[實(shí)用新型]用于軌道線路線形維護(hù)的車載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120225087.4
• 申請(qǐng)日: 2011-06-29
• 公開（公告）號(hào): CN202166434U
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙亞軍;李文沛;陳定祥;葉豐;邵俊昌;成廣偉;袁亦竑;張弛;王志軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海磁浮交通發(fā)展有限公司;上海磁浮交通工程技術(shù)研究中心
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張靜潔;徐雯瓊

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種車載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，特別涉及一種用于軌道線路線形維護(hù)的車載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

背景技術(shù)

軌道交通因其用地少、運(yùn)能大、速度快、噪音少以及能耗低等優(yōu)點(diǎn)取得很快的發(fā)展，但是在機(jī)車運(yùn)行和線路建設(shè)中，軌道將不可避免地產(chǎn)生不平順。軌道不平順是指軌道幾何形狀及其空間位置的偏差，主要包括軌道方向、高低、水平等不平順。軌道不平順不僅會(huì)影響車輛運(yùn)行的穩(wěn)定性和舒適度，還會(huì)對(duì)行車速度產(chǎn)生很大的影響，甚至還可能對(duì)設(shè)備造成損壞。研究軌道的不平順，加強(qiáng)軌道的線形維護(hù)，是線路管理及維護(hù)的核心。

測(cè)量軌道的不平順的一種有效的方法就是在車輛上安裝一些傳感器（如加速度傳感器）對(duì)水平及豎直方向的不平順進(jìn)行檢測(cè)。國(guó)內(nèi)外對(duì)軌道不平順的檢測(cè)方法都取得了一定的進(jìn)展，但因?yàn)橛糜跈z測(cè)的各種傳感器信號(hào)較為復(fù)雜，信號(hào)中往往既有需要調(diào)理放大的模擬信號(hào)，又有便于遠(yuǎn)距離傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)（如RS485信號(hào)），且對(duì)各種傳感器信號(hào)采集的精度、高速同步性以及采集系統(tǒng)的便攜性等要求高，目前仍沒有一個(gè)很有效的用于軌道車輛線路線形維護(hù)的車載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能夠集多路傳感器及供電、數(shù)模轉(zhuǎn)換、信號(hào)調(diào)理、信號(hào)同步采集及軟件控制功能于一體。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種集多路傳感器及供電、數(shù)模轉(zhuǎn)換、信號(hào)調(diào)理、信號(hào)同步采集及軟件控制于一體的基于PXI總線的車載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其能夠同步采集多路傳感器的模擬及數(shù)字信號(hào)，用于不平順檢測(cè)及軌道線路線形維護(hù)。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種用于軌道線路線形維護(hù)的車載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其與車輛上多路傳感器連接，接收、處理并同步采集其各自輸出的數(shù)字量或模擬量的傳感器信號(hào)；

所述多路傳感器，包含間隙傳感器、加速度傳感器、速度傳感器以及定位傳感器；

與之對(duì)應(yīng)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包含：

若干數(shù)模轉(zhuǎn)換卡，其對(duì)應(yīng)接收多路間隙傳感器輸出的各路氣隙信號(hào)，和多路速度傳感器輸出的各路速度信號(hào)，并對(duì)該些數(shù)字量的信號(hào)進(jìn)行解碼及數(shù)模轉(zhuǎn)換；

信號(hào)調(diào)理卡，其與所述加速度傳感器連接，對(duì)其輸出的模擬量的加速度信號(hào)進(jìn)行調(diào)理放大；還與所述定位傳感器連接，對(duì)其輸出的數(shù)字量的定位信號(hào)進(jìn)行解碼；

若干數(shù)據(jù)采集板卡，其分別與所述若干數(shù)模轉(zhuǎn)換卡及所述信號(hào)調(diào)理卡連接，對(duì)其分別處理后的信號(hào)進(jìn)行同步采集。

所述采集系統(tǒng)中還包含為所述數(shù)模轉(zhuǎn)換卡、信號(hào)調(diào)理卡、數(shù)據(jù)采集板卡，提供基于PXI總線的硬件平臺(tái)，其進(jìn)一步包含有進(jìn)行并行執(zhí)行控制的PXI控制器。

所述間隙傳感器及速度傳感器輸出的均為RS-485信號(hào)；

每個(gè)所述數(shù)模轉(zhuǎn)換卡進(jìn)一步包含依次連接的以下部件：

485轉(zhuǎn)換器，其對(duì)應(yīng)接收所述RS-485的傳感器信號(hào)，并將該些485差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為TTL電平；

可編程邏輯器件，其對(duì)所述485轉(zhuǎn)換器輸出的信號(hào)進(jìn)行RS-485解碼，并提供該數(shù)模轉(zhuǎn)換卡的狀態(tài)指示；

數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，其對(duì)所述可編程邏輯器件輸出的信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后，發(fā)送相應(yīng)的模擬量至后續(xù)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)采集板卡。

所述信號(hào)調(diào)理卡的其中一路信號(hào)通道，對(duì)模擬量的所述加速度信號(hào)進(jìn)行濾波放大；

所述信號(hào)調(diào)理卡的其中另一路信號(hào)通道，還進(jìn)一步包含：

485轉(zhuǎn)換器，其對(duì)所述定位傳感器輸出的RS-485的定位標(biāo)志板信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換；

可編程邏輯器件，其對(duì)所述485轉(zhuǎn)換器輸出的信號(hào)做識(shí)別及展寬后，發(fā)送至后續(xù)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)采集板卡。

所述PXI硬件平臺(tái)還設(shè)置有PXI機(jī)箱、電源及輸入輸出設(shè)備；所述輸入輸出設(shè)備包含一體化設(shè)置的顯示器及鍵盤。

所述采集系統(tǒng)的所有硬件設(shè)備，放置在車載的機(jī)柜中。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述車載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)在于：本實(shí)用新型是基于PXI總線的便攜式車載系統(tǒng)，其在車輛行駛時(shí)，接收車輛上間隙傳感器、加速度傳感器、速度傳感器以及定位傳感器給出的多路傳感器信號(hào)：其中，氣隙信號(hào)及速度信號(hào)進(jìn)入對(duì)應(yīng)的數(shù)模轉(zhuǎn)換卡，進(jìn)行RS-485解碼以及模擬量轉(zhuǎn)化；加速度信號(hào)進(jìn)入信號(hào)調(diào)理卡進(jìn)行信號(hào)濾波放大；定位信號(hào)進(jìn)入信號(hào)調(diào)理卡進(jìn)行RS-485解碼。然后，上述經(jīng)處理的所有信號(hào)一起進(jìn)入對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)采集板卡進(jìn)行各路信號(hào)的同步采集。本實(shí)用新型解決了軌道車輛上多路不同傳感器信號(hào)的解碼、數(shù)模轉(zhuǎn)換、調(diào)理放大以及同步采集，具有精度高、集成度高以及穩(wěn)定可靠的有益效果，為多路不同的傳感器信號(hào)的數(shù)據(jù)采集的可靠實(shí)施提供了保障，同時(shí)為軌道梁的線形維護(hù)提供了有效的數(shù)據(jù)支持。

附圖說明