1.一种基于轮胎压力监测触发的轮胎自密封应急系统,其特征在于,包括以下模块组成:
胎压监测模块(1),用于实时监测轮胎胎压值;
温度监测模块(2),用于实时监测轮胎内温度值;
信号收发模块(3),用于实现监测信息的无线传输;
主控显示模块(4),用于显示反馈的监测信息及进行指令输入;
处理中心模块(5),用于对监测信息进行处理并获取预测数据;
监控预警模块(6),用于监控胎压值与温度值并在超过阈值后进行预警;
自密封应急模块(7),用于在紧急情况下实现轮胎的自密封应急功能保证行车安全。
2.根据权利要求1所述的一种基于轮胎压力监测触发的轮胎自密封应急系统,其特征在于,所述胎压监测模块(1)包括设置在轮胎内部且具有识别编码的胎压传感器与胎压数据收发单元,所述温度监测模块(2)包括设置在轮胎内部的温度传感器与温度数据收发单元。
3.根据权利要求2所述的一种基于轮胎压力监测触发的轮胎自密封应急系统,其特征在于,所述处理中心模块(5)包括胎压处理预测单元、温度处理预测单元及胎压变化率处理单元;
其中,所述胎压处理预测单元用于对实时获取的胎压值进行处理与构建胎压预测模型,实现胎内胎压值预测,所述温度处理单元用于对实时获取的温度值进行处理并构建温度预测模型,实现胎内温度预测,所述胎压变化率处理单元用于计算胎压值的变化率以检测胎压是否存在异常变化。
4.根据权利要求3所述的一种基于轮胎压力监测触发的轮胎自密封应急系统,其特征在于,所述胎压处理预测单元用于对实时获取的胎压值进行处理与构建胎压预测模型,实现胎内胎压值预测,包括以下步骤:通过所述胎压监测模块(1)获取实时胎压值作为样本数据,并对样本数据进行预处理;
对预处理后的样本数据进行聚类、归一化处理,得到新的样本数据;
对新的样本数据进行平稳性检验,并将不平稳的样本数据进行平稳化转换;
对平稳化后的样本数据进行计算定阶,构建相应的差分整合移动平均自回归预测模型,并检验模型合理性及拟合模型合理性;
对构建的所述差分整合移动平均自回归预测模型进行分析预测,获取胎压值预测结果。
5.根据权利要求4所述的一种基于轮胎压力监测触发的轮胎自密封应急系统,其特征在于,所述构建相应的差分整合移动平均自回归预测模型还包括以下步骤:计算序列自相关函数和偏相关函数;
若平稳序列的偏相关函数是截尾的,而自相关函数是拖尾的,则判定序列适合自回归模型;
若平稳序列的偏相关函数是拖尾的,而自相关函数是截尾的,则判定序列适合移动平均模型;
若平稳序列的偏相关函数和自相关函数均是拖尾的,则判定序列适合自回归移动平均模型;
其中,自相关函数公式为:
pk=a1pk‑1+a2pk‑2+...appk‑p;
ap表示模型的自回归系数,p表示阶数,k表示自然数。
6.根据权利要求5所述的一种基于轮胎压力监测触发的轮胎自密封应急系统,其特征在于,所述温度处理单元用于对实时获取的温度值进行处理并构建温度预测模型,实现胎内温度预测,包括以下步骤:
所述温度监测模块(2)以预设的温度采集周期获取轮胎内的温度,获取温度时间序列数据;
对所述温度时间序列数据进行分割,并从分割后的温度时间序列数据中选取部分数据作为训练集进行建模,剩余数据作为测试集用于检验模型;
对所述训练集进行多项式平滑处理,使用滑动时间窗口从平滑处理后的所述训练集中提取数据构建第一数据集;
使用滑动时间窗口从所述测试集中提取数据构第二数据集;
根据所述第一训练集构建胎内温度变化预测模型;
利用所述第二数据集对所述胎内温度变化预测模型进行拟合度检验;
将实时温度值输入至胎内温度变化预测模型获取温度预测结果。
7.根据权利要求6所述的一种基于轮胎压力监测触发的轮胎自密封应急系统,其特征在于,所述胎内温度变化预测模型的计算公式为:Ti=x+yT0+zT0D0Di;
其中,Ti表示预测的ti时刻的温度,T0表示初始时刻的温度,x、y及z均为待定系数且其利用所述第一数据集与统计产品与服务解决方案软件进行非线性拟合功能计算得到,
8.根据权利要求7所述的一种基于轮胎压力监测触发的轮胎自密封应急系统,其特征在于,所述胎压变化率处理单元用于计算胎压值的变化率以检测胎压是否存在异常变化,包括以下步骤:
数据初始化,初始累计时间、监测周期及监测周期对应的胎压值归零,且胎压变化率为零;
根据安全标准规范获取及定义监测周期序列和对应的胎压变化率阈值,并设定基本的监测周期;
获取当前所述胎压监测模块采集的胎压值;
将所述胎压值基于先进先出原则保存到监测周期序列对应的实际胎压数组中;
依次按照监测周期序列进行实测变化率的判断及计算,并将实测胎压变化率与预设胎压变化率阈值进行对比;
若实测胎压变化率小于胎压变化率阈值,则进行下一个监测周期的判断与计算;
若实测胎压变化率大于或等于胎压变化率阈值,则下达指令至所述自密封应急模块(7)。
9.根据权利要求8所述的一种基于轮胎压力监测触发的轮胎自密封应急系统,其特征在于,所述监控预警模块(6)包括监控单元及报警单元,实现胎压值监控报警功能、温度值监控报警功能及胎压变化率监控报警功能,同时定义胎压值、温度值及胎压变化率的安全范围;
所述胎压值监控报警功能通过所述监控单元实时监控胎压值及胎压值预测结果,并在发现胎压值预测结果离开安全胎压范围后发送信号至所述报警单元进行一级警报,在发现实时胎压值离开安全胎压范围后发生二级警报;
所述温度值监控功能通过所述监控单元实时监控温度值及温度预测结果,并在发现温度预测值离开安全温度范围后发送信号至所述报警单元进行一级警报,在发现实时温度值离开安全范围后发送信号至所述报警单元进行二级警报;
所述胎压变化率监控报警功能通过所述监控单元实时监控胎压变化率,并在并在发现胎压变化率大于后发送信号至所述报警单元进行二级警报。
10.根据权利要求9所述的一种基于轮胎压力监测触发的轮胎自密封应急系统,其特征在于,所述自密封应急模块(7)包括设置在轮胎内部的应急内胎、触发机构及自充气机构,并设定极限阈值;
所述紧急情况包括胎压值大于或小于胎压极限阈值、温度值大于或小于温度安全阈值及胎压变化率大于极限阈值。