工程机械参数监测仪

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1、工程机械参数监测仪安世奇，曹湛江，马玉菊ANShi-qi，CAOZhan-jiang，MAYuju青岛科技大学自动化与电子工程学院，青岛266042AutomationandElectricalEngineeringInstitute,QingdaoUniversityofScience&Technology,Qingdao,266042,ChinaE-mail:anshiqi@126.comANShi-qi，CAOZhan-jiang，MAYuju.EngineeringMachineMonitorInstrumentAbstract:Thispaperintroduce

2、principleofengineeringmachinemonitorinstrument.Basedon8515microcomputer,samplinganddealingwithsignal,whichsensorsontheengineeringmachineexportto,canachievetheaim.Furthermorethestructureofhardwareandsoftwarearegiven.Keywords:microcomputer;monitorinstrument;sampledata摘要：本文介绍了工程机械参数监测仪的工作原理及功

3、能，以8515单片机为中心，通过对安装在推土机、拖拉机、装载机等工程机械上的各种传感器输出信号实时采集，数据处理并记录，实现了对工程机械工作状态的监测。同时详细介绍了监测仪的实现方法。关键词：单片机监测仪数据采集文献标识码：A中图分类号：TP2161引言各种工程机械，如：推土机、拖拉机、装载机等在工作中需要对其水温、油温、油压等一些参数进行实时监测，当被监测参数异常时，可进行报警提示工作人员注意或进行异常处理。而目前市场上大量销售和普遍使用的工程机械监测仪，其主要有两个缺陷：一是有些被监测参数容易受到工作环境的电磁干扰而经常产生跳变，发生误报警。二是只在线监测实际参数，不能

4、实时记录实际参数，当某一被监测参数超限引起工程机械发生故障时，很难依据监测的参数来查找故障原因。针对目前工程机械参数监测仪的不足，一方面在监测仪的抗干扰能力上采用一些新方法、新技术，提高监测仪的抗干扰能力，提高参数监测的精度，使监测仪的可靠性提高。另一方面设计了实时记录被监测参数的功能，当工程机械工作结束后，可通过本监测仪上的通信口与PC机或笔记本电脑连接起来，将工程机械实际工作时的被监测参数数据传送到PC机或笔记本电脑，如工程机械在工作中有故障发生，这些数据可供工程技术人员用来分析故障原因。本监测仪成本低，性能高，可靠性强，满足工程机械的实用要求。2监测仪工作原理及功能本

5、监测仪可同时监测工程机械的九种工作参数：（1）蓄电池电压；（2）发动机油压；（3）发动机油温；（4）制动气压；（5）冷却水温度；（6）变矩器油压；（7）变矩器油温；（8）制动油压；（9）发动机工作小时数（摩托小时）。同时，可以记录前八种参数的故障次数。本监测仪是通过对安装在工程机械上的水温、油温、油压等传感器输出信号硬件滤波、整形后，对各路信号实时进行A/D转换、数字滤波，再对所有实测值与设定的报警值相比较，判定工程机械的工作状态是否正常，如果状态异常，可通过报警电路及时输出声光报警信号，如果工作人员没有及时采取措施，经过一定的时间，监测仪能采用一定的控制措施，强制工程机械

6、停止工作，避免产生重大事故，这样就实现了对工作状态的实时监控。各路被监测参数的初始标定、测量范围及报警值都可通过键盘来设定来完成，报警后延时停车的时间也可由键盘设定。本监测仪还具有“黑匣子”的功能，其内部安装有256K字节的掉电保护存储器和带有万年历的实时时钟，当工程机械发生故障时，监测仪自动记录故障前后的工作状态数据和当时的时刻，既记录故障的日期、时间、各参数的峰值、均值以及累加次数，最大记录数为3000条。工程机械停止工作后，监测仪可通过其上的RS-232C串行通信接口与PC机或笔记本电脑连接起来，将工作过程中的被监测参数数据传送到PC机或笔记本电脑，供技术人员对工程机

7、械的工作状况进一步分析处理。若有故障发生时，可通过下载的数据对故障原因进行分析。3系统硬件结构本监测仪的硬件是以AT90S8515为主的单片机系统，图1是监测仪的结构框图。8515单片机信号1信号2信号8...整形电路滤波及保护电A/D转换电路显示及报警电路看门狗键盘通信接口存储器时钟电路图1监测仪结构框图AT90S8515单片机是美国ATMEL公司生产的8位单片机，采用AVRRISC结构，AVR核将32个工作寄存器和丰富的指令集联结在一起，所有工作寄存器都与ALU直接相连，允许在1个时钟周期内执行的单条指令同时访