一种地铁轨检系统数据同步采集系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种地铁轨检系统数据同步采集系统及方法，包括MCU处理器、速度编码器、惯性导航传感器、时钟模块、加速度采集模块、轮廓采集模块和PC上位机；MCU处理器用于通过时钟模块获取实时的时钟，以同步接收速度编码器、惯性导航传感器和加速度采集模块采集的数据，并将数据汇总成一帧后连同时钟信息传输至PC上位机；PC上位机用于实时接收MCU处理器同步接收的数据和轮廓采集模块采集的数据，并通过时钟信息对接收的数据进行同步和拆包处理。本发明专利技术通过采用MCU处理器实时接收各传感器采集的数据，并依靠时钟模块进行同步，可实现对地铁轨道的在线监测，具有非常值得采纳与推广的意义。的意义。的意义。

【技术实现步骤摘要】
一种地铁轨检系统数据同步采集系统及方法


[0001]本专利技术涉及数据同步
，尤其涉及一种地铁轨检系统数据同步采集系统及方法。

技术介绍

[0002]随着地铁轨道检测技术的发展，需要检测的项目随之增多，轨道的自动化检测依靠各种传感器采集各种数据，通过对各传感器采集的数据进行分析，从而得出轨道的各个参数是否符合要求。但由于传感器的种类和数量众多，如何控制各传感器同步采集成为一个重要的问题。
[0003]目前，现有技术在采集各传感器数据时是依靠PLC、数据转换器等分离式采集，各传感器各自将传输至工控机进行处理，很难做到同步采集与控制。
[0004]因此，需要对现有技术进行改进。
[0005]以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开，并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种地铁轨检系统数据同步采集系统及方法，以解决现有技术的不足。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供以下的技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种地铁轨检系统数据同步采集系统，所述系统包括MCU处理器、速度编码器、惯性导航传感器、时钟模块、加速度采集模块、轮廓采集模块和PC上位机；其中，
[0009]所述速度编码器、惯性导航传感器、时钟模块、加速度采集模块、轮廓采集模块和PC上位机分别与所述MCU处理器连接，所述轮廓采集模块与所述PC上位机连接；
[0010]所述速度编码器用于采集车轮的转速、方向和里程；
[0011]所述惯性导航传感器用于采集被测物体的横滚角、俯仰角、方位角和XZY轴加速度；
[0012]所述加速度采集模块用于采集被测物体的X轴、Y轴加速度；
[0013]所述轮廓采集模块用于采集被测物体的轮廓；
[0014]所述时钟模块用于为整个系统提供稳定、准确的时钟信息；
[0015]所述MCU处理器用于通过所述时钟模块获取实时的时钟，以同步接收所述速度编码器、惯性导航传感器和加速度采集模块采集的数据，并将数据汇总成一帧后连同时钟信息传输至所述PC上位机；
[0016]所述PC上位机用于实时接收所述MCU处理器同步接收的数据和所述轮廓采集模块采集的数据，并通过所述时钟信息对接收的数据进行同步和拆包处理。
[0017]进一步地，所述地铁轨检系统数据同步采集系统中，所述惯性导航传感器通过
RS422串口与所述MCU处理器连接。
[0018]进一步地，所述地铁轨检系统数据同步采集系统中，所述时钟模块由高精度有源温补晶振组成。
[0019]进一步地，所述地铁轨检系统数据同步采集系统中，所述加速度采集模块包括XY双轴加速度传感器和模数转换器；
[0020]所述模数转换器分别与所述XY双轴加速度传感器和所述MCU处理器连接。
[0021]进一步地，所述地铁轨检系统数据同步采集系统中，所述轮廓采集模块包括同步IO触发模块和轮廓仪；
[0022]所述同步IO触发模块分别与所述轮廓仪和所述MCU处理器连接；
[0023]所述轮廓仪与所述PC上位机连接。
[0024]进一步地，所述地铁轨检系统数据同步采集系统中，所述MCU处理器通过以太网与所述PC上位机连接。
[0025]第二方面，本专利技术提供一种地铁轨检系统数据同步采集方法，采用如所述第一方面所述的地铁轨检系统数据同步采集系统执行，所述方法包括：
[0026]所述MCU处理器实时接收所述速度编码器采集的车轮的转速、方向和里程，并根据里程等距触发轮廓采集模块以及同步接收所述惯性导航传感器和所述加速度采集模块采集的数据；
[0027]所述MCU处理器将通过所述时钟模块获取实时的时钟，以同步采集所述速度编码器、惯性导航传感器和加速度采集模块采集的数据，并将数据汇总成一帧后连同时钟信息传输至所述PC上位机；
[0028]所述PC上位机实时接收所述MCU处理器同步采集的数据和所述轮廓采集模块采集的数据，并通过所述时钟信息对接收的数据进行同步和拆包处理。
[0029]进一步地，所述地铁轨检系统数据同步采集方法中，所述MCU处理器实时接收所述速度编码器采集的车轮的转速、方向和里程，并根据里程等距触发轮廓采集模块以及同步接收所述惯性导航传感器和所述加速度采集模块采集的数据的步骤包括：
[0030]所述MCU处理器实时接收所述速度编码器的正交编码脉冲信号，并根据所述正交编码脉冲信号计算车轮的转速、方向和里程；
[0031]所述MCU处理器判断是否达到预设里程；
[0032]若否，则返回执行所述MCU处理器实时接收所述速度编码器的正交编码脉冲信号，并根据所述正交编码脉冲信号计算车轮的转速、方向和里程的步骤；
[0033]若是，则所述MCU处理器根据等距触发轮廓采集模块以及同步接收所述惯性导航传感器和所述加速度采集模块采集的数据。
[0034]进一步地，所述地铁轨检系统数据同步采集方法中，所述MCU处理器将通过所述时钟模块获取实时的时钟，以同步采集所述速度编码器、惯性导航传感器和加速度采集模块采集的数据，并将数据汇总成一帧后连同时钟信息传输至所述PC上位机的步骤包括：
[0035]所述MCU处理器将通过所述时钟模块获取实时的时钟，以同步采集所述速度编码器、惯性导航传感器和加速度采集模块采集的数据，并将数据汇总成一帧后通过以太网传输至所述PC上位机；
[0036]所述MCU处理器本地校准时钟，并通过IO接口输出脉冲信号给所述PC上位机。
[0037]进一步地，所述地铁轨检系统数据同步采集方法中，所述PC上位机实时接收所述MCU处理器同步采集的数据和所述轮廓采集模块采集的数据，并通过所述时钟信息对接收的数据进行同步和拆包处理的步骤包括：
[0038]所述PC上位机实时接收所述MCU处理器同步采集的数据和所述轮廓采集模块采集的数据，并接收所述脉冲信号；
[0039]所述PC上位机在接收到所述脉冲信号后同步校准时钟，以对接收的数据进行同步，并进行拆包处理。
[0040]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0041]本专利技术提供的一种地铁轨检系统数据同步采集系统及方法，通过采用MCU处理器实时接收各传感器采集的数据，并依靠时钟模块进行同步，可实现对地铁轨道的在线监测，有利于解决多传感器数据难以同步的问题，具有非常值得采纳与推广的意义。
附图说明
[0042]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0043]图1是本专利技术实施例一提供的一种地铁轨检系统数据同步采集系统的功能模块示意图；
[0044]图2是本专利技术实施例二提供的一种地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地铁轨检系统数据同步采集系统，其特征在于，所述系统包括MCU处理器、速度编码器、惯性导航传感器、时钟模块、加速度采集模块、轮廓采集模块和PC上位机；其中，所述速度编码器、惯性导航传感器、时钟模块、加速度采集模块、轮廓采集模块和PC上位机分别与所述MCU处理器连接，所述轮廓采集模块与所述PC上位机连接；所述速度编码器用于采集车轮的转速、方向和里程；所述惯性导航传感器用于采集被测物体的横滚角、俯仰角、方位角和XZY轴加速度；所述加速度采集模块用于采集被测物体的X轴、Y轴加速度；所述轮廓采集模块用于采集被测物体的轮廓；所述时钟模块用于为整个系统提供稳定、准确的时钟信息；所述MCU处理器用于通过所述时钟模块获取实时的时钟，以同步接收所述速度编码器、惯性导航传感器和加速度采集模块采集的数据，并将数据汇总成一帧后连同时钟信息传输至所述PC上位机；所述PC上位机用于实时接收所述MCU处理器同步接收的数据和所述轮廓采集模块采集的数据，并通过所述时钟信息对接收的数据进行同步和拆包处理。2.根据权利要求1所述的地铁轨检系统数据同步采集系统，其特征在于，所述惯性导航传感器通过RS422串口与所述MCU处理器连接。3.根据权利要求2所述的地铁轨检系统数据同步采集系统，其特征在于，所述时钟模块由高精度有源温补晶振组成。4.根据权利要求3所述的地铁轨检系统数据同步采集系统，其特征在于，所述加速度采集模块包括XY双轴加速度传感器和模数转换器；所述模数转换器分别与所述XY双轴加速度传感器和所述MCU处理器连接。5.根据权利要求4所述的地铁轨检系统数据同步采集系统，其特征在于，所述轮廓采集模块包括同步IO触发模块和轮廓仪；所述同步IO触发模块分别与所述轮廓仪和所述MCU处理器连接；所述轮廓仪与所述PC上位机连接。6.根据权利要求5所述的地铁轨检系统数据同步采集系统，其特征在于，所述MCU处理器通过以太网与所述PC上位机连接。7.一种地铁轨检系统数据同步采集方法，采用如权利要求1
‑
6中任一项所述的地铁轨检系统数据同步采集系统执行，其特征在于，所述方法包括：所述MCU处理器实时接收所述速度编码器采集的车轮的转速、方向和里程，并根据里程等距触发轮廓采集模块以及同步接收所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：范忠林，刘强平，瞿维，赖文辉，朱晓东，要鹏，李旭敏，朱珍博，张密，
申请(专利权)人：东莞市诺丽科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：