RO126154A2 - Sistem şi metodă pentru supravegherea şi monitorizarea consumului de combustibil lichid la autovehicule de transport rutier - Google Patents

Abstract

Prezenta invenţie se referă la un sistem pentru supravegherea şi monitorizarea consumului de combustibil lichid, la autovehicule de transport rutier, care este alcătuit dintr-o unitate centrală (UC) ce cuprinde un emiţător (1) bluetooth, un receptor GPS (2), o memorie (3), o unitate de procesare (4), o sursă de alimentare (5) şi şase convertoare de semnal (7A, ...7F) care primesc semnale de la un senzor (6) de înclinaţie, un senzor (10) indicator de nivel, nişte senzori (12A ...12D) de debit de combustibil, un senzor (16) de temperatură, un senzor (18) de prezenţă, fixat pe un pahar-plasă (17) care este montat pe buşonul de alimentare a rezervorului de combustibil (11), un senzor (19) de viteză şi kilometraj, un senzor (20) martor de pornire/oprire motor şi un senzor (21) martor de pornire/oprire agregat de încălzire auxiliar. Invenţia se referă, de asemenea, la o metodă de monitorizare, pusă în aplicare cu sistemul de mai sus şi care constă în achiziţionarea şi păstrarea, în memoria din unitatea centrală (UC), a datelor primite de la senzorii montaţi pe autovehicul, pe durata parcurgerii unei rute, date care sunt preluate, cu un program special, de un calculator, sunt procesate şi raportate, obţinându-se un raport statistic pe baza analizei consumului şi a anomaliilor apărute pe traseu.

Description

SISTEM Șl METODĂ PENTRU SUPRAVEGHEREA Șl MONITORIZAREA CONSUMULUI DE COMBUSTIBIL LICHID LA AUTOVEHICULE DE TRANSPORT RUTIER

Invenția se referă la un sistem și o metodă pentru supravegherea și monitorizarea consumului de combustibil lichid la autovehicule de transport rutier ce este utilizată pentru depistarea sustragerii și monitorizarea consumului de combustibil lichid la toate tipurile de autovehicule de transport ale căror motoare folosesc combustibil lichid, precum și pentru autocisterne de transport combustibil lichid, putându-se controla și măsura integritatea încărcăturii din vagonul cisternă.

Se cunoaște un dispozitiv care folosește niște senzori și un post central care măsoară consumul de combustibil al motorului cu ajutorul unui debitmetru de aer și un senzor al raportului aer/combustibil în funcție de distanța parcursă.

Se mai cunoaște alt sistem care folosește un sistem central și un senzor de temperatură, două debitmetre (unul măsoară consumul motorului iar celălalt consumul agregatului de încălzire), un traductor de presiune diferențială montat în rezervorul autovehiculului. Sistemele cunoscute prezintă următoarele dezavantaje: un traductor de presiune diferențială montat în rezervorul autovehiculului nu măsoară cu o precizie de memorat atunci când lichidul din interiorul rezervorului își schimbă centrul de greutate datorită accelerării, frânării sau forței centrifuge în timpul mersului unui autovehicul, și totodată în timpul mersului în pantă sau în rampă astfel se înregistrează date eronate, nu se elimină posibilitatea de a face un by pass la una din conductele de combustibil (astfel putându-se da vina pe nefuncționalitatea motorului în parametrii normali), nu se poate determina cu exactitate dacă în momentul alimentării șoferul autovehiculului a alimentat de la stația de alimentare sau din surse proprii procurate în mod ilicit, nu se poate determina dacă autovehiculul a circulat pe un sector de drum aglomerat și în pantă un anumit interval de timp.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția este aceea că se permite măsurarea și înregistrarea consumului de combustibil, nivelul acestuia în rezervor precum și data; ora și locația când s-au făcut realimentările pe tot parcursul unei curse. înlăturându-se orice posibilitate de a sustrage combustibil din sistemul de stocare și alimentare a unui autovehicul. _______ _________...— - ---->1 ,c>

OrKHONj

2009-00536-0 9 -07- 2909

Sistemul pentru supravegherea și monitorizarea consumului de combustibil lichid la autovehicule de transport rutier, conform invenției, înlătură dezavantajele sus-menționate prin aceea că este alcătuit din dintr-o unitate centrala, care conține un emițător bluetooth cu o antenă, un receptor GPS cu o antenă, o memorie, o unitate de procesare, o sursă de alimentare cu tensiune stabilizată și cu protecție la suprasarcină, la inversarea polarității, la scurtcircuit, la supraalimentare etc., un senzor de înclinație, șase convertoare de semnal, care primesc semnale de la un senzor indicator de nivel, montat pe rezervorul de combustibil, de la niște senzori de debit montați, primii doi, pe o conductă de combustibil de tur, care alimentează o pompă de injecție, iar ceilalți doi senzori de debit fiind montați pe o conductă de combustibil de retur, de la un senzor de temperatură, montat pe carcasa rezervorului de combustibil, de la un pahar plasă, montat pe bușonul de alimentare a rezervorului de combustibil și pe care este montat un senzor de prezență, de la un senzor de viteză și kilometrii parcurși, de la un senzor martor pornire/oprire motor și de la un senzor martor pornire/oprire agregat de încălzire auxiliar.

Metoda pentru supravegherea și monitorizarea consumului de combustibil lichid pusă în aplicare de sistemul de mai sus, în scopul supravegherii consumului de combustibil pe tot traseul parcurs de un autovehicul, constă în aceea că în memoria din unitatea centrală sunt achizoționate și păstrate într-un tabel toate datele primite de la toți senzorii montați pe autovehicul, pe durata parcurgerii unei rute stabilite, date preluate cu un calculator portabil sau un laptop folosind aplicația specializată, astfel că se face logarea aplicației specializate, după care se citește tabela din memorie, se stochează date în sistem sau în serverul de baze de date, se interoghează datele în vederea procesării și raportării lor, după care se execută rapoarte text, obținându-se un raport statistic, iar apoi se execută (rapoarte grafice, astfel creându-se ruta parcursă de autovehicul, se extrag apoi tronsoane de rută și se analizează consumul și anomaliile, iar mai departe se accesează modulul de calibrare date care este integrat în aplicație, efectuându-se setări diferențiate pentru anumiți senzori și parametri, se corectează erorile, se controlează modulul de securitate, executându-se automat conectarea și salvarea datelor în serverul de baze de date.

Prin aplicarea invenției se obțin următoarele avantajele:

- se depistează sustragerile de combustibil în întreg sistemul autovehiculului;

^σ-- 2009-00536-0 9 -07- 2009

- se elimină următoarele variante prezumptive: autovehiculul a funcționat la ralanti un interval de ore pentru a produce căldură și electricitate; autovehiculul a funcționat în sarcină pe un tronson de drum în rampă și foarte aglomerat (astfel consumul de combustibil este supraevaluat); autovehiculul nu funcționează la parametrii normali (motorul consumă mult peste limitele de toleranță);

- se poate urmări prin intermediul unui grafic data, ora, locația, numărul de litri din rezervor înainte și după alimentare eliminând astfel partea de sustragere, aceste date putându-se corela cu informațiile furnizate de senzorii de debit, putându-se astfel urmări și evoluția consumului de combustibil;

- se determină consumul de combustibil ținându-se cont de factorul de temperatură al mediului exterior care are efecte directe asupra modului în care combustibilul își modifică volumul.

Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenției în legătură și cu fig. 1, ...8, care reprezintă;

Fig. 1, schema bloc a sistemului de supraveghere și monitorizare a combustibilului, conform invenției;

Fig. 2, vedere din față a paharului plasă ce este montat pe bușonul de alimentare a rezervorului de combustibil;

Fig. 3, secțiune transversală prin rezervorul de combustibil;

Fig. 4, schema bloc a interfeței de achiziție;

Fig. 5, schema bloc a interfeței de raportare;

Fig. 6, schema bloc a modului de distribuție a informațiilor;

Fig. 7, schema de conectare și flux de date;

Fig. 8, diagrama de supravegherea și monitorizarea consumului de combustibil lichid, conform invenției.

Sistemul pentru supravegherea și monitorizarea consumului de combustibil lichid la autovehicule de transport rutier, conform fig. 1, este alcătuit dintr-o unitate centrală UC (de tip cutie neagră sau black box), care conține un emițător bluetooth 1, un receptor GPS 2, o memorie 3 (de tip EEPROM), o unitate de procesare 4, o sursă de alimentare 5 cu tensiune stabilizată și cu protecție la suprasarcină, la inversarea polarității, la scurtcircuit, la supraalimentare etc., un senzor de înclinație 6, șase convertoare de semnal 7A, 7B, 7C, 7D, 7E, 7F, toate blocurile fiind alimentate cu tensiune de la sursa de alimentare 5 printr-un circuit de cabluri de alimentare 8, unitatea centrală UC primind, printr-un circuit de cabluri de semnal 9, semnale de la 3

0-2009-00536-0 9 -07- 2009 un senzor indicator de nivel 10, montat pe un rezervor de combustibil 11, de la niște senzori de debit 12A, 12B, 12C, 12D, dintre care doi senzori de debit 12A, 12B sunt montați pe o conductă de combustibil de tur 13, care alimentează o pompă de injecție 14, iar ceilalți doi senzori de debit 12C, 12D fiind montați pe o conductă de combustibil de retur 15, de la un senzor de temperatură 16, montat pe carcasa rezervorului de combustibil 11, de la un senzor de prezență 18 care este montat pe un pahar plasă 17, și care la rândul lui este montat pe bușonul de alimentare a rezervorului de combustibil 11, de la un senzor de viteză și kilometrii parcurși 19, care este senzorul de viteză al autovehiculului situat în zona arborelui cardanic, de la un senzor martor pornire/oprire motor 20 și de la un senzor martor pornire/oprire agregat de încălzire auxiliar 21. Pe conducta de tur 13 este montată o pompă de motorină 22 și un filtru de motorină 23, care se găsesc în instalația autovehiculului.

Emițătorul bluetooth 1 are o antenă 24, funcționând strict pentru a transmite datele stocate în memoria 3 către un calculator sau un laptop 25.

Receptorul GPS 2 are o antenă externă 26, având rolul de a prelua semnalul de la sateliți în vederea stabilirii poziției exacte (latitudine-longitudine-altitudine), unității de timp exacte (oră și dată), semnal pe care îl procesează și îl trimite către unitatea de procesare 4 în format digital. Receptorul GPS 2 va fi conectat în permanență la cel puțin șase sateliți simultan pentru a evita situația în care este pierdută conexiunea cu unul sau doi sateliți.

Memoria 3 va stoca toate informațiile obținute și tot din memoria 3 se va face citirea lor. Memoria 3 se va dimensiona în funcție de cerințele beneficiarului, astfel încât să se poată face o citire a informațiilor la intervale de timp cerute de acesta.

Unitate de procesare 4 are următoarele utilizări:

- de a procesa toate informațiile primite de la toți senzorii și furnizorii de semnal 6,10, 12A, ...12D, 16,18,19, 20, 21;

- de a converti semnalele analogice în semnale digitale, după caz.

- de a trimite către unitatea de stocare (memoria 3) și de a scrie în aceasta, la intervale de cinci secunde, informațiile procesate.

Sursa de alimentare 5, cu tensiune stabilizată și cu protecție la suprasarcină, la inversarea polarității, la scurtcircuit, la supraalimentare etc., are rolul de a alimenta toate componentele pe care acest sistem le include.

Senzorul de înclinație 6 percepe înclinația autovehiculului pe o axă de înclinație înainte-înapoi, axă care traversează longitudinal sașiul autovehiculului, 4 ^λ-2009-00556-0 9 -07- 2009 astfel trimite informația în format analogic la procesorul 4, semnal ce va fi convertit în semnal digital de către procesorul 4, care va stabili unghiul de înclinație al autovehiculului la momentul respectiv.

Senzorul indicator de nivel 10 va prelua informația indicată de către indicatorul de nivel deja existent în rezervorul autovehiculului 11, care furnizează un semnal electric (între 0,5V și 10V) ce va determina nivelul lichidului din rezervorul 11, date ce sunt trimise către procesorul 4.

Senzorii de debit 12A, 12B, 12C, 12D sunt montați pe niște conducte de combustibil de tur 13 și retur 15, adică:

- senzorul 12A se va plasa pe conducta tur de alimentare 13, la ieșirea din rezervorul 11, respectiv după pompa de combustibil 22 și filtrul de combustibil 23.

- senzorul 12B se va plasa pe conducta tur de alimentare 13 la intrarea în pompa de injecție 14.

- senzorul 12C se va plasa pe conducta retur a instalației de alimentare 15 la ieșirea din pompa de injecție 14.

- senzorul 12D se va monta pe conducta retur a instalației de alimentare 15 la intrarea în rezervorul 11.

Fiecare senzor de debit 12A, ...12D funcționează pe principiul de turbină și măsoară cu exactitate debitul de combustibil care trece printr-o secțiune de conductă. Datele de la toți senzorii de debit 12A, ...12D pleacă către procesorul 4.

Senzorul de temperatură 16 este montat pe carcasa rezervorului de combustibil 11 și preia temperatura mediului ambiant exterior, în grade celsius, o transmite către procesorul 4 în format digital. în funcție de temperatura exterioară și implicit a combustibilului, se calibrează sistemul astfel încât coeficientul de dilatație a combustibilului să nu influențeze în mod negativ și să conducă la o măsurare eronată.

Totodată sistemul mai dispune și de o parte mecanică, mai exact un pahar din plasă 17 (fig.2) montat și sigilat pe bușonul rezervorului 11 cu rolul de a împiedica sustragerea combustibilului cu ajutorul unui furtun sau prin alte metode asemănătoare.

Paharul plasă 17 (fig. 1 și fig.2) este o sită de sârmă subțire din material inox având ochiurile de plasă de aproximativ 0,5 cm permițând combustibilului să treacă neobstrucționat către rezervorul 11 la alimentare și totodată să nu permită sustragerea combustibilului cu ajutorul unui furtun. Acest pahar-plasă 17 se va monta 5 ^-2009-00556-0 9 -07* 2009 £Lf și sigila în rezervorul 11, pe bușonul de alimentare al rezervorului, având un senzor de prezență 18 care transmite semnale către procesorul 4 din unitatea centrală UC (black-box) asigurând poziția corectă a paharului-plasă 17 în cadrul bușonului (fig. 1 și fig-2).

Ca senzor de viteză și km parcurși 19 se folosește senzorul de viteză al autovehiculului situat în zona arborelui cardanic. Senzorul 19 emite un semnal electric de tip impuls (ex. 11 imp/sec la 3V) în funcție de viteza autovehiculului. Cu ajutorul acestui semnal se stabilește viteza cu care circulă autovehiculul și numărul de km parcurși într-un interval de timp. Aceste informații vor fii obținute în paralel și de la senzorul receptor GPS 2.

Senzorul martor pornire/oprire motor 20 este un senzor care furnizează un curent de la 18V-24V cu motorul oprit, și până la 27V-30V cu motorul pornit. Trimite informația către procesorul 4 care o convertește în semnal digital și o interpretează sub forma pornire/oprire determinând perioada de funcționare a motorului. Acest senzor 20 este conectat la borna + a bateriei autovehiculului.

Senzorul martor pornire/oprire agregat de încălzire auxiliar 21 (de tip webasto) se montează în serie pe conductorul de alimentare al agregatului și sesizează consumul de curent al acestuia în momentul în care a fost pornit. Astfel se determină perioada de lucru a agregatului.

Sistemul mai conține elemente de siguranță, sigilii, coliere de unică folosință personalizate.

Instalația permite:

- măsurarea debitului de combustibil atât la ieșirea imediată din rezervorul de combustibil 11, pe conducta de tur 13, după filtrul de combustibil 23, prin senzorul de debit 12A, cât și la intrarea în pompa de injecție 14, prin senzorul de debit 12B, precum și măsurarea debitului de combustibil, pe conducta de retur 15, la ieșirea imediată din pompa de injecție 14, prin senzorul de debit 12C, cât și la intrarea în rezervorul 11 prin senzorul de debit 12D, eliminându-se astfel posibilitatea de a face un by-pass la una din conducte;

- măsurarea precisă a nivelului de combustibil din rezervorul 11 cu ajutorul senzorului indicator de nivel 10 și a senzorului de înclinație 6, măsurarea făcându-se doar în momentul în care senzorul de înclinație 6 validează măsurătoarea efectuată de senzorul indicator de nivel 10 numai atunci când se încadrează în plaja de planeitate de ±3...4 grade;

dk -2 Ο Ο 9 - Ο Ο 5 5 6 - Ο 9 -07- 2009

- măsurarea și memorarea cu ajutorul receptorului GPS 2 a coordonatelor, vitezei de deplasare și numărul de kilometrii parcurși de la plecarea autovehiculului;

- măsurarea unui martor de tensiune la baterie (on/off) pentru a determina dacă motorul funcționează sau are doar contactul pus;

- măsurarea cu ajutorul senzorului de viteză 19 a vitezei de deplasare și a kilometrilor parcurși de la plecarea autovehiculului, precum și de la receptorul GPS 2;

- măsurarea unității de timp (data și ora) se va face de la un ceas intern al unității de procesare 4, precum și de la receptorul GPS 2;

- măsurarea unui senzor martor la agregatul de încălzire auxiliar 21 al autovehiculului (de tip WEBASTO) care funcționează pe bază de combustibil lichid.

Toate aceste date sunt introduse într-o aplicație specializată AS, obținându-se la ieșire un grafic ce permite utilizatorului verificarea momentului în care s-a realimentat, totodată numărul de kilometri și locația exactă. Informațiile pot fi accesate prin conectarea unității centrale UC la un laptop sau un calculator portabil 25, conectarea făcându-se printr-un conector USB 27 sau prin folosirea unor metode de transmisie date prin unde radio. Fiecare sistem va fii însoțit de o aplicație specializată AS care, la instalare și utilizare, necesită introducerea unei parole (key cd; password), unică pt fiecare utilizator, care va fii comunicată conducerii companiei de transport astfel nimeni altcineva neputând avea acces la informații pentru a le șterge sau modifica.

Metoda de supraveghere și monitorizare, conform fig. 8, constă în aceea că în memoria 3 din unitatea centrală UC sunt achiziționate și păstrate într-un tabel 1 toate datele primite de la toți senzorii 6, 10, 12A, ...12D, 16, 17, 19, 20, 21 montați pe autovehicul. La venirea din cursă, cu un calculator portabil sau un laptop 25 legat la unitatea centrală UC, prin conectorul USB 27, folosind aplicația specializată AS, introdusă în calculatorul 25, se vor prelua toate datele din memoria 3 și se vor analiza prin următorii pași: la pasul P1 se face logarea aplicației specializate, după care la pasul P2 se citește tabela din memoria 3, la pasul P3 se stochează date în sistem sau în serverul de baze de date SQL. La pasul P4 se interoghează datele în vederea procesării și raportării lor, după care la pasul P5 se execută rapoarte text, obținându-se raportul statistic la pasul P6, iar la pasul P7 se execută rapoarte grafice, astfel la pasul P8 se crează ruta parcursă, la pasul P9 se extrag tronsoane de rută și la pasul P10 se analizează consumul și anomaliile. Mai departe la pasul P11 se accesează modulul de calibrare date care este integrat în aplicație, 7 ^“2009-00536-Ο 9 -07- 2009 efectuându-se, la pasul P12, setări diferențiate pentru anumiți senzori și parametri, la pasul P13 se corectează erorile, iar la pasul P14 se controlează modulul de securitate (firewall), executându-se automat, la pasul P15, conectarea și salvarea datelor în serverul de baze de date SQL.

Aplicația specializată AS constă în aceea că informația se descarcă la finalul fiecărei curse a autovehiculului prin conectarea calculatorului sau a laptopului 25, pe care a fost instalată aplicația specializată AS, printr-un conector USB 27 de la unitatea centrală UC aflată la bordul autovehiculului.

Transferul de date se poate face prin mai multe modalități și anume interfața USB 27, emițător bluetooth 1, transmisie unde radio, emițător-receptor GPRS 2. Din momentul în care s-a făcut conexiunea se accesează tabela aflată în fișierul din memoria 3 (de tip EEPROM) și se descarcă informația sub formă de tabele nenormalizate de caractere aranjate în coloane.

Sistemul procesează informația astfel încât prin diferite metode și formule de calcul să se poată determina anumite aspecte și valori legate de funcționarea autovehiculului, monitorizarea consumului acestuia, depistarea unor defecțiuni la sistemul de alimentare, cât și depistarea sustragerilor de combustibil.

Astfel, operatorul are posibilitatea de a selecta prin intermediul unor butoane (ferestre) de pe ecranul calculatorului, vizionarea unor rapoarte și statistici legate de modul de conducere a șoferului pe toată perioada cursei, de condițiile de drum și de trafic, de condițiile meteo (temperatură).

Operatorul mai are posibilitatea de a efectua unele rapoarte de comparație între anumite perioade ale lunii sau anului. Aceste rapoarte se pot viziona sub formă grafică sau numerică.

Sistemul se calibrează la montarea pe autovehicul.

Pentru determinarea consumului de combustibil, sistemul citește informația furnizată de senzorul de nivel 10 al autovehiculului (fig. 1) aflat în rezervorul 11 al acestuia și validează această informație numai în momentul în care senzorul de înclinație 10 citește o înclinație de ±3-4%, pentru a fi cât mai precisă.

Se calculează volumul de lichid care trece prin senzorii 12A, ...12D astfel încât 12A - 12B și 12C = 12D, iar diferența între 12A, 12B și 12C, 12D o reprezintă consumul autovehiculului.

S-a optat pentru citirea a patru senzori de debit montați după cum se vede în fig. 1 pentru a elimina posibilitatea de a se străpunge o conductă sau a se monta un 8 ^2009-00536-Ο 9 -07- 2009

Α , robinet sau orice fel de by-pass pe tot parcursul sistemului de alimentare a autovehiculului, astfel se împiedică sustragerea cu reavoință a combustibilului.

Se calculează densitatea combustibilului în funcție de temperatura mediului ambiant furnizată de senzorul de temperatură 16.

Se include una sau mai multe hărți geografice preinstalate, pentru fiecare țară pe care o străbate, pe care se calculează și se trasează ruta autovehiculului și traseul parcurs de acesta, pe toată durata cursei. Această hartă se corelează cu informațiile primite de la senzorul receptor GPS 2 pentru a se putea efectua traseul menționat mai sus. Cu ajutorul senzorului receptor GPS 2 se calculează viteza exactă a autovehiculul care se corelează cu informația dată de senzorul de viteză 19

J al autovehiculului. Aceste două informații de viteză a autovehiculului sunt citite și comparate pentru a avea siguranța, că în orice situație (pierdere semnal GPS ), se știe viteza cu care a circulat autovehiculul.

Calculând viteza în funcție de unitatea de timp se determină numărul de km parcurși pe un tronson de drum sau pe toată perioada cursei.

Unitatea de timp este preluată de la receptorul GPS 2 și de la ceasul intern al procesorului 4 din unitatea centrală UC (cutia neagră). Această informație este citită din două locații diferite din motive de siguranță.

Se citește și se calculează informația primită de la senzorul martor pornire/oprire agregat încălzire 21, astfel încât să se știe când a fost pornit, pentru cât timp și când a fost oprit. în funcție de specificațiile primite de la producător (ex. Webasto dă un consum 1,2 litri/h) se calculează cât anume a consumat acest agregat în intervalul de timp alocat respectivei curse.

Se citește și se calculează prin intermediul senzorului martor pornire/oprire (on/off) motor 20 perioada exactă de timp în care motorul a funcționat.

Se citește informația furnizată de senzorul de prezență 18 la paharul plasă 17 care, în momentul în care este rupt sau scos din cadrul bușonului de alimentare (fig. 1 și fig.2) cu scopul de a sustrage combustibil, este semnalat într-o tabelă, cu caractere de avertizare vizuală, a faptului că integritatea dispozitivului a fost modificată din varii motive.

Astfel cu ajutorul aplicației specializate AS și corelând toate aceste informații operatorul poate știi exact durata cursei unui autovehicul, perioada în care a circulat sau a fost staționat, traseul exact al acestuia, consumul exact, ce consumatori au funcționat și cât timp, consumul și modul de conducere pe tronsonul de drum. Se pot (oC?

^-2009-00536-0 9 -07- 2009 depista sustrageri de combustibil acestea fiind vizibile din procesarea datelor sau pe grafice, când s-au efectuat alimentări de combustibil, cu ce cantitate și în ce locație sa alimentat, data, ora exactă la care s-a făcut alimentarea, ce cantitate de combustibil există în rezervor la întoarcerea autovehiculului din cursă.

în continuare se dă un exemplu de flux de date și anume:

- Interfața Achiziție care realizează autentificarea;

- Interfața Principală care, printr-o a) interfață de raportare se realizează: selecția vehiculului, selecția datei de start ruta, grafice, o statistică; iar printr-o b) administrare de date se realizează: inserarea/modificarea vehiculului, puncte geografice, rute, tipuri vehicule, calibrări/corecții senzori, utilizatori.

Baza de date conține: tabele, proceduri, vederi, funcții.

Interfața de achiziție:

» 5

După conectarea calculatorului portabil 25 (conform fig. 4) la interfața de comunicare a unității centrale UC instalat pe vehicul, aplicația specializată AS va afișa interfața de autentificare.

Autentificarea se va face în baza unei parole criptate după algoritmii definiți în funcțiile bazei de date. Algoritmii vor cripta numele utilizatorului cu CNP-ul acestuia, seria de sașiu și numărul vehiculului și vor reda o parolă unică din zece caractere.

Informațiile achiziționate din unitatea centrală UC a vehiculului sunt prelucrate primar pentru inserarea în tabelele unei baze de date BD:

Dacă ruta mai există în aceeași formă și structură în tabela Rute Parcurse RP (conform fig. 5), va fi preluat identificatorul acelei rute, altfel punctele geografice principale ale rutei se vor înscrie în tabela Rute Parcurse RP, iar ruta va primi un identificator unic ID.

Elementele principale ale rutei achiziționate sunt calculate acum și inserate în tabela DetaliiRute (conform fig. 6).

Toate informațiile detaliate primite de la senzori vor fi scrise în tabela unică destinată acestei rute, care va purta numele calculat de funcția F NumeTabelaRuta Interfața principală:

După autentificare, aplicația specializată AS va aștepta selectarea vehiculului (implicit este cel pe care s-au citit ultima dată datele) și va afișa opțiunile de continuare a fluxului. Utilizatorul va putea alege dintre următoarele acțiuni:

a) Interfața Raportare RAP:

ec- 2 0 0 9 - 0 0 5 3 ⁶ - 0 9 -07“ 2009

Pentru vehiculul selectat se vor afișa rutele efectuate (conform fig. 5). După selecția unei rute va deveni activ butonul de rapoarte și statistici care conduce utilizatorul în modulul grafic de raportare sau în modulul tabelar de statistică a datelor

b) Administrare Date:

Administrarea datelor aflate în tabelele bazei de date BD se va face cu ajutorul unei interfețe speciale unde administratorul va putea face operațiuni de mentenantă.

Interfața va permite administrarea vehiculelor din parcul auto, a datelor geografice sau a utilizatorilor. De asemenea, senzorii care necesită anumite ajustări vor putea fi setați diferențiat pt fiecare vehicul.

Baza de date BD conține tabelele de elemente detaliate ale rutelor (numite ElementeRuta[xj) (conform fig. 6), unde vor fi păstrate unic pentru fiecare rută. Numele tabelei va fi furnizat de o funcție (F_NumeTabelaRute) care concatenează șirul “ElementeRuta cu [X], unde X = IDRuta + IDVehicul + IDSofer + DataPlecare.

Toate rutele efectuate se păstrează în tabela DetaliiRute, care conține elementele principale (data plecare, data sosire, durata în ore, combustibil consumat total, ore staționare, număr km, numele tabelei de elemente detaliate etc).

Detaliile necesare graficelor și statisticilor se vor regăsi în tabelele ElementeRuta[Xj.

în fig. 6 se dă un model de distribuție de informații sub formă de Flux de date

FD.

Vederile (views) vor compune date din mai multe tabele Tab pentru afișare în niște interfețe de proceduri P și de funcții F.

Sistemul informatic este format din:

A) Hardware

Componentele hardware ale sistemului sunt:

- Unitatea centrală UC instalată pe mașină (cutia neagră);

- Calculator portabil 25;

- Cabluri conectare.

B) Software

Programele software folosite sunt următoarele:

- Sistem de operare Windows (XP sau Vista, 2003 Server, 2008 Server);

- MsSQL Server (2000 sau 2005, 2008);

- Microsoft Office (2003 sau 2007);

<V2 0 0 9 - 0 0 5 5 6-0 9 -07- 2009 63

- Aplicația de gestiune șî statistică a rutelor.

Aplicația specializată AS este programată să culeagă datele scrise in memoria

UC, date care sunt introduse în Tabelul 1.

Astfel emițătorul Bluetooth 1 dă un semnal S1 (string continuu) asigurând transmisia wireless securizată.

Receptorul GPS 2 dă un semnal S2 care reprezintă:

a. Coordonate - char(100)

b. Viteza (Kmh) - numeric

c. Km de la reset - numeric

Senzorul de înclinație 6 (grade) dă un semnal S6 care dă informații asupra planeității (numeric).

Explicație: Validează măsurătoarea semnalului S6 dacă este în plaja de planeitate ±3-4 grade.

Indicatorul de nivel 10 de combustibil rezervor (litri) dă un semnal S10 care dă indicații asupra litrajului (numeric).

Debitmetrele (litri/minut) 12A, ...12D dau niște semnale S12a, S12b, S12c,

S12d, care reprezintă:

a. Ieșire rezervor tur - numeric

b. Intrare în pompa de motorină tur - numeric

c. Ieșire din pompa retur - numeric

d. Intrare rezervor retur - numeric

Astfel semnalul S12a trebuie să fie egal cu semnalul S12b, iar semnalul S12c trebuie să fie egal cu semnalul S12d.

Senzorul de temperatură 16 (grade celsius) dă un semnal S16 care dă informații asupra temperaturii din rezervor (numeric)

Senzorul de prezență 18 la paharul plasă 17 dă un semnal S18 care dă indicații asupra integrității paharului 17.

Senzorul de viteză 19 dă un semnal S19 care dă indicații asupra vitezei de deplasare și a numărului de km parcurși.

Senzorul de tensiune baterie (on/off) 20 dă un semnal S20 care indică existența tensiunii la bornele bateriei (24V/27V) (boolean), astfel de exemplu: 24V = motor oprit, 27V = motor pornit.

Senzorul agregat încălzire (on/off) 21 dă un semnal S21 care indică momentul pornirii și momentul opririi acestui agregat.

0—2 0 0 9 - 00535-0 9 -07- 2009 în fig. 7 se dă schema de conectare la unitatea centrală UC și fluxul de date ce are loc în vederea diagnosticării și a monitorizării.**

Descriere schema flux date:

Se conectează la aplicație printr-un modul de logare (Logln securizat):

- Aplicația specializată AS citește tabela din memoria 3;

- Păstrează datele în serverul de baze de date SQL, în tabele normalizate pentru fiecare sistem instalat;

- Interoghează baza de date BD în vederea raportării;

- Execută rapoarte text și grafice;

- Controlează un modulul de calibrare;

- Controlează un modulul de securitate 28 (firewall);

- Execută automat Backup la serverul de baze de date SQL

Ex. Tabela fișier din memoria 3.

TABEL 1

Dese:

S2a

S2b

S2c

S6

S10

S12a

S12b

S12c

S12d

S16

S18

S19

S20

S21

Tip

Char 100

num

num

num

num

num

num

num

num

num

num

num

bool

num

Datele culese de la senzorul viteză și km parcurși 19 se mai pot citi cu ajutorul unei magistrale de date BUS-COM (nefigurate). Această magistrală de date ajută la culegeara acestor date printr-un modul de adaptare.

La citirea debitului de combustibil cu senzorii debit 12A, ...12D, se poate folosi orice fel de instrument, dispozitiv de măsurare a volumului de combustibil ce trece printr-o secțiune de conductă. Și se pot folosi doi, patru sau mai mulți senzori de debit 12 în cazul în care se vrea o informație mai precisă la măsurarea consumului de combustibil lichid.

Transmisia de date, de la distanță, de la unitatea centrală UC, se poate face în mai multe moduri, și anume:

a) prin modulul de emisie-recepție Bluetooth 1 ce permite citirea informației de la o distanță de maxim 10 metri de autovehicul nefiind necesară conectarea cu ajutorul cablului USB;

b) printr-un modul de emisie-recepție în sistem GPRS, ce primește cererea de transmisie date la dispozitiv (printr-un mesaj text de tip SMS) și se face transferul de date tot prin mesaj către beneficiar. Acest mesaj conține aceleași informații generale ί* -2 Ο Ο 9 - Ο Ο 5 3 6 - Ο 9 -07- 2009 ca și citirea de la bordul autovehiculului. Modulul GPRS folosește sistemul de telefonie mobilă, deci modulul va avea o cartelă SIM montată la bordul autovehiculului. Interogarea datelor se va face prin intermediul mesajului text, care ajunge de la utilizator la dispozitiv. Din acest moment dispozitivul începe transmisia datelor prin modulul GPRS, on-line, către utilizator. Aceasta va avea ca avantaj monitorizarea și citirea informației de la mare distanță și în orice moment, nefiind nevoie să se aștepte întoarcerea din cursă a autovehiculului;

c) se mai poate folosi orice tip de dispozitiv de emisie receptive prin unde radio, prin infraroșu sau transmisie satelit.

Pentru a se face conversia de semnal, din semnal analogic în semnal digital de la senzori sau furnizori de semnal (informație) la processorul 4, se poate opta pentru montarea unor convertoare de semnal 7 la fiecare semnal analogic sau pentru folosirea unui processor 4 cu convertoare de semnal 7 integrate pentru fiecare intrare.

în scopul măsurării nivelului de înclinație 6 sau a planeității ce poate fi folosită în cadrul sistemului și care poate duce la definitivarea metodei de realizare a acestuia, se pot folosi dispositive magnetice, pe bază de lichid sau pe bază de mercur.

Pentru citirea informației de la senzorul indicatorului de nivel 10 din rezervorul 11, în cazul autovehiculelor ce nu sunt dotate cu indicator de nivel 10, sau acestea nu sunt precise, transmit o informație eronată sau sunt sesizate defecte, se va opta pentru montarea unui indicator de nivel 10 adițional foarte precis și fiabil.

Exemplul de realizare a invenției, prezentat mai sus, nu este în nici un caz unul limitativ, existând și alte modalități de realizare a sistemului și a metodei pentru supravegherea și monitorizarea consumului de combustibil lichid la autovehicule fără a ieși din cadrul invenției de față.

Claims (4)

REVENDICĂRI 65 ’

1. Sistem pentru supravegherea și monitorizarea consumului de combustibil lichid la autovehicule de transport rutier, carecterizat prin aceea că este alcătuit din dintr-o unitate centrală (UC), care conține un emițător bluetooth (1), un receptor GPS (2), o memorie (3), o unitate de procesare (4), o sursă de alimentare (5) cu tensiune stabilizată și cu protecție la suprasarcină, la inversarea polarității, la scurtcircuit, la supraalimentare, un senzor de înclinație (6) șase convertoare de semnal (7A, ...7F), care primesc semnale de la un senzor indicator de nivel (10), montat pe un rezervor de combustibil (11), de la niște senzori de debit (12A, ...12D) montați, câte doi pe o conductă de combustibil de tur (13) și de retur (15), de la un senzor de temperatură (16), montat pe carcasa rezervorului de combustibil (11), de la un senzor de prezență (18) fixat pe un pahar plasă (17), ce este montat pe bușonul de alimentare a rezervorului de combustibil (11), de la un senzor de viteză și kilometrii parcurși (19), de la un senzor martor pomire/oprire motor (20) și de la un senzor martor pornire/oprire agregat de încălzire auxiliar (21).

2. Sistem pentru supravegherea și monitorizarea consumului de combustibil lichid, conform revendicării 1, carecterizat prin aceea că, în scopul preluării informațiilor furnizate de senzori și stocate în memorie (3) se folosește fie accesarea emițătorului bluetooth (1), care preia din memorie (3) informațiile la cerere, precum și prin legarea unui calculator (25), printr-un conector USB (27), la memoria (3) din unitatea centrală (UC), preluând toate informațiile stocate în memorie (3) cu ajutorul unei aplicații spacializate (AS).

3. Metodă pentru supravegherea și monitorizarea consumului de combustibil lichid, pusă în aplicare de sistemul de la revendicările 1 și 2, caracterizată prin aceea că, în scopul supravegherii consumului de combustibil pe tot traseul parcurs de un autovehicul constă în aceea că în memoria (3) din unitatea centrală (UC) sunt achiziționate și păstrate într-un tabel toate datele primite de la toți senzorii (6, 10, 12A, ...12D, 16, 17, 19, 20, 21) montați pe autovehicul, pe durata parcurgerii unei rute, date preluate cu un calculator (25) folosind aplicația specializată (AS), astfel că se face logarea (P1) aplicației specializate (AS), după care (P2) se citește tabela din memorie (3), se stochează (P3) date în sistem sau într-un server de baze de date ίΚ- 2 Ο Ο 9 - Ο ο 5 3 6 - Ο 9 -07- 2009 (SQL), se interoghează (Ρ4) datele în vederea procesării și raportării lor, după care se execută (P5) rapoarte text, obținându-se un raport statistic (P6), iar apoi se execută (P7) rapoarte grafice, astfel creându-se (P8) ruta parcursă de autovehicul, se extrag apoi (P9) tronsoane de rută și se analizează (P1O) consumul și anomaliile, iar mai departe se accesează (P11) modulul de calibrare date, integrat în aplicație, efectuându-se (P12) setări diferențiate pentru anumiți senzori și parametri, se corectează (P13) erorile, se controlează (P14) modulul de securitate (29), executându-se automat conectarea și salvarea datelor (P15) în serverul de baze de date (SQL).

4. Metodă pentru supravegherea și monitorizarea consumului de combustibil lichid la, conform revendicării 3, caracterizată prin aceea că, în scopul excluderii posibilității de a nu se corela citirea datelor de către procesor (4), acesta face o citire continuă a datelor furnizate de către senzori (6,10,12A, ...12D, 16,17,19, 20, 21) și trimite către memorie (3), la un interval de 3-5 secunde, datele furnizate de către senzori, astfel procesorul (4) citește continuu datele și dacă se întâmplă ca la momentul scrierii în memorie să nu existe date furnizate, de citire defazată, la un senzor, acesta scrie ultima valoare citită.