Автоматизация процессов управления транспортом

(495) 518-41-70

ttm@trans-tm.ru

web-доступ

 

Мониторинг транспорта > Контроль расхода топлива

Контроль расхода топлива c помощью систем ГЛОНАСС/GPS мониторинга транспорта

 

 

Один из наиболее эффективных инструментов для оптимизации расхода ГСМ. При этом оптимизируются не только затраты на топливо, но и другие расходы на содержание и эксплуатацию автотранспорта, что даёт комплексный экономический эффект. Контроль топлива реализуется с помощью врезки в бак транспортного средства датчика уровня топлива, который передает данные бортовому навигационному терминалу.

 

Контроль ведется на основе данных о пробеге ТС, подсчитанном системой ГЛОНАСС/GPS мониторинга транспорта на основе информации о передвижении контролируемого транспортного средства, а также информации о норморасходе топлива, заданным оператором или автоматически взятым из справочника.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При работе с системой можно учитывать загрузку ТС на разных участках пути, различные надбавочные коэффициенты (погодные условия во времена года, условия эксплуатации, дорожное покрытие и т.д.).

 

Обратите внимание, что при подключении датчика моточасов в системе возможен автоматический учет расхода топлива при стоянках транспортного средства с работающим двигателем или специальным оборудованием.

 

Реальный пример, как сливают топливо с обратки

Контроль расхода топлива производится:

 

  • По норморасходу
  • По штатному датчику
  • Подключение к CAN-шине
  • По датчику уровня топлива
  • По датчику расхода топлива

 

Учет расхода топлива, исходя из данных по пробегу  и данных о норморасходе

 

Контроль расхода топлива осуществляется на основе данных о пробеге ТС, подсчитанном системой GPS-мониторинга с использованием информации о передвижении ТС, а также информации о норморасходе топлива транспортным средством, введенным оператором или взятым из справочника. При этом существует возможность учёта загрузки ТС на разных участках пути, различные надбавочные коэффициенты (зимний, условия эксплуатации, дорожное покрытие и пр.). Расчет расхода в программе ведется на основе документа - «Нормы расхода ГСМ на автомобильном транспорте», утвержденного распоряжением Минтранса России от 14 марта 2008 года, №АМ-23-р. При подключении датчика моточасов возможен также автоматический учет расхода топлива при стоянках ТС с работающим двигателем или специальным оборудованием.

 

Учет по норморасходу - это самый дешевый способ контроля. Он не требует покупки дополнительного оборудования, но, чтобы по нему получить достаточно точный результат, пользователю необходимо учесть ряд коэффициентов. Также при данном способе невозможен контроль фактов слива и заправок топлива (место и количество), о сливах можно узнать только косвенно, сравнив расчеты норморасхода и реальных отчетных документов водителя.

 

 

Достоинства и недостатки контроля расхода топлива по норморасходу

 

  • самый экономичный метод учета, не требующий установки дополнительного оборудования и вмешательств в топливную систему автомобиля;
  • метод расчета легко сочетается с методом списания ГСМ в бухгалтерской отчетности автотранспортных предприятий;
  • требует от оператора много ручной работы, высокая точность расчета для грузовых ТС достижима только при условии учета его загрузки на каждом участке пути;
  • метод не позволяет определить факты слива и заправки топлива.

 

Подключение к штатному (поплавковому) датчику топлива транспортного средства.

 

Это достаточно экономичный вариант, не требующий установки дополнительного оборудования. Обычно штатные датчики уровня топлива бывают поплавкового типа. Основные элементы поплавкового датчика уровня топлива - поплавок и резистор переменной величины. Подъем и опускание поплавка вместе с уровнем топлива в баке механически изменяет сопротивление резистора, и, как следствие, падение напряжения на нем.  Однако штатный поплавковый датчик топлива имеет малую точность, на его показания оказывает влияние характер движения автомобиля (разгон, торможение, подъем в гору), показания необходимо математически обрабатывать и усреднять, что также вносит погрешность. Конечная погрешность полученного результата может составлять до 10%, а иногда и более. На рисунке ниже представлен график изменения напряжения (показаний уровня топлива) для штатного датчика до программной фильтрации (А) и после (Б).

Достоинства и недостатки использования штатного датчика топлива

 

  • для измерений не требуется установка дополнительного оборудования;
  • возможно как измерение расхода топлива, так и определение фактов слива и заправки;
  • низкая точность
  • невозможность подключения GSM-терминала к штатным датчикам топлива некоторых иностранных автомобилей из-за их конструктивных особенностей (напряжение на датчики подается не постоянное, оно изменяется бортовым компьютером).

 

Подключение к CAN-шине

 

CAN-шина используется в автомобилях для взаимодействия бортового компьютера и «интеллектуальных» датчиков, исполнительных механизмов, диагностического оборудования. Крупнейшие европейские производители грузовиков и автобусов (MAN, Scania, Mercedes Benz, Volvo, DAF) поддерживают стандарт J1939 CAN FMS, в соответствии с которым наиболее важные параметры функционирования транспортного средства передаются по CAN-шине в едином формате. Имеется возможность подключить терминал к CAN-шине, используя для этого специальный адаптер TEC-TR-FMS (производитель TEC Electronics).

 

Адаптер подключается к CAN-шине автомобиля, осуществляет сбор необходимых данных и выдаёт их в GSM-терминал через интерфейс RS-232. Используя адаптер, возможно получение следующих данных о функционировании транспортного средства:

 

 

  • Уровень топлива в баке;
  • Расход топлива за период эксплуатации автомобиля;
  • Общий пробег за время эксплуатации автомобиля;
  • Весовая нагрузка на ось и т.д.

Монтаж его значительно проще, чем дополнительных датчиков топлива, кроме того, одновременно с показанием уровня и расхода топлива вы также получаете дополнительные данные, передаваемые по CAN-шине. Точность определения уровня топлива в баке и его расхода в данном случае зависит напрямую от точности установленных в транспортное средство штатных датчиков.

 

Достоинства и недостатки использования CAN-адаптера.

 

  • Простота монтажа адаптера в автомобиле;
  • Получение дополнительных данных о работе автомобиля, помимо уровня и расхода топлива;
  • Не во всех моделях автомобилей имеется CAN-шина с поддержкой стандарта J1939 CAN FMS (о данной возможности Вашего ТС можно узнать у производителя, дилера или изучив документацию);

 

 

 

 

Самым распространенным типом датчиков уровня топлива являются емкостные датчики (бывают также ультразвуковые и т.п.). Принцип действия емкостных датчиков уровня топлива основан на изменении электрической емкости между двумя цилиндрическими пластинами при изменении уровня жидкости, в которую они помещены. Обычно ДУТ СП особны измерять уровень любых не проводящих ток жидкостей, поэтому они могут быть использованы как на бензиновых, так и на дизельных ТС. Установка емкостных ДУТ требует сверления отверстия в топливном баке (см. рисунок). Длина датчика должна быть не меньше высоты бака, в который он будет установлен. Если длина датчика превышает высоту бака, датчик обрезается до необходимой высоты. Однако в некоторых моделях датчиков запрещается проводить обрезку более, чем на 30% от исходной длины, поэтому нужно быть внимательными при оформлении заказа на конкретную модификацию (исходную длину) датчика..

 

Датчик уровня топлива

Подключение датчика уровня топлива к GSM-терминалу может быть произведено через аналоговый или импульсный вход или через интерфейс RS-232 - в зависимости от выхода, которым оборудован датчик. Большинство дополнительных датчиков топлива для достижения высокой точности измерений проводят усреднение показаний (для исключения пульсаций из-за естественного колебания уровня в процессе движения) и коррекцию в зависимости от температуры топлива. Наиболее предпочтительными являются датчики с интерфейсом RS-232 (датчики с аналоговым выходом не проводят самостоятельно усреднения значений). В таблице ниже представлена сравнительная таблица датчиков уровня топлива, взаимодействие которых с терминалами было протестировано.

 

Процесс монтажа емкостных датчиков уровня топлива включает следующие основные этапы:

 

  1. Сверление отверстия в баке (рекомендуется устанавливать датчик как можно ближе к геометрическому центру бака).
  2. Измерение высоты бака в месте монтажа и  соответствующее ей обрезание датчика.
  3. Установка и крепление датчика.
  4. Подключение датчика к электропитанию и GSM-терминалу.
  5. Калибровка датчика.

Достоинства и недостатки емкостных ДУТ:

 

  • высокая точность;
  • контроль заправок и слива топлива напрямую из бака;
  • высокая надежность т.к. нет движущихся деталей;
  • невозможность контроля постепенного слива топлива водителями через врезание в
  • канал подачи или возврата топлива;
  • сложность монтажа и сложность калибровки (тарирования) датчика.

 

 

 

 

Датчики расхода топлива (их также называют проточные датчики, ДТР) имеют электромеханический принцип действия. Топливо, протекающее через камеру ДРТ, приводит в движение крыльчатку, вращение которой в свою очередь преобразуется в электрические импульсы. ДРТ подключается к счетному входу терминала, а подсчитанное количество импульсов в программном обеспечении преобразуется к количеству израсходованных литров топлива. Однако, не все топливо, поступившее из бака к двигателю расходуется, некоторая его часть по обратному каналу возвращается в бак. Для правильного подсчета израсходованного топлива необходимо учитывать этот факт. Возможны следующие варианты:

 

Датчик расхода топлива

  • Монтаж второго аналогичного ДРТ в обратный канал
  • Использование дифференциальных ДРТ, объединяющих в единой конструкции, два ДРТ для прямого и обратного каналов.
  • Модификация топливной системы, при которой топливо из обратного канала направляется снова к двигателю, а не в топливный бак.

Использование двух ДРТ (первый вариант) требует их точного подбора и согласования (число импульсов на 1 литр у них должно совпадать). В дифференциальном датчике данная задача решена изначально, к тому же обычно стоимость одного дифференциального датчика ниже, чем 2 обычных. Реализация третьего варианта на некоторых автомобилях может привести к падению мощности двигателя и увеличению расхода топлива. В любом случае, подбор датчиков расхода топлива и их монтаж на транспортное средство должен осуществлять специалист, хорошо знакомый с устройством и особенностями топливной системы конкретной модели автомобиля. В таблице ниже представлена сравнительная таблица датчиков расхода топлива, взаимодействие которых с GSM-терминалами FORT было протестировано

Достоинства и недостатки ДРТ

 

  • высокая точность;
  • при правильном выборе и монтаже ДРТ их значительно сложнее обмануть водителю, чем любые другие виды датчиков;
  • невозможность определения фактов слива и заправки топлива (сливы возможно определить только косвенно, сравнив измеренный расход с чеками на оплату заправок топливом, полученными от водителя);
  • сложность монтажа датчиков;
  • меньшая надежность по сравнению с ДУТ, т.к. в конструкции имеются движущиеся детали.