專利名稱：移動電站便攜式綜合檢測診斷裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測診斷系統(tǒng)，具體涉及一種電站綜合檢測診斷裝置和方法。
背景技術(shù)：
移動電站作為野外條件下重要的能源供應(yīng)源，它的技術(shù)狀態(tài)的好壞直接影響受電設(shè)備效能。當前移動電站維修設(shè)備復(fù)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(shù)移動電站入市，其技術(shù)越來越先進，具有的功能越來越強，系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜性和集成度越來越高。但與新型移動電站相適應(yīng)的綜合性、系統(tǒng)性的移動電站保障檢測設(shè)備尚屬空白
發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提出一種移動電站便攜式綜合檢測診斷裝置和方法，本發(fā)明依托軟件平臺和硬件平臺，能夠完成電站電氣性能和發(fā)動機綜合性能的診斷、測試、分析和數(shù)據(jù)管理。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)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(fā)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(fā)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(fā)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(shù)，發(fā)送至微控制器STC89C58，微控制器STC89C58控制采集所需要的電量數(shù)據(jù)并通過USB通訊電路送到工控主板，
發(fā)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(shè)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(jīng)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(shù)據(jù)，然后通過無線跳頻通訊模塊送到工控主板，由應(yīng)用軟件進行電量數(shù)據(jù)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(jīng)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(jīng)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(yīng)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(shù)及頻率測量的數(shù)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(shù)、相角、頻率等參數(shù)，充分滿足三相復(fù)費率多功能電能表的需求。支持全數(shù)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(shù)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(shù)、相角、頻率等參數(shù)通過無線訊芯片U02NRF2401或USB通訊芯片U03 PDIUSBD12送到工控主板由應(yīng)用軟件進行分析處理并計算出八項電氣性能指標。 發(fā)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(diào)用不同的應(yīng)用程序和對應(yīng)的測試數(shù)據(jù)庫，完成對發(fā)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(fā)動機的氣缸壓力和渦輪增壓壓力，油壓傳感器測試柴油發(fā)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(guān)閉油壓，采集到的信號一路經(jīng)WOl平衡電位器至可變增益放大器U07 AD620放大，再經(jīng)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(jīng)過比較器U09 LM393至U04A 4538整形形成脈沖至單片機提供轉(zhuǎn)速采集信號。齒輪傳感器感應(yīng)發(fā)動機飛輪的齒脈沖來提供轉(zhuǎn)速信號，傳感器信號經(jīng)過U03B LF412放大至U06A 4538整形形成脈沖信號至單片機提供轉(zhuǎn)速采集信號。次級高壓傳感器通過電容感應(yīng)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(fā)動機起動電壓，電瓶電流傳感器測試發(fā)動機起動電流，分別經(jīng)過相應(yīng)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(yīng)汽油機高壓點火脈沖來提供轉(zhuǎn)速和標志缸信號，經(jīng)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(yīng)柴油發(fā)動機高壓油管中的燃油脈動信號獲取發(fā)動機噴油波形、轉(zhuǎn)速和標志缸信號。信號經(jīng)LM383四級放大調(diào)整形成波形、轉(zhuǎn)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(fā)動機的噴油提前角，將正時燈接好后，起動發(fā)動機并穩(wěn)定在某一轉(zhuǎn)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(diào)節(jié)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(fā)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(diào)制器。發(fā)射功率和工作頻率等工作參數(shù)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(tǒng)中實現(xiàn)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(yīng)用于使用總線供電的外設(shè)。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(wǎng)狀分時通訊模式，輻射功率ImW —10 mW，通信數(shù)據(jù)通過特殊加密和內(nèi)置了 CRC糾檢錯硬件電路和協(xié)議，使得數(shù)據(jù)傳輸安全穩(wěn)定可靠。對電站和發(fā)動機檢測診斷的步驟為
a、將系統(tǒng)、虛擬檢測設(shè)備、后臺數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫，設(shè)置電站參數(shù)，進行電氣性能檢測和發(fā)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(guān)置于“電站”，啟動交流發(fā)電機，選擇發(fā)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(tǒng)“開始測量”即開始按照設(shè)置好的參數(shù)進行測試，
空載指標測量使設(shè)備處于空載狀態(tài)，啟動虛擬儀器采集數(shù)據(jù)，電站電氣性能測試模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需指標，
穩(wěn)態(tài)指標測量連接待測發(fā)動機，啟動虛擬儀器采集數(shù)據(jù)，電站電氣性能測試模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需指標，
瞬態(tài)指標測量連接待測發(fā)動機，啟動虛擬儀器采集數(shù)據(jù)，測量空載數(shù)據(jù)，至少加載20%、50%、75%、100%,測量相應(yīng)數(shù)據(jù)，電站電氣性能測試模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需指標，
測試完成后保存測量結(jié)果，形成測量報表；
C、發(fā)動機性能檢測選擇發(fā)動機類別，設(shè)定發(fā)動機缸數(shù)、飛輪齒數(shù)、測功上限和下限、轉(zhuǎn)動慣量、測試轉(zhuǎn)速、充電系數(shù)和效率系數(shù)，選擇測量項目，按所選測量項目流程完成測量，包括發(fā)動機起動性能檢測、發(fā)動機動力性能檢測、發(fā)動機噴油性能檢測、缸壓檢測、正時燈檢測、點火性能檢測，
發(fā)動機起動性能檢測通過觀察起動電流波形分析各缸的相對缸壓，對蓄電池電壓、起動和充電進行測試，選擇測試項目，啟動虛擬儀器電流傳感器，采集并計算相應(yīng)參數(shù)蓄電池電壓、起動電壓、最大壓降、起動電流、起動轉(zhuǎn)速，以及蓄電池內(nèi)阻、充電電壓、充電電流、充電轉(zhuǎn)速，顯示各項參數(shù)的波形，
蓄電池電壓測試發(fā)動機熄火后連接電流傳感器，選擇蓄電池電壓測試，開始測量，顯示各項參數(shù)的波形，
起動測試發(fā)動機熄火后連接電流傳感器和電壓夾，選擇起動測試，開始測量，系統(tǒng)進入等待狀態(tài)，連續(xù)起動發(fā)動機，當系統(tǒng)狀態(tài)顯示紅色，停止起動，測試結(jié)束，顯示各項參數(shù)的波形，
充電測試發(fā)動機熄火后連接電流傳感器、電壓夾、柴油標志缸傳感器、汽油標志缸傳感器，發(fā)動機熄火時先測一次蓄電池電壓然后起動發(fā)動機并穩(wěn)定專屬，選擇充電測試，開始測量，顯示各項參數(shù)的波形，
發(fā)動機動力性能檢測包括無負荷測功和缸貢獻率的檢測，選擇測試項目，選擇轉(zhuǎn)速源標志缸信號、蓄電池充電信號或齒輪信號，啟動虛擬儀器，采集并計算參數(shù)實時轉(zhuǎn)速、加速時間、平均功率、最大功率、最大扭矩、最高轉(zhuǎn)速、最低轉(zhuǎn)速，顯示各項參數(shù)的波形，
無負荷測功發(fā)動機熄火后連接傳感器，若選擇“蓄電池充電信號”做轉(zhuǎn)速源，則不需要連接傳感器；若選擇“標志缸信號”做轉(zhuǎn)速源，則需要連接柴油標志缸傳感器或汽油標志缸傳感器；若選擇“齒輪信號”做轉(zhuǎn)速源，則需要連接齒輪傳感器，開始測量，發(fā)動機在怠速時，急速將油門開到最大，發(fā)動機轉(zhuǎn)速急速上升，當轉(zhuǎn)速超過測功上限設(shè)定值時測試結(jié)束，將油門回位，
缸貢獻率發(fā)動機熄火后連接傳感器，發(fā)動機起動后穩(wěn)定在某一轉(zhuǎn)速下，開始測量，發(fā)動機噴油性能檢測通過柴油標志缸傳感器連接到噴油器附近的油管，感應(yīng)噴油時產(chǎn)生的高頻振動信號，對噴油均勻性進行檢測，通過油壓傳感器對噴油壓力進行檢測，啟動虛擬示波器、依次采集各缸噴油波形信息，并在屏幕上對各缸波形進行對比，啟動虛擬儀器柴油標志缸傳感器，采集并計算參數(shù)轉(zhuǎn)速、單次峰值、開啟油壓和關(guān)閉油壓，
噴油均勻性檢測將柴油標志缸傳感器連接到噴油器附近的油管上，感應(yīng)噴油時產(chǎn) 生的高頻振動信號，開始測量，依次采集各缸噴油波形信息，并在屏幕上對各缸波形進行對t匕，選擇至少一個缸進行測試，測試完畢后可選擇多缸波形合成比較進行診斷，
噴油壓力檢測發(fā)動機熄火后連接油壓傳感器和柴油標志缸傳感器，開始測量，
缸壓檢測對氣缸壓縮壓力和缸壓法提前角進行檢測，選擇測試項目，調(diào)用虛擬示波器、依次采集各缸缸壓波形信息，并在屏幕上對各缸波形進行對比，用虛擬儀器缸壓傳感器采集并計算參數(shù)最高缸壓、峰值缸壓、起動轉(zhuǎn)速、動態(tài)轉(zhuǎn)速、缸壓提前角，
通過缸壓傳感器精確感應(yīng)氣缸壓力值，并對氣缸壓縮過程的波形進行處理，取出每次的峰值，即峰值缸壓，并將最高的峰值保留，即最高缸壓，在發(fā)動機熄火后連接缸壓傳感器進行測量。正時燈檢測預(yù)設(shè)提前角，分別在高、中、低三種轉(zhuǎn)速下，用虛擬儀器正時燈傳感器和柴油標志缸傳感器，采集轉(zhuǎn)速和提前角，
連接柴油標志缸傳感器和正時燈，開始測量，起動發(fā)動機使發(fā)動機穩(wěn)定在某一轉(zhuǎn)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刻度，調(diào)節(jié)正時燈，使飛輪或曲軸皮帶盤上的標記逐漸與固定指針對齊，保存當前提前角和轉(zhuǎn)速并跳轉(zhuǎn)至下一轉(zhuǎn)速進行測試。點火性能檢測啟動虛擬儀器次級高壓傳感器和汽油標志缸傳感器，采集次級高壓、轉(zhuǎn)速、缸期。連接次級高壓傳感器和汽油標志缸傳感器，發(fā)動機起動后，顯示次級點火信號波形，缸期表示將所有缸都做功一次的周期除以缸數(shù)。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明是集傳感器采集技術(shù)、USB無線跳頻通訊技術(shù)、信息檢測與處理技術(shù)、嵌入式計算機軟硬件技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)、維修理論、電站電子專家系統(tǒng)等于一體的對電站性能和柴油、汽油發(fā)動機綜合性能的專用檢測設(shè)備，依托軟件平臺和硬件平臺完成電氣性能和發(fā)動機綜合性能的診斷、測試、分析和數(shù)據(jù)管理等功能。為電站的動態(tài)健康監(jiān)測、亞健康追蹤、故障診斷、維修養(yǎng)護效果檢定提供了快速、簡捷的測試手段，作為設(shè)備管理、檢定、維修保養(yǎng)的必備工具，廣泛適應(yīng)于發(fā)動機電站、汽車、工程機械、農(nóng)業(yè)機械、船舶以及軍事裝備的生產(chǎn)、管理、應(yīng)用、檢測、維修、保養(yǎng)、科研、教學(xué)等各個領(lǐng)域。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行輔助說明
圖I是本發(fā)明實施例電站電氣性能測試模塊的結(jié)構(gòu)框 圖2是本發(fā)明實施例發(fā)動機性能測試模塊的結(jié)構(gòu)框 圖3為本發(fā)明實施例電站電氣性能檢測流程 圖4為本發(fā)明實施例電站電氣性能空載指標檢測流程 圖5為本發(fā)明實施例電站電氣性能穩(wěn)態(tài)指標檢測流程 圖6為本發(fā)明實施例電站電氣性能瞬態(tài)指標檢測流程圖；
圖7為本發(fā)明實施例發(fā)動機性能檢測流程 圖8為本發(fā)明實施例發(fā)動機起動性能檢測流程 圖9為本發(fā)明實施例發(fā)動機動力性能檢測流程 圖10為本發(fā)明實施例發(fā)動機噴油性能檢測流程 圖11為本發(fā)明實施例發(fā)動機缸壓性能檢測流程 圖12為本發(fā)明實施例發(fā)動機正時燈性能檢測流程 圖13為本發(fā)明實施例發(fā)動機點火性能檢測流程具體實施例方式a、將系統(tǒng)、虛擬檢測設(shè)備、后臺數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫，設(shè)置電站參數(shù)，進行電氣性能檢測和發(fā)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(guān)置于“電站”，啟動交流發(fā)電機，選擇發(fā)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(tǒng)“開始測量”即開始按照設(shè)置好的參數(shù)進行測試，
空載指標測量使設(shè)備處于空載狀態(tài)，啟動虛擬儀器采集數(shù)據(jù)，電站電氣性能測試模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需指標，
穩(wěn)態(tài)指標測量連接待測發(fā)動機，啟動虛擬儀器采集數(shù)據(jù)，電站電氣性能測試模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需指標，
瞬態(tài)指標測量連接待測發(fā)動機，啟動虛擬儀器采集數(shù)據(jù)，測量空載數(shù)據(jù)，至少加載20%、50%、75%、100%,測量相應(yīng)數(shù)據(jù)，電站電氣性能測試模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需指標，
測試完成后保存測量結(jié)果，形成測量報表；
C、發(fā)動機性能檢測選擇發(fā)動機類別，設(shè)定發(fā)動機缸數(shù)、飛輪齒數(shù)、測功上限和下限、轉(zhuǎn)動慣量、測試轉(zhuǎn)速、充電系數(shù)和效率系數(shù)，選擇測量項目，按所選測量項目流程完成測量，包括發(fā)動機起動性能檢測、發(fā)動機動力性能檢測、發(fā)動機噴油性能檢測、缸壓檢測、正時燈檢測、點火性能檢測，
發(fā)動機起動性能檢測通過觀察起動電流波形分析各缸的相對缸壓，對蓄電池電壓、起動和充電進行測試，選擇測試項目，啟動虛擬儀器電流傳感器，采集并計算相應(yīng)參數(shù)蓄電池電壓、起動電壓、最大壓降、起動電流、起動轉(zhuǎn)速，以及蓄電池內(nèi)阻、充電電壓、充電電流、充電轉(zhuǎn)速，顯示各項參數(shù)的波形，
蓄電池電壓測試發(fā)動機熄火后連接電流傳感器，選擇蓄電池電壓測試，開始測量，顯示各項參數(shù)的波形，
起動測試:發(fā)動機熄火后連接電流傳感器和電壓夾，選擇起動測試，開始測量，系統(tǒng)進入等待狀態(tài)，連續(xù)起動發(fā)動機，當系統(tǒng)狀態(tài)顯示紅色，停止起動，測試結(jié)束，顯示各項參數(shù)的波形，
充電測試發(fā)動機熄火后連接電流傳感器、電壓夾、柴油標志缸傳感器、汽油標志缸傳感器，發(fā)動機熄火時先測一次蓄電池電壓然后起動發(fā)動機并穩(wěn)定專屬，選擇充電測試，開始測量，顯示各項參數(shù)的波形，
發(fā)動機動力性能檢測包括無負荷測功和缸貢獻率的檢測，選擇測試項目，選擇轉(zhuǎn)速源標志缸信號、蓄電池充電信號或齒輪信號，啟動虛擬儀器，采集并計算參數(shù)實時轉(zhuǎn)速、加速時間、平均功率、最大功率、最大扭矩、最高轉(zhuǎn)速、最低轉(zhuǎn)速，顯示各項參數(shù)的波形，
無負荷測功發(fā)動機熄火后連接傳感器，若選擇“蓄電池充電信號”做轉(zhuǎn)速源，則不需要連接傳感器；若選擇“標志缸信號”做轉(zhuǎn)速源，則需要連接柴油標志缸傳感器或汽 油標志缸傳感器；若選擇“齒輪信號”做轉(zhuǎn)速源，則需要連接齒輪傳感器，開始測量，發(fā)動機在怠速時，急速將油門開到最大，發(fā)動機轉(zhuǎn)速急速上升，當轉(zhuǎn)速超過測功上限設(shè)定值時測試結(jié)束，將油門回位，
缸貢獻率發(fā)動機熄火后連接傳感器，發(fā)動機起動后穩(wěn)定在某一轉(zhuǎn)速下，開始測量，發(fā)動機噴油性能檢測通過柴油標志缸傳感器連接到噴油器附近的油管，感應(yīng)噴油時產(chǎn)生的高頻振動信號，對噴油均勻性進行檢測，通過油壓傳感器對噴油壓力進行檢測，啟動虛擬示波器、依次采集各缸噴油波形信息，并在屏幕上對各缸波形進行對比，啟動虛擬儀器柴油標志缸傳感器，采集并計算參數(shù)轉(zhuǎn)速、單次峰值、開啟油壓和關(guān)閉油壓，
噴油均勻性檢測將柴油標志缸傳感器連接到噴油器附近的油管上，感應(yīng)噴油時產(chǎn)生的高頻振動信號，開始測量，依次采集各缸噴油波形信息，并在屏幕上對各缸波形進行對t匕，選擇至少一個缸進行測試，測試完畢后可選擇多缸波形合成比較進行診斷，
噴油壓力檢測發(fā)動機熄火后連接油壓傳感器和柴油標志缸傳感器，開始測量，
缸壓檢測對氣缸壓縮壓力和缸壓法提前角進行檢測，選擇測試項目，調(diào)用虛擬示波器、依次采集各缸缸壓波形信息，并在屏幕上對各缸波形進行對比，用虛擬儀器缸壓傳感器采集并計算參數(shù)最高缸壓、峰值缸壓、起動轉(zhuǎn)速、動態(tài)轉(zhuǎn)速、缸壓提前角，
通過缸壓傳感器精確感應(yīng)氣缸壓力值，并對氣缸壓縮過程的波形進行處理，取出每次的峰值，即峰值缸壓，并將最高的峰值保留，即最高缸壓，在發(fā)動機熄火后連接缸壓傳感器進行測量。正時燈檢測預(yù)設(shè)提前角，分別在高、中、低三種轉(zhuǎn)速下，用虛擬儀器正時燈傳感器和柴油標志缸傳感器，采集轉(zhuǎn)速和提前角，
連接柴油標志缸傳感器和正時燈，開始測量，起動發(fā)動機使發(fā)動機穩(wěn)定在某一轉(zhuǎn)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刻度，調(diào)節(jié)正時燈，使飛輪或曲軸皮帶盤上的標記逐漸與固定指針對齊，保存當前提前角和轉(zhuǎn)速并跳轉(zhuǎn)至下一轉(zhuǎn)速進行測試。點火性能檢測啟動虛擬儀器次級高壓傳感器和汽油標志缸傳感器，采集次級高壓、轉(zhuǎn)速、缸期。連接次級高壓傳感器和汽油標志缸傳感器，發(fā)動機起動后，顯示次級點火信號波形，缸期表示將所有缸都做功一次的周期除以缸數(shù)。
權(quán)利要求
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(fā)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(fā)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(fā)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(shù)，發(fā)送至微控制器STC89C58，微控制器STC89C58控制采集所需要的電量數(shù)據(jù)并通過USB通訊電路送到工控主板， 發(fā)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(shè)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(fā)動機檢測診斷的步驟為 a、將系統(tǒng)、虛擬檢測設(shè)備、后臺數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫，設(shè)置電站參數(shù)，進行電氣性能檢測和發(fā)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(guān)置于“電站”，啟動交流發(fā)電機，選擇發(fā)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(tǒng)“開始測量”即開始按照設(shè)置好的參數(shù)進行測試， 空載指標測量使設(shè)備處于空載狀態(tài)，啟動虛擬儀器采集數(shù)據(jù)，電站電氣性能測試模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需指標， 穩(wěn)態(tài)指標測量連接待測發(fā)動機，啟動虛擬儀器采集數(shù)據(jù)，電站電氣性能測試模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需指標， 瞬態(tài)指標測量連接待測發(fā)動機，啟動虛擬儀器采集數(shù)據(jù)，測量空載數(shù)據(jù)，至少加載20%、50%、75%、100%,測量相應(yīng)數(shù)據(jù)，電站電氣性能測試模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需指標，測試完成后保存測量結(jié)果，形成測量報表； C、發(fā)動機性能檢測選擇發(fā)動機類別，設(shè)定發(fā)動機缸數(shù)、飛輪齒數(shù)、測功上限和下限、轉(zhuǎn)動慣量、測試轉(zhuǎn)速、充電系數(shù)和效率系數(shù)，選擇測量項目，按所選測量項目流程完成測量，包括發(fā)動機起動性能檢測、發(fā)動機動力性能檢測、發(fā)動機噴油性能檢測、缸壓檢測、正時燈檢測、點火性能檢測， 發(fā)動機起動性能檢測通過觀察起動電流波形分析各缸的相對缸壓，對蓄電池電壓、起動和充電進行測試，選擇測試項目，啟動虛擬儀器電流傳感器，采集并計算相應(yīng)參數(shù)蓄電池電壓、起動電壓、最大壓降、起動電流、起動轉(zhuǎn)速，以及蓄電池內(nèi)阻、充電電壓、充電電流、充電轉(zhuǎn)速，顯示各項參數(shù)的波形，發(fā)動機動力性能檢測包括無負荷測功和缸貢獻率的檢測，選擇測試項目，選擇轉(zhuǎn)速源標志缸信號、蓄電池充電信號或齒輪信號，啟動虛擬儀器，采集并計算參數(shù)實時轉(zhuǎn)速、加速時間、平均功率、最大功率、最大扭矩、最高轉(zhuǎn)速、最低轉(zhuǎn)速，顯示各項參數(shù)的波形， 發(fā)動機噴油性能檢測通過柴油標志缸傳感器連接到噴油器附近的油管，感應(yīng)噴油時產(chǎn)生的高頻振動信號，對噴油均勻性進行檢測，通過油壓傳感器對噴油壓力進行檢測，啟動虛擬示波器、依次采集各缸噴油波形信息，并在屏幕上對各缸波形進行對比，啟動虛擬儀器柴油標志缸傳感器，采集并計算參數(shù)轉(zhuǎn)速、單次峰值、開啟油壓和關(guān)閉油壓， 缸壓檢測對氣缸壓縮壓力和缸壓法提前角進行檢測，選擇測試項目，調(diào)用虛擬示波器、依次采集各缸缸壓波形信息，并在屏幕上對各缸波形進行對比，用虛擬儀器缸壓傳感器采集并計算參數(shù)最高缸壓、峰值缸壓、起動轉(zhuǎn)速、動態(tài)轉(zhuǎn)速、缸壓提前角， 正時燈檢測預(yù)設(shè)提前角，分別在高、中、低三種轉(zhuǎn)速下，用虛擬儀器正時燈傳感器和柴油標 志缸傳感器，采集轉(zhuǎn)速和提前角， 點火性能檢測啟動虛擬儀器次級高壓傳感器和汽油標志缸傳感器，采集次級高壓、轉(zhuǎn)速、缸期。
全文摘要
本發(fā)明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(fā)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(shè)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(fā)明是集傳感器采集技術(shù)、USB無線跳頻通訊技術(shù)、信息檢測與處理技術(shù)、嵌入式計算機軟硬件技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)、維修理論、電站電子專家系統(tǒng)等于一體，依托軟件平臺和硬件平臺，完成對電氣性能和發(fā)動機綜合性能的診斷、測試、分析和數(shù)據(jù)管理。
文檔編號G01R31/00GK102901887SQ20121032247
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月4日
發(fā)明者韓衛(wèi)東, 姜恒, 崔海波, 王小濤, 李健, 位軍, 趙志東, 白兆虎, 賈威 申請人:中國人民解放軍濟南軍區(qū)軍械雷達修理所