鐵路道岔檢測的數據采集系統方案設計

　挑戰:

　　為了進行一個現場的物理量采集與分析，比如，鐵路道岔在操作過程中和/或火車通過中所產生的壓力和力，我們創建了易于運輸的系統，以便驗證和分析其在運動過程中的行為特性。

　　解決方案:

　　將NI CompactDAQ硬件與USB接口集成，利用安裝在便攜式電腦上的NI LabVIEW開發系統來開發應用程序，創建一個易于運輸的系統，該系統不但結構緊湊，簡單易用，而且靈活，可配置以及良好的牢固性，可以與安裝在鐵路道岔系統上的不同類型傳感器進行交互，起到即使采集物理量的作用。

　　操作顯示界面

　　“由于NI CompactDAQ系統設備尺寸小巧，我們創建了一個重量輕，體積小巧的可封閉箱子，為了對安裝在現場傳感器上的電信號進行調理和采集，我們還包含了必要的功能，來對客戶的應用進行分析。”

　　我們設計了該系統，并對該系統進行了一段時間的測試，在測試期間出現了干擾現象，如峰值干擾——干擾甚至達到幾百伏電壓，這些干擾是由于經過的火車引起的電磁場引起的。我們創建該系統，不僅為了對系統進行簡單的測試，也為了研究道岔反復受到壓力時的情況。

　　系統組件

　　完整的系統由NI CompactDAQ采集系統，調理現場電信號且避免采集系統受到現場干擾的電氣接口組件，以及安裝了數據采集和處理應用程序，并通過USB端口與NI CompactDAQ系統連接的便攜式電腦三部分組成。

　　我們還裝配了電氣系統，包括放置于軍方認證的可封閉的帶輪子的箱子中的電信號調理與采集系統，該系統非常適合于現場使用。

　　應用程序

　　我們設計了專用的應用程序，用來輸入采集參數，如采樣通道，采樣頻率，觸發和采樣持續時間;在測試期間，用來管理數據，如數據的圖形可視化和保存;還可以在后處理中管理和分析采集的數據，實現數據的圖形可視化，數學函數的應用以及以.csv后綴格式的數據導出。

　　緊湊型硬件

　　由于NI CompactDAQ系統設備尺寸小巧，我們創建了一個重量輕，體積小巧的可封閉箱子，為了對安裝在現場傳感器上的電信號進行調理和采集，我們還包含了必要的功能，來對客戶的應用進行分析。

　　由于硬件數量有限，用戶必須為該箱子提供220伏的交流電源，向所有系統中的組件，傳感器系統和采集系統供電;采用適當的電纜連接口，將傳感器電纜連接到箱子內的接線終端上;并用USB電纜線將NI CompactDAQ硬件設備與便攜式計算機連接。