CN113852935B - 一种燃气汽车安全管理***和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃气汽车安全管理***和方法，包括有车体装置、服务总控装置，车体装置设于燃气汽车内，服务总控装置设于加气站，车体装置包括有电子控制单元ECU、液位传感器。服务总控装置包括有终端服务器，终端服务器包括有无线通信模块、汽车运行状况记录模块、用户信息采集模块和加气量记录模块。本发明的燃气汽车安全管理***，燃气汽车在指定加气站能完成车辆信息交互，燃气汽车在指定合法的加气站完成加气后，会对燃气使用情况进行记录计算，在下次到指定加气站后会对中途运行情况进行合法加气判断，保证车辆使用安全。同时还可以通过钢瓶的电子标签NFC记录钢瓶定期检验情况，保证车辆使用安全。

Description

一种燃气汽车安全管理***和方法
技术领域
本发明属于燃气汽车安全管理技术领域，具体涉及一种燃气汽车安全管理***和方法。
背景技术
以CNG(压缩天然气)/LPG(液化石油气)为燃料的汽车统称为燃气汽车。燃气汽车使用储气钢瓶作为储备燃料的装置。随着燃气汽车的全面推广使用。
目前燃气汽车在使用过程中存在诸多隐患，如使用者进行非法加气的操作、燃气汽车未及时进行安全检测和保养等，这对燃气汽车的安全带来极大的风险。现有的燃气汽车***对驾驶员的非法操作预警性不足、约束力不强，对于服务管理人员，车辆信息掌控及时性和全面性不够等。
燃气汽车使用CNG和LPG作为燃料，由于CNG和LPG属于高压气体，需要严格按照安全标准进行汽车操作，但目前车主对燃气汽车存在较多的非法操作，并且对汽车未定期进行维护及保养，留下安全隐患。目前现有燃气汽车管理***缺乏有效的监控管理方法，车主对燃料汽车进行违规操作时，不能及时进行提醒和制止，汽车服务人员不能掌控燃气汽车准确的运行状态信息，无法对汽车进行有效管理和操作，***功能呈现单一化、片面化、滞后化。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明通过将车载燃气***、蓝牙5.0、车联网和云计算等相关技术进行融合，研发新型的燃气汽车管理***，主要对燃气汽车的非法加气和未及时维护保养问题进行及时判断处理并能将燃气汽车运行状态、加气情况等信息进行及时处理和反馈，便于车主和服务人员跟踪和管理，有效的解决燃气汽车的安全性并保证人身安全。
本发明采用的技术方案是：一种燃气汽车安全管理***，包括有车体装置、服务总控装置，所述车体装置设于燃气汽车内，所述服务总控装置设于加气站，
所述车体装置包括有电子控制单元ECU、液位传感器，液位传感器安装在燃气汽车的钢瓶内，所述电子控制单元ECU包括有无线通信模块、合法加气判断模块、钢瓶检验记录模块和燃气锁定模块，液位传感器连接电子控制单元ECU；
所述服务总控装置包括有终端服务器，加气站内设有加气机，终端服务器连接加气机，终端服务器通过网络连接云服务器，所述终端服务器包括有无线通信模块、汽车运行状况记录模块、用户信息采集模块和加气量记录模块；
所述车体装置的无线通信模块和终端服务器的无线通信模块在相互靠近时自动无线连接。
作为上述技术方案的优选，所述云服务器通过网络连接手持终端。
作为上述技术方案的优选，所述燃气汽车包括有用于切换燃气模式或燃油模式的转换开关，电子控制单元ECU连接转换开关并控制转换开关。
作为上述技术方案的优选，所述燃气汽车包括有指示灯和蜂鸣器，电子控制单元ECU连接指示灯和蜂鸣器。
作为上述技术方案的优选，所述无线通信模块为蓝牙模块。
作为上述技术方案的优选，所述车体装置还包括用于记录钢瓶检验信息的电子标签，电子标签连接电子控制单元ECU。
作为上述技术方案的优选，所述电子控制单元ECU还包括有车辆信息存储模块。
燃气汽车安全管理方法，使用上述燃气汽车安全管理***，方法包括有：在合法加气站设置服务总控装置，燃气汽车进入合法加气站后电子控制单元ECU中的无线通信模块与终端服务器中的无线通信模块进行匹配、连接，电子控制单元ECU与终端服务器进行信息交互，电子控制单元ECU将钢瓶检验记录模块中的钢瓶检验记录信息、钢瓶中液位传感器感应的液位信息、加气信息、车辆信息存储模块中的车辆信息发送给终端服务器，终端服务器向电子控制单元ECU发出授权加气信息，加气机给燃气汽车加气；
加气完成后，加气机向终端服务器传递此次包含加气量的加气信息，终端服务器中的加气量记录模块记录加气信息，终端服务器将车辆信息、加气信息上传至云服务器；
加气完成后，电子控制单元ECU通过钢瓶内的液位传感器读取并保存液位电压V0，燃气汽车运行过程中电子控制单元ECU固定周期读取并保存液位电压V1、V2……Vn，合法加气判断模块实时运算差值X1＝V1-V0、X2＝V2-V1……Xn＝Vn-Vn-1，如果Xn＜0判断燃气汽车正常行驶，如果Xn＞0则判断燃气汽车加过气，电子控制单元ECU存储Xn＞0时的加气信息；
当燃气汽车再次来到合法加气站加气时，电子控制单元ECU中的无线通信模块与终端服务器中的无线通信模块进行匹配、连接，电子控制单元ECU与终端服务器进行信息交互，电子控制单元ECU将钢瓶检验记录模块中的钢瓶检验记录信息、Xn＞0时的加气信息、钢瓶中液位传感器感应的液位信息、车辆信息存储模块中的车辆信息发送给终端服务器，终端服务器将Xn＞0时的加气信息与云服务器中存储的加气信息进行核对，核对无误则，终端服务器向电子控制单元ECU发出授权加气信息，如果电子控制单元ECU上传的Xn＞0时的加气信息与云服务器中存储的加气信息有误，则终端服务器不向电子控制单元ECU发出授权加气信息，电子控制单元ECU未收到授权加气信息后，合法加气判断模块判断燃气汽车上次加气为非法加气，然后燃气锁定模块控制转换开关强制切换为燃油模式，并控制蜂鸣器报警。
作为上述技术方案的优选，所述终端服务器能够对燃气锁定模块进行解锁。
作为上述技术方案的优选，所述云服务器具备存储和信息处理分发能力，云服务器对终端服务器的请求进行应答，云服务器对移动终端进行信息推送更新。
本发明的有益效果是：本发明的燃气汽车安全管理***，燃气汽车在指定加气站能完成车辆信息交互，燃气汽车在指定合法的加气站完成加气后，会对燃气使用情况进行记录计算，在下次到指定加气站后会对中途运行情况进行合法加气判断，保证车辆使用安全。同时还可以通过钢瓶的电子标签NFC记录钢瓶定期检验情况，保证车辆使用安全。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的工作原理流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-2所示，一种燃气汽车安全管理***，包括有车体装置、服务总控装置，所述车体装置设于燃气汽车内，所述服务总控装置设于加气站，
所述车体装置包括有电子控制单元ECU、液位传感器，液位传感器安装在燃气汽车的钢瓶内，所述电子控制单元ECU包括有无线通信模块、合法加气判断模块、钢瓶检验记录模块和燃气锁定模块，液位传感器连接电子控制单元ECU；
所述服务总控装置包括有终端服务器，加气站内设有加气机，终端服务器连接加气机，终端服务器通过网络连接云服务器，所述终端服务器包括有无线通信模块、汽车运行状况记录模块、用户信息采集模块和加气量记录模块；
所述车体装置的无线通信模块和终端服务器的无线通信模块在相互靠近时自动无线连接。
进一步的，所述云服务器通过网络连接手持终端。用户可以通过手持终端查看燃气汽车的加气量、加气时间、车辆信息等信息。
进一步的，所述燃气汽车包括有用于切换燃气模式或燃油模式的转换开关，电子控制单元ECU连接转换开关并控制转换开关。
进一步的，所述燃气汽车包括有指示灯和蜂鸣器，电子控制单元ECU连接指示灯和蜂鸣器。电子控制单元ECU在判断车辆为非法加气后，汽车的燃气/燃油转换开关会通过指示灯和蜂鸣器对车主进行提示，汽车锁定为汽油模式。
进一步的，所述无线通信模块为蓝牙模块。利用蓝牙5.0燃气汽车在进入到合法加气站后电子控制单元ECU与终端服务器自动匹配连接并进行相关数据的交互。
进一步的，所述车体装置还包括用于记录钢瓶检验信息的电子标签，电子标签连接电子控制单元ECU。电子控制单元ECU通过钢瓶电子标签记录钢瓶定期验检情况，设置检验时间门限，如果钢瓶未定期检验，ECU将燃气汽车锁定在汽油模式，燃气汽车必须到验检单位验检后才能是用燃气。
进一步的，所述电子控制单元ECU还包括有车辆信息存储模块。
燃气汽车安全管理方法，使用上述燃气汽车安全管理***，方法包括有：在合法加气站设置服务总控装置，燃气汽车进入合法加气站后电子控制单元ECU中的无线通信模块与终端服务器中的无线通信模块进行匹配、连接，电子控制单元ECU与终端服务器进行信息交互，电子控制单元ECU将钢瓶检验记录模块中的钢瓶检验记录信息、钢瓶中液位传感器感应的液位信息、加气信息、车辆信息存储模块中的车辆信息发送给终端服务器，终端服务器向电子控制单元ECU发出授权加气信息，加气机给燃气汽车加气；
加气完成后，加气机向终端服务器传递此次包含加气量的加气信息，终端服务器中的加气量记录模块记录加气信息，终端服务器将车辆信息、加气信息上传至云服务器；
加气完成后，电子控制单元ECU通过钢瓶内的液位传感器读取并保存液位电压V0，燃气汽车运行过程中电子控制单元ECU固定周期读取并保存液位电压V1、V2……Vn，合法加气判断模块实时运算差值X1＝V1-V0、X2＝V2-V1……Xn＝Vn-Vn-1，如果Xn＜0判断燃气汽车正常行驶，如果Xn＞0则判断燃气汽车加过气，电子控制单元ECU存储Xn＞0时的加气信息；
当燃气汽车再次来到合法加气站加气时，电子控制单元ECU中的无线通信模块与终端服务器中的无线通信模块进行匹配、连接，电子控制单元ECU与终端服务器进行信息交互，电子控制单元ECU将钢瓶检验记录模块中的钢瓶检验记录信息、Xn＞0时的加气信息、钢瓶中液位传感器感应的液位信息、车辆信息存储模块中的车辆信息发送给终端服务器，终端服务器将Xn＞0时的加气信息与云服务器中存储的加气信息进行核对，核对无误则，终端服务器向电子控制单元ECU发出授权加气信息，如果电子控制单元ECU上传的Xn＞0时的加气信息与云服务器中存储的加气信息有误，则终端服务器不向电子控制单元ECU发出授权加气信息，电子控制单元ECU未收到授权加气信息后，合法加气判断模块判断燃气汽车上次加气为非法加气，然后燃气锁定模块控制转换开关强制切换为燃油模式，并控制蜂鸣器报警。
进一步的，所述终端服务器能够对燃气锁定模块进行解锁。
进一步的，所述云服务器具备存储和信息处理分发能力，云服务器对终端服务器的请求进行应答，云服务器对移动终端进行信息推送更新。
终端服务器的车辆信息管理需具备以下功能：1、车辆的增删。2、车辆信息修改。3、管理车辆的按属性统计。4、车主信息(修改，查询，删除)。5、车辆里程统计(人工记录)。6、车辆加气历史记录(每次加气记录)。7、Winform界面。8、信息采用云端加密存储(车辆信息/记录，车主信息等)。9、能够方便远程安装和远程调试。10、管理车辆信息：①车辆安装设备时的里程登记；②车辆每次加气的时间/加气量(通过RS485读取加气机信息)；③车辆的VIN码；④车辆每次加气时的里程数(人工录入)；⑤车辆牌照号；⑥车辆安装设备燃气设备型号；⑦发动机排量。11、管理的车主信息包括以下几点：①车主个人ID***；②车主姓名；③车主联系方式。12、用户规模设定：①软件使用用户10个(10个license)；②软件管理车辆规模，10万辆；③车辆到访频次，每天2次。即：数据更新频率20万辆次/天。
值得一提的是，本发明专利申请涉及的云服务器、ECU、加气站等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化，因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种燃气汽车安全管理***，其特征在于，包括有车体装置、服务总控装置，所述车体装置设于燃气汽车内，所述服务总控装置设于加气站，
所述车体装置包括有电子控制单元ECU、液位传感器，液位传感器安装在燃气汽车的钢瓶内，所述电子控制单元ECU包括有无线通信模块、合法加气判断模块、钢瓶检验记录模块和燃气锁定模块，液位传感器连接电子控制单元ECU；
所述服务总控装置包括有终端服务器，加气站内设有加气机，终端服务器连接加气机，终端服务器通过网络连接云服务器，所述终端服务器包括有无线通信模块、汽车运行状况记录模块、用户信息采集模块和加气量记录模块；
所述车体装置的无线通信模块和终端服务器的无线通信模块在相互靠近时自动无线连接。
2.如权利要求1所述的燃气汽车安全管理***，其特征在于，所述云服务器通过网络连接手持终端。
3.如权利要求2所述的燃气汽车安全管理***，其特征在于，所述燃气汽车包括有用于切换燃气模式或燃油模式的转换开关，电子控制单元ECU连接转换开关并控制转换开关。
4.如权利要求3所述的燃气汽车安全管理***，其特征在于，所述燃气汽车包括有指示灯和蜂鸣器，电子控制单元ECU连接指示灯和蜂鸣器。
5.如权利要求4所述的燃气汽车安全管理***，其特征在于，所述无线通信模块为蓝牙模块。
6.如权利要求5所述的燃气汽车安全管理***，其特征在于，所述车体装置还包括用于记录钢瓶检验信息的电子标签，电子标签连接电子控制单元ECU。
7.如权利要求6所述的燃气汽车安全管理***，其特征在于，所述电子控制单元ECU还包括有车辆信息存储模块。
8.燃气汽车安全管理方法，其特征在于，使用如权利要求7所述的燃气汽车安全管理***，方法包括有：在合法加气站设置服务总控装置，燃气汽车进入合法加气站后电子控制单元ECU中的无线通信模块与终端服务器中的无线通信模块进行匹配、连接，电子控制单元ECU与终端服务器进行信息交互，电子控制单元ECU将钢瓶检验记录模块中的钢瓶检验记录信息、钢瓶中液位传感器感应的液位信息、加气信息、车辆信息存储模块中的车辆信息发送给终端服务器，终端服务器向电子控制单元ECU发出授权加气信息，加气机给燃气汽车加气；
加气完成后，加气机向终端服务器传递此次包含加气量的加气信息，终端服务器中的加气量记录模块记录加气信息，终端服务器将车辆信息、加气信息上传至云服务器；
加气完成后，电子控制单元ECU通过钢瓶内的液位传感器读取并保存液位电压V0，燃气汽车运行过程中电子控制单元ECU固定周期读取并保存液位电压V1、V2……Vn，合法加气判断模块实时运算差值X1＝V1-V0、X2＝V2-V1……Xn＝Vn-Vn-1，如果Xn＜0判断燃气汽车正常行驶，如果Xn＞0则判断燃气汽车加过气，电子控制单元ECU存储Xn＞0时的加气信息；
当燃气汽车再次来到合法加气站加气时，电子控制单元ECU中的无线通信模块与终端服务器中的无线通信模块进行匹配、连接，电子控制单元ECU与终端服务器进行信息交互，电子控制单元ECU将钢瓶检验记录模块中的钢瓶检验记录信息、Xn＞0时的加气信息、钢瓶中液位传感器感应的液位信息、车辆信息存储模块中的车辆信息发送给终端服务器，终端服务器将Xn＞0时的加气信息与云服务器中存储的加气信息进行核对，核对无误则，终端服务器向电子控制单元ECU发出授权加气信息，如果电子控制单元ECU上传的Xn＞0时的加气信息与云服务器中存储的加气信息有误，则终端服务器不向电子控制单元ECU发出授权加气信息，电子控制单元ECU未收到授权加气信息后，合法加气判断模块判断燃气汽车上次加气为非法加气，然后燃气锁定模块控制转换开关强制切换为燃油模式，并控制蜂鸣器报警。
9.如权利要求8所述的燃气汽车安全管理方法，其特征在于，所述终端服务器能够对燃气锁定模块进行解锁。
10.如权利要求9所述的燃气汽车安全管理方法，其特征在于，所述云服务器具备存储和信息处理分发能力，云服务器对终端服务器的请求进行应答，云服务器对移动终端进行信息推送更新。
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