一種智能監(jiān)控終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種智能監(jiān)控終端，屬于工程機(jī)械GPS智能服務(wù)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 近幾年來(lái)，隨著我們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城鎮(zhèn)化比例的提高，國(guó)家正處在一個(gè)大規(guī)模 基礎(chǔ)建設(shè)的時(shí)期。工程機(jī)械作為基礎(chǔ)建設(shè)的主要工具，也隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在高速發(fā)展中。目 前工程機(jī)械的主要購(gòu)買人群是私營(yíng)企業(yè)主，車?yán)习逶谫?gòu)買到工程機(jī)械后，租賃或者銷售給 客戶時(shí)為滿足挖掘機(jī)、旋挖鉆等工程機(jī)械的地理位置、運(yùn)動(dòng)信息、工作狀況等信息實(shí)施遠(yuǎn)程 監(jiān)控，同時(shí)利于產(chǎn)品的銷售，回款的回收，工況信息實(shí)時(shí)采集及售后的支持，引入GPS智能 監(jiān)控終端，配合服務(wù)平臺(tái)構(gòu)建成服務(wù)于工程機(jī)械領(lǐng)域的遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)。
[0003] 現(xiàn)有GPS智能監(jiān)控終端良莠不齊，防護(hù)等級(jí)不高，防拆功能不是很完善。1、內(nèi)置充 電鋰電池的GPS智能監(jiān)控終端未對(duì)電池進(jìn)行充電保護(hù)，存在使用上的隱患；2、由于工況的 特殊性，GPS智能監(jiān)控終端容易進(jìn)水腐蝕電路板，使GPS智能監(jiān)控終端受損不能繼續(xù)工作， 影響車輛使用；3、采用繼電器控制鎖車，電流過(guò)大容易燒毀線路，造成車輛不能正常使用； 4、GPS智能監(jiān)控終端容易被拆除，失去安裝的意義，給車企或租賃公司或私企老板帶來(lái)經(jīng)濟(jì) 上的損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明技術(shù)解決問(wèn)題：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種智能監(jiān)控終端，從外殼設(shè) 計(jì)，電路設(shè)計(jì)解決上述問(wèn)題，由于工況的特殊性，GPS智能監(jiān)控終端容易進(jìn)水腐蝕電路板，使 GPS智能監(jiān)控終端受損不能繼續(xù)工作，通過(guò)外殼防水設(shè)計(jì)使設(shè)備防護(hù)等級(jí)大提高，設(shè)備具 有防水功能；對(duì)內(nèi)置充電鋰電池進(jìn)行充電保護(hù)，設(shè)備在使用上更加安全，解決了使用上的隱 患；繼電器加自恢復(fù)保保險(xiǎn)，電流過(guò)大時(shí)保險(xiǎn)斷開，電流恢復(fù)正常時(shí)，保險(xiǎn)恢復(fù)正常工作，使 設(shè)備能始終正常工作；PWM鎖車控制解決了智能監(jiān)控終端容易被拆除的問(wèn)題。
[0005] 本發(fā)明技術(shù)解決問(wèn)題：一種智能監(jiān)控終端，包括殼體部分和電路部分；所述殼體 部分包括上蓋（1)和底殼（2)，上蓋（1)和底殼（2)結(jié)合處留有密封圈凹槽，將密封條（3) 填充凹槽中，上蓋（1)與底殼（2)組裝時(shí)密封條（3)受到擠壓，填充滿上蓋（1)與底殼（2) 之間阻隔外部水氣從此處進(jìn)入智能監(jiān)控終端；智能監(jiān)控終端天線先穿過(guò)具有防水功能的防 水頭（4)，然后再與防水頭（4) 一起組裝到上蓋（1)的過(guò)孔處；安裝普通插座Jl套O型橡 膠圈，防止水汽從插座處進(jìn)入智能監(jiān)控終端內(nèi)部，通過(guò)這一系列的防護(hù)手段防止水汽進(jìn)入 智能監(jiān)控終端內(nèi)部腐蝕電路，使智能監(jiān)控終端能在不良工作環(huán)境中繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行；所述電 路部分放置于底殼（2)中間區(qū)域，電路部分包括充電保護(hù)電路、電源模塊、PWM硬件電路、繼 電器加自恢復(fù)保險(xiǎn)電路、CAN通訊電路；充電保護(hù)電路：設(shè)備由車輛從外部供電，充電保護(hù) 電路保護(hù)設(shè)備內(nèi)置鋰充電電池不會(huì)因?yàn)橥獠侩娏鬟^(guò)大面損壞；電源模塊：將外部電壓轉(zhuǎn)換 成設(shè)備各個(gè)電路芯片所需要的電壓；PWM硬件電路：形成PWM脈沖信號(hào)控制鎖車；繼電器加 自恢復(fù)保險(xiǎn)電路：對(duì)繼電器進(jìn)行過(guò)流保護(hù)，使繼電器在大電流通過(guò)時(shí)也不會(huì)被燒毀；CAN通 訊電路：實(shí)現(xiàn)GPS終端總線接口與車上控制器及儀表通訊；上述各電路之間獨(dú)立工作，分別 與單片機(jī)相連接并由單片機(jī)控制。
[0006] 所述PWM硬件電路包括4路數(shù)字信號(hào)輸出，3路鎖車控制/PWM主動(dòng)輸出，1路PWM 被動(dòng)輸出，且3路數(shù)字信號(hào)輸出的PWM帶閉環(huán)控制，所述閉環(huán)控制包括8種控制：第一，下發(fā) 命令鎖車；第二，51天，58天無(wú) GSM信號(hào)，信號(hào)可能被人為屏蔽，通過(guò)與儀表連接的通訊接 口發(fā)給儀表上報(bào)警報(bào)；第三，超過(guò)61天無(wú) GSM信號(hào)，信號(hào)可能被人為屏蔽，觸發(fā)鎖車；第四， 正常信號(hào)，表示與車輛連接正常，不鎖車或解鎖；第五，天線斷開，鎖車；第六，開殼鎖車；第 七，通訊中斷鎖車；第八，電源線斷開鎖車。
[0007] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0008] (1)通過(guò)外殼防水設(shè)計(jì)使設(shè)備防護(hù)等級(jí)大提高，設(shè)備具有防水功能；
[0009] (2)對(duì)內(nèi)置充電鋰電池進(jìn)行充電保護(hù)，設(shè)備在使用上更加安全，解決了使用上的隱 患；
[0010] (3)繼電器加自恢復(fù)保保險(xiǎn)，電流過(guò)大時(shí)保險(xiǎn)斷開，電流恢復(fù)正常時(shí)，保險(xiǎn)恢復(fù)正 常工作，使設(shè)備能始終正常工作；
[0011] ⑷PWM鎖車控制解決了智能監(jiān)控終端容易被拆除的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1為本發(fā)明智能監(jiān)控終端殼體部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖2為本發(fā)明電路部分的組成圖；
[0014] 圖3為本發(fā)明的電路部分中的充電保護(hù)電路電原理圖；
[0015] 圖4為本發(fā)明的電路部分中的電源模塊電路原理圖；
[0016] 圖5為本發(fā)明的PWM硬件電路原理圖；
[0017] 圖6為本發(fā)明的繼電器加自恢復(fù)保險(xiǎn)電路原理圖；
[0018] 圖7為本發(fā)明的CAN通訊電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 如圖1所示，本發(fā)明一種智能監(jiān)控終端，包括殼體部分和電路部分，其中殼體部分 包括上蓋1和底殼2,上蓋1和底殼2結(jié)合處留有密封圈凹槽，將密封條3填充凹槽中，上 蓋1與底殼2組裝時(shí)密封條3受到擠壓，填充滿上蓋1與底殼2之間阻隔外部水氣從此處 進(jìn)入智能監(jiān)控終端；智能監(jiān)控終端天線先穿過(guò)具有防水功能的防水頭4,然后再與防水頭4 一起組裝到上蓋1的過(guò)孔處；安裝普通插座Jl套O型橡膠圈，防止水汽從插座處進(jìn)入智能 監(jiān)控終端內(nèi)部，通過(guò)這一系列的防護(hù)手段防止水汽進(jìn)入智能監(jiān)控終端內(nèi)部腐蝕電路，使智 能監(jiān)控終端能在不良工作環(huán)境中繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
[0020] 如圖2所示，電路部分放置于底殼2中間區(qū)域，電路部分包括充電保護(hù)電路21、電 源模塊22、PWM硬件電路23、繼電器加自恢復(fù)保險(xiǎn)電路24、CAN通訊電路25。
[0021] 電保護(hù)電路21 :設(shè)備由車輛從外部供電，保護(hù)電路可以保護(hù)設(shè)備內(nèi)置鋰充電電池 不會(huì)因?yàn)橥獠侩娏鬟^(guò)大面損壞。
[0022] 電源模塊22 :將外部電壓轉(zhuǎn)換成設(shè)備各個(gè)電路芯片所需要的電壓。
[0023] PWM硬件電路23 :形成PWM脈沖信號(hào)控制鎖車。
[0024] 繼電器加自恢復(fù)保險(xiǎn)電路24 :對(duì)繼電器進(jìn)行過(guò)流保護(hù)，使繼電器在大電流通過(guò)時(shí) 也不會(huì)被燒毀。
[0025] CAN通訊電路25 :實(shí)現(xiàn)GPS終端總線接口與車上控制器及儀表通訊。
[0026] 各模塊由單片機(jī)控制獨(dú)立工作。
[0027] 如圖3所示，充電保護(hù)電路21為鋰電池充電保護(hù)電路。根據(jù)鋰電池的結(jié)構(gòu)特性， 最高充電終止電壓應(yīng)為4. 2V，不能過(guò)充，否則會(huì)因正極的鋰離子拿走太多，而使電池報(bào)廢。 其充放電要求較高，可采用專用的恒流、恒壓充電器進(jìn)行充電。通常恒流充電至4. 2V/節(jié)后 轉(zhuǎn)入恒壓充電，當(dāng)恒壓充電電流降至IOOmA以內(nèi)時(shí)，應(yīng)停止充電。
[0028] 充電電流（mA) = 0. 1~1. 5倍電池容量（如1350mAh的電池，其充電電流可控制 在135~2025mA之間）。常規(guī)充電電流可選擇在0. 5倍電池容量左右，充電時(shí)間約為2~ 3小時(shí)。
[0029] 鋰電池放電時(shí)鋰離子不能全部移向正極，必須保留一部分鋰離子在負(fù)極，以保證 在下次充電時(shí)鋰離子能夠暢通地嵌入通道。否則，電池壽命就相應(yīng)縮短。為了保證石墨層 中放電后留有部分鋰離子，就要嚴(yán)格限制放電終止最低電壓，也就是說(shuō)鋰電池不能過(guò)放電。 放電終止電壓通常為3. OV/節(jié)，最低不能低于2. 5V/節(jié)。電池放電時(shí)間長(zhǎng)短與電池容量、放 電電流大小有關(guān)。電池放電時(shí)間（小時(shí)）=電池容量/放電電流。鋰電池放電電流（mA) 不應(yīng)超過(guò)電池容量的3倍。（如1000 mAH電池，則放電電流應(yīng)嚴(yán)格控制在3A以內(nèi)）否則會(huì) 使電池?fù)p壞。
[0030] 根據(jù)鋰的這些特性設(shè)計(jì)了電池的保護(hù)電路如圖3所示。由兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管和專用保 護(hù)集成塊S-8232組成，過(guò)充電控制管FET2和過(guò)放電控制管FETl串聯(lián)于電路，由保護(hù)IC 監(jiān)視電池電壓并進(jìn)行控制，當(dāng)電池電壓上升至4. 2V時(shí)，過(guò)充電保護(hù)管FET1截止，停止充電。 為防止誤動(dòng)作，一般在外電路加有延時(shí)電容。當(dāng)電池處于放電狀態(tài)下，電池電壓降至2. 55V 時(shí)，過(guò)放電控制管FETl截止，停止向負(fù)載供電。過(guò)電流保護(hù)是在當(dāng)負(fù)載上有較大電流流過(guò) 時(shí)，控制FETl使其截止，停止向負(fù)載放電，目的是為了保護(hù)電池和場(chǎng)效應(yīng)管。過(guò)電流檢測(cè)是 利用場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通電阻作為檢測(cè)電阻，監(jiān)視它的電壓降，當(dāng)電壓降超過(guò)設(shè)定值時(shí)就停止 放電。在電路中一般還加有延時(shí)電路，以區(qū)分浪涌電流和短路電流。
[0031] 如圖4所示，電源模塊22的電原理圖。工程機(jī)械車輛上電子設(shè)備對(duì)電源要求非常 高，系統(tǒng)使用兩個(gè)LM2576供電。
[0032] LM2576系列它內(nèi)含固定頻率振蕩器（150KHZ)，和基準(zhǔn)穩(wěn)壓器（（1. 23V)，并具有完 善的保護(hù)電路：電流限制、熱關(guān)斷電路等。利用該器件只需極少的外圍器件便可構(gòu)成高效穩(wěn) 壓電路。提供有：3. 3V，SV，12V及可調(diào)（-ADJ)等多個(gè)電壓檔次產(chǎn)品。
[0033] LM2576系列開關(guān)穩(wěn)壓集成電路的主要特性如下：
[0034] (1)最大輸出電流：3A
[0035] (2)最高輸入電壓：37V
[0036] (3)輸出電壓：3. 3V，SV，12V及（ADJ)等，最大輸出電壓37V
[0037] (4)震蕩頻率：150KHZ
[0038] (5)轉(zhuǎn)換效率：75% }88% (不同電壓輸出時(shí)的轉(zhuǎn)換效率不同）
[0039] (6)工作溫度范圍：-400C}+I25OC
[0040]