Универсальная система удаленной диагностики транспортных средств

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 23.03.2019 2019-03-23

Статья просмотрена: 878 раз

Библиографическое описание:

Фукс, В. А. Универсальная система удаленной диагностики транспортных средств / В. А. Фукс. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 12 (250). — С. 40-44. — URL: https://moluch.ru/archive/250/57481/ (дата обращения: 24.03.2021).

В статье рассматривается способ контроля технического состояния транспортных средств, за счет внедрения универсальной системы удаленной диагностики.

Одним из основных направлений совершенствования технической эксплуатации транспортных средств является их оснащение микропроцессорными встроенными средствами контроля и диагностирования.

Оперативная оценка технического состояния транспортных средств возможна с применением электронных и телематических систем. Внедрение телематических систем контроля в режиме реального времени технического состояния и эксплуатационных показателей систем транспортного средства предусматривает применение средств связи ближнего и дальнего действия, а также спутниковых навигационных систем.

Основными задачами таких систем является контроль технического состояния, например, с целью предупреждения аварийных ситуаций, и мониторинг условий и режимов работы, с целью прогнозирования остаточного ресурса.

Прогресс в области телекоммуникаций, вычислительной техники и сенсорных технологий привел к развитию целого ряда телематических систем, способствующих решению указанных задач. Основная идея состоит в интеграции данных телематических систем в уже существующие информационные инфраструктуры (сотовая или радиосвязь) [1,2].

В настоящее время существует ряд систем для удаленного контроля технических средств, использующих телематическое оборудование.

Данные системы используются для контроля транспортных средств в различных автопарках, а также для единичных транспортных средств, отвечающим заявленным требованиям. В настоящее время успешно работаю такие системы как: система JDLink, США, DEERE & COMPANY- «Дистанционная оптимизация работы и логистики машин» и система SCANIA FLEX, Швеция, Scania AB — «Персональный гибкий план технического обслуживания» [3, 4].

Указанные системы имеют широкий перечень возможностей, позволяющих осуществить удаленную диагностику машин, но данные системы совместимы только с машинами производимыми данными концернами.

В связи с этим предлагается универсальная система удаленной диагностики для парка с разномарочной техникой, позволяющей работать также эффективно как системы от компании Scania и John Deere.

Прототипом изделия послужила система «АВТОГРАФ», Россия, ООО «ТехноКом» — «Системы спутникового мониторинга и контроля транспорта». Система позволяет принимать и передовать данные о транспортных средствах, посредствам терминального программируемого устройства, GSM модуля, GPRS приемника, датчиков по интерфейсу передачи данных [5].

Недостатком прототипа является- отсутствие переходного универсального адаптера для считывания технических параметров машины, без нарушения целостности цепи CAN шины, что не дает возможности устанавливать данную систему в гарантийный период машины.

Предлагаемая система удаленной диагностики.

Разработанная система относится к телематическим системам и предназначена для оперативного контроля технических параметров работы систем машин в режиме реального времени, из любого места при наличии связи. Указанная функция достигается тем, что оборудование сбора и передачи данных снабжено адаптером контроля технических и эксплуатационных параметров машин и передачи этих параметров терминальному устройству для последующей отправки на телематический сервер, адаптер подключается к шинам CAN через имеющейся в машине диагностический разъем и согласуется с ними на программном и аппаратном уровне.

Система разработана для установления дистанционной связи владельцев и инженерно-технического персонала с машинами и предоставляющая предупреждения и информацию о машине, включая местоположение, рабочие характеристики и данные по обслуживанию для принятия решений о том, где и как используется машина. Система предоставляет важнейшие системные показатели температуры и давления для конкретных функций машины, включая гидросистему, трансмиссию и систему охлаждения. Система также выдает предупреждение о низком уровне топлива, предупреждения приборной панели, время простоя и уровни рабочей нагрузки, тем самым предоставляя информацию о неполадках машины. Доступ к предупреждениям приборной панели возможен через Интернет, либо они отсылаются непосредственно на мобильный телефон или адрес электронной почты заказчика.

Данные могут передаваться через кратковременные сеансы связи. Система позволяет регистрировать и сохранять данные, когда она находится вне зоны покрытия сотовой сети; данные автоматически передаются после возврата в зону покрытия сотовой сети. Постоянное наличие сотовой связи не является необходимым условием для работы системы.

Установочный комплект системы включает в себя следующие компоненты: бортовой контроллер 1, интерфейсный кабель (основной) 2, дополнительный 4-конт. интерфейсный кабель 3, дополнительный 6-конт. интерфейсный кабель 4, антенна GPS 5, антенна GSM 6, адаптер 7, комплект для подключения громкой связи 8.

Рис. 1. Компоненты системы удаленной диагностики

Принцип работы системы удаленной диагностики показан на Рисунке 2.

Рис. 2. Принцип работы системы удаленной диагностики

Система работает следующим образом: оборудование сбора и передачи данных 1 считывает технические параметры работы объекта диагностирования 2, посредством адаптера 3 и записывают их в память. Далее, с заданной периодичностью, либо при запрограммированном событии, накопленные данные передаются с помощью интерфейса обмена данными 4 на специальный сервер 5. Сервер 5 представляет из себя компьютер, постоянно подключенный к сети Интернет по выделенному каналу с постоянным IP-адресом и обладающий надежным устройством хранения данных. В задачу сервера 5 входит прием данных, их хранение и передача по запросу в диспетчерский пункт 6. Разграничение доступа к информации на сервере 5 производится с помощью поста диспетчера 7. При наличии сети Интернет, подключенные пользователи, посредствам диспетчерской программы могут получить данные из любой точки земного шара. Пост мастера-диагноста 8 получая данные из диспетчерского пункта 6, отслеживает и контролирует техническое состояние машин, при необходимости проводит удаленную диагностику. По запросу поста мастера-диагноста 8 или с заданной периодичностью, пост диспетчера 7 соединяется с сервером 5 и получает недостающие на текущий момент данные по машинам. Полученные данные хранятся в локальной папке диспетчерского пункта 6, что позволяет проводить их обработку даже при отсутствии подключения к серверу 5. Пост оператора машины 9, технический отдел 10, отдел управления производством 11, на основании полученных данных, могут видеть местоположение транспортных средств на карте, просматривать различные параметры и события, а также показания различных датчиков. Кроме того, предусмотрена генерация различных видов отчетов и графиков, как по каждому транспортному средству, так и по их группам в целом. Управляющие SMS-команды, а также запрограммированные события позволяют получать информацию о объектах диагностирования на обычный сотовый телефон стандарта GSM через SMS сообщения. Голосовая связь, встроенная в терминальное программируемое устройство, позволяет связываться с постом оператора посредством звонка на номер телефона, записанный в SIM-карте, установленной в контроллер. В этом смысле звонок на телефонный номер контроллера ничем не отличается от звонка на обычный сотовый телефон. Для обратной связи поста оператора с диспетчерским пунктом предусмотрено программирование в контроллер 2-х телефонных номеров, звонок на которые производится при полуторасекундном нажатии на кнопку гарнитуры «свободные руки» или кнопку на тангенте или устройстве громкой связи. При этом звонок на второй номер производится при невозможности установить соединение с первым телефонным номером.

Таким образом разработанная система удаленной диагностики парка с разномарочной техникой позволит — заблаговременно определять возможные проблемы объектов диагностирования (машин), тем самым способствуя предотвращению поломок, своевременно проводить техническое обслуживание и ремонт машин без необходимости планирования данных работ.

Диагностика? Дистанционно!

Эксперты статьи:
Станислав Светозаров,
директор компании «Нео Системс»

Евгений Воеводский,
генеральный директор, «Ремонтно-
Страховой Альянс «Сити»»

Текст: Михаил Калинин

Специалисты сегодня выделяют две основные тенденции в области развития автомобильной диагностики. Причем эти тенденции, в общем-то, пересекаются и во многом дополняют друг друга, выступая в роли некоего комплексного тренда, на который ориентируются как производители соответствующего оборудования, так и представители профессионального автосервисного сообщества. Пока главным образом за рубежом. Но и до нас эти веяния дойдут уже очень скоро, они уже стучатся в наши двери, стучатся настойчиво, поскольку технологическое развитие автомобилестроения, с которым собственно и связаны эти тенденции диагностики, не остановить. А значит, уже очень быстро из разряда комфортной допуслуги они перейдут в статус объективной необходимости, поскольку в России продаются совершенно такие же автомобили, как и в Европе или Америке.

Компьютеры на колесах

Первая тенденция, по сути, очевидна и понятна. На ней как на надёжном фундаменте базируется все массивное здание современной автодиагностики, и именно из нее главным образом проистекают все остальные тенденции и концепции. Это – постоянное технологическое совершенствование транспортных средств, приводящее к усложнению их конструкции, появлению новых систем и механизмов, обслуживаемых электроникой. Как говорит статистика, за последние пять лет количество всевозможных потребителей электроэнергии в автомобиле, датчиков, контрольных и исполнительных механизмов, сенсоров и т. д. в среднем увеличилось втрое. Длина электропроводки на некоторых моделях превысила полкилометра, а ее вес перевалил за сотню килограммов.
Традиционная однопроводная архитектура уже физически перестала справляться с возросшими нагрузками и функциональными требованиями. Но эти требования и не думают сокращаться, наоборот, они все активнее и активнее приумножаются, обусловленные возрастающими потребительскими ожиданиями клиента в плане удобства и комфорта использования транспортных средств и, конечно же, усиливающимися экологическими требованиями и требованиями к безопасности дорожного движения.
В итоге мультиплексная архитектура, еще совсем недавно бывшая прерогативой исключительно люксовых лимузинов, стала широко использоваться на машинах бюджетного сегмента. CAN коммуникация, ускоренные протоколы обмена данными, телематические процессы и проч. – повсеместное использование всех этих достижений технического прогресса, достижений мирового автомобилестроения поставило перед сотрудниками сервисных центров новые задачи. Им потребовались новые все более и более совершенные диагностические сканеры, мотор-тестеры и т. п. приборы, которое способны выполнять диагностику максимально широкого спектра систем автомобиля, при этом количество таких систем в современном автомобиле растет день от дня.

Станислав Светозаров, директор компании «Нео Системс»:
«Появление новинок связано с требованием рынка по углублению функционала диагностики. Все больше сложных операций проводится в рамках небольших автосервисов вне дилерской сети и таким станциям требуется мультимарочное оборудование широкого спектра по невысокой цене с полной поддержкой российского ассортимента рынка автомобилей.
Именно поэтому все добросовестные производители диагностического оборудования регулярно обновляют свои приборы и их программное обеспечение. Например, в Hella Gutmann Solutions ежедневно более 200 специалистов работают над созданием следующей версии программы. В личном и официальном порядке, быстро и компетентно в сжатые сроки обрабатывается и решается более 3000 запросов, поступающих на горячую линию компании. Регулярные обновления и плотная связь с производителем оборудования позволяют сервисменам всегда идти в ногу с автомобилестроителями и иметь в своем распоряжении всеобъемлющую программу тестирования, охватывающую максимально возможное число моделей».
Еще один пример. Этим летом компания CARMANSCAN обновила свою модель мультимарочного сканера для работы с персональным компьютером. Модель AUTO-i300 выполнена в виде адаптера-мультиплексера, который подключается к диагностическому разъёму автомобиля через DLC-коннектор. Диагностическая программа загружается в любой тип компьютера, а передача данных от адаптера на компьютер происходит по беспроводной связи Bluetooth. Сканер сделан на базе дилерского прибора для автомобилей SsangYong и поддерживает все современные протоколы диагностики. Программа сканера включает дилерский софт для диагностики Hyundai, Kia,SsangYong и программы для глубокой диагностики других корейских, японских и европейских автомобилей с множеством специальных функций, включая адаптации блоков управления, калибровки датчиков, программирование ключей и т.п. В отличие от других моделей сканер поддерживает как легковые, так и грузовые автомобили Hyundai, Kia, Daewoo, Hino, Fuso, Isuzu с бортовой сетью 24 вольта.
При этом в сентябрьской версии программа сканеров Carmanscan обновилась новыми возможностями по диагностике новейших автомобилей SsangYong Rexton, Actyon, Kyron, которые выпускаются в России на предприятиях «Соллерс» с дизельными двигателями, объёмом 2 литра. Это программирование форсунок, адаптация после замены ТНВД, кодирование блока после замены, программирование ключей иммобилайзера.
Другой пример. Еще в 2012 году компания TEXA представила на рынке новую концепцию – приложение TEXA APP. По своей сути это приложение можно назвать виртуальным магазином диагностического ПО, позволяющим инженерам-диагностам персонально настраивать свои приборы. Этим летом TEXA расширила данные возможности на AXONE 4 Mini и недавно появившийся прибор AXONE S за счет нового портала, специально предназначенного для этих двух аппаратных платформ. Среди очень полезных и крайне востребованных функций такие специальные функции как дистанционное управление/кодирование ключа, регенерация DPF или изменение языка.
Также этим летом ТЕХА выпустила обновление ПО IDC4E версии 58 для среды CAR (легковые автомобили) и SUPERCAR (дорогие автомобили). С его помощью диагносты получат доступ к масштабному спектру диагностических функций, которые не ограничиваются лишь параметрами или кодами ошибок, а обеспечивают возможность проведения специальных адаптаций и регулировок в достаточно широком объеме. При этом в среде SUPERCAR теперь присутствуют решения для таких престижных марок как Bentley и Rolls Royce, появились новые диагностические функции для уже присутствовавших моделей. Среди них сброс сервиса для Maserati Ghibli и Porsche Panamera, обучение адаптационной величине трансмиссии для Corvette Coupe.
В целом в IDC4E CAR 58 входит более 33 000 новых функций для самых популярных автомобильных марок: сбросы интервалов планового и внепланового техобслуживания, изменение языка, программирование ключей, программирование датчика TPMS, калибровка видеокамеры (передней и задней), калибровка угла рулевого управления, замена аккумулятора, адаптация датчика перепада давления и проч.
Launch пошел еще дальше и предложил пользователям своего диагностического оборудования – сканеров X-431 Pro — новые бесплатные программы: сброс индикатора замены масла (поддержка 641 модели), сброс угла поворота руля (поддержка 731 модели) и сброс индикатора замены колодок (поддержка 276 моделей).

Евгений Воеводский, генеральный директор, «Ремонтно-Страховой Альянс «Сити»»:
«Сегодня без современного диагностического оборудования, способного распознавать и работать с самыми свежими моделями автотранспортной техники, сервису просто не обойтись. В этой связи особую важность приобретает своевременность и адекватность предлагаемых обновлений, их актуальность для текущих запросов рынка.
Приборы должны позволять проводить функциональную диагностику максимально широкого спектра систем и узлов автомобиля, быть надежными в эксплуатации и выдерживать нагрузки, с которыми связано их использование в условиях авторемонтной мастерской».

Станислав Светозаров обращает внимание и на такой момент:
«Автомобильные технологии постоянно меняются, поэтому необходимы приборы, которые поддерживают современные протоколы обмена данными. С другой стороны, в условиях кризиса многие предпочитают проводить ремонт не в дилерских сервисах, а на независимых СТО. Таким образом, очень важно наличие самых новых систем и моделей в картах покрытия диагностического оборудования.
В настоящее время хороший мультимарочный сканер, стоимостью свыше 100 тыс. рублей, обязан поддерживать все системы, что и дилерский сканер, и выполнять все функции, включая привязку блоков и программирование ключей. Единственная функция, которая остаётся в приоритете дилерских приборов, – перепрошивка блоков управления. Но эта функция вряд ли будет доступна в ближайшее время в связи с ограничением доступа к программному обеспечению дилера рамками дилерской сети».
В России приобретение независимыми СТО диагностических приборов дилерского уровня, позволяющих провести весь объем диагностических операций в рамках конкретной марки автотранспортных средств, сопряжено с большими сложностями. При этом даже если такой прибор и удастся приобрести (например, у разорившегося автодилера), вряд ли получится потом своевременно его обновлять – у СТО просто не будет кода доступа, без которого никакое обновление невозможно. Как следствие – значительные функциональные потери уже в самой ближайшей перспективе.
В связи с этим в нашей стране какое-то время назад были очень востребованы клоны дилерских сканеров, но считать их надлежащей альтернативой хорошим, проверенным мультибрендовым приборам ни в коем случае нельзя.

Станислав Светозаров:
«Ещё недавно основной тенденцией была покупка сервисом китайских клонов сканеров. Однако активные действия автопроизводителей по защите программного обеспечения, перевод многих диагностических функций в он-лайн, рейды МВД по выявлению использования взломанного софта в сервисах привели к тому, что пользователи все больше обращаются к официальному мультимарочному оборудованию. Приобретая его, они работают легально, получают доступ к тем же функциям, что и дилерские сканеры, и имеют техническую поддержку.
Поэтому вывод тут однозначный: независимым станциям нужно приобретать только официальное мультибрендовое оборудование хорошо известных, зарекомендовавших себя на рынке производителей».

Евгений Воеводский:
«Только в этом случае они будут иметь в своем распоряжении надежный диагностический инструментарий, позволяющий качественно и точно выполнять свою работу. Инструментарий регулярно обновляемый и потому всегда актуальный, отражающий все технологический изменения и усовершенствования, которые происходят в автомобилях с течением времени».

Чудеса телематики

Итак, мы уже поняли – полет технологической мысли безграничен и привести он может в самые далекие дали. Одна из таких далей сегодня становится повседневной реальностью. Речь идет о дистанционной диагностике. К реализации этой концепции, да и к возникновению самой идеи, можно сказать, подходили с двух не совсем противоположных, но довольно удаленных друг от друга сторон. Во-первых, сами автопроизводители, уже сравнительно давно начавшие оснащать выпускаемые ими автомобили точками доступа в интернет, на определенном этапе задумались, как бы им использовать эти точки не только во благо клиента, но и с определенной пользой для себя. Ну и клиент при этом естественно тоже не был забыт.
Интернет в совокупности с навигацией на первых порах позволили внести в базу данных адреса конкретных дилерских центров, где этот автомобиль может быть обслужен. Таким образом, и клиенту хорошо – у него всегда под рукой подсказка на экстренный случай, да и просто в момент, когда пришло время очередного регламентного обслуживания, ему не нужно искать в сети координаты дилера, он просто запускает навигацию, и та подсказывает ему место расположения ближайшего авторизованного центра. И дилеру неплохо: дополнительный фактор клиентопривлечения, работающий в его пользу, дорогого стоит.
Растущая доступность телематических средств позволила не только отражать на карте адрес ближайшего дилера, но и сообщать ему о состоянии транспортного средства, присутствующих кодах ошибок, необходимости проверки тех или иных систем и узлов и т. д. Так оно и завертелось. Тем более что со второй стороны программистов поджимали страховые компании.
Вы спросите, причем тут страховые компании? Да очень просто. Эксперты и специалисты расчетных департаментов, вечно озабоченные сокращением издержек и постоянно ищущие пути повышение клиентопривлекательности их компании, разработкой наиболее оптимальных, персонифицированных страховых продуктов поняли, что, имея определенную информацию о стиле и манере вождения конкретных автолюбителей, они могут предлагать им наиболее адекватные страховые продукты.
Судите сами. Зачем человеку, который ездит редко, аккуратно, в основном по малозагруженным улицам небольших провинциальных городков, платить за страховку столько же, сколько и автолюбителю, пускай аккуратному, но эксплуатирующему свой автомобиль преимущественно на перегруженных магистралях крупных мегаполисов, где риск аварии, повреждения транспортного средства по определению, несмотря на всю его аккуратность, гораздо выше? И уж тем более по сравнению с прирожденным «спортсменом», носящимся по дорогам на предельной скорости и очень часто пренебрегающим правилами дорожного движения? Прежде все эти люди платили страховку по одинаковой ставке, ну разве что наличие аварий в прошлом как-то изменяло коэффициент. Но ведь ДТП регистрируются далеко не всегда.
Отталкиваясь от этого постулата, возникла идея так называемого «умного страхования», при которой стоимость страховки исчисляется исходя из персональных особенностей, как мы уже сказали, стиля и манеры вождения конкретного автовладельца. Но как определить эти стиль и манеру? Как их отследить?

Евгений Воеводский:
«На помощь снова приходит телематика. Она дает возможность осуществлять он-лайн контроль за движением и моделировать степень возможного риска повреждения транспортного средства. За границей программы «умного страхования» уже не редкость. Постепенно они приходят и в нашу страну.
Технологически задача решается посредством установки в автомобиль специального GPS-модуля, подключаемого к OBD разъему. Данное устройство в процессе движения считывает пробег, резкие разгоны и торможения, соблюдение скоростного режима, резкие повороты, простаивание в пробке и т. д. Исходя из полученных данных, специальное программное обеспечение оценивает поведение водителя и степень риска повреждения автомобиля. Информация поступает в страховую компанию, эксперты которой рассчитывают адекватную страховую программу для этого конкретного водителя.
При этом возможности такого устройства как вы прекрасно понимаете, довольно широки. Подключенное к диагностическому разъему, оно имеет связь с блоком управления и может считывать также информацию и с него, а значит отслеживать техническое состояние транспортного средства. И не только отслеживать, но и в случае необходимости позволять техническому специалисту сервисной станции дистанционно выполнять диагностические операции на машине».

Станислав Светозаров:
«В настоящее время мировой тренд – это удаленная диагностика автомобилей через интернет протокол. Идея в том, что все больше автомобилей оснащаются точкой доступа в интернет, которая связана с диагностической шиной. Таким образом, после звонка клиента диагност может сразу сделать запрос со своего рабочего места в автомобиль и получить информацию о кодах ошибок, просмотреть параметры и даже сделать активации, чтобы подготовиться к приезду автомобиля в автосервис.
Launch тоже предлагает OBD-адаптер, который может применяться для сбора в реальном времени данных, включающих полную информацию о поломках в системах и узлах автомобиля, текущие данные и параметры, информацию о местоположении авто, о состоянии транспортного средства, «удаленную диагностику в реальном времени», «специальную проверку транспортного средства», «состояние сигнализации транспортного средства», «связь с сообществом автолюбителей», и «сервисную карту»».

Проверка исправности систем транспортного средства происходит буквально в он-лайн режиме, фактически постоянно, а при возникновении любых дефектов создаются отчеты. Эти отчеты отправляются на СТО, где уже профессиональным диагностам будет гораздо проще понять причины возникшей неисправности и как следствие – сформировать стратегию для ее устранения, выбрать наиболее подходящие методы и технологии ремонта. То есть по сути автомобилю нужно будет приехать в сервис лишь на ремонт. И на сервисе уже можно будет подготовить нужные запчасти и расходные материалы. Таким образом, значительно сокращается время нахождения машины в сервисе, а значит, у персонала СТО появляется больше возможностей для более эффективного использования рабочего времени, выполнения дополнительных работ.
Эксперты считают, что у данной технологии большое будущее. Автовладельцы все меньше испытывают желание каким-то особым образом следить за техническим состоянием своего автомобиля и потому будут только рады, если эту насущную обязанность в полном объеме они смогут передоверить профессиональным сервисменам. Передовые технологические инновации, как мы видим, позволяют легко обеспечить это делегирование.