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        機動車檢測系統(tǒng)中多功能數(shù)據(jù)采集器的設(shè)計研究

        2019-09-10 07:22:44朱云云
        關(guān)鍵詞:設(shè)計研究機動車

        【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(diào)節(jié)人們的生活質(zhì)量,而且機動車相關(guān)技術(shù)的更新和進步也對社會的發(fā)展具有重要的影響。基于此。研究機動車檢測系統(tǒng)中的多功能數(shù)據(jù)采集器,并對其進行優(yōu)化設(shè)計,可以極大地升級機動車的質(zhì)量,滿足車身性能的設(shè)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(jù)采集器設(shè)計的意義以及要點。

        【關(guān)鍵詞】機動車;自動檢測系統(tǒng);多功能數(shù)據(jù)采集器;設(shè)計研究

        前言

        信息時代下,隨著科學(xué)技術(shù)的逐漸發(fā)展以及電子信息技術(shù)的日益更新,在微型計算機應(yīng)用的過程中催生出一種新的技術(shù)類型,即數(shù)據(jù)采集技術(shù),該技術(shù)能夠提升數(shù)據(jù)信號采集的質(zhì)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(yīng)用多功能數(shù)據(jù)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(yīng)用提供堅實有效的保障。

        一、數(shù)據(jù)采集技術(shù)的相關(guān)概述

        (一)數(shù)據(jù)采集的任務(wù)和意義

        信息時代下,作為微型計算機應(yīng)用技術(shù)的一大重要分支,數(shù)據(jù)采集技術(shù)集合了計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、信號采集技術(shù)等多項內(nèi)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(jù)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(guān)系統(tǒng)當中,再經(jīng)過精密的計算顯示所得數(shù)據(jù)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(jù)采集系統(tǒng)。在整個生產(chǎn)和加工的過程中,利用該技術(shù)能夠?qū)ιa(chǎn)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(chǎn)過程的全監(jiān)督。甚至在科研領(lǐng)域,利用數(shù)據(jù)采集技術(shù),可以將科學(xué)家們的一切動態(tài)活動和研究技術(shù)的動態(tài)分析記錄下來,可以強化科學(xué)技術(shù)水平,提升我國總體生產(chǎn)實力。

        (二)機動車檢測系統(tǒng)中的多功能數(shù)據(jù)采集技術(shù)

        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(shù)和新科學(xué)逐漸催生的今天,自動化和數(shù)字化技術(shù)逐漸應(yīng)用到各個領(lǐng)域當中,成為硬件開發(fā)以及軟件設(shè)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(shè)計了專門的通信協(xié)議。但是系統(tǒng)在輸送信號和數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)化和自動化建設(shè)的需求?;诖耍瑢⒁蕴W(wǎng)技術(shù)融入到機動車檢測系統(tǒng)當中,形成多功能數(shù)據(jù)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(nèi)的設(shè)備可以直接與互聯(lián)網(wǎng)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(shù)的更新以及智能化設(shè)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(jù)采集器設(shè)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(shù)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(shù)。隨著科技的更新,機械技術(shù)與理學(xué)、光學(xué)以及電子應(yīng)用學(xué)結(jié)合到一起,催生出很多綜合性檢測技術(shù),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(jīng)制定了機動車檢測技術(shù)的自動化標準,使各類技術(shù)類型逐漸朝著智能化和多樣化的方向發(fā)展。

        (二)國內(nèi)研究現(xiàn)狀

        改革開放至今,我國的綜合實力不斷增強,科學(xué)技術(shù)在多個領(lǐng)域中都有了快速的發(fā)展,機動車檢測技術(shù)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(shù)的要求也就越來越高,一些基于網(wǎng)絡(luò)化和智能化的自動檢測技術(shù),也在這個過程中應(yīng)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(shè)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(shù)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(diào)試,需要在技術(shù)更新的基礎(chǔ)上進行多樣化的測試,以促進檢測技術(shù)的智能化發(fā)展。

        三、機動車檢測系統(tǒng)中多功能數(shù)據(jù)采集器的設(shè)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(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、機動車激動檢測控制系統(tǒng)以及機動車檢測設(shè)備三部分構(gòu)成。而且想要實現(xiàn)自動化生產(chǎn)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(jù)采集卡進行設(shè)備更換,以促進自動化檢測技術(shù)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(wǎng)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(jù)采集工作。在串口部分可以對網(wǎng)卡中的數(shù)據(jù)進行清算或修改,在接口部分能夠?qū)C動車的車身外部結(jié)構(gòu)進行調(diào)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(shè)備開發(fā)或調(diào)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(shè)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(jù)裝幀接受子程序、客戶端服務(wù)器設(shè)計子程序、數(shù)據(jù)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(qū)動設(shè)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(jù)能夠直接通過網(wǎng)絡(luò)輸送到主機上,然后計算系統(tǒng)對數(shù)據(jù)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(jù)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(nèi)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(wù)器監(jiān)聽端口;服務(wù)器初始和工作地址。在設(shè)置好各方參數(shù)之后,技術(shù)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(yīng)用系統(tǒng)能夠?qū)⑺x取到的數(shù)據(jù)進行顯示和保存。

        其次是12路開入開出量的測試。技術(shù)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(jù)采集器,查看設(shè)備狀態(tài)欄中的數(shù)據(jù)顯示是否與預(yù)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(jīng)過測試可以看出,針對一些帶有串口的檢測設(shè)備,主控制計算機能夠利用網(wǎng)絡(luò)串口直接對設(shè)備進行檢測。但是針對一些不帶串口的檢測設(shè)備,則需要技術(shù)人員依托計算機處理技術(shù),對設(shè)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(shè)備實施全面有效的調(diào)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(jié)束語

        隨著科學(xué)技術(shù)的逐漸發(fā)展,對機動車檢測系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集器進行設(shè)計研究,不僅要有效明確數(shù)據(jù)采集器的應(yīng)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(shè)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(shù)要求,為整個行業(yè)的進步奠定堅實的基礎(chǔ)。

        參考文獻:

        [1]王芳,劉云飛,劉云卿,王玉紅.機動車檢測系統(tǒng)中多功能數(shù)據(jù)采集器的設(shè)計[J].儀表技術(shù)與傳感器,2009(07):66-68.

        [2]王芳.機動車檢測系統(tǒng)中多功能數(shù)據(jù)采集器的設(shè)計[D].南京林業(yè)大學(xué),2008.

        作者簡介:

        朱云云,1981年10月;籍貫:融水;性別:女;最高學(xué)歷:本科;職稱:技術(shù)員;職務(wù):研究方向:機動車檢測;畢業(yè)院校:重慶大學(xué)

        (作者單位:柳州市日通汽車檢測服務(wù)有限公司)

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