发动机自动智能监控系统

技术领域

本发明属于发动机技术领域，特别是涉及发动机自动智能监控系统。

背景技术

发动机(Engine)是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，包括如内燃机(往复活塞式发动机)、外燃机(斯特林发动机、蒸汽机等)、喷气发动机、电动机等；如内燃机通常是把化学能转化为机械能。

发动机既适用于动力发生装置，也可指包括动力装置的整个机器(如：汽油发动机、航空发动机)。发动机最早诞生在英国，所以，发动机的概念也源于英语，它的本义是指那种“产生动力的机械装置”。

发动机在使用过程中，通过将热能转化为机械能的方式实现发动机的功能，不可避免的，机械在使用过程中往往伴随着摩擦耗损的情况，耗损后的发动机会降低能量转化效率，简单来说就是需要更多的能量资源产生更少的机械能，不利于环保的理念；在实际使用过程中，可以通过对发动机保养来延长发动机的耗损情况，增加发动机的服役时间。

但是目前缺少一种有效的方法能够在实际使用过程中对发动机的耗损进行计算。

发明内容

本发明的目的在于提供发动机自动智能监控系统，解决现有的在使用过程中无法对发动机耗损有效判断的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为发动机自动智能监控系统，包括功率监测模块、温度监测模块、学习控制模块、存储模块、显示模块、供电模块和接线端子，所述供电模块通过接线端子分别与功率监测模块、温度监测模块、学习控制模块、存储模块和显示模块电性连接，所述供电模块通过接线端子将电力传输至各个模块；

所述功率监测模块与学习控制模块电性连接，所述功率监测模块实时监测发动机的功率，并将发动机的功率数据传输给学习控制模块；

所述温度监测模块与学习控制模块电性连接，所述温度监测模块实时监测发动机的温度，并将发动机的温度数据传输给学习控制模块；

所述学习控制模块将发动机的功率数据与温度数据分别传输给显示模块和存储模块，显示模块将发动机的实时功率数据与温度数据显示，存储模块依据时间信息将发动机的功率与温度数据进行保存，当存储模块存储满后，将最早保存的数据抹除，再向存储模块移入数据。

优选地，所述供电模块包括电源和电源监测模块，所述电源监测模块通过接线端子与学习控制模块电性连接，所述电源监测模块实时监测电源的输出功率和剩余电量，并将电源的输出功率与剩余电量信息通过接线端子传输给学习控制模块。

优选地，所述功率监测模块包括转速探测器、扭矩仪和功率处理器，所述转速探测器与扭矩仪均安安装在发动机上，所述转速探测器与扭矩仪均与功率处理器电性连接，所述转速探测器向功率处理器发送发动机实时转速，所述扭矩仪向功率处理器发送发动机实时扭矩。

优选地，所述功率监测模块对发动机实时功率的监测方法为：

步骤一：所述转速探测器实时监测发动机的转速n；

步骤二：所述扭矩仪实时监测发动机的扭矩M

步骤三：所述转速探测器和扭矩仪分别将发动机的转速n和扭矩M

步骤四：功率处理器根据转速和扭矩计算出功率P

其中，转速的单位为：r/min，功率的单位为：kW，扭矩的单位为：Nm。

优选地，所述学习控制模块包括学习处理器、控制处理器和数据库，所述控制处理器分别与供电模块、功率监测模块、温度监测模块、存储模块和显示模块电性连接，控制处理器将各个模块的数据进行汇总、分析并根据分析结果进行反馈控制，所述学习处理器与存储模块电性连接，所述数据库与学习处理模块通过网络通信连接，所述控制处理器将功率监测模块、温度监测模块、和供电模块的信息通过显示模块显示并发动到存储模块保存，所述数据库收集发动机的不同功率、温度所对应的发动机耗损信息，并将发动机的耗损信息与发动机的功率、温度拟合曲线进行匹配，所述学习处理器调用存储模块内的功率和温度参数，并将功率与温度参数进行曲线拟合，再将拟合的曲线通过数据库寻找功率、温度拟合曲线所对应的发动机耗损，所述学习处理器将接收到的发送机耗损信息通过控制处理器传输给显示模块和存储模块。

优选地，所述温度监测模块包括温度探测器，所述温度探测器与学习控制模块电性连接，所述温度探测器实时监测发动机的温度参数，并将发动机的温度参数传输给学习控制模块。

优选地，所述显示模块包括显示器和蜂鸣器，所述显示器与蜂鸣器均与学习控制模块电性连接，所述显示器用于显示发动机参数信息，所述蜂鸣器用于提示或报警。

优选地，所述存储模块包括存储单元，所述存储单元与学习控制模块电性连接。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过功率监测模块实时监测发动机的功率，通过温度监测模块实时监测发动机的温度，通过预先测量确定发动机的耗损与功率、温度的关系，并通过发动机的实时功率与温度估算出发动机耗损，方便使用人员对发动机的损耗进行判断，便于使用人员对发动机进行保养，延长发动机的使用寿命。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的发动机自动智能监控系统框图；

图2为本发明的发动机自动智能监控系统的功率监测模块框图；

图3为本发明的发动机自动智能监控系统的功率监测模块的功率监测方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1所示，本发明为发动机自动智能监控系统，包括功率监测模块、温度监测模块、学习控制模块、存储模块、显示模块、供电模块和接线端子，供电模块通过接线端子分别与功率监测模块、温度监测模块、学习控制模块、存储模块和显示模块电性连接，供电模块通过接线端子将电力传输至各个模块；

功率监测模块与学习控制模块电性连接，功率监测模块实时监测发动机的功率，并将发动机的功率数据传输给学习控制模块；

温度监测模块与学习控制模块电性连接，温度监测模块实时监测发动机的温度，并将发动机的温度数据传输给学习控制模块；

学习控制模块将发动机的功率数据与温度数据分别传输给显示模块和存储模块，显示模块将发动机的实时功率数据与温度数据显示，存储模块依据时间信息将发动机的功率与温度数据进行保存，当存储模块存储满后，将最早保存的数据抹除，再向存储模块移入数据。

其中，供电模块包括电源和电源监测模块，电源监测模块通过接线端子与学习控制模块电性连接，电源监测模块实时监测电源的输出功率和剩余电量，并将电源的输出功率与剩余电量信息通过接线端子传输给学习控制模块。

其中，学习控制模块包括学习处理器、控制处理器和数据库，控制处理器分别与供电模块、功率监测模块、温度监测模块、存储模块和显示模块电性连接，控制处理器将各个模块的数据进行汇总、分析并根据分析结果进行反馈控制，学习处理器与存储模块电性连接，数据库与学习处理模块通过网络通信连接，控制处理器将功率监测模块、温度监测模块、和供电模块的信息通过显示模块显示并发动到存储模块保存，数据库收集发动机的不同功率、温度所对应的发动机耗损信息，并将发动机的耗损信息与发动机的功率、温度拟合曲线进行匹配，学习处理器调用存储模块内的功率和温度参数，并将功率与温度参数进行曲线拟合，再将拟合的曲线通过数据库寻找功率、温度拟合曲线所对应的发动机耗损，学习处理器将接收到的发送机耗损信息通过控制处理器传输给显示模块和存储模块。

其中，温度监测模块包括温度探测器，温度探测器与学习控制模块电性连接，温度探测器实时监测发动机的温度参数，并将发动机的温度参数传输给学习控制模块。

其中，显示模块包括显示器和蜂鸣器，显示器与蜂鸣器均与学习控制模块电性连接，显示器用于显示发动机参数信息，蜂鸣器用于提示或报警。

其中，存储模块包括存储单元，存储单元与学习控制模块电性连接。

如图2所示，功率监测模块包括转速探测器、扭矩仪和功率处理器，转速探测器与扭矩仪均安安装在发动机上，转速探测器与扭矩仪均与功率处理器电性连接，转速探测器向功率处理器发送发动机实时转速，扭矩仪向功率处理器发送发动机实时扭矩。

如图3所示，功率监测模块对发动机实时功率的监测方法为：

步骤一：转速探测器实时监测发动机的转速n；

步骤二：扭矩仪实时监测发动机的扭矩M

步骤三：转速探测器和扭矩仪分别将发动机的转速n和扭矩M

步骤四：功率处理器根据转速和扭矩计算出功率P

其中，转速的单位为：r/min，功率的单位为：kW，扭矩的单位为：Nm。

实施例二：

请参阅图1所示，本发明为发动机自动智能监控系统，优选地，温度探测器选择探测范围为-200-500℃的探测器，扭矩仪的最高探测转速为6000转(rpm)，转速探测器探测的最高转速为6000转(rpm)，供电模块提供的电压为12-48V直流电压，功率处理器优选32位单片机，控制处理器优选64位可编程微处理器，学习处理器优选64位GPU处理器，其工作原理为：功率监控模块通过扭矩仪和转速探测器实时监测发动机的转速和扭矩，并通过发动机的转速与扭矩计算出发动机的实时输出功率，温度监测模块实时监测发动机表面的温度，学习控制模块中的控制处理器将发动机的实时输出功率与发动机表面的温度参数通过显示模块输出显示，并将发动机的实时输出功率与发动机表面温度参数进行存储，学习控制模块中的学习处理器将发动机的输出功率与发动机的表面温度参数通过网络上传到数据库中，并与数据库中预设的参数进行比对，当对比的参数差值低于数据库预设的误差阈值时，则判断参数匹配成功，数据库将匹配成功的发动机耗损值通过网络传输给学习处理器，学习处理器将发动机的耗损值通过显示模块显示并通过存储模块保存。

实施例三：

请参阅图1所示，本发明为发动机自动智能监控系统，其数据库的生成方法为：先实际测量发动机的耗损，将无耗损的发动机的耗损值设置为“0”，将耗损使发动机损毁的值设置为“100”，通过随机调用发动机并通过增加耗损的方法取中间数为“100”耗损值，并根据精确度测量各个精确度的耗损值的发动机不同功率下温度的变化，形成耗损值所对应发动机功率、温度的对标表，再设置误差阈值即可。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。