CN208366421U - 熄火车辆水淹监测处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种熄火车辆水淹监测处理装置，包括微控制器、气动悬挂装置、通信装置、雷达水位感应器和供电电源；供电电源包括：车载供电电源、车载供电电路、充电电路、蓄电池、车辆供电开关状态检测电路、供电控制芯片、蓄电池电压检测电路、第1开关、第2开关、第3开关和第4开关。优点：本实用新型提供一种熄火车辆水淹监测处理装置，用于安装到具有气动悬挂功能的车辆上，能够在水淹车辆之前及时的启动气动悬挂***，将车辆底盘高度提升到极限高度，从而延长了水即将淹掉车辆的时间，提高了车主及时救援车辆的可能性。本实用新型尤其对供电电源进行设计，实现了车载和蓄电池双供电功能，保证装置在车辆熄火状态和行车状态都有效使用。

Description

熄火车辆水淹监测处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种监测装置，具体涉及一种熄火车辆水淹监测处理装置。

背景技术

在多雨季节，车辆停放不当并突发的降雨时，车辆容易被雨水淹没，由于车辆没有应急措施，会造成车主的不便和经济的损失。

由于极端降水天气不断出现，而市政排水效率又不能满足城市的要求，因此，对于行驶中的车辆以及停在停车场中的车辆，常出现大量的泡水车，车辆被水淹，不仅会对车辆内部的电子控制***造成损害，还会影响到车辆的正常行驶，使车辆发生事故的可能性大幅度提高。因此，如何解决上述问题，是目前迫切需要解决的事情。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种熄火车辆水淹监测处理装置，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种熄火车辆水淹监测处理装置，包括微控制器、气动悬挂装置、通信装置、雷达水位感应器和供电电源；

在车辆仪表台内安装微控制器和通信装置；在车辆底盘的底部固定安装雷达水位感应器；雷达水位感应器的输出端连接到所述微控制器的输入端；微控制器的输出端与所述气动悬挂装置的执行机构连接，所述执行机构包括空气压缩机和排气阀门；所述微控制器还分别与通信装置和供电电源连接；

其中，所述供电电源包括：车载供电电源、车载供电电路、充电电路、蓄电池、车辆供电开关状态检测电路、供电控制芯片、蓄电池电压检测电路、第1开关、第2开关、第3开关和第4开关；

车载供电电源通过第1开关与车载供电电路连接，第1开关与车辆钥匙联动，通过车辆钥匙控制第1开关的状态；车载供电电路通过第3开关与微控制器的用电端连接；车载供电电路还依次通过第2开关和充电电路后，连接到蓄电池的充电端子；蓄电池的供电端子通过第4开关与微控制器连接；蓄电池还通过蓄电池电压检测电路连接到供电控制芯片的检测端；车辆供电开关状态检测电路的一端与第1开关连接，车辆供电开关状态检测电路的另一端与供电控制芯片的检测端连接；供电控制芯片的输出控制端分别与第2开关、第3开关和第4开关连接。

优选的，所述微控制器采用AT89C51处理器；所述供电控制芯片采用ATmega8芯片。

优选的，所述通信装置采用ESP－WROOM－32集成的双模双核的无线通信芯片。

优选的，所述充电电路采用充电管理芯片，充电管理芯片的型号为LTM8062芯片。

优选的，所述第1开关、第2开关、第3开关和第4开关均采用低内阻P-MOSFET管。

本实用新型提供的熄火车辆水淹监测处理装置具有以下优点：

本实用新型提供一种熄火车辆水淹监测处理装置，用于安装到具有气动悬挂功能的车辆上，能够在水淹车辆之前及时的启动气动悬挂***，将车辆底盘高度提升到极限高度，从而延长了水即将淹掉车辆的时间，提高了车主及时救援车辆的可能性。本实用新型尤其对供电电源进行设计，实现了车载和蓄电池双供电功能，保证装置在车辆熄火状态和行车状态都有效使用。

附图说明

图1为本实用新型提供的熄火车辆水淹监测处理装置的原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为了预防车辆被水淹现象的发生，本实用新型提供一种熄火车辆水淹监测处理装置，用于安装到具有气动悬挂功能的车辆上，能够在水淹车辆之前及时的启动气动悬挂***，将车辆底盘高度提升到极限高度，同时可通过通信装置向车主发送求救信息，从而延长了水即将淹掉车辆的时间，提高了车主及时救援车辆的可能性。本实用新型尤其对供电电源进行设计，实现了车载和蓄电池双供电功能，保证装置在车辆熄火状态和行车状态都有效使用。

参考图1，熄火车辆水淹监测处理装置包括微控制器、气动悬挂装置、通信装置、雷达水位感应器和供电电源；

在车辆仪表台内安装微控制器和通信装置；在车辆底盘的底部固定安装雷达水位感应器；雷达水位感应器的输出端连接到微控制器的输入端；微控制器的输出端与气动悬挂装置的执行机构连接，执行机构包括空气压缩机和排气阀门；微控制器还分别与通信装置和供电电源连接；

其工作原理为：由于考虑到传统的水位传感器安装在车身上不够合理，若是安装在车轮上，会影响车辆的稳定性，若是安装在车辆地盘上又不能及时的监测出水位的提高，因此，本申请创新的选择在车辆底盘上安装雷达水位感应器。雷达水位感应器可以每60秒监测一次水位高度，并发送给微控制器。

微控制器可以为车辆自带的中控台上的控制器，也可以额外增加一个微控制器，用于接收雷达水位感应器上传的实时水位值，并当水位值超过限定值时，采取以下两种措施：第一，通过通信装置向车主发送警告短信；第二，驱动气动悬挂装置动作，具体为：根据水位值控制气动悬挂装置的空气压缩机和排气阀门，使弹簧自动伸长，从而升高底盘离地间隙，以防止车辆底盘浸入水中而损坏。

例如，安装在车辆底盘底部的雷达水位感应器每60秒监测一次水深，并传给微控制器；当雷达水位感应器感应出水位距离车底达到8厘米时，微控制器向车主发送警告短信，之后启动气动悬挂***。气动悬挂迅速将底盘提升到最高高度。完成操作之后微控制器关闭车上所有电源。

对于供电电源，如果简单采用车载供电，则当车辆熄火停车时，无法继续向本装置供电，导致本装置无法实现停车状态时水淹监测处理；而如果简单的采用蓄电池供电，又存在蓄电池电量用尽而更换电池的操作，加大了驾驶员负担，为此，本申请设计了一种新型的供电电源，可实现以下功能：当车辆启动后，自动切换为车辆电源供电；当车辆停车熄火后，自动切换为蓄电池供电；并且，对蓄电池的电压进行检测，当电压较低时，自动使车辆电源向蓄电池供电，保证蓄电池长期使用。

参考图1，供电电源包括：车载供电电源、车载供电电路、充电电路、蓄电池、车辆供电开关状态检测电路、供电控制芯片、蓄电池电压检测电路、第1开关、第2开关、第3开关和第4开关；

车载供电电源通过第1开关与车载供电电路连接，第1开关与车辆钥匙联动，通过车辆钥匙控制第1开关的状态；车载供电电路通过第3开关与微控制器的用电端连接；车载供电电路还依次通过第2开关和充电电路后，连接到蓄电池的充电端子；蓄电池的供电端子通过第4开关与微控制器连接；蓄电池还通过蓄电池电压检测电路连接到供电控制芯片的检测端；车辆供电开关状态检测电路的一端与第1开关连接，车辆供电开关状态检测电路的另一端与供电控制芯片的检测端连接；供电控制芯片的输出控制端分别与第2开关、第3开关和第4开关连接。

供电电源的工作原理为：供电控制芯片通过车辆供电开关状态检测电路检测第1开关S1的通断状态，如果第1开关S1为导通状态，则供电控制芯片控制第3开关S3导通，第2开关S2和第4开关S4断开，从而实现车载电源直接向微控制器供电的功能；如果第1开关S1为断开状态，则供电控制芯片控制第4开关S4导通，第2开关S2和第3开关S3断开，从而实现蓄电池直接向微控制器供电的功能；此外，供电控制芯片通过蓄电池电压检测电路检测蓄电池电压的高低，当电压较低时，同时通过车辆供电开关状态检测电路检测到第1开关S1为导通状态时，供电控制芯片控制第2开关S2导通，此时车载供电电源通过充电电路向蓄电池自动充电。

作为一种具体实施例，本申请中，微控制器采用AT89C51处理器；AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，具有以下特点：AT89C51提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断***继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。

供电控制芯片采用ATmega8芯片。ATmega8是ATMEL公司在2002年第一季度推出的一款新型AVR高档单片机。是一种非常特殊的单片机，采用了小引脚封装。ATmega8有2个具有比较模式的带预分频器(Separate Prescale)的8位定时/计数器。1个带预分频器(SeParat Prescale)，具有比较和捕获模式的16位定时/计数器。

通信装置采用ESP－WROOM－32集成的双模双核的无线通信芯片。同时具备蓝牙功能以及WIFI功能的集成模块，具体集成蓝牙4.2和WiFiHT40技术为一身。由于车辆通常停于地下停车场中，因此，普通的GPRS通信时，通信信号较差，而由于地下停车场通常覆盖WiFi功能，因此，采用具有WiFi功能的通信芯片，可保证可靠的向车主发送报警信息。通信装置也可以采用捷博科技W2型号的无线模块或型号为HLK-3M01的无线模块。

雷达水位感应器，是利用电磁波探测目标的电子设备。其主要作用是用来进行水利监测、污水处理和防洪预警等。其主要测量原理是从雷达水位传感天线发射雷达脉冲，天线接收从水面反射回来的脉冲，并记录时间T，由于电磁波的传播速度C是个常数，从而得出到水面的距离D。

本申请采用美国Omega公司生产的连续雷达液位测量感应装置，具有以下优点：

全天候工作，26G微波反射原理，抗干扰能力强

传感器可靠精度达1.5毫米

无人值守

无机械磨损、非接触型测量，寿命长，易维护

测量与水质无关，不受浮冰等漂浮物影响

不需要防浪井，对水流无影响

连续在线采集

太阳能供电

无线传输，无需开挖电缆沟，对渠道衬砌、植树等工程施工无影响

成本低，安装维护简单，寿命长。

车载供电电路用于对车载供电电源进行处理，从而得到向各车载用电设备输出的对应电压的电源，具体可以采用为LM2676ADJ型号芯片或LM2381型号芯片，用于将2V直流电源变换为5V，3.3V，1.8V和1.2V的直流电源。

充电电路采用充电管理芯片，充电管理芯片的型号为LTM8062芯片，具有低功耗的优点。此外，可达到32VIN 2A uModule的充电能力，具有恒定电流/恒定电压的充电特性和2A的最大充电电流。

第1开关、第2开关、第3开关和第4开关均采用低内阻P-MOSFET管。

蓄电池电压检测电路采用BQ27510芯片。车辆供电开关状态检测电路采用16路输入智能数字量采集器，开关量转485信号。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种熄火车辆水淹监测处理装置，其特征在于，包括微控制器、气动悬挂装置、通信装置、雷达水位感应器和供电电源；

在车辆仪表台内安装微控制器和通信装置；在车辆底盘的底部固定安装雷达水位感应器；雷达水位感应器的输出端连接到所述微控制器的输入端；微控制器的输出端与所述气动悬挂装置的执行机构连接，所述执行机构包括空气压缩机和排气阀门；所述微控制器还分别与通信装置和供电电源连接；

其中，所述供电电源包括：车载供电电源、车载供电电路、充电电路、蓄电池、车辆供电开关状态检测电路、供电控制芯片、蓄电池电压检测电路、第1开关、第2开关、第3开关和第4开关；

车载供电电源通过第1开关与车载供电电路连接，第1开关与车辆钥匙联动，通过车辆钥匙控制第1开关的状态；车载供电电路通过第3开关与微控制器的用电端连接；车载供电电路还依次通过第2开关和充电电路后，连接到蓄电池的充电端子；蓄电池的供电端子通过第4开关与微控制器连接；蓄电池还通过蓄电池电压检测电路连接到供电控制芯片的检测端；车辆供电开关状态检测电路的一端与第1开关连接，车辆供电开关状态检测电路的另一端与供电控制芯片的检测端连接；供电控制芯片的输出控制端分别与第2开关、第3开关和第4开关连接。

2.根据权利要求1所述的熄火车辆水淹监测处理装置，其特征在于，所述微控制器采用AT89C51处理器；所述供电控制芯片采用ATmega8芯片。

3.根据权利要求1所述的熄火车辆水淹监测处理装置，其特征在于，所述通信装置采用ESP－WROOM－32集成的双模双核的无线通信芯片。

4.根据权利要求1所述的熄火车辆水淹监测处理装置，其特征在于，所述充电电路采用充电管理芯片，充电管理芯片的型号为LTM8062芯片。

5.根据权利要求1所述的熄火车辆水淹监测处理装置，其特征在于，所述第1开关、第2开关、第3开关和第4开关均采用低内阻P-MOSFET管。