基于GPRSInternet的重装备运输车辆远程故障诊断监控系统研究

1、基于GPRS/Internet的重装备运输车辆远程故障诊断监控系统研究【摘要】利用中国移动GPRS无线网络实现远程车辆故障诊断和运行状况监控,通过Internet使监控中心与制造厂维修服务中心相互联系，共同诊断并解决车辆疑难故障，共享车辆相关维修数据。远程故障诊断改变了传统的车辆故障诊断方法，大大提高了诊断和维修效率，实施运行状况监控提高了车辆的运行安全系数。关键词：汽车故障；远程诊断；GPRSResearch of the long-range malfunction diagnose and monitor system of the high-weight vehicles based

2、on the GPRS/Internet【Abstract】The wireless network making use of China to move GPRS realizes the long-range vehicle malfunction diagnose and operational state supervisory control , the service centre being maintained by the fact that Internet makes to monitor centre and the manufactory gets in touch

3、 with mutually, difficult malfunction diagnosing and resolving a vehicle commonly, share the vehicle relevance keeping a data in repair. The long-range malfunction diagnose has changed the tradition vehicle malfunction diagnose method , has improved the efficiency diagnosing and being maintained gre

4、atly , has put operational state into practice monitoring the operation assurance coefficient having raised a vehicle.Key words：Automobile malfunction; Long-range diagnose; GPRS随着汽车工业的发展，现代电子控制技术已渗透到汽车的各个组成部分，汽车的结构变得越来越复杂，自动化程度也越来越高。车辆的可靠性和安全性能要求也显得尤为重要，特别是对于一些运输重要武器装备的车辆，要能够对车辆运行状况实施监控，一旦发生故障，要求能快速

5、、迅捷实施应急诊断维修，确保运输万无一失。如果不能及时排除，会直接威胁到行车安全，甚至造成车辆事故，将造成不可估量的损失。网络和远程通讯技术随着全球信息化进程的推进得到飞速的发展，多媒体技术和Internet技术也日趋成熟，这就为汽车维修行业间的资源共享，信息交流提供了快捷和自由的途径，也使建立一个基于网络通讯和处理的开放性的汽车远程故障诊断系统成为可能。本文就基于GPRS/Internet的远程故障诊断监控系统进行了初步探讨。1 系统概述远程故障诊断技术是传统的故障诊断技术与网络技术、计算机技术和现代通信技术相结合的一种新型诊断技术，它是在汽车发生故障征兆或发生了故障，驾驶员或现场技术人员对

6、其不能作出诊断时，通过与车辆监控中心建立连接，由监控中心的故障专家诊断系统、维修技师或其他先进故障诊断技术及时对其进行的诊断，并给出诊断结果。远程故障诊断系统非常复杂，涉及到多个领域和技术，主要技术有计算机网络技术、现代通信技术、活动图象压缩技术、分布式数据库技术、多媒体技术、人工智能技术、在线监测和数据采集技术等。汽车远程故障诊断技术作为传统诊断技术的补充，利用智能采集终端采集汽车的相关数据，利用中国移动GSMGPRS无线网络资源，可以将分散且移动的汽车有效管理起来，实现汽车的远程故障诊断，便于技术人员排除故障，还可以通过智能终端控制装置实现在线监控，确保车辆人员和武器装备的运输安全。系统不

7、仅大大提高了故障诊断和维修的效率，而且便于技术的继承和更新，是一种便捷的优秀管理模式。该系统具有以下特点：（1） 它是一种具有强大生命力和广阔应用前景的开放式远程故障诊断体系结构。增加了用于远程诊断的web服务器和监控系统，并与该技术领域力量较强的大型维修企业、科研院所或国内外汽车生产厂家建立的故障分析诊断中心互联，同时与相关专家建立一种协作关系，共同为系统提供远程故障诊断服务。（2）远程故障诊断技术克服了地域障碍，用户发出故障诊断请求后，可以在较短的时间内调动相关服务器的所有技术资源，实现对车辆的诊断和维修指导。（3）形成了丰富的诊断数据库和诊断知识库，提高了诊断智能，并通过多手段、多专家协

8、同对故障进行会诊，提高故障诊断的准确性和可靠性。（4）该系统还可提供远程示教、技术培训等功能，对提高维修人员素质，改变企业形象，提高企业竞争能力有很大帮助。12 系统总体结构设计系统总体体系结构如下图所示，主要包括：车载单元部分、网络通信部分、车辆状况监控中心和制造厂维修服务中心。车辆监控中心和制造厂维修服务中心都拥各自的数据库。数据库存放有各类与故障、动态刷新的工况和车辆的各种性能参数有关的数据。2系统总体结构拓朴图21 车载单元部分主要有车载主控单元、智能采集终端、GPRS模块、GPS接收模块以及接口转换模块等，其功能是采集车辆的运行参数信息、状态信息和故障信息等，并实现数据的传输准备。2

9、2 网络通信部分包括两个部分：一部分由GPRS通信链路等构成，其功能是实现车载单元、智能采集终端和车辆监控系统之间的双向通信；另一部分是充分利用当今世界发展最快也是应用范围最广的通讯技术Internet，实现车辆监控中心和制造厂维修服务中心之间的双向通信。23 车辆状况监控中心包括专家系统知识库、推理机、监控中心数据库、管理软件以及装有通信软件的通信服务器。其作用是实现车辆监控、故障诊断服务、电子地图显示以及数据库维护等功能。还负责通过网上会议系统，充分利用Internet实现多方协调工作，实现制造厂维修服务中心的技术支援。24 制造厂维修服务中心其数据库的配置和故障诊断功能比车辆监控中心更加

10、强大，其通过Internet与车辆状况监控中心互联，还可通过视频会议系统实现音频和视频共享，直接指导车辆维修。3 系统基本工作过程31 系统工作原理通过在车上安装智能采集终端，采集汽车的转速、温度、振动频率等相关数据，监控车辆运行状况，然后通过GPRS信号发送装置发送采集的数据信号，利用中国移动GSMGPRS无线网络资源，将采集的数据发送至车辆监控中心，登陆系统信息管理软件，就能够在线监控车辆运行状况，在车辆监控中心远程服务PC中建立故障诊断专家系统，利用专家系统远程诊断其故障。车辆监控中心可以通过Internet与汽车制造厂维修服务中心建立联系，交换、更新数据，寻求帮助诊断疑难故障并指导维修

11、3。智能采集终端每隔一段时间采集一次车辆工况信息，并以远程数据库文件的形式存入监控中心的工况数据库，工况数据库中的存储数据可设定刷新周期。故障信息排除前后一星期的工况信息会长期存入故障数据库中，以备各种故障诊断使用。每隔一定时间，制造厂维修中心通过Web站点访问的方式可自动调阅分布于全国各地监控中心故障数据库中新的信息，以及成功的解决方案或者不成功的经验和教训，以充实自己的知识数据库，以便将来更好地为用户服务。每一台车辆都可在监控中心建立自己的故障历史记录，把它永久存放在故障数据库中。由于当某个故障发生后，同类故障在同一方位或者同一故障在不同方位再次发生的概率将大大提高，所以建立历史记录将对本

12、车将来维修有很大的好处，也使数据库获取更多的故障案例。当故障发生后，专家系统可以按不同故障类型给出不同的维修方案。32 系统工作模式系统的工作过程可以分为四种模式，与车辆故障排除难易程度的关。模式一：主要解决驾驶员和现场技术员能快速排除的故障。针对这类故障，车辆状况监控中心专家系统提示驾驶员停车，检查相应部件并采取必要措施。模式二：主要解决车辆状况监控中心数据库本地历史记录中已有的故障。专家系统提供了与这一类故障有关的各类数据，排除的流程以及注意要点等。驾驶员和现场技术员通过GPRS通信系统在这些帮助下能够解决这类故障。模式三：主要解决驾驶员和现场技术员通过监控中心数据库无法解决，但制造厂维修

13、服务中心故障数据库中已有历史记录的故障。用户可以通过输入自己的用户名和密码等，从制造厂维修中心把该历史记录下载到本地来解决这类故障。同时在解决这类故障过程中，可向提供这一历史记录的用户求助，因为该用户拥有解决这类故障的经验。模式四：主要解决驾驶员和现场技术员通过以上方式无法解决，而且在制造厂维修服务中心故障数据库中从来没有历史记录的故障。在这种情况下，通过车辆监控中心协同工作，制造厂维修服务中心的工程师自主地调用他认为有用的工况数据、故障数据以及现场人员尝试性维修过程中得到的数据。远端和近端都打开多媒体会议系统，打开可控摄像头对准故障部位，其镜头切换功能等控制交给远端专业工程师；然后，驾驶员带

14、上有话筒的耳机，并听从远端工程师的指令，远端工程师可以通过驾驶员的操作，调出某些特殊数据，修改某些设置。这样，远端工程师对发生故障的车辆基本做到了“望闻问切”，通过网上会议系统，远端工程师群与本地人员就可以进行讨论并确定维修方案。必要时，还可邀请有过类似故障的另一用户参加讨论，由于Internet的全球性，确保了分布于全球各地的用户都有参与的可能性。还可以邀请相关专业的专家教授等参与“会诊”，以充分利用Internet实现多方协调工作4。4 结束语汽车远程故障诊断监控系统是一个复杂的网络系统，涉及计算机网络、通讯技术、虚拟现实技术、电子技术、汽车故障诊断技术等多方面的细节问题。此领域的研究在国内外正在蓬勃展开，我国在这方面的研究刚刚起步，其中还有许多值得探讨的问题和有待解决的技术，本文也仅描述和实现它的基本功能。一个实用的远程故障诊断监控系统，只有在汽修企业、科研院所、汽车厂家的协同支持下，才能不断地发展和完善。可以确信，