铁路道岔检测的数据采集系统方案设计

　挑战:

　　为了进行一个现场的物理量采集与分析，比如，铁路道岔在操作过程中和/或火车通过中所产生的压力和力，我们创建了易于运输的系统，以便验证和分析其在运动过程中的行为特性。

　　解决方案:

　　将NI CompactDAQ硬件与USB接口集成，利用安装在便携式电脑上的NI LabVIEW开发系统来开发应用程序，创建一个易于运输的系统，该系统不但结构紧凑，简单易用，而且灵活，可配置以及良好的牢固性，可以与安装在铁路道岔系统上的不同类型传感器进行交互，起到即使采集物理量的作用。

　　操作显示界面

　　“由于NI CompactDAQ系统设备尺寸小巧，我们创建了一个重量轻，体积小巧的可封闭箱子，为了对安装在现场传感器上的电信号进行调理和采集，我们还包含了必要的功能，来对客户的应用进行分析。”

　　我们设计了该系统，并对该系统进行了一段时间的测试，在测试期间出现了干扰现象，如峰值干扰——干扰甚至达到几百伏电压，这些干扰是由于经过的火车引起的电磁场引起的。我们创建该系统，不仅为了对系统进行简单的测试，也为了研究道岔反复受到压力时的情况。

　　系统组件

　　完整的系统由NI CompactDAQ采集系统，调理现场电信号且避免采集系统受到现场干扰的电气接口组件，以及安装了数据采集和处理应用程序，并通过USB端口与NI CompactDAQ系统连接的便携式电脑三部分组成。

　　我们还装配了电气系统，包括放置于军方认证的可封闭的带轮子的箱子中的电信号调理与采集系统，该系统非常适合于现场使用。

　　应用程序

　　我们设计了专用的应用程序，用来输入采集参数，如采样通道，采样频率，触发和采样持续时间;在测试期间，用来管理数据，如数据的图形可视化和保存;还可以在后处理中管理和分析采集的数据，实现数据的图形可视化，数学函数的应用以及以.csv后缀格式的数据导出。

　　紧凑型硬件

　　由于NI CompactDAQ系统设备尺寸小巧，我们创建了一个重量轻，体积小巧的可封闭箱子，为了对安装在现场传感器上的电信号进行调理和采集，我们还包含了必要的功能，来对客户的应用进行分析。

　　由于硬件数量有限，用户必须为该箱子提供220伏的交流电源，向所有系统中的组件，传感器系统和采集系统供电;采用适当的电缆连接口，将传感器电缆连接到箱子内的接线终端上;并用USB电缆线将NI CompactDAQ硬件设备与便携式计算机连接。