基于虛擬儀器的鐵軌損傷檢測系統(tǒng)
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4 軟件設(shè)計
4.1 軟件開發(fā)平臺
軟件設(shè)計采用美國NI 公司的LabVIEW 軟件開發(fā)平臺，LabVIEW 是美國 國家儀器（NI）公司開發(fā)的一種基于圖形程序的虛擬儀表編程語言，其在 測試與測量、數(shù)據(jù)采集、儀器控制、數(shù)字信號分析、工廠自動化等領(lǐng)域獲 得了廣泛的應用。LabVIEW 程序稱為虛擬儀器程序（簡稱VI），主要包括 兩部分：前面板（即人機界面）和方框圖程序。前面板用于模擬真實儀器 的面板操作，可設(shè)置輸入數(shù)值、觀察輸出值以及實現(xiàn)圖表、文本等顯示。
框圖程序應用圖形編程語言編寫，相當于傳統(tǒng)程序的源代碼。其用于傳送 前面板輸入的命令參數(shù)到儀器以執(zhí)行相應的操作。LabVIEW 的強大功能在 于層次化結(jié)構(gòu)，用戶可以把創(chuàng)建的VI 程序當作子程序調(diào)用，以創(chuàng)建更復 雜的程序。而且，調(diào)用階數(shù)可以是任意的。LabVIEW 這種創(chuàng)建和調(diào)用子程 序的方法使創(chuàng)建的程序模塊化，易于調(diào)試、理解和維護。
LabVIEW 編程方 法與傳統(tǒng)的程序設(shè)計方法不同，它擁有流程圖程序設(shè)計語言的特點，擺脫了傳統(tǒng)程序語言線形結(jié)構(gòu)的束縛。LabVIEW 的執(zhí)行順序依方塊圖間數(shù)據(jù)的 流向決定，而不像一般通用的編程語言逐行執(zhí)行。 在編寫方框圖程序時，只需從功能模塊中選用不同的函數(shù)圖標，然后 再以線條相互連接，即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。如圖2 就是一個數(shù)據(jù)采集 LabVIEW 方框圖程序。
4.2 功能的實現(xiàn)
本系統(tǒng)的功能實現(xiàn)包括數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析兩大部分。主要完成數(shù)據(jù) 采集、數(shù)據(jù)處理及波型顯示等功能。
4.2.1 數(shù)據(jù)采集
在鐵軌檢測現(xiàn)場，除采用圖1所示的檢測系統(tǒng)進行集中探傷外，我們 還可以組成分散的檢測系統(tǒng)。將探傷傳感器采集到的模擬量信號經(jīng)采集卡 數(shù)字化以后，利用串行連接口RS－485總線將數(shù)據(jù)上傳。在PC機ISA或PCI 總線槽中插有多端口RS－485接口板，利用這個接口板接收RS-485串行總 線的數(shù)據(jù)，通過PC機進行分析處理。如圖3所示。
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