谈谈台架谈汽车电控发动机台架远程测控实现

摘要：汽车电控发动机台架是汽车类专业教学过程中必不可少的教学设备。从教学实际出发，就普通汽车电控发动机台架所存在的每次参与实践的学生数量较少，噪音、尾气危害较大的问题，提出三种远程测控实现的方案，并对这三种远程测控方案分别给予分析，有助于对电控发动机台架的改造。
关键词：汽车电控发动机台架；远程测控；远程桌面控制技术
1672-5727（2013）09-0164-02
汽车电控发动机台架在汽车类专业课程教学中的作用巨大，是实现汽车专业课程理实一体化教学的关键点，通过它可以真实再现电控发动机的工作状况、故障现象，也可以用以训练学生查找故障、排除故障的能力。但纵观国内目前大多数教学仪器设备公司生产的电控发动机台架，都基本由实车电控发动机和显示面板组成，台架占地4～5平方米，周边能站立观看教师演示操作的学生最多6～8个，效果不好，尤其是对于学生数量较多的班级，用此类台架教学，每6～8人一组，又增加了教师的工作量。加大实验设备投入，同时增加指导教师的配备数量可以解决此类问题，提高教学效果，但并不是每个开设汽车类专业的学校都有此实力。通过信息网络技术，在现有台架基础之上进行改造，使其具备远程测控能力，使学生坐在教室通过多媒体大屏幕观看测试数据流、故障现象以及故障排除演示的全过程，可以有效解决设备投入、人员投入和教学效果教学质量这对矛盾。
实现汽车电控发动机台架远程测控的优点
对原有电控发动机台架进行改造以满足教学需求，有以下几个优点：（1）通过声像采集、传送以及大屏幕显示，真实再现了电控发动机的故障现象，场景真实，受众面广。（2）远程测控减少了发动机噪音、尾气对学生、教师的危害，尤其是人为设置的发动机故障所排放的尾气、噪音。（3）改造电控发动机台架后所形成的远程测控系统暗合高职“空中课堂”的先进教学理念，是高职未来课堂教学跨越时间、空间概念的具体体现。（4）电控发动机台架远程测控系统的实施，便于教师对课堂的组织、管理。（5）电控发动机台架远程测控系统降低了设备、人员的投入，教学效果好。
实现汽车电控发动机台架远程测控的三种方案
现以一汽大众捷达轿车的电控发动机台架为例，探讨三种可行的改造方案，实现其远程测控能力。

(一)基于远程桌面控制技术实现电控发动机台架的远程测控

如图1所示，基于远程桌面源于：论文开题报告www.618jyw.com
控制技术实现电控发动机台架的远程测控系统主要由电控发动机台架、诊断线、台架旁PC（装有VCDS5053诊断软件）、交换机、多媒体教室主机、视频分配器、投影机和大屏幕、电子白板、摄像机、画面处理器等组成。
电控发动机的实时动态数据或故障诊断信息经由诊断线传递至台架旁PC的USB接口，台架旁PC上装有大众车系专用的诊断软件VCDS5053，通过该软件以及诊断线，可以对发动机台架进行故障设置、故障读取、故障清除、数据流读取、传感器数值波形显示、电控单元匹配标定等操作。机旁PC通过网卡、网线及交换机连接至局域网络，多媒体教室主机亦通过交换机连接在局域网上，多媒体教室主机可以利用网络通过远程桌面控制技术，将台架旁PC显示器上的信息实时传送至多媒体教室主机上，再经由视频分配器显示在大屏幕或者电子白板上。
在诊断数据传递的同时，机旁摄像机采集的视频信号，经由画面处理器传递至多媒体教室主机，再经由视频分配器显示在大屏幕或者电子白板上。

(二)基于诊断信号放大传输技术实现电控发动机台架的远程测控

如下页图2所示，基于诊断信号放大传输技术，实现电控发动机台架的远程测控系统，主要由电控发动机台架、诊断线、诊断线信号调制放大装置、远程传输线路、诊断线信号解调装置、多媒体教室主机（装有诊断软件VCDS5053）、视频分配器、投影机和大屏幕、电子白板、摄像机、画面处理器等组成。
台架上电控发动机的实时状态信息、数据流、故障代码等数据经由诊断接口、部分诊断线传递给诊断信号调制放大器，再经由足够长度的屏蔽电缆传递给位于多媒体教室主机旁的诊断信号解调器，装有VCDS5053的多媒体教室主机从诊断信号解调器获取诊断数据，实时通过视频分配器显示在大屏幕或电子白板上。
在诊断数据传递的同时，机旁的摄像机采集的视频信号，经由画面处理器传递至多媒体教室主机，再经由视频分配器显示在大屏幕或者电子白板上。

(三)基于LabVIEW实现电控发动机台架的远程测控

如图3所示，基于LabVIEW实现电控发动机台架的远程测控系统主要有传感器、信号调理、数据采集、DataSocket Server以及多媒体教室主机浏览器组成。
传感器将被测物理量转变成电信号；信号调理把传感器产生的电信号经过放大、隔离等转换成数据采集卡能够接受的标准信号；台架旁PC通过数据采集卡获得测试数据并处理数据，且通过网卡和Internet相连，多媒体教室主机通过浏览器监控远程面板方式（B/S）建立与服务器端（台架旁PC）的网络通信，监测和控制服务器端的作业，接收来自服务器端的作业数据，并进行数据分析处理，数据处理结果的显示。
视频信号的传递，仍由机旁的摄像机进行采集，经由画面处理器传递至多媒体教室主机，再经由视频分配器显示在大屏幕或者电子白板上。
实现汽车电控发动机台架远程测控的三种方案对比
上述三种方案均能实现汽车发动机台架的远程测控，改善教学效果。三种方案中，基于远程桌面控制技术实现远程测控的方案仅需在软件上进行处理，对硬件改动小，实时效果仅取决于网络状况；基于诊断信号放大传输技术实现远程测控的方案不需要变动软件，对硬件改动较大，尤其在信号的远距离传输中需要处理干扰问题，实时性受信号的传输影响较大；基于LabVIEW实现远程测控的方案抛开了原有的诊断软件，从传感器入手进行信号采集、处理，软硬件改动较大，需投入较多资金，技术也最为复杂，操作起来有一定的困难。
结语
综上所述，基于远程桌面控制技术实现电控发动机台架远程测控的方案投入小，改动小，实时效果好，在其他台架上进行改造时应用的普适性较好。经台架改造、调试后发现，系统能够实现远程测控电控发动机台架，进行数据流读取、波形显示、故障诊断清除、电控单元匹配等操作，实时性较好，学生、教师满意度较高。
参考文献：
马海瑞，周爱军.基于DataSocket技术的LabVIEW远程测控[J].现代仪器，2005（4）：20-22.
杨乐平，李海涛，赵勇，等.LabVIEW高级程序设计[M].北京：清华大学出版社，2003.
[3]李波.发动机台架CAT系统的研究[D].北京：中国农业大学图书馆，2005.
作者简介：
张梅红（1978—），女，山东东明人，硕士，郑州交通职业学院讲师，研究方向为汽车新技术。
魏冬至（1978—），男，河南巩义人，硕士，郑州交通职业学院讲师，研究方向为汽车电子及电气。