公路網(wǎng)傳感設(shè)備便攜式監(jiān)測診斷及現(xiàn)場檢定系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種公路網(wǎng)傳感設(shè)備便攜式監(jiān)測診斷及現(xiàn)場檢定系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠方便地對公路網(wǎng)上的傳感設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場診斷和檢定。該系統(tǒng)包括便攜式現(xiàn)場信號接入系統(tǒng)、便攜式標(biāo)準(zhǔn)源集成系統(tǒng)和便攜式信號動態(tài)分析系統(tǒng)；所述便攜式現(xiàn)場信號接入系統(tǒng)，用于接收公路網(wǎng)上設(shè)置的傳感設(shè)備所采集各指標(biāo)的實測數(shù)據(jù)，并將其傳輸給便攜式信號動態(tài)分析系統(tǒng)；所述便攜式標(biāo)準(zhǔn)源集成系統(tǒng)上設(shè)有多個傳感設(shè)備，用于采集公路上各指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并將其傳輸給便攜式信號動態(tài)分析系統(tǒng)；所述便攜式信號動態(tài)分析系統(tǒng)，用于對標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比計算分析，實現(xiàn)對公路網(wǎng)上各傳感設(shè)備的監(jiān)測診斷和現(xiàn)場檢定。
【專利說明】公路網(wǎng)傳感設(shè)備便攜式監(jiān)測診斷及現(xiàn)場檢定系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及交通運輸【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種公路網(wǎng)傳感設(shè)備便攜式監(jiān)測診斷及 現(xiàn)場檢定系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 國外對設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的研究始于20世紀(jì)60年代，在上世紀(jì)七、 八十年代得到迅速發(fā)展，設(shè)備故障診斷技術(shù)是保障設(shè)備安全可靠運行的基本措施之一。美、 日、德、英等發(fā)達(dá)工業(yè)國家的大中型流程工業(yè)幾乎百分之百地?fù)碛袪顟B(tài)監(jiān)測與故障診斷系 統(tǒng)，國內(nèi)以石化、鋼鐵、冶金、電力等大中型流程工業(yè)為代表，在監(jiān)測與故障診斷工作的開展 方面取得了相當(dāng)不錯的成績。近年來，該領(lǐng)域研究工作進(jìn)一步開展，如2002年李國威碩士 論文開展基于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測診斷技術(shù)的研究，2003年李文凱的碩士論文針對石化公 司熱電廠汽輪發(fā)電機(jī)組開展基于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)研究，2008年徐 其惠碩士論文對變壓器在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)進(jìn)行了研究等。2004年李志強(qiáng)的碩士論文 涉及基于企業(yè)網(wǎng)的設(shè)備在線監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)開發(fā)研究及應(yīng)用，2006年孫楠楠的碩士論 文開展大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動監(jiān)測與故障診斷知識體系的研究與實現(xiàn)，2008年謝達(dá)的工程碩士 論文開展變電站容型設(shè)備在線監(jiān)測數(shù)據(jù)采集與診斷系統(tǒng)的研究等。
[0003]目前的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)主要針對大中型流程工業(yè)、旋轉(zhuǎn)機(jī)械、汽車 開展，研究重點已按遠(yuǎn)程模式進(jìn)行，但尚未發(fā)現(xiàn)有關(guān)公路網(wǎng)傳感設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測和故障診 斷研究，更沒有公路網(wǎng)傳感設(shè)備便攜式監(jiān)測診斷及現(xiàn)場檢定系統(tǒng)的有關(guān)技術(shù)。而近年來，中 國公路特別是高速公路里程迅速增加并已形成網(wǎng)絡(luò)，技術(shù)水平也在不斷提高，尤其是對基 本構(gòu)造物、動態(tài)特性和環(huán)境特性的智能檢測系統(tǒng)建設(shè)力度逐步加強(qiáng)，以便保障運行安全，提 高運行效率和管理水平。隨著公路網(wǎng)傳感設(shè)備的增多，設(shè)備的完好及檢測的精度已引起重 視，急需相應(yīng)的公路網(wǎng)傳感設(shè)備在線診斷及檢定的系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種公路網(wǎng)傳感設(shè)備便攜式監(jiān)測診斷及現(xiàn)場檢定系統(tǒng)，該系 統(tǒng)能夠方便地對公路網(wǎng)上的傳感設(shè)備進(jìn)行診斷和檢定。
[0005] 實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0006] -種公路網(wǎng)傳感設(shè)備便攜式監(jiān)測診斷及現(xiàn)場檢定系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括便攜式現(xiàn)場信 號接入系統(tǒng)、便攜式標(biāo)準(zhǔn)源集成系統(tǒng)和便攜式信號動態(tài)分析系統(tǒng)；其中
[0007] 所述便攜式現(xiàn)場信號接入系統(tǒng)，用于接收公路網(wǎng)上設(shè)置的傳感設(shè)備所采集各指標(biāo) 的實測數(shù)據(jù)，并將其傳輸給便攜式信號動態(tài)分析系統(tǒng)；
[0008] 所述便攜式標(biāo)準(zhǔn)源集成系統(tǒng)上設(shè)有多個傳感設(shè)備，用于采集公路上各指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)據(jù)，并將其傳輸給便攜式信號動態(tài)分析系統(tǒng)；
[0009] 所述便攜式信號動態(tài)分析系統(tǒng)，用于對標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比計算分析， 實現(xiàn)對公路網(wǎng)上各傳感設(shè)備的監(jiān)測診斷和現(xiàn)場檢定；其中
[0010] 便攜式信號動態(tài)分析系統(tǒng)主要由信號接收模塊、多通道信號處理模塊、RAM/R0M模 塊、PC/104plus、ARM處理器、數(shù)據(jù)可信度計算模塊、IDE硬盤、TFT觸摸屏及現(xiàn)場檢定結(jié)果無 線傳輸模塊；其中
[0011] 信號接收模塊，用于接收所述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)，并將其傳輸給多通道信號處 理模塊；
[0012] 多通道信號處理模塊，用于對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行抗混濾波和采樣，然后將采樣結(jié)果 存儲于RAM/R0M模塊中；
[0013] ARM處理器，用于通過PC/104plus采集存儲于RAM/R0M模塊中的數(shù)據(jù)，并針對每一 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)，計算其對應(yīng)的n種類型的標(biāo)準(zhǔn)特征值和實測特征值，然后將計算的 結(jié)果傳輸給數(shù)據(jù)可信度計算模塊；
[0014] 數(shù)據(jù)可信度計算模塊，用于根據(jù)公式（1)計算實測數(shù)據(jù)的可信度C，然后將其通過 ARM處理器傳輸給現(xiàn)場檢定結(jié)果無線傳輸模塊，同時傳輸給IDE硬盤進(jìn)行存儲；
[0015]

【權(quán)利要求】
1. 一種公路網(wǎng)傳感設(shè)備便攜式監(jiān)測診斷及現(xiàn)場檢定系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括便 攜式現(xiàn)場信號接入系統(tǒng)、便攜式標(biāo)準(zhǔn)源集成系統(tǒng)和便攜式信號動態(tài)分析系統(tǒng)；其中 所述便攜式現(xiàn)場信號接入系統(tǒng)，用于接收公路網(wǎng)上設(shè)置的傳感設(shè)備所采集各指標(biāo)的實 測數(shù)據(jù)，并將其傳輸給便攜式信號動態(tài)分析系統(tǒng)； 所述便攜式標(biāo)準(zhǔn)源集成系統(tǒng)上設(shè)有多個傳感設(shè)備，用于采集公路上各指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù) 據(jù)，并將其傳輸給便攜式信號動態(tài)分析系統(tǒng)； 所述便攜式信號動態(tài)分析系統(tǒng)，用于對標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比計算分析，實現(xiàn) 對公路網(wǎng)上各傳感設(shè)備的監(jiān)測診斷和現(xiàn)場檢定；其中 便攜式信號動態(tài)分析系統(tǒng)主要由信號接收模塊、多通道信號處理模塊、RAM/ROM模塊、PC/104plus、ARM處理器、數(shù)據(jù)可信度計算模塊、IDE硬盤、TFT觸摸屏及現(xiàn)場檢定結(jié)果無線 傳輸模塊；其中 信號接收模塊，用于接收所述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)，并將其傳輸給多通道信號處理模 塊； 多通道信號處理模塊，用于對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行抗混濾波和采樣，然后將采樣結(jié)果存儲 于RAM/ROM模塊中； ARM處理器，用于通過PC/KMplus采集存儲于RAM/ROM模塊中的數(shù)據(jù)，并針對每一標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)據(jù)和實測數(shù)據(jù)，計算其對應(yīng)的η種類型的標(biāo)準(zhǔn)特征值和實測特征值，然后將計算的結(jié)果 傳輸給數(shù)據(jù)可信度計算模塊； 數(shù)據(jù)可信度計算模塊，用于根據(jù)公式（1)計算實測數(shù)據(jù)的可信度C，然后將其通過ARM處理器傳輸給現(xiàn)場檢定結(jié)果無線傳輸模塊，同時傳輸給IDE硬盤進(jìn)行存儲；
式中，I1,I2，…，In為η種類型的實測特征值，Q1,Q2，…，QnSη種類型的標(biāo)準(zhǔn)特征值，ai，α2，…，αη為針對η種類型特征值所設(shè)定的權(quán)重； TFT觸摸屏，用于提供人機(jī)交互界面，通過TFT觸摸屏設(shè)定或更新η種類型特征值所對 應(yīng)的權(quán)重，通過TFT觸摸屏顯示所述可信度C; 現(xiàn)場檢定結(jié)果無線傳輸模塊用于將計算的可信度C傳輸?shù)骄哂泄潭↖P的服務(wù)器中，根 據(jù)所述可信度C實現(xiàn)對公路網(wǎng)上各傳感器的現(xiàn)場監(jiān)測診斷和檢定。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述公路網(wǎng)傳感設(shè)備便攜式監(jiān)測診斷及現(xiàn)場檢定系統(tǒng)，其特征在 于，所述η為3, 3種類型包括于下述表1中的18類型中， 丟1蛙征佶悉銦
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述公路網(wǎng)傳感設(shè)備便攜式監(jiān)測診斷及現(xiàn)場檢定系統(tǒng)，其特征在 于，所述便攜式標(biāo)準(zhǔn)源集成系統(tǒng)主要由包含多個傳感設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)源系統(tǒng)、多通道信號接口、 智能數(shù)字儀表顯示模塊和信號變送輸出模塊組成；其中 所述標(biāo)準(zhǔn)源系統(tǒng)，用于采集公路上各指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，然后將其通過多通道信號接口 傳輸給智能數(shù)字儀表顯不模塊； 所述智能數(shù)字儀表顯示模塊，一方面用于對接收的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，另一方面用于 將接收的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳輸給信號變送輸出模塊； 所述信號變送輸出模塊，用于將接收的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳輸給信號動態(tài)分析系統(tǒng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述公路網(wǎng)傳感設(shè)備便攜式監(jiān)測診斷及現(xiàn)場檢定系統(tǒng)，其特征在 于，所述便攜式現(xiàn)場信號接入系統(tǒng)包括無線發(fā)射端子和有線轉(zhuǎn)換端子，其將接收的實測數(shù) 據(jù)通過無線發(fā)射端子傳輸給信號動態(tài)分析系統(tǒng)，或?qū)⒔邮盏膶崪y數(shù)據(jù)通過有線轉(zhuǎn)換端子傳 輸給信號動態(tài)分析系統(tǒng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述公路網(wǎng)傳感設(shè)備便攜式監(jiān)測診斷及現(xiàn)場檢定系統(tǒng)，其特征在 于，所述信號接收模塊包括無線信號接收及協(xié)議解析模塊和直流電壓信號放大及模數(shù)轉(zhuǎn)換 模塊； 所述無線信號接收及協(xié)議解析模塊，用于與所述無線發(fā)射端子建立通信，將接收的實 測數(shù)據(jù)解析后傳輸給信號處理模塊； 所述直流電壓信號放大及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用于與所述有線轉(zhuǎn)換端子和信號變送輸出模 塊建立通信，將接收的實測數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換后傳輸給信號處理模塊。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述公路網(wǎng)傳感設(shè)備便攜式監(jiān)測診斷及現(xiàn)場檢定系統(tǒng)，其特征在 于，所述信號動態(tài)分析系統(tǒng)還包括與ARM處理器連接的CF卡，所述CF卡用于存儲ARM處理 器中生成的相關(guān)數(shù)據(jù)。
【文檔編號】G01D18/00GK104236613SQ201410333958
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】高利, 朱立偉, 高潤澤, 韓文元, 呂晶, 王鈞政, 李洪琴, 吳紹斌, 趙亞男, 陳雪梅, 孫洪武, 張照生, 鄒鵬飛, 黃京, 丁熹 申請人:北京理工大學(xué)