本實用新型涉及到混合動力汽車技術領域，特別是一種混合動力汽車分布式安全檢測系統(tǒng)。

背景技術：

目前，新能源電動汽車的安全性受到的關注越來越大，純電動車以及混合動力車的推廣應用導致車輛自燃事件增加，近年以來發(fā)生的多起新能源公交車起火、自燃事件導致車輛燒毀以及人員死亡的嚴重后果，給車輛廠家和電池廠家造成較大的經濟損失和強烈社會影響。公交車火災事件主要是體現(xiàn)在電池、發(fā)動機及高壓部件、可燃氣體三個方面。由于新能源汽車主要采用動力鋰電池做為能量源，電池的安全性在汽車安全中顯得尤為重要，鋰電池電芯以串聯(lián)方式多箱成組而成。鋰離子電池電芯的正極、負極和隔膜材料均為易燃和可燃物質，并且熱穩(wěn)定性較差，在溫度升高時會釋放出大量的可燃和助燃氣體，在電池箱體內部瀕臨燃燒時，通過探測器檢測電池倉內環(huán)境變化，(煙霧、一氧化碳、溫度)等信息，以獲取早期的火情警告；在混合動力汽車上，在汽車的尾部有后置的發(fā)動機倉、高壓電器倉，是一個密閉的空間，空間是狹小，發(fā)動機工作在高溫狀態(tài)，高壓電器倉內電氣設備亦工作在大電流，高電壓狀態(tài)下，內路電氣線路，管路布置復雜，油管長期震動、腐蝕、局部高溫環(huán)境提早老化，與其它管路碰擦損壞，造成滲漏，在高溫狀態(tài)下，會形成火災隱患，高壓電氣倉在汽車行駛過程中的因環(huán)境密閉，過流沖擊、灰塵、振動等因素，造成電氣線路老化、漏電等問題，引發(fā)火災；公交車易燃品火災是公交車火災事件最為常見的方式，由于人為或非人為的原因，常有乘客攜帶可燃氣體或可揮發(fā)性氣體乘車，或發(fā)生泄露或燃燒等情況，發(fā)生事故后造成人員傷亡或車輛焚毀現(xiàn)象。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種混合動力汽車分布式安全監(jiān)測系統(tǒng)，其包括監(jiān)測主機和多個監(jiān)測從機，所述監(jiān)測主機包括主機處理器、主機2.4G無線模塊、主機網絡配置單元、CAN通訊接口、顯示單元；

所述監(jiān)測從機包括從機處理器、從機網絡配置單元、從機2.4G無線模塊、地址配置單元、多個安全監(jiān)測單元；

所述監(jiān)測主機中的主機2.4G無線模塊與主機網絡配置單元、主機處理器交互式連接，顯示單元與主機處理器交互式連接，CAN通訊接口與主機處理器交互式相連接；

所述監(jiān)測從機中從機2.4G無線模塊與從機網絡配置單元、從機處理器交互式連接，地址配置單元與從機處理器交互式相連接，各安全監(jiān)測單元分別與從機處理器相連接。

較佳地，所述監(jiān)測從機通過地址配置單元設置成不同網絡地址，分別放置于車輛的發(fā)動機倉、高壓電器倉、電池倉、車廂內的多個監(jiān)測點；

所述監(jiān)測從機將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)通過從機2.4G無線模塊傳送給監(jiān)測主機的主機2.4G無線模塊。

較佳地，所述的監(jiān)測主機、監(jiān)測從機之間分別通過主機網絡配置單元、從機網絡配置單元對網絡進行網絡地址、通訊節(jié)點配置，以單播發(fā)送或廣播接收的方式，選擇相應的物理通道完成數(shù)據(jù)進行接收或發(fā)送。

較佳地，所述監(jiān)測從機與監(jiān)測主機之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包中包含有安全監(jiān)測單元的地址信息，監(jiān)測主機通過對接收到的數(shù)據(jù)包中的信息解析，獲得該監(jiān)測從機當前安全監(jiān)測單元地址信息和采集到的數(shù)據(jù)信息。

較佳地，在監(jiān)測從機中，從機處理器將接收到的溫度信息、CO濃度信息、可燃氣體濃度、煙霧濃度信息按系統(tǒng)網絡協(xié)議要求的格式對數(shù)據(jù)進行封裝，封裝的數(shù)據(jù)包中還包含有該監(jiān)測從機的地址配置信息，數(shù)據(jù)校驗信息和監(jiān)測從機的內部狀態(tài)、告警信息；數(shù)據(jù)封裝完成后，定期通過從機2.4G無線網絡模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，在無線數(shù)據(jù)發(fā)送環(huán)節(jié)，從機處理器首先讀取保存在處理器內部存儲器中的配置信息，并按配置要求對無線傳輸鏈路中的網絡地址、節(jié)點地址、進行配置，然后選擇相應的物理通道，每一個物理通道對應一個通訊頻點，同一個系統(tǒng)內的監(jiān)測主機、監(jiān)測從機必須在同一通訊頻點下的節(jié)點之間才可能互相通信；在同一工作區(qū)域內的相鄰網絡，采用不同的通訊頻點，以避免相互干擾導致通信效率降低；選擇相應的頻點后，從機2.4G無線模塊自動切換工作頻率到該頻點上，并返回一個信息給處理器，并啟動數(shù)據(jù)發(fā)送，直至處理器查詢到數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，完成一次信號傳輸過程。

較佳地，在無線數(shù)據(jù)接收端，監(jiān)測主機通過與監(jiān)測從機同樣的無線傳輸鏈路中的網絡地址、節(jié)點地址、進行配置，然后選擇相應的物理通道，并啟動數(shù)據(jù)接收過程，監(jiān)測主機始終處于數(shù)據(jù)查詢接收狀態(tài)，通過對網絡地址、節(jié)點地址和通訊頻點的匹配，對該頻點上的所有信息均進行比對、接收，并做出相應的判斷；并將監(jiān)測結果發(fā)送到顯示單元，進行實時顯示，同時通過CAN總線網絡，將信息傳送給儀表單元。

較佳地，所述的監(jiān)測主機實時接收各監(jiān)測從機發(fā)送的數(shù)據(jù)信息，當監(jiān)測結果超過設定值時，由監(jiān)控主機將報警信號在顯示單元上進行告警顯示，并通過CAN總線網絡傳送給儀表。

本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型通過多種高靈敏度的傳感器對電池工作環(huán)境的氣體樣品進行精確分析，實時監(jiān)測，一旦發(fā)生異常，將立卻通過無線網絡傳送給監(jiān)測主機；同時對發(fā)動機倉、高壓電器倉內的溫度、煙氣狀態(tài)進行監(jiān)測，當發(fā)動機倉、高壓電器倉內溫度異?；驒z測到有煙霧狀態(tài)時，監(jiān)測從機將立卻通過無線網絡傳送給監(jiān)測主機，實現(xiàn)提前預警；在公交車的車廂內，人員集中，情況復雜，通過技術手段，在車內不同的位置安置檢測單元，當有乘客攜帶易燃品上車后，檢測單元內的氣體探測器表面引起氧化反應，其產生的熱量使其的溫度升高，而傳感器的電阻率便發(fā)生變化；監(jiān)測裝置能通過檢測傳感器的變化來判斷危險情況的發(fā)生，發(fā)出警報或進行提前預警防止事故的發(fā)生。

當然，實施本實用新型的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的監(jiān)測從機方框圖；

圖2為本實用新型實施例提供的監(jiān)測主機方框圖；

圖3為本實用新型實施例提供的監(jiān)測從機數(shù)據(jù)發(fā)送流程圖；

圖4為本實用新型實施例提供的監(jiān)測主機數(shù)據(jù)接收流程圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

如圖1所示,本實用新型實施例提供了一種混合動力汽車分布式安全監(jiān)測系統(tǒng)，包括監(jiān)測主機和多個監(jiān)測從機，監(jiān)測主機包括主機處理器、主機2.4G無線模塊、主機網絡配置單元、CAN通訊接口、顯示單元；監(jiān)測從機包括從機處理器、從機網絡配置單元、從機2.4G無線模塊、地址配置單元、安全監(jiān)測單元，本實施例中安全監(jiān)測單元包括溫檢檢測單元、CO檢測單元、可燃氣體監(jiān)測單元、煙霧監(jiān)測單元等；

監(jiān)測主機中2.4G無線模塊與網絡配置單元、處理器交互式連接，顯示單元與處理器交互式連接，CAN通訊接口與處理器交互式相連接；監(jiān)測從機中2.4G無線模塊與網絡配置單元、處理器交互式連接，地址配置單元與處理器交互式相連接，溫度檢測單元、CO檢測單元、可燃氣體檢測單元、煙霧檢測單元與處理器相連接。

監(jiān)測從機分別安裝于車廂內部前部車門、中部、后部、各個電池倉、發(fā)動機倉、高壓電器倉內部。每個監(jiān)測從機均配置有相應有檢測傳感器，用于監(jiān)測當前環(huán)境的溫度、氣體濃度或煙霧濃度值，監(jiān)測從機的內部結構圖如圖1所示，檢測前端包括溫檢檢測單元、CO檢測單元、可燃氣體監(jiān)測單元、煙霧監(jiān)測單元，主要用來監(jiān)測當前環(huán)境中的煙、氣、溫度等參數(shù)的變化，當有乘客攜帶易燃品上車后，檢測單元內的氣體探測器表面引起氧化反應，其產生的熱量使其的溫度升高，而傳感器的電阻率便發(fā)生變化。監(jiān)測裝置能通過檢測傳感器的變化來判斷危險情況的發(fā)生，發(fā)出警報或進行提前預警防止事故的發(fā)生；當鋰電池的內部發(fā)生短路或過熱后，會有一系列復雜的化學反應發(fā)生，伴隨著釋放大量的化學氣體、煙霧，當一氧化碳擴散到氣體傳感器時，其輸出端產生電流輸出，通過信號調理電路，提供給處理器中的采樣電路，將化學能轉化為電能的作用。當氣體濃度發(fā)生變化時，氣體傳感器的輸出電流也隨之成正比變化，處理器經過運算得到當前的CO濃度值。當密閉的空間中產生煙霧后，會引起監(jiān)測從機中煙霧傳感器電離室電壓變化，監(jiān)測從機通過產生的電壓變化來感知煙霧粒子的微電流變化實現(xiàn)煙霧檢測。當煙霧粒子進入電離室，改變了電離室空氣的電離狀態(tài)，電離室的等效電阻增加引起電離室兩端的電壓增大，通過信號調理后，送入到處理器單元，處理器經過綜合運算，得到一個檢測結果。在發(fā)動機倉、高壓電器倉和電池倉中的監(jiān)測從機，還同時監(jiān)測當前環(huán)境的溫度變化，當上述環(huán)境由于某些原因導致溫度升高后，該溫度值亦會通過監(jiān)測從機進行采集并被傳送給監(jiān)測主機。

由于混合動力汽車的動力電池、發(fā)動機倉、高壓電器倉及車廂之間相互獨立，為了便于安裝與監(jiān)測位置調整，實現(xiàn)最佳狀態(tài)監(jiān)測，各從機監(jiān)測單元與主機監(jiān)測單元之間采用無線網絡通訊方式，采用2.4G無線模塊，通過分布式安裝，對主從機網絡地址、節(jié)點配置，通訊頻點進行配置，不同的監(jiān)測網絡可以配置成相應的通訊信道，當多個監(jiān)測從機接入一個系統(tǒng)時，為了便于識別不同的監(jiān)測從機和其監(jiān)測位置，本方案中采用了一種對多個網絡單元進行地址分層規(guī)劃的方式，對每一個監(jiān)測系統(tǒng)分配一個獨立的網絡號，同一個網絡號內的每一個監(jiān)測從機，其節(jié)點地址各不相同，從源頭上保證了傳輸通道的獨立性，當有多個系統(tǒng)時，為了防止在通訊過程中頻率相互干擾，我們對2400M-2483M內的頻點進行劃分，將其劃分成24個不同的頻點，同一個系內的主、從機，必須在同一通訊頻點下的節(jié)點之間才可能互相通信。在同一工作區(qū)域內的相鄰網絡，采用不同的通訊頻點，以避免相互干擾導致通信效率降低。監(jiān)測主機、從機的2.4G模塊單元，其硬件結構相同，為了便于對系統(tǒng)中監(jiān)測主機、從機的網絡地址、節(jié)點、通訊頻點進行分配，在系統(tǒng)中的監(jiān)測主機、從機中均設置了一個網絡配置單元，通過上位機對模塊的網絡地址、節(jié)點、通訊頻點進行分配，2.4G無線模塊收的配置信息結果保存在處理器中內置的存儲器單元中。實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸鏈路中無線網絡段的地址識別和配置。

由于監(jiān)測從機完全相同，在數(shù)據(jù)采集端的識別通過硬件識別方式，在每個監(jiān)測從機中，均配置有一個地址配置單元，監(jiān)測從機開始工作之前，在硬件上對其進行配置，通過改變其二進制地址編碼，實現(xiàn)監(jiān)測從機的數(shù)據(jù)采集地址識別。在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包中就包含有硬件地址信息，監(jiān)測主機通過對接收到的數(shù)據(jù)包中的信息解析，獲得該監(jiān)測從機當前硬件地址信息和采集到的數(shù)據(jù)信息，監(jiān)測從機數(shù)據(jù)發(fā)送的流程與監(jiān)測主機的數(shù)據(jù)接收流程如圖3所示。在監(jiān)測從機中，處理器將接收到的溫度信息、CO濃度信息、可燃氣體濃度、煙霧濃度信息按系統(tǒng)網絡協(xié)議要求的格式對數(shù)據(jù)進行封裝，封裝的數(shù)據(jù)包中還包含有該監(jiān)測從機的地址配置信息，數(shù)據(jù)校驗信息和監(jiān)測從機的內部狀態(tài)、告警信息等。數(shù)據(jù)封裝完成后，定期通過2.4G無線網絡模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，在無線數(shù)據(jù)發(fā)送環(huán)節(jié)，處理器首先讀取保存在處理器內部存儲器中的配置信息，并按配置要求對無線傳輸鏈路中的網絡地址、節(jié)點地址、進行配置，然后選擇相應的物理通道，每一個物理通道對應一個通訊頻點，同一個系統(tǒng)內的監(jiān)測主機、監(jiān)測從機必須在同一通訊頻點下的節(jié)點之間才可能互相通信。在同一工作區(qū)域內的相鄰網絡，采用不同的通訊頻點，以避免相互干擾導致通信效率降低。選擇相應的頻點后，2.4G無線模塊自動切換工作頻率到該頻點上，并返回一個信息給處理器，并啟動數(shù)據(jù)發(fā)送，直至處理器查詢到數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，完成一次信號傳輸過程。

在無線數(shù)據(jù)接收端，監(jiān)測主機通過與監(jiān)測從機同樣的無線傳輸鏈路中的網絡地址、節(jié)點地址、進行配置，然后選擇相應的物理通道，并啟動數(shù)據(jù)接收過程，與監(jiān)測從機不同的是，監(jiān)測主機始終處于數(shù)據(jù)查詢接收狀態(tài)，通過對網絡地址、節(jié)點地址和通訊頻點的匹配，對該頻點上的所有信息均進行比對、接收，并做出相應的判斷。并將監(jiān)測結果發(fā)送到顯示單元，進行實時顯示，同時，通過CAN總線網絡，將信息傳送給儀表單元。

以上公開的本實用新型優(yōu)選實施例只是用于幫助闡述本實用新型。優(yōu)選實施例并沒有詳盡敘述所有的細節(jié)，也不限制該實用新型僅為所述的具體實施方式。顯然，根據(jù)本說明書的內容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本實用新型的原理和實際應用，從而使所屬技術領域技術人員能很好地理解和利用本實用新型。本實用新型僅受權利要求書及其全部范圍和等效物的限制。