[发明专利]一种综合数据采集装置及其数据一致性验证测试方法

说明书

本发明公开了一种综合数据采集装置及其数据一致性验证测试方法。所述综合数据采集装置包括电源模块、数据采集模块、数据处理模块、通信模块以及存储模块；所述数据采集模块包括依次连接的FPGA模块、AD模块和传感元件；所述FPGA模块设有采集MVB和/或WTB网络数据接口；所述通信模块包括用于外接PC和/或移动端对装置进行控制、配置功能、数据交互的以太网/WIFI控制接口；所述存储模块与设置在数据处理模块上的U盘/硬盘接口连接；所述数据处理模块连接有用于监视车载实时以太网络、采集数据并进行协议解析的以太网监视口。本装置能够兼容多种数据采集，体积小、便携，具备远程控制功能，长时间数据测试及记录能力。

技术领域

本发明涉及检测设备技术领域，更具体地，涉及一种综合数据采集装置及其数据一致性验证测试方法。

背景技术

随着近年现场测试的需求急剧增加，同时为了研究列车关键设备及部件的可靠性，服役性能及寿命，要求采集各式各样尽可能多的数据，如变流器电压、电流数据，列车网络通信数据，列车振动、倾角、加速度数据，列车转矩、转速数据、环境数据、线路条件、地理位置数据等。目前市面上有TCN协议分析仪、功率分析仪、转矩转速测试装置、振动测试装置等，均只是对列车单一的数据进行采集测试，且体积庞大、供电方式单一，不支持长时间数据记录能力。

本说明书中，PC：个人电脑。GPS:全球定位系统，本文中是能获取地理位置的模块。DB9：一种数据总线的通信接口，9芯。AD采集卡：本文中指将模拟信号转换成数字信号的数据采集卡，支持不同采样率，不同通道数。ADC：将模拟信号转为数据信号的转换器。MVB：多功能车辆总线（Multifunction Vehicle Bus），是列车通信网TCN的一部分，TCN 网络由MVB+WTB构成；它是一种主要用于（但也并非专用于）对有互操作性和互换性要求的互连设备之间的串行数据通信总线，目前主要应用于单节车辆内部的设备互联互通。WTB：铰链式列车总线（Wire Train Bus），WTB属于总线仲裁型网络，其链路层使用HDLC高级数据链路控制，数据交换采用报文传送方式，是用于列车网，并适用于经常解挂和联挂的列车。目前主要应用与多节车辆之间的信息和数据的互联互通。TRIG：触发。ETBN：以太骨干网节点，车载实时以太网通信时用于数据进行三层转发的设备。ECNN：以太编组网节点，车载实时以太网通信时用于数据进行二层转发的交换设备。ARM：一种处理器类型。RTLinux：称作实时Linux，是Linux中的一种实时操作系统。FPGA:现场可编程门阵列，支持并行处理，处理速度极快。VXworks/QNX/NI-RT：一种实时操作系统。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种能够兼容多种数据采集，体积小、便携，具备远程控制功能，长时间数据测试及记录能力的综合数据采集装置。

提供一种列车综合数据采集装置，包括电源模块、数据采集模块、数据处理模块、通信模块以及存储模块；所述数据采集模块包括依次连接的FPGA模块、AD模块和传感元件；所述FPGA模块设有采集MVB和/或WTB网络数据接口；所述通信模块包括用于外接PC和/或移动端对装置进行控制、配置功能、数据交互的以太网/WIFI控制接口；所述存储模块与设置在数据处理模块上的U盘/硬盘接口连接；

所述传感元件采集对应物理量并通过AD模块进行模数转换后发送至FPGA模块，所述网络数据接口通过接入串行网络采集MVB和/或WTB网络数据并发送给FPGA模块，FPGA模块对接收到的数据进行解码后发送至数据处理模块；所述数据处理模块连接有用于监视实时以太网络、采集数据并进行协议解析的以太网监视口以及以太网交换芯片，以太网监视口采集的以太网数据通过以太网交换芯片进行解码后发送给数据处理模块；数据处理模块对接收到的数据进行处理并存储到存储模块。

本装置集MVB\WTB数据采集、车载实时以太网数据采集、环境数据、变流器数据、电机数据、加速度数据等多种测试功能于一体，且体积小，重量轻，方便移动与携带。