[發(fā)明專利]超大規(guī)模實(shí)時(shí)分布式應(yīng)變測量系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810138125.9
• 申請(qǐng)日: 2018-02-10
• 公開（公告）號(hào): CN108444376B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康前望;李曉孺;張渝洲;康瑞明;劉浩浩;劉春妮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安前觀測控技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01B7/16
• 分類號(hào): G01B7/16
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 李婷;周春霞

1.一種超大規(guī)模實(shí)時(shí)分布式應(yīng)變測量系統(tǒng)，其特征在于，包括應(yīng)用服務(wù)器和與該應(yīng)用服務(wù)器連接的至少一個(gè)CAN服務(wù)器，每個(gè)CAN服務(wù)器通過多路CAN總線連接多個(gè)現(xiàn)場采集單元陣列；CAN服務(wù)器能夠在應(yīng)用服務(wù)器的控制下通過多路CAN總線控制多個(gè)現(xiàn)場采集單元陣列同步采集應(yīng)變信息，現(xiàn)場采集單元陣列將采集到的應(yīng)變信息通過CAN總線傳輸?shù)紺AN服務(wù)器，CAN服務(wù)器將該應(yīng)變信息通過以太網(wǎng)傳輸?shù)綉?yīng)用服務(wù)器；

所述現(xiàn)場采集單元陣列包括多個(gè)現(xiàn)場應(yīng)變測量單元以及與該現(xiàn)場應(yīng)變測量單元連接的多個(gè)應(yīng)力傳感器；應(yīng)力傳感器用于采集應(yīng)變信號(hào)，并將應(yīng)變信號(hào)傳輸?shù)浆F(xiàn)場應(yīng)變測量單元，現(xiàn)場應(yīng)變測量單元將應(yīng)變信號(hào)轉(zhuǎn)換為應(yīng)變信息；

所述現(xiàn)場應(yīng)變測量單元包括信號(hào)采集接口模塊、控制模塊、電源模塊、多個(gè)信號(hào)接入模塊和CAN總線接口模塊，其中，信號(hào)采集接口模塊連接多個(gè)信號(hào)接入模塊，每個(gè)信號(hào)接入模塊連接控制模塊，控制模塊通過CAN總線接口模塊連接所述CAN總線；信號(hào)接入模塊用于將應(yīng)變信號(hào)或者自檢信號(hào)轉(zhuǎn)換為測量信息輸入到控制模塊中，控制模塊將測量信息通過CAN總線接口模塊輸入到CAN服務(wù)器中；

所述信號(hào)接入模塊包括模擬開關(guān)模塊、PICOSTRAIN測量模塊和自檢測試電路，其中，模擬開關(guān)模塊的輸入端連接信號(hào)采集接口模塊，模擬開關(guān)模塊的輸出端連接PICOSTRAIN測量模塊的輸入端，PICOSTRAIN測量模塊的輸出端通過SPI總線連接所述控制模塊的輸入端，控制模塊的輸入端還連接模擬開關(guān)模塊的輸出端；自檢測試電路連接模擬開關(guān)模塊的輸入端；

自檢測試電路用于輸出自檢信號(hào)，并將自檢信號(hào)輸入到模擬開關(guān)模塊；

模擬開關(guān)模塊用于接收信號(hào)采集接口模塊傳送的應(yīng)變信號(hào)或者自檢測試電路輸出的自檢測試信號(hào)，并將該應(yīng)變信號(hào)或者自檢信號(hào)輸入到PICOSTRAIN測量模塊；

PICOSTRAIN測量模塊用于將測量信號(hào)轉(zhuǎn)換為測量信息輸入到控制模塊中；

所述每個(gè)CAN總線管理卡包括CPCI接口模塊、第一DPRAM雙口存儲(chǔ)器模塊、第二DPRAM雙口存儲(chǔ)器模塊、CLPD控制單元、第一ARM控制模塊、第二ARM控制模塊、第一CAN總線接口模塊、第二CAN總線接口模塊和同步信號(hào)輸入輸出模塊，其中，CPCI接口模塊的一端連接所述CAN服務(wù)器，CPCI接口模塊的另一端連接第一DPRAM雙口存儲(chǔ)器模塊的一端和第二DPRAM雙口存儲(chǔ)器模塊的一端，第一DPRAM雙口存儲(chǔ)器模塊的另一端連接第一ARM控制模塊的一端和CLPD控制單元的一端，第二DPRAM雙口存儲(chǔ)器模塊的另一端連接第二ARM控制模塊的一端和CLPD控制單元的一端，CLPD控制單元的一端通過CPCI總線連接CPCI接口模塊的另一端；第一ARM控制模塊的一端連接CLPD控制單元的另一端，第二ARM控制模塊的一端連接CLPD控制單元的另一端；第一ARM控制模塊的另一端連接第一CAN總線接口模塊和同步信號(hào)輸入輸出模塊的一端，第二ARM控制模塊的另一端連接第二CAN總線接口模塊和同步信號(hào)輸入輸出模塊的一端，同步信號(hào)輸入輸出模塊的一端連接CLPD控制單元的另一端；同步信號(hào)輸入輸出模塊的另一端連接與該CAN總線管理卡相連接的CAN總線管理卡中的同步信號(hào)輸入輸出模塊；

其中，第一CAN總線接口模塊用于將CAN總線傳輸?shù)膽?yīng)變信息傳送至第一ARM控制模塊；

第一ARM控制模塊將接收到的應(yīng)變信息傳送到第一DPRAM雙口存儲(chǔ)器模塊進(jìn)行存儲(chǔ)；

第一DPRAM雙口存儲(chǔ)器模塊通過CPCI接口模塊將應(yīng)變信息傳送至CAN服務(wù)器；

第二CAN總線接口模塊用于將CAN總線傳輸?shù)膽?yīng)變信息傳送至第二ARM控制模塊；

第二ARM控制模塊將接收到的應(yīng)變信息傳送到第二DPRAM雙口存儲(chǔ)器模塊進(jìn)行存儲(chǔ)；

第二DPRAM雙口存儲(chǔ)器模塊通過CPCI接口模塊將應(yīng)變信息傳送至CAN服務(wù)器；

CPLD控制單元用于接收應(yīng)用服務(wù)器發(fā)出的選擇信息，并發(fā)出主控選擇信號(hào)選擇第一ARM控制模塊或者第二ARM控制模塊為主控單元，主控單元用于向CPLD控制單元發(fā)送同步控制命令，CPLD控制單元接收到該同步控制命令后，發(fā)送同步輸出信號(hào)至同步信號(hào)輸入輸出接口模塊，同步信號(hào)輸入輸出接口模塊接收到該同步輸出信號(hào)后，發(fā)送同步中斷信號(hào)至在線連接的全部CAN總線管理卡以及主控單元所在的CAN總線管理卡中的同步信號(hào)輸入輸出接口模塊，同步信號(hào)輸入輸出接口模塊發(fā)送同步中斷信號(hào)至在線連接的全部CAN總線管理卡中的第一ARM控制模塊和第二ARM控制模塊，以及主控單元所在的CAN總線管理卡中除主控單元外的ARM控制模塊，同步中斷信號(hào)觸發(fā)第一ARM控制模塊和第二ARM控制模塊分別向各自管理的CAN總線發(fā)送同步信息幀，實(shí)現(xiàn)全部現(xiàn)場采集單元陣列的同步。

2.如權(quán)利要求1所述的超大規(guī)模實(shí)時(shí)分布式應(yīng)變測量系統(tǒng)，其特征在于，CAN服務(wù)器內(nèi)設(shè)置有多個(gè)CAN總線管理卡，且任意兩個(gè)CAN總線管理卡均互連，該多個(gè)CAN總線管理卡用于實(shí)現(xiàn)多路CAN總線的同步。