專利名稱：移動(dòng)電站便攜式綜合檢測(cè)診斷裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)診斷系統(tǒng)，具體涉及一種電站綜合檢測(cè)診斷裝置和方法。
背景技術(shù)：
移動(dòng)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(dāng)前移動(dòng)電站維修設(shè)備復(fù)雜、智能化程度低、通用性實(shí)用性不高、機(jī)動(dòng)性差等問(wèn)題比較突出，而且隨著新型高技術(shù)移動(dòng)電站入市，其技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，具有的功能越來(lái)越強(qiáng)，系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜性和集成度越來(lái)越高。但與新型移動(dòng)電站相適應(yīng)的綜合性、系統(tǒng)性的移動(dòng)電站保障檢測(cè)設(shè)備尚屬空白
發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種移動(dòng)電站便攜式綜合檢測(cè)診斷裝置和方法，本發(fā)明依托軟件平臺(tái)和硬件平臺(tái)，能夠完成電站電氣性能和發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能的診斷、測(cè)試、分析和數(shù)據(jù)管理。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下移動(dòng)電站便攜式綜合檢測(cè)診斷裝置，包括傳感器單元、采集處理單元、無(wú)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(biāo)志缸傳感器、汽油標(biāo)志缸傳感器、次級(jí)高壓傳感器、電流傳感器、正時(shí)燈傳感器，
采集處理單元至少包括電站電氣性能測(cè)試模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試模塊、波形分析模塊、電壓電流采集模塊，
電站電氣性能測(cè)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(jì)量電路模塊，三相電能計(jì)量電路模塊采用芯片U04 ATT7022E,
發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試模塊包括缸壓信號(hào)輸入整形放大電路，油壓信號(hào)輸入整形放大電路，齒輪脈沖整形電路，次級(jí)高壓脈沖采集電路，電瓶電壓電流采集電路，汽油標(biāo)志缸和柴油標(biāo)志缸整形適配電路，集成AD采樣功能的MCU控制采集電路，
無(wú)線通訊模塊采用USB無(wú)線跳頻通訊模塊，包括微控制器STC89C58、無(wú)線通訊電路和USB通訊電路，無(wú)線通訊電路采用無(wú)線收發(fā)芯片NRF2401，USB通訊電路采用HHUSBD12，無(wú)線通訊電路接收電站電氣性能測(cè)試模塊測(cè)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(guò)USB通訊電路送到工控主板，
發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試模塊由單片機(jī)處理后通過(guò)串口與工控主板進(jìn)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(cè)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(guò)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(hào)，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(hào)，進(jìn)入高精度多功能三相電能計(jì)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(guò)無(wú)線跳頻通訊模塊送到工控主板，由應(yīng)用軟件進(jìn)行電量數(shù)據(jù)的判斷推理，并計(jì)算出八項(xiàng)電氣性能指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，然后形成測(cè)試診斷報(bào)告以排除故障。三相交流電壓信號(hào)通過(guò)測(cè)試夾CZOl進(jìn)入取樣變壓器T01，T02, T03取樣，再經(jīng)過(guò)衰減電阻進(jìn)入三相電能計(jì)量芯片U04 ATT7022E的電壓差動(dòng)輸入通道，三相交流電流信號(hào)通過(guò)卡式電流傳感器101，102，103，104取樣，再經(jīng)過(guò)對(duì)地10歐電阻將電流信號(hào)變換為電壓信號(hào)進(jìn)入三相電能計(jì)量芯片U04 ATT7022E的電流差動(dòng)輸入通道，U04 ATT7022E是一顆多功能高精度的三相電能專用計(jì)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(cè)量的數(shù)字信號(hào)處理等電路，能夠測(cè)量各相以及合相的有功功率、無(wú)功功率、視在功率、有功能量及無(wú)功能量，同時(shí)還能測(cè)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(fèi)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(shí)有功、無(wú)功功率信息，可直接進(jìn)行誤差校正。通過(guò)SPI接口與單片機(jī)UOl STC89C52之間進(jìn)行計(jì)量及校表參數(shù)的傳遞，單片機(jī)UOl STC89C52將測(cè)量的各相以及合相的有功功率、無(wú)功功率、視在功率、有功能量及無(wú)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(guò)無(wú)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(jìn)行分析處理并計(jì)算出八項(xiàng)電氣性能指標(biāo)。 發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試包括缸壓信號(hào)輸入整形放大電路，油壓信號(hào)輸入整形放大電路，齒輪脈沖整形電路，次級(jí)高壓脈沖采集電路，電瓶電壓電流采集電路，汽油標(biāo)志缸和柴油標(biāo)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(guò)連接不同的傳感器，調(diào)用不同的應(yīng)用程序和對(duì)應(yīng)的測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)，完成對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能各測(cè)試項(xiàng)目的信號(hào)采集，檢測(cè)診斷，并形成測(cè)試診斷報(bào)告以排除故障。缸壓傳感器測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸壓力和渦輪增壓壓力，油壓傳感器測(cè)試柴油發(fā)動(dòng)機(jī)高壓油管中的燃油壓力來(lái)獲取高壓油泵的供油波形以及噴油器的開(kāi)啟油壓和關(guān)閉油壓，采集到的信號(hào)一路經(jīng)WOl平衡電位器至可變?cè)鲆娣糯笃鱑07 AD620放大，再經(jīng)過(guò)U05A LF412二次放大，一路直接進(jìn)入U(xiǎn)Ol 12C5A16S2單片機(jī)AD取樣，另一路經(jīng)過(guò)比較器U09 LM393至U04A 4538整形形成脈沖至單片機(jī)提供轉(zhuǎn)速采集信號(hào)。齒輪傳感器感應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪的齒脈沖來(lái)提供轉(zhuǎn)速信號(hào)，傳感器信號(hào)經(jīng)過(guò)U03B LF412放大至U06A 4538整形形成脈沖信號(hào)至單片機(jī)提供轉(zhuǎn)速采集信號(hào)。次級(jí)高壓傳感器通過(guò)電容感應(yīng)方式提取汽油機(jī)分缸高壓線或中央高壓線的點(diǎn)火電壓和信號(hào)波形，電瓶電壓傳感器測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)電壓，電瓶電流傳感器測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流，分別經(jīng)過(guò)相應(yīng)的電阻衰減電路至UOl 12C5A16S2單片機(jī)AD取樣。汽油標(biāo)志缸傳感器感應(yīng)汽油機(jī)高壓點(diǎn)火脈沖來(lái)提供轉(zhuǎn)速和標(biāo)志缸信號(hào)，經(jīng)運(yùn)放Ull LM2904放大整形形成標(biāo)志缸信號(hào)至UOl 12C5A16S2單片機(jī)。柴油標(biāo)志缸傳感器采用外卡感應(yīng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)高壓油管中的燃油脈動(dòng)信號(hào)獲取發(fā)動(dòng)機(jī)噴油波形、轉(zhuǎn)速和標(biāo)志缸信號(hào)。信號(hào)經(jīng)LM383四級(jí)放大調(diào)整形成波形、轉(zhuǎn)速和標(biāo)志缸信號(hào)至UOl 12C5A16S2單片機(jī)。正時(shí)燈控制電路通過(guò)控制正時(shí)燈，測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油提前角，將正時(shí)燈接好后，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并穩(wěn)定在某一轉(zhuǎn)速，按住正時(shí)燈閃光鍵正時(shí)燈開(kāi)始閃爍，將閃爍光對(duì)準(zhǔn)飛輪殼或機(jī)體前端面上的固定指針，調(diào)節(jié)正時(shí)燈上的“ + 一”按鍵，使飛輪或曲軸皮帶盤上的標(biāo)記逐漸與固定指針對(duì)齊，通過(guò)UOl12C5A16S2單片機(jī)對(duì)“ + ” “一”按鍵的采集控制算出噴油提前角。USB無(wú)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(wú)線收發(fā)芯片，工作于2. 4GHz 2. 5GHz頻率段。芯片包括一個(gè)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(guò)3線SPI端口完成。極低的電流消耗，在_5dBm的輸出功率時(shí)僅為10. 5mA，在接收模式時(shí)僅為18mA。PDIUSBD12是一款性價(jià)比很高的USB器件。它通常用作微控制器系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)與微控制器進(jìn)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(wú)線跳頻通訊模塊，固件程序采用直接擴(kuò)頻序列、交互式網(wǎng)狀分時(shí)通訊模式，輻射功率ImW —10 mW，通信數(shù)據(jù)通過(guò)特殊加密和內(nèi)置了 CRC糾檢錯(cuò)硬件電路和協(xié)議，使得數(shù)據(jù)傳輸安全穩(wěn)定可靠。對(duì)電站和發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)診斷的步驟為
a、將系統(tǒng)、虛擬檢測(cè)設(shè)備、后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)初始化，選擇待測(cè)電站，如需添加新的待測(cè)電站，可添加該待測(cè)電站的數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)置電站參數(shù)，進(jìn)行電氣性能檢測(cè)和發(fā)動(dòng)機(jī)性能檢測(cè)；
b、電氣性能檢測(cè)將電氣性能檢測(cè)電纜一端連接電站測(cè)試端,一端連接電氣性能測(cè)試·模塊，測(cè)試模塊開(kāi)關(guān)置于“電站”，啟動(dòng)交流發(fā)電機(jī)，選擇發(fā)動(dòng)機(jī)類別、標(biāo)定電壓、標(biāo)定頻率和負(fù)載，選擇測(cè)量項(xiàng)目，點(diǎn)擊診斷系統(tǒng)“開(kāi)始測(cè)量”即開(kāi)始按照設(shè)置好的參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，
空載指標(biāo)測(cè)量使設(shè)備處于空載狀態(tài)，啟動(dòng)虛擬儀器采集數(shù)據(jù)，電站電氣性能測(cè)試模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需指標(biāo)，
穩(wěn)態(tài)指標(biāo)測(cè)量連接待測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)虛擬儀器采集數(shù)據(jù)，電站電氣性能測(cè)試模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需指標(biāo)，
瞬態(tài)指標(biāo)測(cè)量連接待測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)虛擬儀器采集數(shù)據(jù)，測(cè)量空載數(shù)據(jù)，至少加載20%、50%、75%、100%,測(cè)量相應(yīng)數(shù)據(jù)，電站電氣性能測(cè)試模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需指標(biāo)，
測(cè)試完成后保存測(cè)量結(jié)果，形成測(cè)量報(bào)表；
C、發(fā)動(dòng)機(jī)性能檢測(cè)選擇發(fā)動(dòng)機(jī)類別，設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)、飛輪齒數(shù)、測(cè)功上限和下限、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、測(cè)試轉(zhuǎn)速、充電系數(shù)和效率系數(shù)，選擇測(cè)量項(xiàng)目，按所選測(cè)量項(xiàng)目流程完成測(cè)量，包括發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能檢測(cè)、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能檢測(cè)、發(fā)動(dòng)機(jī)噴油性能檢測(cè)、缸壓檢測(cè)、正時(shí)燈檢測(cè)、點(diǎn)火性能檢測(cè)，
發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能檢測(cè)通過(guò)觀察起動(dòng)電流波形分析各缸的相對(duì)缸壓，對(duì)蓄電池電壓、起動(dòng)和充電進(jìn)行測(cè)試，選擇測(cè)試項(xiàng)目，啟動(dòng)虛擬儀器電流傳感器，采集并計(jì)算相應(yīng)參數(shù)蓄電池電壓、起動(dòng)電壓、最大壓降、起動(dòng)電流、起動(dòng)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(xiàng)參數(shù)的波形，
蓄電池電壓測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后連接電流傳感器，選擇蓄電池電壓測(cè)試，開(kāi)始測(cè)量，顯示各項(xiàng)參數(shù)的波形，
起動(dòng)測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后連接電流傳感器和電壓夾，選擇起動(dòng)測(cè)試，開(kāi)始測(cè)量，系統(tǒng)進(jìn)入等待狀態(tài)，連續(xù)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)顯示紅色，停止起動(dòng)，測(cè)試結(jié)束，顯示各項(xiàng)參數(shù)的波形，
充電測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后連接電流傳感器、電壓夾、柴油標(biāo)志缸傳感器、汽油標(biāo)志缸傳感器，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)先測(cè)一次蓄電池電壓然后起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并穩(wěn)定專屬，選擇充電測(cè)試，開(kāi)始測(cè)量，顯示各項(xiàng)參數(shù)的波形，
發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能檢測(cè)包括無(wú)負(fù)荷測(cè)功和缸貢獻(xiàn)率的檢測(cè)，選擇測(cè)試項(xiàng)目，選擇轉(zhuǎn)速源標(biāo)志缸信號(hào)、蓄電池充電信號(hào)或齒輪信號(hào)，啟動(dòng)虛擬儀器，采集并計(jì)算參數(shù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速、加速時(shí)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(xiàng)參數(shù)的波形，
無(wú)負(fù)荷測(cè)功發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后連接傳感器，若選擇“蓄電池充電信號(hào)”做轉(zhuǎn)速源，則不需要連接傳感器；若選擇“標(biāo)志缸信號(hào)”做轉(zhuǎn)速源，則需要連接柴油標(biāo)志缸傳感器或汽油標(biāo)志缸傳感器；若選擇“齒輪信號(hào)”做轉(zhuǎn)速源，則需要連接齒輪傳感器，開(kāi)始測(cè)量，發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速時(shí)，急速將油門開(kāi)到最大，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速急速上升，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)測(cè)功上限設(shè)定值時(shí)測(cè)試結(jié)束，將油門回位，
缸貢獻(xiàn)率發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后連接傳感器，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后穩(wěn)定在某一轉(zhuǎn)速下，開(kāi)始測(cè)量，發(fā)動(dòng)機(jī)噴油性能檢測(cè)通過(guò)柴油標(biāo)志缸傳感器連接到噴油器附近的油管，感應(yīng)噴油時(shí)產(chǎn)生的高頻振動(dòng)信號(hào)，對(duì)噴油均勻性進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)油壓傳感器對(duì)噴油壓力進(jìn)行檢測(cè)，啟動(dòng)虛擬示波器、依次采集各缸噴油波形信息，并在屏幕上對(duì)各缸波形進(jìn)行對(duì)比，啟動(dòng)虛擬儀器柴油標(biāo)志缸傳感器，采集并計(jì)算參數(shù)轉(zhuǎn)速、單次峰值、開(kāi)啟油壓和關(guān)閉油壓，
噴油均勻性檢測(cè)將柴油標(biāo)志缸傳感器連接到噴油器附近的油管上，感應(yīng)噴油時(shí)產(chǎn) 生的高頻振動(dòng)信號(hào)，開(kāi)始測(cè)量，依次采集各缸噴油波形信息，并在屏幕上對(duì)各缸波形進(jìn)行對(duì)t匕，選擇至少一個(gè)缸進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試完畢后可選擇多缸波形合成比較進(jìn)行診斷，
噴油壓力檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后連接油壓傳感器和柴油標(biāo)志缸傳感器，開(kāi)始測(cè)量，
缸壓檢測(cè)對(duì)氣缸壓縮壓力和缸壓法提前角進(jìn)行檢測(cè)，選擇測(cè)試項(xiàng)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(duì)各缸波形進(jìn)行對(duì)比，用虛擬儀器缸壓傳感器采集并計(jì)算參數(shù)最高缸壓、峰值缸壓、起動(dòng)轉(zhuǎn)速、動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)速、缸壓提前角，
通過(guò)缸壓傳感器精確感應(yīng)氣缸壓力值，并對(duì)氣缸壓縮過(guò)程的波形進(jìn)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(dòng)機(jī)熄火后連接缸壓傳感器進(jìn)行測(cè)量。正時(shí)燈檢測(cè)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(shí)燈傳感器和柴油標(biāo)志缸傳感器，采集轉(zhuǎn)速和提前角，
連接柴油標(biāo)志缸傳感器和正時(shí)燈，開(kāi)始測(cè)量，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)使發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定在某一轉(zhuǎn)速，按住正時(shí)燈閃光鍵，正時(shí)燈開(kāi)始閃爍，將閃爍光對(duì)準(zhǔn)飛輪殼或機(jī)體前端面上的固定刻度，調(diào)節(jié)正時(shí)燈，使飛輪或曲軸皮帶盤上的標(biāo)記逐漸與固定指針對(duì)齊，保存當(dāng)前提前角和轉(zhuǎn)速并跳轉(zhuǎn)至下一轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)試。點(diǎn)火性能檢測(cè)啟動(dòng)虛擬儀器次級(jí)高壓傳感器和汽油標(biāo)志缸傳感器，采集次級(jí)高壓、轉(zhuǎn)速、缸期。連接次級(jí)高壓傳感器和汽油標(biāo)志缸傳感器，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，顯示次級(jí)點(diǎn)火信號(hào)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(wú)線跳頻通訊技術(shù)、信息檢測(cè)與處理技術(shù)、嵌入式計(jì)算機(jī)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(duì)電站性能和柴油、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能的專用檢測(cè)設(shè)備，依托軟件平臺(tái)和硬件平臺(tái)完成電氣性能和發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能的診斷、測(cè)試、分析和數(shù)據(jù)管理等功能。為電站的動(dòng)態(tài)健康監(jiān)測(cè)、亞健康追蹤、故障診斷、維修養(yǎng)護(hù)效果檢定提供了快速、簡(jiǎn)捷的測(cè)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(dòng)機(jī)電站、汽車、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、船舶以及軍事裝備的生產(chǎn)、管理、應(yīng)用、檢測(cè)、維修、保養(yǎng)、科研、教學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行輔助說(shuō)明
圖I是本發(fā)明實(shí)施例電站電氣性能測(cè)試模塊的結(jié)構(gòu)框 圖2是本發(fā)明實(shí)施例發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試模塊的結(jié)構(gòu)框 圖3為本發(fā)明實(shí)施例電站電氣性能檢測(cè)流程 圖4為本發(fā)明實(shí)施例電站電氣性能空載指標(biāo)檢測(cè)流程 圖5為本發(fā)明實(shí)施例電站電氣性能穩(wěn)態(tài)指標(biāo)檢測(cè)流程 圖6為本發(fā)明實(shí)施例電站電氣性能瞬態(tài)指標(biāo)檢測(cè)流程圖；
圖7為本發(fā)明實(shí)施例發(fā)動(dòng)機(jī)性能檢測(cè)流程 圖8為本發(fā)明實(shí)施例發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能檢測(cè)流程 圖9為本發(fā)明實(shí)施例發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能檢測(cè)流程 圖10為本發(fā)明實(shí)施例發(fā)動(dòng)機(jī)噴油性能檢測(cè)流程 圖11為本發(fā)明實(shí)施例發(fā)動(dòng)機(jī)缸壓性能檢測(cè)流程 圖12為本發(fā)明實(shí)施例發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)燈性能檢測(cè)流程 圖13為本發(fā)明實(shí)施例發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火性能檢測(cè)流程具體實(shí)施例方式a、將系統(tǒng)、虛擬檢測(cè)設(shè)備、后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)初始化，選擇待測(cè)電站，如需添加新的待測(cè)電站，可添加該待測(cè)電站的數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)置電站參數(shù)，進(jìn)行電氣性能檢測(cè)和發(fā)動(dòng)機(jī)性能檢測(cè)；
b、電氣性能檢測(cè)將電氣性能檢測(cè)電纜一端連接電站測(cè)試端,一端連接電氣性能測(cè)試模塊，測(cè)試模塊開(kāi)關(guān)置于“電站”，啟動(dòng)交流發(fā)電機(jī)，選擇發(fā)動(dòng)機(jī)類別、標(biāo)定電壓、標(biāo)定頻率和負(fù)載，選擇測(cè)量項(xiàng)目，點(diǎn)擊診斷系統(tǒng)“開(kāi)始測(cè)量”即開(kāi)始按照設(shè)置好的參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，
空載指標(biāo)測(cè)量使設(shè)備處于空載狀態(tài)，啟動(dòng)虛擬儀器采集數(shù)據(jù)，電站電氣性能測(cè)試模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需指標(biāo)，
穩(wěn)態(tài)指標(biāo)測(cè)量連接待測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)虛擬儀器采集數(shù)據(jù)，電站電氣性能測(cè)試模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需指標(biāo)，
瞬態(tài)指標(biāo)測(cè)量連接待測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)虛擬儀器采集數(shù)據(jù)，測(cè)量空載數(shù)據(jù)，至少加載20%、50%、75%、100%,測(cè)量相應(yīng)數(shù)據(jù)，電站電氣性能測(cè)試模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需指標(biāo)，
測(cè)試完成后保存測(cè)量結(jié)果，形成測(cè)量報(bào)表；
C、發(fā)動(dòng)機(jī)性能檢測(cè)選擇發(fā)動(dòng)機(jī)類別，設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)、飛輪齒數(shù)、測(cè)功上限和下限、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、測(cè)試轉(zhuǎn)速、充電系數(shù)和效率系數(shù)，選擇測(cè)量項(xiàng)目，按所選測(cè)量項(xiàng)目流程完成測(cè)量，包括發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能檢測(cè)、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能檢測(cè)、發(fā)動(dòng)機(jī)噴油性能檢測(cè)、缸壓檢測(cè)、正時(shí)燈檢測(cè)、點(diǎn)火性能檢測(cè)，
發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能檢測(cè)通過(guò)觀察起動(dòng)電流波形分析各缸的相對(duì)缸壓，對(duì)蓄電池電壓、起動(dòng)和充電進(jìn)行測(cè)試，選擇測(cè)試項(xiàng)目，啟動(dòng)虛擬儀器電流傳感器，采集并計(jì)算相應(yīng)參數(shù)蓄電池電壓、起動(dòng)電壓、最大壓降、起動(dòng)電流、起動(dòng)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(xiàng)參數(shù)的波形，
蓄電池電壓測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后連接電流傳感器，選擇蓄電池電壓測(cè)試，開(kāi)始測(cè)量，顯示各項(xiàng)參數(shù)的波形，
起動(dòng)測(cè)試:發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后連接電流傳感器和電壓夾，選擇起動(dòng)測(cè)試，開(kāi)始測(cè)量，系統(tǒng)進(jìn)入等待狀態(tài)，連續(xù)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)顯示紅色，停止起動(dòng)，測(cè)試結(jié)束，顯示各項(xiàng)參數(shù)的波形，
充電測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后連接電流傳感器、電壓夾、柴油標(biāo)志缸傳感器、汽油標(biāo)志缸傳感器，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)先測(cè)一次蓄電池電壓然后起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并穩(wěn)定專屬，選擇充電測(cè)試，開(kāi)始測(cè)量，顯示各項(xiàng)參數(shù)的波形，
發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能檢測(cè)包括無(wú)負(fù)荷測(cè)功和缸貢獻(xiàn)率的檢測(cè)，選擇測(cè)試項(xiàng)目，選擇轉(zhuǎn)速源標(biāo)志缸信號(hào)、蓄電池充電信號(hào)或齒輪信號(hào)，啟動(dòng)虛擬儀器，采集并計(jì)算參數(shù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速、加速時(shí)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(xiàng)參數(shù)的波形，
無(wú)負(fù)荷測(cè)功發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后連接傳感器，若選擇“蓄電池充電信號(hào)”做轉(zhuǎn)速源，則不需要連接傳感器；若選擇“標(biāo)志缸信號(hào)”做轉(zhuǎn)速源，則需要連接柴油標(biāo)志缸傳感器或汽 油標(biāo)志缸傳感器；若選擇“齒輪信號(hào)”做轉(zhuǎn)速源，則需要連接齒輪傳感器，開(kāi)始測(cè)量，發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速時(shí)，急速將油門開(kāi)到最大，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速急速上升，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)測(cè)功上限設(shè)定值時(shí)測(cè)試結(jié)束，將油門回位，
缸貢獻(xiàn)率發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后連接傳感器，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后穩(wěn)定在某一轉(zhuǎn)速下，開(kāi)始測(cè)量，發(fā)動(dòng)機(jī)噴油性能檢測(cè)通過(guò)柴油標(biāo)志缸傳感器連接到噴油器附近的油管，感應(yīng)噴油時(shí)產(chǎn)生的高頻振動(dòng)信號(hào)，對(duì)噴油均勻性進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)油壓傳感器對(duì)噴油壓力進(jìn)行檢測(cè)，啟動(dòng)虛擬示波器、依次采集各缸噴油波形信息，并在屏幕上對(duì)各缸波形進(jìn)行對(duì)比，啟動(dòng)虛擬儀器柴油標(biāo)志缸傳感器，采集并計(jì)算參數(shù)轉(zhuǎn)速、單次峰值、開(kāi)啟油壓和關(guān)閉油壓，
噴油均勻性檢測(cè)將柴油標(biāo)志缸傳感器連接到噴油器附近的油管上，感應(yīng)噴油時(shí)產(chǎn)生的高頻振動(dòng)信號(hào)，開(kāi)始測(cè)量，依次采集各缸噴油波形信息，并在屏幕上對(duì)各缸波形進(jìn)行對(duì)t匕，選擇至少一個(gè)缸進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試完畢后可選擇多缸波形合成比較進(jìn)行診斷，
噴油壓力檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后連接油壓傳感器和柴油標(biāo)志缸傳感器，開(kāi)始測(cè)量，
缸壓檢測(cè)對(duì)氣缸壓縮壓力和缸壓法提前角進(jìn)行檢測(cè)，選擇測(cè)試項(xiàng)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(duì)各缸波形進(jìn)行對(duì)比，用虛擬儀器缸壓傳感器采集并計(jì)算參數(shù)最高缸壓、峰值缸壓、起動(dòng)轉(zhuǎn)速、動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)速、缸壓提前角，
通過(guò)缸壓傳感器精確感應(yīng)氣缸壓力值，并對(duì)氣缸壓縮過(guò)程的波形進(jìn)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(dòng)機(jī)熄火后連接缸壓傳感器進(jìn)行測(cè)量。正時(shí)燈檢測(cè)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(shí)燈傳感器和柴油標(biāo)志缸傳感器，采集轉(zhuǎn)速和提前角，
連接柴油標(biāo)志缸傳感器和正時(shí)燈，開(kāi)始測(cè)量，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)使發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定在某一轉(zhuǎn)速，按住正時(shí)燈閃光鍵，正時(shí)燈開(kāi)始閃爍，將閃爍光對(duì)準(zhǔn)飛輪殼或機(jī)體前端面上的固定刻度，調(diào)節(jié)正時(shí)燈，使飛輪或曲軸皮帶盤上的標(biāo)記逐漸與固定指針對(duì)齊，保存當(dāng)前提前角和轉(zhuǎn)速并跳轉(zhuǎn)至下一轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)試。點(diǎn)火性能檢測(cè)啟動(dòng)虛擬儀器次級(jí)高壓傳感器和汽油標(biāo)志缸傳感器，采集次級(jí)高壓、轉(zhuǎn)速、缸期。連接次級(jí)高壓傳感器和汽油標(biāo)志缸傳感器，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，顯示次級(jí)點(diǎn)火信號(hào)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(dòng)電站便攜式綜合檢測(cè)診斷裝置，其特征在于包括傳感器單元、采集處理單元、無(wú)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(biāo)志缸傳感器、汽油標(biāo)志缸傳感器、次級(jí)高壓傳感器、電流傳感器、正時(shí)燈傳感器， 采集處理單元至少包括電站電氣性能測(cè)試模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試模塊、波形分析模塊、電壓電流采集模塊， 電站電氣性能測(cè)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(jì)量電路模塊，三相電能計(jì)量電路模塊采用芯片U04 ATT7022E, 發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試模塊包括缸壓信號(hào)輸入整形放大電路，油壓信號(hào)輸入整形放大電路，齒輪脈沖整形電路，次級(jí)高壓脈沖采集電路，電瓶電壓電流采集電路，汽油標(biāo)志缸和柴油標(biāo)志缸整形適配電路，集成AD采樣功能的MCU控制采集電路， 無(wú)線通訊模塊采用USB無(wú)線跳頻通訊模塊，包括微控制器STC89C58、無(wú)線通訊電路和USB通訊電路，無(wú)線通訊電路采用無(wú)線收發(fā)芯片NRF2401，USB通訊電路采用HHUSBD12，無(wú)線通訊電路接收電站電氣性能測(cè)試模塊測(cè)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(guò)USB通訊電路送到工控主板， 發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試模塊由單片機(jī)處理后通過(guò)串口與工控主板進(jìn)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(dòng)電站便攜式綜合檢測(cè)診斷方法，其特征在于對(duì)電站和發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)診斷的步驟為 a、將系統(tǒng)、虛擬檢測(cè)設(shè)備、后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)初始化，選擇待測(cè)電站，如需添加新的待測(cè)電站，可添加該待測(cè)電站的數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)置電站參數(shù)，進(jìn)行電氣性能檢測(cè)和發(fā)動(dòng)機(jī)性能檢測(cè)； b、電氣性能檢測(cè)將電氣性能檢測(cè)電纜一端連接電站測(cè)試端,一端連接電氣性能測(cè)試模塊，測(cè)試模塊開(kāi)關(guān)置于“電站”，啟動(dòng)交流發(fā)電機(jī)，選擇發(fā)動(dòng)機(jī)類別、標(biāo)定電壓、標(biāo)定頻率和負(fù)載，選擇測(cè)量項(xiàng)目，點(diǎn)擊診斷系統(tǒng)“開(kāi)始測(cè)量”即開(kāi)始按照設(shè)置好的參數(shù)進(jìn)行測(cè)試， 空載指標(biāo)測(cè)量使設(shè)備處于空載狀態(tài)，啟動(dòng)虛擬儀器采集數(shù)據(jù)，電站電氣性能測(cè)試模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需指標(biāo)， 穩(wěn)態(tài)指標(biāo)測(cè)量連接待測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)虛擬儀器采集數(shù)據(jù)，電站電氣性能測(cè)試模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需指標(biāo)， 瞬態(tài)指標(biāo)測(cè)量連接待測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)虛擬儀器采集數(shù)據(jù)，測(cè)量空載數(shù)據(jù)，至少加載20%、50%、75%、100%,測(cè)量相應(yīng)數(shù)據(jù)，電站電氣性能測(cè)試模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為所需指標(biāo)，測(cè)試完成后保存測(cè)量結(jié)果，形成測(cè)量報(bào)表； C、發(fā)動(dòng)機(jī)性能檢測(cè)選擇發(fā)動(dòng)機(jī)類別，設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)、飛輪齒數(shù)、測(cè)功上限和下限、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、測(cè)試轉(zhuǎn)速、充電系數(shù)和效率系數(shù)，選擇測(cè)量項(xiàng)目，按所選測(cè)量項(xiàng)目流程完成測(cè)量，包括發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能檢測(cè)、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能檢測(cè)、發(fā)動(dòng)機(jī)噴油性能檢測(cè)、缸壓檢測(cè)、正時(shí)燈檢測(cè)、點(diǎn)火性能檢測(cè)， 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能檢測(cè)通過(guò)觀察起動(dòng)電流波形分析各缸的相對(duì)缸壓，對(duì)蓄電池電壓、起動(dòng)和充電進(jìn)行測(cè)試，選擇測(cè)試項(xiàng)目，啟動(dòng)虛擬儀器電流傳感器，采集并計(jì)算相應(yīng)參數(shù)蓄電池電壓、起動(dòng)電壓、最大壓降、起動(dòng)電流、起動(dòng)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(xiàng)參數(shù)的波形，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能檢測(cè)包括無(wú)負(fù)荷測(cè)功和缸貢獻(xiàn)率的檢測(cè)，選擇測(cè)試項(xiàng)目，選擇轉(zhuǎn)速源標(biāo)志缸信號(hào)、蓄電池充電信號(hào)或齒輪信號(hào)，啟動(dòng)虛擬儀器，采集并計(jì)算參數(shù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速、加速時(shí)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(xiàng)參數(shù)的波形， 發(fā)動(dòng)機(jī)噴油性能檢測(cè)通過(guò)柴油標(biāo)志缸傳感器連接到噴油器附近的油管，感應(yīng)噴油時(shí)產(chǎn)生的高頻振動(dòng)信號(hào)，對(duì)噴油均勻性進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)油壓傳感器對(duì)噴油壓力進(jìn)行檢測(cè)，啟動(dòng)虛擬示波器、依次采集各缸噴油波形信息，并在屏幕上對(duì)各缸波形進(jìn)行對(duì)比，啟動(dòng)虛擬儀器柴油標(biāo)志缸傳感器，采集并計(jì)算參數(shù)轉(zhuǎn)速、單次峰值、開(kāi)啟油壓和關(guān)閉油壓， 缸壓檢測(cè)對(duì)氣缸壓縮壓力和缸壓法提前角進(jìn)行檢測(cè)，選擇測(cè)試項(xiàng)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(duì)各缸波形進(jìn)行對(duì)比，用虛擬儀器缸壓傳感器采集并計(jì)算參數(shù)最高缸壓、峰值缸壓、起動(dòng)轉(zhuǎn)速、動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)速、缸壓提前角， 正時(shí)燈檢測(cè)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(shí)燈傳感器和柴油標(biāo) 志缸傳感器，采集轉(zhuǎn)速和提前角， 點(diǎn)火性能檢測(cè)啟動(dòng)虛擬儀器次級(jí)高壓傳感器和汽油標(biāo)志缸傳感器，采集次級(jí)高壓、轉(zhuǎn)速、缸期。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種移動(dòng)電站便攜式綜合檢測(cè)診斷裝置及方法，包括傳感器單元、采集處理單元、無(wú)線通訊模塊、工控主板，電站電氣性能測(cè)試模塊通過(guò)無(wú)線通訊電路和USB通訊電路與工控主板通訊，發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試模塊由單片機(jī)處理后通過(guò)串口與工控主板進(jìn)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(wú)線跳頻通訊技術(shù)、信息檢測(cè)與處理技術(shù)、嵌入式計(jì)算機(jī)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(tái)和硬件平臺(tái)，完成對(duì)電氣性能和發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能的診斷、測(cè)試、分析和數(shù)據(jù)管理。
文檔編號(hào)G01R31/00GK102901887SQ20121032247
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)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(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍濟(jì)南軍區(qū)軍械雷達(dá)修理所