在线数据采集系统技术方案Word格式.docx
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软件整体结构图如图2所示。
图2软件的总体结构图
13 功能
在线数据采集系统的功能如下:
a)具备与拖车控制系统的通信接口,并通过网线或其它数据总线可实时采集拖车的实时速度;
b)具备外触发控制和自动控制功能,并实现拖车稳速后自动采集或外部触发信号输入后自动采集;
c)实现所有通道的同步采集,其采样频率、采样时间、采样量程可调;
d)能同步采集试验现场各输入传感器的模拟信号和监控摄像头的视频信号;
e)具备无线传输功能,可以实现试验数据的实时无线传输和实时视频监控。
14 工作原理简述
采集系统首先经SCXI调理设备对现场信号进行调理,然后经PXI采集设备对其信号采集/控制、显示、分析等;
视频分系统经CCD摄像机采集试验现场的图像通过视频采集卡将图像传入现场PXI系统,经图像编辑、存储后,可由以太网传输视频信号,接收端工控机以太网口接收视频信号,并在工控机上编辑、回放、存储。
视频分系统
视频信号采集原理:
视频信号采集采用视频摄像头,视频摄像头的规格较多,根据用途可分为高速、低速;
远距、近距;
高分辨、低分辨;
全方位监测、定向监测等,根据本系统的特点,选用高分辨、近距、定向监测的CCD数字输出摄像头。
摄像头的工作状态可由数字量卡控制,摄像输出采用1394格式,通过1394格式视频采集卡将图像数据存入采集分系统嵌入式计算机内。
15 软件
系统软件:
WindowsXP;
开发环境:
LabVIEW2009;
应用软件:
NIVideoMeasurementSuite;
数据采集与分析处理软件:
新开发。
数据采集与分析处理分系统是在线数据采集系统的上位机部分,基于无线通信方式实现将上位机的参数设置指令传递到下位机的数据采集硬件设备中,同时可将下位机的采集数据传递到上位机中的软件系统中,并实现对采集数据的图形化表达、分析处理以及存储回放等,其工作原理示意图如下图8所示。
图8数据采集与分析处理分系统原理示意图
数据采集与分析系统采集基于LabVIEW平台进行开发,具有编程方便易行、人机交互界面友好和数据可视化分析功能强大等特点。
其中,系统中的的采集参数设置主要包括设置数据采集频率、采集长度和采集时间等的设置;
数据的分析与处理实现对采集数据的图形化显示和简单的分析等;
由于视频数据数据信息容量比较大,因此采集数据的存储采用将数据本身和数据属性信息分开存储的形式,即数据本身信息采用基于文件的形式进行存储,数据的属性信息采用关系数据库进行存储,这样利用采集数据的查询分析以及回放;
同时数据采集与分析系统还具有报表输出等功能。
拖车监视器可以按照下图9所示方式显示采集数据的信息,可以逐项放大满窗口高清晰显示一个信息,也可以在一个屏幕上显示所有信息。
办公室监视器界面显示可以在此基础上根据用于需求,做更加全面的显示。
图9数据采集信息窗口显示示意图
16 技术指标
环境适应性
a)存贮温度:
-25℃~70℃;
b)工作温度:
-10℃~55℃;
c)湿度范围:
0~95%RH。
性能指标
a)电压采集%,采样率:
最大333KS/s,电压范围:
±
10V;
增益:
1,100可调,滤波:
10K低通滤波;
b)电压输出%电压范围:
10V,更新率:
s;
c)转速采集%最大频率0.5M脉冲。
用户技术资料
配套的用户技术资料见下表。
表1 在线数据采集系统配套技术资料
№
资料名称
配套比例
1
技术说明书
1:
2
系统维护说明书
3
软件手册
4
系统调试报告
主要组成成品技术指标
6.4.1PXI-10528槽SCXI4槽PXI便携式机箱
a)4个用于3UPXI模块的插槽以及8个用于SCXI模块的插槽
b)42dBA噪声发射
c)0-50°
C温度范围
d)“自动/高”风扇速度选择器使冷却和噪声发射性能达到最佳
6.4.2PXI-8106嵌入式控制器
a)GHzIntelCore2DuoT7400双核处理器
b)标准配置为512MB(1x512MBDIMM)双通道667MHzDDR2RAM,最大为4GB
c)10/100/1000BASE-TX(千兆)以太网,ExpressCard/34插槽,4个高速USB端口
e)集成的硬盘其它外围I/O
6.4.3PXI-8252IEEE1394a摄像头输入端口
a)3个IEEE1394a摄像头输入端口,使用集线器扩展相机数量
b)12W的IEEE1394总线功率被分摊至3个端口,进而可为4台相机供电
c)与OHCI兼容
d)包含的NI视觉采集软件,适合采集源自IEEE1394和其他相机的图像
e)IEEE1394a标准具有高达400Mbits/s的带宽,十分适合高数据速率的机器视觉应用。
NIPXI-8252通过3个IEEE1394a摄像头输入端口,从相机处采集图像。
连至任意端口的集线器能从更多相机处采集图像。
6.4.4PXI-6289高速率M系列数据采集设备
a)高达24路数字I/O;
32位计数器
b)模拟和数字触发
c)NI-MCal校准技术
d)NI-DAQmx测量服务使配置和测量更简单
e)NIST校准认证书以及70多个信号调理选项
f)关联DIO(8条时钟线,10MHz)
g)18位500kS/s(多通道),625kS/s(单通道),16路模拟输入
6.4.5PXI-6602高速定时计数器设备(转速采集卡)
a)
8通道,32位加减计数器/定时器模块
b)32条数字I/O线(5V/TTL)--8条专用,另24条与其他计数器/定时器共用
c)数字去抖动滤波器
d)3种同步高速DMA转换能力
e)80MHz最大源频率(使用预定标度可达125MHz)
6.4.6SCXI信号调理模块
电压采集信号调理模块
a)低通滤波;
b)32路模拟输入通道;
c)最高采样速率达333kS/s。
电压输出调理模块
b)4路模拟输出通道;
c)最高更新率达s。
数字输入/输出调理模块
a)8通道数字输入/输出通道;
b)光电隔离。
外触发模块
a)外部模拟触发功能;
b)外部数字触发功能;
c)外部手动触发功能。
6.4.7NI视频测量套件
NIVideoMeasurementSuite,NIVMS是一项多功能视频分析和生成测试解决方案,面向验证和生产测试。
NI模拟视频发生器将16位、100MS/s信号发生器——NI5421和NIVMS生成软件相结合,提供完整型测试解决方案,进而生成所有常用的复合视频模式,如:
M-NTSC(NTSC)、B/G/D/H/I-PAL(标准PAL或简单PAL)、L/K-SECAM(SECAM)。
该软件能够生成视频信号,帮助用户调整40多个视频参数并且将波形下载至NI5421信号发生器硬件的板载内存。
6.4.8CCD摄像机
MV-1394接口彩色/黑白工业CCD摄像头是一款高性能工业检测专用CCD摄像机,具有高分辨率、高精度、高清晰度、色彩还原好、低噪声等特点。
采用了1394标准接口,与输出数字相机相比,数据传输过程中占用资源较少,更加适合一机与多台数字摄像机同时使用,或处理较为复杂、占用CPU很多的应用领域。
与国外同档次产品相比,有明显的价格优势,对于选择使用高性价比解决方案,这是一种从模拟到数字升级的上佳选择彩色/黑白工业数字摄像机。
MV-1394接口彩色/黑白工业数字摄像头可通过外部信号触发采集或连续采集,可应用于文字识别、显微图像、医学图像采集、证件制作、文档电子化,工业测量、工业检测、PCB检测、半导体及元器件检测等机器人视觉等领域。
型号
MV-1300FM
MV-1300FC
最高分辨率
1280*1024
像素尺寸
*
传感器类型
输出颜色
黑白
Bayer彩色
数据位数
10选8
RGB各10选8
帧率
15fps@1280*102445fps@640*480
光学尺寸
水平光学分辨率
850TVlines
700TVlines
镜头接口
信噪比
>
50dB
45dB
动态范围
60dB
敏感度
@550nm/lux/s
曝光时间
100us-1s
经费预算
6.5.1设计费
1)系统设计万
2)软件设计万
3)图纸、技术文件万
4)评审费万
5)设计用品费万
合计:
万
6.5.2材料费
名称
数量
单价
生产厂商
机箱
PXI-1052
28142
NI
控制器
PXI-8106
50220
多功能卡
PXI-6289
20910
转速采集卡
PXI-6608
26084
电压采集调理模块
SCXI-1102C
30000
SCXI-1015B
8000
外触发调理模块
SCXI-1302
5500
SCXI-1501
3700
转速调理模块
SCXI-1511
4900
采集卡电缆
SHC68-68-EPM
¥6300
视频采集卡
PXI-5124
134140
CCD
AV-1394
¥48000.
电源
POWER-12
¥1200
NILanbVIEW2009开发环境
¥45000
NI视频测量套件
¥28000
显示器
1500
三星
鼠标、键盘
200
罗技
万元人民币。
6.5.3安装调试及售后服务费
- 配套讲稿:
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- 在线 数据 采集 系统 技术 方案