基于TIDS数据采集系统的数据传输路径设计.pdf

基于 数据采集系统的数据传输路径设计陈星澍王 鑫侯 峰(中国飞机强度研究所陕西 西安)摘 要:结构强度试验数据采集系统引入 技术解决了传感器编码问题的同时对数据传输路径提出了较高的要求 基于此设计了一种支持传感器编号在线动态更新的路径规划了路径特征并进行了改进优化实现了采集系统高效的数据传输提高了编码的完整性和准确性达到了传感器编码在线更新的目的关键词:数据采集系统传感器路径设计中图分类号:文献标志码:./.():.:收稿日期 作者简介 陈星澍()男陕西西安人汉族大学本科工程师主要研究方向:航空声学试验与结构强度试验技术 引 言结构强度试验采集系统数字化技术迅速发展设计人员根据工程需求开发了标识信息采集系统 该系统采用二维码进行应变片编号和 标识信息的记录和打印使用嵌入式技术根据需要进行数据采集器软件的开发并应用于现场应变片编号和 标识信息的采集 标识信息采集系统通过该技术对应变传感器、位移传感器、电缆编码进行在线编码和扫描实现了采集系统传感器从编码到数据采集回收的无缝连接 采集系统从传统人工干预到智能识别系统智能化水平得到有效提升智能传感技术的应用是强度试验采集系统高速发展的前沿工程中传感器的主要工作原理是电阻测量技术所以在应用过程中对位移传感器和应变传感器的编号唯一性和一致性存在较高的要求因为一旦出现问题对试验数据的完整性和正确性存在极大挑战 例如力传感器具有在线校准的机制可以通过参数效验实现误差归零 但对于应变传感器来说其检查机制覆盖面尚存在不确定性所以引入 技术对试验智能化提升具有一定的工程应用价值 该系统解决了试验现场记录和查询应变片编号和 标识信息的对应关系实现了智能导出信息数据建立应变片与测量设备通道之间的对应关系实现测量设备对 信息的读取智能完成试验配置工作 但是随着试验规模的提升试验应变传感器达上万片位移传感器达上百架对应的电缆编码成千上万这对 系统的数据传输路径提出了挑战 现有系统采用按工程包的分批次录入技术能够较好地实现应变的上传但对于数据包的管理仍然以文件夹的形式要求设计者对文件夹的命名规则、存储路径进行有效部署效率相对较低人员交互较多时仍有可能出现问题在此背景下对采集数据的传输路径进行了设计通过对数据采集系统的升级实现了数据分时上传自效验机制对于可能存在的编号错误、编码重复、左右编号不对称等问题进行了在线效验对于存在的错误给出改进方案同时报表输出改进建议 数据采集系统.工作原理 数据采集系统工作原理如图 所示传感器编号通过一对一的测量导线与 互接相应的传输电缆通过导线互相连接一根传感器电缆实现以组的方式接入采集设备其分组规模一般小于 通道与数据采集设备板卡的数量匹配 数据采集设备通过网线和交换机连接于数据交换界面整个构成智能应变测量数据采集系统 技术减少了上位机界面文件配置工作取代了人工操作提高了效率 但是在试验规模逐渐增加时又出现了新的问题:如何在试验现场实现传感器编号和 标识信息的匹配性录入和输出 沿用人工记录出错的几率较大而且试验现场工作量巨大因此开发了标识信息采集系统图 工作原理.管理系统升级原有系统主要是按批次采集传感器编号数据并根据设计者分组和时序关系对传感器和 编号进行一对一对应.工程与试验 .扫描扫描完成后将手持数据采集终端上的数据下载到 端软件 系统数据查询包括传感器录入批次、日期系统支持数据导出报表由此可见系统对数据的效验工作完全取决于操作者的工作态度对录入数据的有效性和可能出现的重复问题难以进行评估而在工程中这种可能经常出现 因此本文对数据采集系统进行了改进设计(改进前后界面如图、图 所示)在交互界面增加了数据评估窗口通过对数据有效性和重复性进行在线评估给出当前系统的状态报表图 数据采集系统图 管理系统升级 数据传输设计.路径设计系统改进设计后的数据传输路径也是数据效验的重要环节 图 所示为原有传输路径数据采集后通过扫描器传入电脑图 原有路径图将原有网络拓扑进行了改进升级对采集系统进行分类管理例如将应变传感器编号、位移传感器编号按照下位机通道进行分组每组在实施过程中接入各自电脑的编号识别系统保证数据源的精准录入和数据管理的最小化原则 数据传输环节在终端以一台电脑为主要数据采集端在数据管理系统管理员登录后对数据进行管理和上传但是当应变规模较大时单机采集传输效率明显无法满足试验需求所以对传输路径进行了改进设计对采集系统的分布进行重新规划如图 所示图 改进路径图.效验机制在 数据扫描过程中对数据进行在线效验针对本次试验应变传感器和位移传感器编号规则进行制定并在数据采集系统留有专家接口对数据的历史存储进行统计分析 效验流程如图 所示图 效验流程图效验规则如下:()编号规则 一般编号规则依赖于传感器分布和试验件中心对称包括:编号基本规则现有编号重复本次录入重复二次扫描提示传感器对称性()存储规则 一般存储规则主要对采集系统的下位机分布进行分组包括:分组基本规则下位机分布上位机分布存储路径本次试验名称.路径优化更新后的路径在大规模试验过程中效率提升明显但在实际工作中发现分布式计算机摆放过多会导致资源浪费和工作量增加所以对上位机进行单机多核多显示器设置其路径优化后现场电脑布置工作量明显下降 数据传输过程中通过数据总线传输至主机端主机根据客户显示端对数据进行汇总存储并根据事先设计好的存储规则对数据进行管理 当试验传感器扫描入库结束后统计汇总上传至数据采集管理系统 结束语通过对基于 数据采集系统的路径传输进行设置改进了测量系统工作流程主要结论如下:()通过对 数据采集管理系统的改进提升了编号录入的效率和正确率缩短了试验周期.陈星澍等:基于 数据采集系统的数据传输路径设计()对改进后的传输路径进行了二次优化充分考虑设备资源配置和试验经济性为试验设备资源保障留有余地参考文献崔明左佳韩凯.标识信息采集系统在智能应变测量中的开发.微型机与应用():.刘君华.智能传感器系统.西安:西安电子科技大学出版社.徐晗陈灼民武松涛.电阻应变测量方法浅析.测控技术():.乔社娟邓利红王成等.应变测试系统分流校准方法设计.测控技术():.何红丽.飞行试验智能化工程测量系统.测控技术():.(上接第 页).():.():.钟良伟张小东.基于多向锻造()技术成形超细晶钛合金相关研究.中国金属通报():.:.:.:.:.():.:.邬开朱林利.双模态纳米孪晶金属材料的力学性能研究.中国科技论文():.():.():.():.():.():.():.():.():.():.():.():.工程与试验欢迎投稿投稿邮箱:.或 .联 系 人:王暖春 联系电话:欢迎订阅欢迎刊登广告联 系 人:孙松野联系电话:工程与试验 .