TELEMETRII DO REJESTRACJI PARAMETRÓW EKSPLOATACYJNYCH POJAZDÓW ELEKTRYCZNYCH

Transkrypt

1 PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ z. 113 Transport 2016 Andrzej Czerepicki, Piotr Tomczuk, Marcin Koniak Piotr Jaskowski Politechnika Warszawska Transportowych TELEMETRII DO REJESTRACJI PARAMETRÓW EKSPLOATACYJNYCH POJAZDÓW ELEKTRYCZNYCH : marzec 2016 Streszczenie: W artykule przedstawiono prototyp systemu telemetrycznego wykonany w ramach Transportowych (KNEST) przy Wydziale Transportu. System jest przeznaczony do zdalnego monitorowania i rejestracji parametrów eksploatacyjnych pojazdów elektrycznych., dla którego rejestrowano w czasie rzeczywistym, z pojazdu do momentu ich wizualizacji na komputerze zdalnym przy pomocy autorskiej aplikacji. telemetria, pojazdy elektryczne, gokart 1. Polsce [5 ruchu miejskim. Nadal istnieje ograniczenie w postaci akumulatora zasobn Mianem t

2 76 Andrzej Czerepicki, Piotr Tomczuk, Marcin Koniak, Piotr Jaskowski i inni portowych w aplikacjach logistycznych [1 sowanie w zakresie monitorowania stanu technicznego pojazdu elektrycznego. autorskiego a systemu telemetrycznego dla pojazdu o trycznym, zrealizowane w ramach Grantu Rektorskiego realizowanego przez Naukowe Elektrotechniki w Systemach Transportowych KNEST na Wydziale Transportu Politechniki Warszawskiej. Demonstratorem technologii zaprezentowanych rezultatów omawianego systemu tem realizacji projektu,,konstrukcja pojazdu elektrycznego gokart dostosowanego do chniki Warszawskiej w 2014r. 2. WYMAGANIA FUNKCJONALNE SYSTEMU pomiar parametrów jazdy gokarta elektrycznego w czasie rzeczywistym, dowym gokarta, wizualizacji odczytanych danych na komputerze zdalnym w postaci graficznej. Do rejestrowanych danych z charakterystyk przedstawia tabela 1. Rejestrowane parametry w czasie ruchu pojazdu Tabela 1 Parametr Jednostka miary nie dotyczy nie dotyczy [ ] 0 90 Przyspieszenie [ ] 0 20 [A] [V] Temperatury silnika [ºC]

3 U pojazdów elektrycznych KONCEPCJA FUNKCJONOWANIA ORAZ ARCHITEKTURA SYSTEMU TELEMETRYCZNEGO Na systemy u k systemu telemetrycznego przedstawiono rys. 1. zainstalowanych czujników, poprzez interfejs RS232C komputerem klasy PC w formacie ol na umieszczenie jednostki integracja danych odczytanych z czujników, radiowego. z wykorzystaniem modemów MHz. komunikacji bezprzewodowej, modemy radiowe (do 7km) w algorytmie s dane z poszczegól- do radiomodemu przekazywane za 232C. niej, system telemetryczny, co pozwala na wykorzystanie sieci bezprzewodowych, 6] oraz technologia komunikacji sieciowej klientserwer. w

4 78 Andrzej Czerepicki, Piotr Tomczuk, Marcin Koniak, Piotr Jaskowski i inni Rys. 1. Architektura systemu telemetrii 4. KONTROLER POMIARÓW obrotu pojazdu -S oraz odbiornik GPS Venus Logger (rys. 2). hallotronowego czujnika N a na akumulatorze.

5 U pojazdów elektrycznych 79 Rys. 2. Czujniki pomiarowe Razor IMU, GPS Venus Logger, Hass 200-S, Hallotronowy Kontroler pomiarów wykonano z wykorzystaniem oprogramowania platformy Arduino [4 jednej tywnie niska cena w stosunku do integracji w ramach platformy takich jak czujniki y wykonawcze sygnalizacyjne, z mikrokontrolerem pomiarowym. wykorzystuje platform 8 KB. Platforma z poprzez interfejs RS232C i znajduje w wspólnej budowie. 5. SYSTEM POMIAROWY minikomputera ITX, kontrolera pomiarów na bazie mikrokontrolera Arduino, oraz modemu radiowego. (rys. 3). 4). Rys. 3. Projekt oraz widok (po prawej)

6 80 Andrzej Czerepicki, Piotr Tomczuk, Marcin Koniak, Piotr Jaskowski i inni Rys. 4 systemu pomiarowego Obudowa systemu pomiarowego z specjalnie do tego celu wykonanej podporze (rys. 5). Rys OPROGRAMOWANIE 6.): niskopoziomowy odczyt danych z czujników umieszczonych na gokarcie

7 U pojazdów elektrycznych 81 program KnestConsoleServer odczyt danych z kontrolera Arduino, ich konsolida- komp modemu radiowego, program KnestTeleViewer wizualizacja danych odczytanych z modemu, oraz ich gromadzenie. Rys. 6. Diagram komponentów programowych systemu z czujników zos loop jest wykonywana od

8 82 Andrzej Czerepicki, Piotr Tomczuk, Marcin Koniak, Piotr Jaskowski i inni Rys. 7 Program KnestConsoleServer Po uruchomieniu dokonuje on cyklicznego odczytu danych z kontrolera pomiarów, ich do modemu radiowego (rys.7). Konfiguracja programu jest wczytywana z pliku konfigura programu. w twia znalezienie ewentualnych problemów w komunikacji z komputerem zdalnym. Ekran programu obrazuje rys. 8.

9 U pojazdów elektrycznych 83 Rys. 8. Oprogramowanie do monitrowania transmisji z Program do zdalnego nadzoru stanu pojazdu KnestTeleViewer dokonuje odczytu danych telemetrycznych z radiomodemu oraz przedstawia je w formie graficznej (rys. 9). Aplikacja typu desktop WinForms platformy Microsoft 2]. W celu mu w tryb odc nych oraz zapisanych w pliku LOG poprzez program KnestConsoleServer. Rys. 9. Wizualizacja danych telemetrycznych

10 84 Andrzej Czerepicki, Piotr Tomczuk, Marcin Koniak, Piotr Jaskowski i inni 7. TESTOWANIE SYSTEMU ORAZ WIZUALIZACJA WYNIKÓW POMIARÓW wane odczyty z poszczególnych czujników w trakcie jazdy oraz postoju pojazdu. Przepro- czy dane odczy- no 4 rekordy, z których dwa - przyspieszenia w pionie. Przejazdy terenowe 1 godzin. Temp Celsjusza prz szczególnych, zareje w czasie jazdy (rys ). Rys. 10 (t) (t) (t)

11 U pojazdów elektrycznych 85 Rys. 11. Odczyt temperatury silnika T1(t) (t) oraz podwozia T3(t) Rys. 12. Odczyt p Ax(t), Ay(t), Az(t) pojazdu V(t) owych wydajnym z 48 V do 42 V.

12 86 Andrzej Czerepicki, Piotr Tomczuk, Marcin Koniak, Piotr Jaskowski i inni 8. WNIOSKI komputerowych oraz oprogramowania, przeznaczonego do elektronicznego pomiaru, rejestracji wybranych parametrów ruchu pojazdu wybranych komponentów, oraz na komputera, modemów radiowych przekazu- dane telemetryczne wyników pomiarów. Opracowano schemat ideowy systemu w postaci graficznej. Wykonano lera pomiarów z wykorzystaniem platformy mikrokontrolera Arduino. Zbudowano kompu- ontroler pomiarów zaprogramowano do odczytu oraz konwersji Opracowano szereg trolera. P trybie nadaw- z graficznym inter ich parametrów, odczytywanych z radiomodemu. Opracowano projekt wanej do specyfiki projektu. Ko w obudowie umieszczono na gokarcie elektrycznym czujników i u zasilania. Dokonano testowania systemu laboratoryjnym oraz w warunkach rzeczywistych. Podczas testowania w, eksploatowanych lub prototypowych pojazdów elektrycznych. systemu jest dodatkowych parametrów ruchu) jak i programowym. wykorzystania bazy danych do gromadzenia wyników pomiarów, analizy wielowymiarowej zarejestrowanych danych pomiarowych Wydziale Transportu Politechniki Warszawskiej. Bibliografia C.Nagel, B.Evjen, J.Glynn, K.Watson, M.Skinner. Professional C# 4.0 and.net 4. Wrox, Warszawa Margolis M.: Arduino Cookbook, O Reilly Media, Inc

13 U pojazdów elektrycznych elektrycznych. 6. TELEMETRIC SYSTEM FOR RECORDING OPERATING PARAMETERS OF ELECTRIC VEHICLES Summary: Article presents prototype of telemetric system developed as a part of Warsaw University of rtowych (KNEST) along Faculty of Transport. System is designed for remote monitoring and recording of operating parameters of electric vehicles. Under the project electric go-cart was a technology demonstrator for which velocity, current, voltage, temperature and GPS coordinates were recorded. Data are transferred in real-time, what allows to monitor all parameters of electric vehicle online. Article describes functional requirements for developed system and used elements in execution of Grant including sensors of signals. Authors present steps of transfer of acquired from vehicle data until their visualization at remote computer with help of authorial app. Keywords: telemetry, electric vehicles, go-cart