【摘? 要】機動車作為人們工作與生活中必不可少的交通工具,不僅有利于調節(jié)人們的生活質量,而且機動車相關技術的更新和進步也對社會的發(fā)展具有重要的影響?;诖?。研究機動車檢測系統(tǒng)中的多功能數(shù)據采集器,并對其進行優(yōu)化設計,可以極大地升級機動車的質量,滿足車身性能的設計需求,并合理減少交通事故,保障行駛安全。本文主要研究機動車檢測系統(tǒng)中多功能數(shù)據采集器設計的意義以及要點。
【關鍵詞】機動車;自動檢測系統(tǒng);多功能數(shù)據采集器;設計研究
前言
信息時代下,隨著科學技術的逐漸發(fā)展以及電子信息技術的日益更新,在微型計算機應用的過程中催生出一種新的技術類型,即數(shù)據采集技術,該技術能夠提升數(shù)據信號采集的質量,保障所獲取信息的有效性和時效性。尤其在機動車檢測系統(tǒng)中,應用多功能數(shù)據采集器,不僅可以對機動車的車身性能以及安全系數(shù)進行檢測,同時促進檢測系統(tǒng)的自動化升級,為自動化、數(shù)字化機動車檢測系統(tǒng)的應用提供堅實有效的保障。
一、數(shù)據采集技術的相關概述
(一)數(shù)據采集的任務和意義
信息時代下,作為微型計算機應用技術的一大重要分支,數(shù)據采集技術集合了計算機技術、數(shù)據轉換技術、信號采集技術等多項內容,是信息采集和讀取信息的重要渠道。從定義的角度來講,數(shù)據采集就是將電流、電壓、位移、流量、壓力、濕度以及溫度等模擬量,通過采集的形式存儲到相關系統(tǒng)當中,再經過精密的計算顯示所得數(shù)據并打印的過程,能夠有效地對這些采集到的物理量進行動態(tài)化和實時的監(jiān)督和測算,進而生成一個相對穩(wěn)定的數(shù)據采集系統(tǒng)。在整個生產和加工的過程中,利用該技術能夠對生產加工現(xiàn)場的各類工藝參數(shù)進行記錄、采集和加工,實現(xiàn)了生產過程的全監(jiān)督。甚至在科研領域,利用數(shù)據采集技術,可以將科學家們的一切動態(tài)活動和研究技術的動態(tài)分析記錄下來,可以強化科學技術水平,提升我國總體生產實力。
(二)機動車檢測系統(tǒng)中的多功能數(shù)據采集技術
基于信息時代的背景下,信息采集成為人們溝通和交流的重要渠道。尤其在新技術和新科學逐漸催生的今天,自動化和數(shù)字化技術逐漸應用到各個領域當中,成為硬件開發(fā)以及軟件設計中的重要動力。當前,我國機動車檢測系統(tǒng)大多依賴于現(xiàn)場總線控制,必要情況下設計了專門的通信協(xié)議。但是系統(tǒng)在輸送信號和數(shù)據的過程中由于拓展性較差,再加上抗干擾能力弱等問題,很難滿足網絡化和自動化建設的需求?;诖耍瑢⒁蕴W技術融入到機動車檢測系統(tǒng)當中,形成多功能數(shù)據采集系統(tǒng),能夠有效解決總線控制過程中總線的漏洞,強化了抗干擾的能力。而且機動車內的設備可以直接與互聯(lián)網連接,使得對機動車車身性能以及安全性的控制達到了最有效的程度,同時也為新技術的更新以及智能化設備的輸出提供了平臺保障。
二、機動車檢測系統(tǒng)中多功能數(shù)據采集器設計研究的現(xiàn)狀
(一)國外研究現(xiàn)狀
國外針對機動車檢測技術的研究相對較早,一些發(fā)達國家在第三次科技革命之后甚至開始壟斷機動車單項檢測技術。隨著科技的更新,機械技術與理學、光學以及電子應用學結合到一起,催生出很多綜合性檢測技術,極大地促進了機動車行業(yè)的發(fā)展和進步。尤其進入21世紀,一些工業(yè)較為發(fā)達的國家,已經制定了機動車檢測技術的自動化標準,使各類技術類型逐漸朝著智能化和多樣化的方向發(fā)展。
(二)國內研究現(xiàn)狀
改革開放至今,我國的綜合實力不斷增強,科學技術在多個領域中都有了快速的發(fā)展,機動車檢測技術也隨之更新。再加上我國物流運輸行業(yè)的突飛猛進,對機動車安全檢測技術的要求也就越來越高,一些基于網絡化和智能化的自動檢測技術,也在這個過程中應運而生,如互換性虛擬儀器、VXI儀器、PC儀器、智能儀器等的出現(xiàn),使現(xiàn)代設備與智能化儀器之間的距離越來越近,對機動車檢測的范圍和要求也就越來越嚴格。但是與發(fā)達國家相比,由于技術的限制,我國在對機動車進行檢測的時候,部分地區(qū)依然采取以PC機或者是單片機為主的檢測模式,速度較慢的同時,通信協(xié)議和不夠暢通,可靠性不強,在機上故障頻發(fā),后續(xù)的維護成本也相對較大,在編程的過程中還不容易調試,需要在技術更新的基礎上進行多樣化的測試,以促進檢測技術的智能化發(fā)展。
三、機動車檢測系統(tǒng)中多功能數(shù)據采集器的設計研究
(一)Science-BCJ型全電腦化機動車檢測系統(tǒng)
該型號的機動車檢測系統(tǒng)是由中國的科研人員自主研究的,由機動車檢測場網絡系統(tǒng)、機動車激動檢測控制系統(tǒng)以及機動車檢測設備三部分構成。而且想要實現(xiàn)自動化生產和控制,就需要對其中的各部分性能進行重新測算和改造,如將工位控制機中的多口串口卡進行拆分和升級,或者是將控制機中的數(shù)據采集卡進行設備更換,以促進自動化檢測技術的實現(xiàn)。
(二)系統(tǒng)硬件、軟件的實現(xiàn)
首先從硬件的角度來講。系統(tǒng)主要以SST89E564RD單片控制機為主要的核心部分,通過以太網對控制芯片進行遠程監(jiān)督和控制,從而實現(xiàn)基本的數(shù)據采集工作。在串口部分可以對網卡中的數(shù)據進行清算或修改,在接口部分能夠對機動車的車身外部結構進行調度和檢測。而且整個檢測或計算流程都可以直接在計算機上操作完成,提升了檢測的便捷性。而且由于該系統(tǒng)具有很強的下載和在線仿真技能,在其他不同設備開發(fā)或調試的過程中能夠大大地節(jié)約成本,繼而保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
其次從軟件的角度來講。C51語言編程實現(xiàn)了系統(tǒng)軟件的設計,其中主要包含以下幾個基本的子程序模塊,分別是數(shù)據裝幀接受子程序、客戶端服務器設計子程序、數(shù)據采集與控制子程序以及串口通信子程序等。在進行初始化和驅動設計的過程中,該程序能夠直接更改或屏蔽一些非必要的硬件處理細節(jié),并向上層軟件提供一些有效的接口,使各類數(shù)據能夠直接通過網絡輸送到主機上,然后計算系統(tǒng)對數(shù)據進行分類和分解,再傳輸?shù)较乱粚涌蛻舳诉M行更高端的數(shù)據處理。
(三)測試實例
首先是16路模擬量采集的測試。該測試的主電壓要始終控制在-5V到+5V之間。其中測試界面中的內容包括A/D輸入信息,如每個通道所采集到的點數(shù)、采集通道的數(shù)量以及采樣的通道號等;服務器監(jiān)聽端口;服務器初始和工作地址。在設置好各方參數(shù)之后,技術人員需要通過觸碰上方按鈕,使電路板和上位機之間能夠建立起基本的TCP連接,讓計算機或者其他應用系統(tǒng)能夠將所讀取到的數(shù)據進行顯示和保存。
其次是12路開入開出量的測試。技術人員需要在8255輸入信息欄中輸入12位二進制的數(shù),然后以此點擊測試程序,檢測整個系統(tǒng)中的測試板的二極管狀態(tài)是否處于正常工作的狀態(tài)。通過利用繼電器測試板的系統(tǒng)在電路板中輸入12路開入量,并點擊8255數(shù)據采集器,查看設備狀態(tài)欄中的數(shù)據顯示是否與預測的一致,已確定12路開入量是否處于正常工作的狀態(tài)。經過測試可以看出,針對一些帶有串口的檢測設備,主控制計算機能夠利用網絡串口直接對設備進行檢測。但是針對一些不帶串口的檢測設備,則需要技術人員依托計算機處理技術,對設備的輸入量進行模擬和測試,然后由8255A系統(tǒng)對外部檢測設備實施全面有效的調度,從而真正保證機動車的全自動化檢測,提升機動車的安全操作性能。
四、結束語
隨著科學技術的逐漸發(fā)展,對機動車檢測系統(tǒng)中的數(shù)據采集器進行設計研究,不僅要有效明確數(shù)據采集器的應用方向,而且還要基于安全性能的角度出發(fā),對檢測系統(tǒng)的各類設備和參數(shù)進行優(yōu)化升級,促進機動車檢測系統(tǒng)向智能化和自動化的方向發(fā)展,有效滿足機動車發(fā)展的技術要求,為整個行業(yè)的進步奠定堅實的基礎。
參考文獻:
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[2]王芳.機動車檢測系統(tǒng)中多功能數(shù)據采集器的設計[D].南京林業(yè)大學,2008.
作者簡介:
朱云云,1981年10月;籍貫:融水;性別:女;最高學歷:本科;職稱:技術員;職務:研究方向:機動車檢測;畢業(yè)院校:重慶大學
(作者單位:柳州市日通汽車檢測服務有限公司)