置好的參數進行測試， 空載指標測量使設備處于空載狀態，啟動虛擬儀器采集數據，電站電氣性能測試模塊將數據轉換為所需指標， 穩態指標測量連...

【專利技術屬性】
技術研發人員：韓衛東，姜恒，崔海波，王小濤，李健，位軍，趙志東，白兆虎，賈威，
申請(專利權)人：中國人民解放軍濟南軍區軍械雷達修理所，
類型：發明
國別省市：