分布式网络化汽车综合性能自动测控系统研究与实现

长安大学硕士学位论文分布式网络化汽车综合性能自动测控系统研究与实现姓名：赵祥模申请学位级别：硕士专业：载运工具运用工程指导教师：郭晓汾20030303摘要目前国内对于汽车综合性能的检测仅处于手动或半自动检测状态，如何实现对汽车综合性能的全自动检测，是目前致力于汽车检测设备开发的企业及有关科研院所＿ｆ分关注的问题。

汽车综合性能检测与汽车的安全性能检测相比，由于检测项目多，检测工位分散，检测时间节拍不统一，若采用传统的安全性能自动检测模式，将很难满足需要。

利用现代电子技术、计算机及其网络通信技术开发高集成化的智能系统是汽车综合性能检测技术发展的必然方向。

本文提出将目前最新的Ｗｉｎｄｏｗｓ２０００网络通信技术、弱信号调理技术、分级分布式控制技术、光电隔离技术、抗干扰技术、模块化设计理论等多项技术应用到实际的汽车综合性能检测中，在保留汽车安全性能检测线数字通信控制系统的优点基础上，把系统提升剀网络平台上，每个检测项目构成一个独立的检测模块，采用一套独立的信号采集处理、动作控制、显示输出系统，各模块间以网络形式互连，形成以计算机局域网控制的全自动检测模式，从而开发研制成一套完整的、先进实用的系统设备，以满足我国目前日益发展的汽车综合性能全自动检测的实际需要。

本文对系统的总体结构、工作原理以及具体的软硬件设计方法进行了详细论述，提出了一套适合于汽车综合性能检测的数据采集、分析、处理与检测过程控制的方法，并对系统的抗干扰技术和基于Ｉｎｔｅｍｅｔ技术的系统远程诊断与维护方法进行了探讨。

通过该论文的研究，为我国现有的汽车综合性能检测提供了一种全新的控制模式，从而真正实现了对汽车的安全性、经济性、动力性、可靠性以及发动机技术状况、废气排放性能等的全自动微机联网测试，这对于提高整个行业的检测技术水平将起到十分重要的作用。

关键词：汽车综合性能自动测控系统分布式网络化远程诊断与维护ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｄｏｍｅｓｔｉｃａｕｔｏ—ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｆｕｎｃｔｉｏｎｔｅｓｔｐｒｅｓｅｎｔｌｙｉｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｏｎｌｙｍａｎｕａｌｌｙｃｏｍｍｏｎｃｏｎｃｅｍｏｆｏｒｓｅｍｉ—ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙａｎｄｔｈｅｒｅｆｏｒｅｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃｔｅｓｔｈａｓｂｅｃｏｍｅａｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｓｔｉｔｕｔｅｓｒｅｌｅｖａｎｔｔｏｔｈｅａｕｔｏ—ｔｅｓｔｅｑｕｉｐｍｅｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｕｔｏ—ｆｕｎｃｔｉｏｎｔｅｓｔ，ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈａｕｔｏ—ｓａｆｅｔｙｐｒｏｐｅｒｔｙｔｅｓｔ，ｉｎｖｏｌｖｅｓｍａｎｙｉｔｅｍｓａｎｄｓｅｐａｒａｔｅｄｔｅｓｔｉｎｇｐｏｓｔｓａｎｄｉｔｉｓｎｏｔｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙｏｒｍｅｅｔｓｎｅｅｄｓｔｏｍｏｄｅｓ．Ｍｏｄｅｍｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｃｏｍｐｕｔｅｒｓａｓａｄｏｐｔｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｓａｆｅｔｙｔｅｓｔｉｎｇｗｅｌｌａｓｉｔｓｊｏｉｎｔ．ｎｅｔｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｓｙｓｔｅｍｈａｓｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄａｎｄｂｅｃｏｍｅｔｈｅｔｒｅｎｄｆｏｒｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｔｅｓｔ．ＴｈｅｐａｐｅｒｓｔｕｄｉｅｓｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｌａｔｅｓｔＷｉｎｄｏｗｓ２０００ｎｅｔｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｗｅａｋ—ｓｉｇｎａｌｓａａｊｕｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅｇｒａｄｅｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓｅｐａｒａｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅａｎｔｉ—ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｂｌｏｃｋｄｅｓｉｇｎｉｎｇｔｈｅｏｒｙｔｏｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｔｅｓｔ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｇｉｖｅｓａｄｅｔａｉｌｅｄｓｔｕｄｙｔｏｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｓｙｓｔｅｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎｄｔｈｅａｃｔｕａｌｓｏｆｔａｎｄｈａｒｄｗａｒｅｄｅｓｉｇｎｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓ．Ｉｔｓｅｔｓｆｏｒｔｈａｓｅｔｏｆｍｅｔｈｏｄｓｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｄａｔａｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ，ａｎａｌｙｓｅｓ，ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｎｄｔｅｓｔ－ｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｔｒ０１．Ｔｈｅａｎｔｉ—ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅａｎｄｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｄｉａｇｎｏｓｉｓｍａｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｂａｓｉｎｇｏｎＩｎｔｅｍｅｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｌＳＯｄｉｓｃｕｓｓｅｄｈｅｒｅ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｐａｐｅｒ，ａｎｅｗｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｍｏｄｅｆｏｒｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌａｕｔｏ—ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｆｕｎｃｔｉｏｎｔｅｓｔｉｓｏｆｆｅｒｅｄａｎｄＳＯａｃｏｍｐｌｅｔｅａｕｔｏｍａｔｉｃｃｏｍｐｕｔｅｒｎｅｔｗｏｒｋｔｅｓｔｏｎｔｈｅａｕｔｏｓａｆｅｔｙ，ｅｃｏｎｏｍｙ，ｄｙｎａｍｉｃｓ，ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｍｏｔｏｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｅｘｈａｕｓｔｅｍｉｓｓｉｏｎ，ｅｔｃ．ｃｆｌｎｂｅｅｘａｃｔｌｙｒｅａｌｉｚｅｄ．Ａｌｌｔｈｉｓｗｉｌｌｐｌａｙａｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｐｒｏｍｏｔｉｎｇｔｈｅｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌｔｅｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｕｔｏ・－ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｕｔｏｍａｔｉｃｔｅｓｔａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｎｅｔｗｏｒｋｄｉｓｔａｎｃｅｄｉａｇｎｏｓｉｓａｎｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ整二主鲨笙————————————————————————————＾——————————＿———————————＿——————————●——————————一一一一一一。

第一章绪论１．１论文的课题背景本论文的研究是根据陕西省科委、陕西省交通厅与原西安公路交通大学分别于１９９９年１１月签署的《陕西省科技研究发展计划项目合同书》（项目编号：９９Ｋ１卜Ｇ６）和１９９９年３月签署的《陕西省交通科学技术研究项目合同书》（项目编号：９９１９Ｊ）进行的。

１２国内外现状及发展趋势１９８７年ＧＢ７２５８－－８７《机动车安全运行技术条件》发布执行；１９８９年公安部《机动车辆安全技术检测站管理办法》发布执行；１９９１年交通部２９号令《汽车综合性能检测站管理办法》发布执行；１９９７年Ｇ０７２５８－－９７《机动车安全运行技术条件》发布执行；１９９９年ＧＢ／Ｔ１７９９３－－９９《汽车综合性能检测站通用技术条件》发布执行；２００１年ＧＢ／Ｔ１８３４４－－２００１《汽车维护、检测、诊断技术规范》与ＧＢ／Ｔ１８５６５－－２００１《营运车辆综合性能要求及检验要求》发布执行。

依据这些规章的要求，全国各地陆续建成汽车检测站。

据不完全统计，至２００１年底，全国３０个省、市、自治区已建成汽车安全检测站１６００个，综合性能检测站约１７００个。

汽车检测已在我国交通安全、车辆技术状况与维修质量管理等方面发挥了十分重要的作用。

因此，重视对汽车检测站的检测设备和测控系统的创新研究，提高检测精度、可靠性与公正性，完善检测站的各项管理功能，充分发挥检测站的效能和作用，降低系统的制造和使用成本，是国内汽车检测行业孜孜努力的方向。

中国汽车检测设备走过了从主要依靠国外引进到自主开发的历程。

到目前为止，国产设备在汽车检测设备中已占主要成分，据对２３２条检测线的调查，国产与进口设备的比率为１０．４：１。

我国汽车检测设备生产企业从八十年代后期开始在消化吸收国外检测线技术的基础上推出了自己的成套产品，经过十余年的发展已初具规模，且不再满足于对国外产品的模仿和低层次上的重复开发，从而把眼光放在新技术的应用、新产品的）１：发上。

高起点地开发高技术含量的汽车检测产品，己成为许多企业的首选模式。

近十几年来，国内汽车检测产品的发展十分迅速。

检测设备和联机系统大都经过了两到三次的升级换代，很多产品做到了测量元件电子化、指示仪表数字化。

特别是随着计算机技术和电子技术的发展，检测线的检测控制系统也处在不断的发展与完善之中。

在汽车安全性能检测中，计算机控制的自动检测系统逐步取代了手动式检测线，它的最大特点是节省人力，提高效率，检测结果可靠，准确公正。

计算机控制的汽车安全性能自动检测系统最早是利用计算机加上一个数据采集卡构成的模拟信号采集系统，以后发展到利用ＲＳ一２３２数字串行通信技术构成的数字第一章绪论化控制监测系统，最近又出现了利用ＲＳ一４８５数字通信技术构成的全数字通信计算机控制系统。

数字通信取代原有的模拟信号集中采集的形式，是当今数字化时代发展的必然趋势。

目前国内列于汽车综合性能的检测仅处于手动或半自动检测状态，如何实现对汽车综合性能的全自动检测，是目前致力于汽车检测设备开发的企业及有关科研院所十分关注的问题，且近几年也作了大量的探索。

汽车综合性能检测除包括汽车的安全性检测外，还包括对汽车的动力性、经济性、可靠性与发动机技术状况的检测，以及尾气排放性能的检测。

因而检测项目多，检测工位分散，若采用传统的安全性能自动检测模式，将很难满足需要。

国外汽车检测起步较早，７０年代术期已有部分单机检测设备问世，到８０年代中期大量的检测技术与设备已趋于成熟，特别是到８０年代后期，集中型汽车安全性能全自动检测与控制系统应用已十分普遍，并大量进入我国。

对于汽车综合性能的全自动检测问题，欧洲和门本在９０年代中期相继开展研究与开发，到目前为止，还未见到其成熟的控制系统成套设备进入我国。

１．３本论文的主要研究内容和意义利用现代电子技术、计算机及其网络通信技术开发高集成化的智能系统是汽车安全及综合性能检测技术发展的必然方向。

本论文研究的目的是在国内外现有汽车综合性能检测线的基础上引入全新的信号处理与控制手段，在ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ网络平台下，开发研制多功能的、高度智能化的新一代汽车综合性能全自动测控系统。

本论文研究要解决的问题是如何将目前最新的Ｗｉｎｄｏｗｓ２０００网络通信技术、弱信号调理技术、分级分布式控制技术、光电隔离技术、抗干扰技术、模块化设计理论等多项技术应用到实际的汽车综合性能检测中，在保留汽车安全性能检测线数字通信控制系统的优点基础上，把系统提升到网络平台上，每个检测项目构成一个独立的检测模块，采用一套独立的信号采集处理、动作控制、显示输出系统。

各模块问以网络形式互连，形成以计算机局域网控制的全自动检测模式，从而开发研制成一套完整的、先进实用的系统设备，以满足我国目前日益发展的汽车综合性能全自动检测的实际需要。