用于远程防控和监测柴油机排放的装置

1.用于远程防控和监测柴油机排放的装置，其特征在于：包括物理防控单元和电子监测单元，
所述物理防控单元包括电子封印、排放传感器、固定支架、固定螺栓，所述排放传感器通过固定支架安装在柴油机的排气管上，并通过固定螺栓旋入排气管进行固定，将线束穿过排放传感器和固定支架的通孔，并用电子封印将线束的两端锁死，所述电子封印与柴油机的ECU信号连接，所述电子封印固有唯一编号并被记录在远程服务器；
所述电子监测单元包括汽车诊断仪和通信模块，所述汽车诊断仪信号连接柴油机的ECU，将柴油机的ECU采集的柴油机运行数据和排放数据进行协议翻译，将其转化为标准串口协议数据，再通过车联网的通信模块将数据流发送到远程服务器；
所述柴油机的ECU采集的排放数据的来源包括排放传感器和安装在柴油机排气管中部周向的SCR传感器，采集的柴油机运行数据来源为安装在柴油机本体上的若干传感器；
所述汽车诊断仪为ELM327芯片，通信模块为SIM300。
2.根据权利要求1所述的用于远程防控和监测柴油机排放的装置，其特征在于：所述排放传感器包括分别安装在柴油机排气管前后两端的催化器前排放传感器和催化器后排放传感器。

用于远程防控和监测柴油机排放的装置
技术领域
[0001] 本发明属于柴油机技术领域，尤其是涉及一种用于远程防控和监测柴油机排放的装置。
背景技术
[0002] 随着排放法规的日趋严格，柴油机排放成为关注的重点。机内控制有害物的排放已经很难满足苛刻的犯规要求，柴油机后处理已经成为主要的减排技术手段。其中对于国Ⅴ排放标准，NOx的后处理控制普遍采用选择性催化还原(SCR Selective Catalytic Reduction)技术，已被国内生产企业广泛采用和研发。采用SCR技术的柴油机，在催化剂反应器的上游尾气中喷入还原剂(如32.5％的尿素水溶液、HC烃类等)，在催化剂表面发生氧化还原反应，有选择地将NOx还原为N2，实现减少NOx的目标。
[0003] 目前，针对尿素成本的问题催生了一套非正常技术手段，实现在不添加尿素的情况下正常使用车辆，同时在车辆进行监测的时候又能恢复尿素的正常喷射，从而达到国Ⅳ和Ⅴ排放标准的要求，包括：1)AdBlue模拟器，实现对SCR系统正常信号的模拟，并传送到ECU(Electronic Control Unit)，使车辆在无尿素情况下仍正常进行；2)ADS(automobile diagnostic Scanner)诊断仪，与上述方法类似，通过对OBD(On-Board Diagnostics)系统的屏蔽，来改变尿素的正常喷射；3)DTS(Diagnostic Tool Set)系统，通过篡改OBD程序，来取消OBD对柴油机扭矩的限制；4)也有在尿素水溶液上造假的方式等实现降低尿素使用成本的目的。
发明内容
[0004] 有鉴于此，本发明在结合车载OBD技术和车联网概念的基础上旨在提出一种用于远程防控和监测柴油机排放的装置，用于实时在线监测车辆行驶过程中NOx的排放，避免用户利用非正常技术手段降低尿素使用成本。
[0005] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0006] 用于远程防控和监测柴油机排放的装置，包括物理防控单元和电子监测单元，[0007] 所述物理防控单元包括电子封印、排放传感器、固定支架、固定螺栓，所述排放传感器通过固定支架安装在柴油机的排气管上，并通过固定螺栓旋入排气管进行固定，将线束穿过排放传感器和固定支架的通孔，并用电子封印将线束的两端锁死，所述电子封印与柴油机的ECU信号连接；
[0008] 所述电子监测单元包括汽车诊断仪和通信模块，所述汽车诊断仪信号连接柴油机的ECU，将柴油机的ECU采集的柴油机运行数据和排放数据进行协议翻译，将其转化为标准串口协议数据，再通过车联网的通信模块将数据流发送到远程服务器。
[0009] 进一步的，所述排放传感器包括分别安装在柴油机排气管前后两端的催化器前排放传感器和催化器后排放传感器。
[0010] 进一步的，所述柴油机的ECU采集的排放数据的来源包括排放传感器和安装在柴油机排气管中部周向的SCR传感器，采集的柴油机运行数据来源为安装在柴油机本体上的若干传感器。
[0011] 进一步的，所述电子封印为带编号的电子封印。
[0012] 进一步的，所述汽车诊断仪为ELM327芯片，通信模块为SIM300。
[0013] 相对于现有技术，本发明具有以下优势：
[0014] (1)利用电子封印和固定螺栓将排放传感器固定和封存在排气管上，电子封印传递信号到车联网，防止非授权人擅自对排放传感器进行拆装；安全可靠、安装方便、价格可靠，实施较容易；
[0015] (2)电子监测单元实时在线的测量柴油机的运行参数和排放数据指标，能准确的掌握柴油发动机的工况及排放达标情况，并能处理、分析、监测和记录发动机是否被非授权人擅自更改；
[0016] (3)利用ELM327芯片作为OBD通信的协议翻译器，可以将OBD信息转化为标准串口协议，通用性好。
附图说明
[0017] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0018] 图1为本发明实施例的工作原理图；
[0019] 图2为本发明实施例所述的物理防控单元的结构原理。
[0020] 附图标记说明：
[0021] 1-柴油机本体，2-柴油机运行数据，3-ECU，4-ELM327芯片，5-车载Flash，6-SIM300通信模块，7-远程服务器，8-排放数据，9-催化器后排放传感器，10-SCR传感器，11-催化器前排放传感器，12-电子封印，13-固定螺栓，14-固定支架。
具体实施方式
[0022] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0023] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0024] 本发明用于远程防控和监测柴油机排放的装置，如图1所示，包括物理防控单元和电子监测单元，
[0025] 如图2所示，所述物理防控单元包括电子封印12、排放传感器、固定支架14、固定螺栓13，所述排放传感器通过固定支架14安装在柴油机的排气管上，并通过固定螺栓13旋入排气管进行固定，将线束穿过排放传感器和固定支架14的通孔，并用电子封印12将线束的两端锁死，所述电子封印12与柴油机配套的ECU3信号连接；
[0026] 所述排放传感器包括分别安装在柴油机排气管前后两端的催化器前排放传感器
11和催化器后排放传感器9。
[0027] 所述电子封印12为带编号的电子封印12。
[0028] 所述电子监测单元包括汽车诊断仪和通信模块，所述汽车诊断仪信号连接柴油机的ECU3，将柴油机的ECU3采集的柴油机运行数据2和排放数据8进行协议翻译，将其转化为标准串口协议数据，传输到车载Flash5进行存储，车载Flash5里数据再通过车联网络的通信模块的无线射频技术将数据流发送到远程服务器7。
[0029] 其中所述柴油机的ECU3采集的排放数据8的来源包括排放传感器和安装在柴油机排气管中部周向的SCR传感器10，采集的柴油机运行数据2来源为安装在柴油机本体1上的若干传感器。
[0030] 所述汽车诊断仪为ELM327芯片4，作为OBD通信协议的翻译器，支持所有的OBD-Ⅱ协议：ISO15765-4(CAN)、ISO14230(KWP2000)、ISO9141-2和SAE J1850协议，可以将OBD信息转化为标准串口协议，通用性很好。
[0031] 所述通信模块采用SIM300通信模块6，SIM300内嵌强大的TCP/CP通信协议，支持GPRS和短消息双通道传输数据，支持与多中心进行数据通信，兼容性好；此外，SIM300耗电少(≤0.1mA/12V)，非常适合在发动机ECU3上集成。
[0032] 对于物理防控单元，当固定排放传感器的固定螺栓13完全旋入排气管中，将线束穿过排放传感器及其固定支架14的通孔内，并用带编码的电子封印12将线束锁死，当有非授权人将线束打开或破坏，电子封印12会报警，并将信号通过车联网的通信模块发射到远程服务器7，由于电子封印12固有唯一编号并被记录在远程服务器7，因此电子封印12不可模仿和伪造，起到防控作用。
[0033] 所述远程服务器7可以将获得的柴油机运行数据2和排放数据8进行分析和处理，最终作出判断：NOx的排放数据8是否达到汽车厂商提供的排放MAP指标和国Ⅳ或国Ⅴ的排放标准；当有非授权者对柴油机的ECU3进行篡改或是屏蔽排放传感器信号和其他传感器信号，柴油机喷油量和转速处于某一稳态或瞬态工况时，排气温度，催化器效率和NOx等排放数据8与厂商向服务器提供的数据相差超过一定限制，则判断控制单元ECU3被篡改；当由于故障需要对控制单元ECU3进行修理时，需要向远程服务器7端提出申请。
[0034] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。