一种多路信号高速采集存储装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种多路信号高速采集存储装置，其技术特征是，多个模块与多路探头接线转接板连接，多路探头接线转接板与FPGA控制系统、APM控制系统，多路存储系统与FPGA控制系统、ARM控制系统连接，FPGA控制系统、ARM控制系统与USB数据调试传输接口、带USB调试通讯软件连接。ARM控制系统分别与时钟系统、倾角传感器、里程传感器、FATFS文件管理系统分别连接。其优点是，可分辨高达2mm左右缺陷，检测分辨率高。同时，通过机械机构判断流量及运行速度，控制阀门闭合阈值，可有效限制检测设备运行速度不至于过快，提高检测的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种多路信号高速采集存储装置
本专利技术涉及一种信号采集装置,特别是一种多路信号高速采集存储装置。
技术介绍
目前国内外有多家公司在研发相应检测设备，并有很多产品已应用在现场。从市场反馈来看，当前检测设备在电池使用时间、检测分辨率等参数体现上相对较差，在设备高速运转的前提下对细微的缺陷不能很明显的探测出来。一般，由于设备体积限制，不能装配更大容量电池，每次检测完成都需要现场更换电池，工作过于冗余复杂，不能合理分配电池使用区间和整体功耗。化工原料传输介质，如储罐、输油输气管道等，长期受到地下电磁环境腐蚀，经常会发生漏油、漏气现象，造成国有资产重大损失。所研制一种多路信号高速采集存储系统，结合相应机械结构，可对油气管道、储罐等输送存储介质进行相应高速检测，在不影响化工原料传输介质工作的前提下可对其进行完整探伤，并对下一步介质载体维护。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述技术中存在的不足，提供一种多路信号高速采集存储装置。合理设计电池机械安装尺寸，并通过设备外载三路里程轮判断当前检测设备是否处于运行状态，若规定时间内三路里程轮没有脉冲输出，则说明检测设备处于停滞状态，关闭系统，整机进入待机模式；当里程轮有脉冲信号输出时，检测设备开始产生位移信号，系统自动启动，对当前检测数据进行采集存储。同时，对电池放电电流电压进行监控，实时计算库伦电量损耗及剩余电量，每次检测之前进行显示预报，极大节约电池功耗并减少了电池更换频率。一般，在长输油气管道检测过程中，检测设备依靠运行介质提供动力，当运行介质速度较快时，若检测设备采集速率不够，则会很容易对缺陷位置大小、形状判断不准确，甚至出现检测丢失现象。本专利技术保持2.5KHz的采样速率进行检测，按照天然气管道最高5m/s的运行速度计算，本专利技术可分辨高达2mm左右缺陷，检测分辨率高。同时，通过机械机构判断流量及运行速度，控制阀门闭合阈值，可有效限制检测设备运行速度不至于过快，提高检测的准确性。本专利技术的目的是这样实现的，包括多个模块、多路探头接线转接板、多路存储系统，FPGA控制系统、APM控制系统、USB数据调试传输接口、带USB调试通讯软件、时钟系统、倾角传感器、里程传感器、FATFS文件管理系统，其特征是，多个模块与多路探头接线转接板连接，多路探头接线转接板与FPGA控制系统、APM控制系统，多路存储系统与FPGA控制系统、ARM控制系统连接，FPGA控制系统、ARM控制系统与USB数据调试传输接口、带USB调试通讯软件连接。ARM控制系统分别与时钟系统、倾角传感器、里程传感器、FATFS文件管理系统分别连接。多路信号模块具有1、每路信号模块采用SPI总线协议输出；2、芯线信号分别为：VCC、GND、S0、SCK、NSS；3、探头采样速率恒定为2.5KHz；3路里程轮传感器具有1）每路里程轮转一圈发送128个脉冲；2）4芯线信号分别为：VCC、GND、INDEX、A3）里程轮需实现下列功能：4）系统上电后，当3个里程轮同时正常工作10s后，整个数据采集系统开始采集存储数据，系统实现唤醒功能；5）当3个里程轮同时不工作30分钟后，整个数据采集系统停止采集存储数据，系统实现休眠功能；6）当系统处于休眠功能时，大于等于2个里程轮同时正常工作10s后，整个数据采集系统再次开始采集存储数据。倾角传感器的功能测量外部机械结构周向旋转，具有360°全方位无死角测量，测量精度达到5°。温度传感器测量机械结构内部仓体内温度变化，能在-40-85度范围内，检测灵敏度为0.1度主控系统的功能1）主控系统由FPGA+ARM架构组成；2）FPGA以2.5KHz采集外部多路模块信号；3）ARM根据三路里程轮脉冲信号读取FPGA当前采样数据，并整合倾角传感器、温度、里程轮等数据进行存储；4）ARM主控+USB外置PHY可向PC机高速传输数据，以便调试软件形成良好人机界面显示，USB传输速率可达7-10MB/s；储存模块的功能1）能够满足系统在2.5KHz采样频率下的存储速率；系统存储容量需大于500G；时钟模块1）采用高精度时钟，时钟精度为±5ppm；2）由于系统结构限制，高精度时钟需嵌入电池，并具备充电功能；主高速USB上传模块基于高速USB机理，主要用于设备运行前的调试（波形显示）以及设备运行之后拷贝数据，便于后期数据分析及处理，也方便工业现场调试检测；本专利技术的有益效果是,合理设计电池机械安装尺寸，并通过设备外载三路里程轮判断当前检测设备是否处于运行状态，若规定时间内三路里程轮没有脉冲输出，则说明检测设备处于停滞状态，关闭系统，整机进入待机模式；当里程轮有脉冲信号输出时，检测设备开始产生位移信号，系统自动启动，对当前检测数据进行采集存储。同时，对电池放电电流电压进行监控，实时计算库伦电量损耗及剩余电量，每次检测之前进行显示预报，极大节约电池功耗并减少了电池更换频率。一般，在长输油气管道检测过程中，检测设备依靠运行介质提供动力，当运行介质速度较快时，若检测设备采集速率不够，则会很容易对缺陷位置大小、形状判断不准确，甚至出现检测丢失现象。本专利技术的高速采样控制系统始终保持2.5KHz的采样速率进行检测，按照天然气管道最高5m/s的运行速度计算，本专利技术可分辨高达2mm左右缺陷，检测分辨率高。同时，通过机械机构判断流量及运行速度，控制阀门闭合阈值，可有效限制检测设备运行速度不至于过快，提高检测的准确性。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明由附图可知FPGA+ARM架构采集系统将整机系统数据以2.5KHz的采样率采集并存储。多个模块与多路探头接线转接板连接，多路探头接线转接板与FPGA控制系统、APM控制系统，多路存储系统与FPGA控制系统、ARM控制系统连接，FPGA控制系统、ARM控制系统与USB数据调试传输接口、带USB调试通讯软件连接。ARM控制系统分别与时钟系统、倾角传感器、里程传感器、FATFS文件管理系统分别连接。多路信号模块具有1、每路信号模块采用SPI总线协议输出；2、芯线信号分别为：VCC、GND、S0、SCK、NSS；4、探头采样速率恒定为2.5KHz；3路里程轮传感器具有每路里程轮转一圈发送128个脉冲；4芯线信号分别为：VCC、GND、INDEX、A里程轮需实现下列功能：系统上电后，当3个里程轮同时正常工作10s后，整个数据采集系统开始采集存储数据，系统实现唤醒功能；当3个里程轮同时不工作30分钟后，整个数据采集系统停止采集存储数据，系统实现休眠功能；当系统处于休眠功能时，大于等于2个里程轮同时正常工作10s后，整个数据采集系统再次开始采集存储数据。倾角传感器的功能<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多路信号高速采集存储装置，包括多个模块、多路探头接线转接板、多路存储系统，FPGA控制系统、APM控制系统、USB数据调试传输接口、带USB调试通讯软件、时钟系统、倾角传感器、里程传感器、FATFS文件管理系统，其特征是，多个模块与多路探头接线转接板连接，多路探头接线转接板与FPGA控制系统、APM控制系统，多路存储系统与FPGA控制系统、ARM控制系统连接，FPGA控制系统、ARM控制系统与USB数据调试传输接口、带USB调试通讯软件连接。ARM控制系统分别与时钟系统、倾角传感器、里程传感器、FATFS文件管理系统分别连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种多路信号高速采集存储装置，包括多个模块、多路探头接线转接板、多路存储系统，FPGA控制系统、APM控制系统、USB数据调试传输接口、带USB调试通讯软件、时钟系统、倾角传感器、里程传感器、FATFS文件管理系统，其特征是，多个模块与多路探头接线转接板连接，多路探头接线转接板与FPGA控制系统、APM控制系统，多路存储系统与FPGA控制系统、ARM控制系统连接，FPGA控制系统、ARM控制系统与USB数据调试传输接口、带USB调试通讯软件连接。ARM控制系统分别与时钟系统、倾角传感器、里程传感器、FATFS文件管理系统分别连接。


2.根据权利要求1所述的一种多路信号高速采集存储装置，其特征是，多路信号模块具有每路信号模块采用SPI总线协议输出；芯线信号分别为：VCC、GND、S0、SCK、NSS；探头采样速率恒定为2.5KHz。


3.根据权利要求1所述的一种多路信号高速采集存储装置，其特征是，3路里程轮传感器具有每路里程轮转一圈发送128个脉冲；4芯线一种多路信号高速采集存储装置，信号分别为：VCC、GND、INDEX、A。


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【专利技术属性】
技术研发人员：吕瑞宏，黄平，刘笑楠，杨佳怡，姜璐，赵晗，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21