轨道交通数据采集系统.pdf

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轨道交通数据采集系统
作者:朱培斌上海聚星仪器有限公司应用工程师
行业:轨道交通
应用领域:
测试测量是轨道交通项目建设中质量的保障,是不可或缺的重要一环。聚星仪器在深入研究相关行业
标准的基础上,pactRIO 为核心自主研发了一套主要用于电力机车、城轨车辆、动车组等轨
道交通车辆型式试验中用于采集电压、电流、压力、速度、温度等物理量的可分布式数据采集系统。
完整案例分析

整套采集系统可分为多个子系统,每个子系统包含以下两个单元:1 套数据采集单元(内含信号
转接、调理单元);1 套供电单元(可外配 UPS)。
系统可通过增加子系统的方式方便的扩展采集通道数量。每个子系统可放入 Pelican 品牌拖箱
(IP67)中以方便携带。


图 1 系统实物图
数据采集单元
我们将数据采集单元与信号转接单元整合在一个威图便携式机箱中,能有效的抗冲击和随机振动。
机箱内整体设计布局如图 2 所示。为满足应用需求,机箱中内置了工业级 交换机和搭载高速固
态硬盘的网络存储仪(NAS),方便采集数据的通信和存储。
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同步、触发、
16路传感器信号传感器供电
及CAN通信转速及GPS信
号;串口通讯
机箱前面板
同步、触
发、转速
层叠式信号转接单元(共4块板层叠) 接线板
采集核心
工业级交
换机
8槽机箱(含FPGA背板)和各类采集卡、同步卡 9022控制器
10‐32V转12V 
固态硬盘及硬盘盒 DC‐DC模块
七芯电源接口
信号线网络连接线电源箱供电线内部信号线
图 2 数据采集机箱整体布局及连线

采集核心采用 pact RIO 平台。pact RIO 是一款高级嵌入式控制和采集系统,基于
NI 可重新配置 I/O(RIO)技术。控制和采集系统厂商广泛使用现场可编程门阵列(FPGA)设备,因其具有
性能优良、可重新配置、pact RIO 系统由控制器、机箱(内
置 FPGA 芯片)和采集模块构成。
pactRIO I/O 模块都具有内置式信号调理功能,包含螺栓端子、BNC 或 DSUB 连接器。
pactRIO 系统大大降低了空间需求。同时有各种 I/O 类型可供选择,如
±80 mV 热电偶输入、±10V 同步采样模拟输入/输出、配有 1A 电流驱动的 24V 工业数字 I/O、用于
编码器的 5V 调节电源输出的差分/TTL 数字输入以及 250 Vrm 通用数字输入、GPS 信号接收和同步模
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