[發明專利]一種綜合數據采集裝置及其數據一致性驗證測試方法

有效

• 申請號: 201611164959.4
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN108206835B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 蔡萬銀;吳赟;申慧;鄧珩;黃東;馮斌;袁正文;徐良;趙洪坤;李亞楠;陳新
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L12/26
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任重;馮振寧

本發明公開了一種綜合數據采集裝置及其數據一致性驗證測試方法。所述綜合數據采集裝置包括電源模塊、數據采集模塊、數據處理模塊、通信模塊以及存儲模塊；所述數據采集模塊包括依次連接的FPGA模塊、AD模塊和傳感元件；所述FPGA模塊設有采集MVB和/或WTB網絡數據接口；所述通信模塊包括用于外接PC和/或移動端對裝置進行控制、配置功能、數據交互的以太網/WIFI控制接口；所述存儲模塊與設置在數據處理模塊上的U盤/硬盤接口連接；所述數據處理模塊連接有用于監視車載實時以太網絡、采集數據并進行協議解析的以太網監視口。本裝置能夠兼容多種數據采集，體積小、便攜，具備遠程控制功能，長時間數據測試及記錄能力。

技術領域

本發明涉及檢測設備技術領域，更具體地，涉及一種綜合數據采集裝置及其數據一致性驗證測試方法。

背景技術

隨著近年現場測試的需求急劇增加，同時為了研究列車關鍵設備及部件的可靠性，服役性能及壽命，要求采集各式各樣盡可能多的數據，如變流器電壓、電流數據，列車網絡通信數據，列車振動、傾角、加速度數據，列車轉矩、轉速數據、環境數據、線路條件、地理位置數據等。目前市面上有TCN協議分析儀、功率分析儀、轉矩轉速測試裝置、振動測試裝置等，均只是對列車單一的數據進行采集測試，且體積龐大、供電方式單一，不支持長時間數據記錄能力。

本說明書中，PC：個人電腦。GPS:全球定位系統，本文中是能獲取地理位置的模塊。DB9：一種數據總線的通信接口，9芯。AD采集卡：本文中指將模擬信號轉換成數字信號的數據采集卡，支持不同采樣率，不同通道數。ADC：將模擬信號轉為數據信號的轉換器。MVB：多功能車輛總線（Multifunction Vehicle Bus），是列車通信網TCN的一部分，TCN 網絡由MVB+WTB構成；它是一種主要用于（但也并非專用于）對有互操作性和互換性要求的互連設備之間的串行數據通信總線，目前主要應用于單節車輛內部的設備互聯互通。WTB：鉸鏈式列車總線（Wire Train Bus），WTB屬于總線仲裁型網絡，其鏈路層使用HDLC高級數據鏈路控制，數據交換采用報文傳送方式，是用于列車網，并適用于經常解掛和聯掛的列車。目前主要應用與多節車輛之間的信息和數據的互聯互通。TRIG：觸發。ETBN：以太骨干網節點，車載實時以太網通信時用于數據進行三層轉發的設備。ECNN：以太編組網節點，車載實時以太網通信時用于數據進行二層轉發的交換設備。ARM：一種處理器類型。RTLinux：稱作實時Linux，是Linux中的一種實時操作系統。FPGA:現場可編程門陣列，支持并行處理，處理速度極快。VXworks/QNX/NI-RT：一種實時操作系統。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種能夠兼容多種數據采集，體積小、便攜，具備遠程控制功能，長時間數據測試及記錄能力的綜合數據采集裝置。

提供一種列車綜合數據采集裝置，包括電源模塊、數據采集模塊、數據處理模塊、通信模塊以及存儲模塊；所述數據采集模塊包括依次連接的FPGA模塊、AD模塊和傳感元件；所述FPGA模塊設有采集MVB和/或WTB網絡數據接口；所述通信模塊包括用于外接PC和/或移動端對裝置進行控制、配置功能、數據交互的以太網/WIFI控制接口；所述存儲模塊與設置在數據處理模塊上的U盤/硬盤接口連接；

所述傳感元件采集對應物理量并通過AD模塊進行模數轉換后發送至FPGA模塊，所述網絡數據接口通過接入串行網絡采集MVB和/或WTB網絡數據并發送給FPGA模塊，FPGA模塊對接收到的數據進行解碼后發送至數據處理模塊；所述數據處理模塊連接有用于監視實時以太網絡、采集數據并進行協議解析的以太網監視口以及以太網交換芯片，以太網監視口采集的以太網數據通過以太網交換芯片進行解碼后發送給數據處理模塊；數據處理模塊對接收到的數據進行處理并存儲到存儲模塊。

本裝置集MVB\WTB數據采集、車載實時以太網數據采集、環境數據、變流器數據、電機數據、加速度數據等多種測試功能于一體，且體積小，重量輕，方便移動與攜帶。