本实用新型涉及一种用于车辆定位跟踪、运行状态监测的车载终端，尤其是涉及一种工程车无线车载终端。
背景技术：
目前市场上大部分的gps/gprs智能无线终端产品都是针对私家车防盗、长途客运管理、物流车辆管理等，它们的功能基本都集中在gps定位及gprs无线数据传输两个方面。针对私家车的主要还包括车辆防盗的功能，应该说基本上功能基本都集中在对车辆位置的监控，而对于车辆本身的状况掌握的非常少。对于车辆本身状况的把握，由于私家车、普通长途、物流等车辆对此的要求并不严格，目前的gps/gprs终端只要基于定位及通信处理基本都能满足市场对产品的要求。
但是，对于工程车，如工程机械车、危险品运输车及其它特种物流车辆如冷藏货柜车等，它们不但对于位置的监控有很高的要求，另外还特别需要对车辆本身的状态进行监控掌握，比如油量监控、发动机水温监控、机械臂气压监控、机油温度监控、冷藏柜温度监控等等。由于这些方面直接与车辆本身的性能、安全性、驾驶员安全驾驶、货物的安全运输等有直接的关系，所以目前在gps终端上集成这些监控功能就越来越受到整个行业的重视，对于这方面功能的要求也越来越急迫。
技术实现要素：
本实用新型提供了一种工程车无线车载终端，解决了在不影响工程机械自身工作的前提下提出一种工程车无线车载终端，实现对车辆本身工作参数和作业参数的检测、传输，以及对工程机械的安防看护的问题，其技术方案如下所述：
一种工程车无线车载终端，包括主控制器，以及与主控制器连接的无线通信模块、gps模块、电源管理模块；还包括与主控制器连接的工作状况采集模块，所述工作状况采集模块用于采集车辆的工作参数。
所述无线通信模块为gprs模块、gsm模块或cdma模块。
所述工作状况采集模块包括开关量采集模块和模拟量采集模块。
所述模拟量采集模块用于采集车辆的模拟量参数，所述模拟量参数包括油量、油温、发动机水温、电瓶电压、车辆作业参数之一种或数种。
所述电源管理模块包括有主电源和备用电源，所述备用电源为锂电池。
所述主控制器为stm32f105处理器。
采集车辆的模拟量参数是通过ad将模拟信号转换成数字信号，或者直接获取ecu中油量、油温、发动机水温、电瓶电压的数据。
本实用新型的有益效果是：在车载终端上集成了工作状况采集模块，可以对车辆工作过程中的主要技术数据进行采集和无线传输，便于远程监控、分析和服务，对工程机械车、危险品运输车、特种物流车等运输行业尤其实用，性能可靠。增加了油量、油温、水温、气压、液压等为工程机械、危险品运输等行业设计的独特应用功能，也可扩展到其它复杂车载行业应用，满足特殊的信号采集监控需求。采用性能强大的stm32f105处理器，对于系统的功能实现及性能的稳定性有了很好的保证。
附图说明
图1是所述本实用新型具体实施方式的组成模块图；
图2是mcu电路示意图；
图3是485通信电路示意图；
图4是can通信电路示意图；
图5是232电路示意图；
图6是flash存储电路示意图；
图7是无线通信模块电路示意图。
具体实施方式
所述工程车无线车载终端包括与主控制器连接的工作状况采集模块，所述工作状况采集模块用于采集车辆的工作参数。用于采集车辆参数，所述模拟量参数包括油量油位、油温、燃油压力、液压出口压力、发动机水温、发动机转速、电瓶电压、运转时长等车辆作业参数。还可以对一些开关量进行采集，包括点火开关状态、行驶压力状态、低怠速开关状态等车辆作业参数。
这种工程车无线车载终端可实现自适应12v和24v电源系统，并分别在此两种系统的运行状态下对电源进行监测，低电报警，以及断电保护。所述电源管理模块包括有主电源和备用电源，所述备用电源为锂电池。
如图1所示，所述工程车无线车载终端的电路包括：
1:主控制器stm32f105；
2:数据存储；
3:实时时钟rtc；
4:加速度传感器，角度及震动实时监测；
5:i/o隔离控制；
6:led状态指示；
7:gsm gps ble通信及定位；
8:can 485 232 k线本地通信；
9:12v/24v双电源系统使用管理；
主控制器和部件2-9分别相连接，其中，i/o隔离控制实现工作状况采集模块。工作状况采集模块包括开关量采集模块和模拟量采集模块。所述模拟量采集模块用于采集车辆的模拟量参数，所述模拟量参数包括油量、油温、发动机水温、电瓶电压、车辆作业参数之一种或数种。采集车辆的模拟量参数是通过ad将模拟信号转换成数字信号，或者直接获取ecu中相关的油量、油温、发动机水温、电瓶电压的数据。
开关量采集模块用于控制油量、油温、发动机水温、电瓶电压、车辆作业参数的采集开启或关闭。
本系统是工作在12v或者24v的供电系统下，每个供电系统都有低电压和断电保护。主控mcustm32f105在启动后会依托spi总线对数据存储器中的配置数据进行读取并进行初始化配置。初始完成后会启动联网及定位操作(即gsm gps ble开始工作)，并同步本地时间(即同步实时时钟rtc)，关于联网及定位的状态可通过led的连续闪烁次数确定。与此同时主控mcustm32f105还会通过can、485、232或者k线对本地的数据进行采集，如果联网成功数据会按照协议上传到服务器，如果没有连接服务器数据会进行离线数据保存，待联网后再次将离线数据上传到服务器。当设备处于睡眠状态时，设备会通过震动、数据输入(加速度传感器，角度及振动实时监测)和定时的方式实现唤醒，设备恢复到正常工作状态。
为了实现对工程机械运行状态的实时监测，还需要后台系统的配合及对采集到的数据进行处理，并生成相应的报表，以方便的将数据提供给客户进行查验、分析。
它的实现过程如下：系统包括车载终端产品及后台中心监控系统两大部分，其中本实施例的车载终端产品安装于工程机械上，它相当于前端检测设备，负责实时检测、查询工程机械车辆各种的状态信息。车载终端对这些工程机械信号进行实时检测，可以按照设定的规律通过gprs无线网络向监控中心传送当前各参数的值，同时也可以在某些信号发生突变时立即向中心报警，保证中心可以第一时间接收到当前工程机械车辆某状态的变化情况。
监控中心在收到状态突变的报警时，可以立即通知管理人员处理异常情况，这就保证了车辆状态的异常变化可以被实时监控到，管理人员可以对此在第一时间进行有效处理，保证了工程机械车辆运行的安全性，加强了对工程机械车辆状态的掌握和使用的管理。同时，中心系统可以在某一段时间之后提供本时段的工程机械车辆状态的报表，这个统计报表就使得管理人员对于车辆的使用情况及状态情况有了很好的掌握，便于对车辆进行管理，掌握车辆的运行使用情况，便于对车辆可能出现的异常情况进行提前检测、排查，保证了车辆可以更安全、长期、稳定的运行。
由于工程机械环境的复杂性，特别是工程机械车、特种车辆等的工作环境尤其恶劣，为了保证终端产品的稳定长期工作，对电源管理模块要求非常严格，本系统在电源管理方面采用了多级降压的方式为整机各个模块提供稳定的工作电压。
同时，由于工程车辆经常在野外放置很长的时间，这就要求终端可以在车辆放置不用时，可以正常工作很长时间，本系统在省电处理方面进行了较多的工作，可以保证在静态省电的状态下，使用车载电瓶至少工作15天以上。另一方面，为保证终端主电源被切断时依然可以正常工作，终端配置了一个3.7v/500mah的锂电池作为备用电池为终端供电，当主电源存在时，终端使用主电源供电，此时还可为备用电池充电。
备用电池供电会维持在有效的电源范围内供电，当电源电压低于3v时备用电池停止供电。对备用电池有良好的保护作用。当主电源被切断时，备用电池立即工作，终端并向中心通知终端主电源断电提醒，中心收到后立即告知用户。
车载终端的电路如图2所示，主控制器stm32f105单片机，提供了can、232、485和k线硬件通信接口，适应不同的工程机械设备的需求，做到了接口全覆盖。stm32f105处理器性能强大，对于系统的功能实现及性能的稳定性有了很好的保证。并且stm32f105低功耗管理能做到最大化的维持系统的工作。
如图3所示，实现了485电路的自主控制，能达到通信方面的最低功耗控制，在关断模式下电流仅为10μa，并能保证不影响原工程机械协议的通信。
如图4所示，通过can控制芯片实现了电平的转换和补偿电路备份(长距离传输会用到)，能实现最低功耗控制，并且在关断模式下电流仅为10μa左右。
如图5所示：串口数据收发，ttl和232电平转换芯片，此芯片工作在3.3v的供电系统下，并能实现最低功耗控制，在关断模式下电流仅为1μa左右。
如图6所示：spi总线数据存储器，本系统中负责初始配置文件的存储，以及采集得到的离线数据存储，离线数据会在网络连接后重新上传到服务器，实现服务器端的数据完整，便于统计和分析。
如图7所示：本系统的网络连接和定位模块，负责本地与服务器的链接和数据传输，实现设备在线化和远程设备跟踪功能。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
1.一种工程车无线车载终端，其特征在于：包括主控制器，以及与主控制器连接的无线通信模块、gps模块、电源管理模块；还包括与主控制器连接的工作状况采集模块，所述工作状况采集模块用于采集工程车车辆的工作参数。
2.根据权利要求1所述的工程车无线车载终端，其特征在于：所述无线通信模块为gprs模块、gsm模块或cdma模块。
3.根据权利要求1所述的工程车无线车载终端，其特征在于：所述工作状况采集模块包括开关量采集模块和模拟量采集模块。
4.根据权利要求3所述的工程车无线车载终端，其特征在于：所述模拟量采集模块用于采集车辆的模拟量参数，所述模拟量参数包括油量、油温、发动机水温、电瓶电压、车辆作业参数之一种或数种。
5.根据权利要求1所述的工程车无线车载终端，其特征在于：所述电源管理模块包括有主电源和备用电源，所述备用电源为锂电池。
6.根据权利要求1所述的工程车无线车载终端，其特征在于：所述主控制器为stm32f105处理器。
7.根据权利要求4所述的工程车无线车载终端，其特征在于：采集车辆的模拟量参数是通过ad将模拟信号转换成数字信号，或者直接获取ecu中油量、油温、发动机水温、电瓶电压的数据。
技术总结