一种信号自动适配及故障自检的智能数据采集器制造技术

本发明专利技术提出了一种信号自动适配及故障自检的智能数据采集器，用于解决现有采集器不具有信号链路自诊断和传感器信号自适配的功能，问题的排查和传感器信号的适配较复杂的技术问题。本发明专利技术包括信号处理板和核心板，信号处理板通过信号接口板与传感器相连接，信号处理板与核心板相连接，核心板与上位机相连接。本发明专利技术实现了信号类型自动适配及传感器采集通道自检的功能；在多类型传感器部署情况下，自动适配信号类型，降低了由于操作失误导致采集器损坏的可能；数据采集整体链路硬件自诊断的实现，提高了对采集器排查故障的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及隧道施工中数据采集的，尤其涉及一种信号自动适配及故障自检的智能数据采集器。

技术介绍

1、隧道掘进装备状态的在线监测诊断是当前的研究热点，需要对部件安装传感器获取部件运行数据，通过采集器对传感器获得的数据进行分析处理和转换后进一步发送给上位机。由于传感器输出信号类型较多，安装在同一个采集器时，需要手动设置采集器采集信号类型，此方式操作繁琐，且容易由于疏忽安装错，导致采集的信号错误，甚至损坏传感器。再加上隧道施工环境恶劣，易出传感器损坏、采集器自身损坏等故障，受限于隧道施工场景，人员调试维修困难，难以排查故障源，亟需解决传感链路上硬件故障点位快速识别定位的难题。

2、现有数据采集器尽管具备不同的信号（电流和iepe）采集和监测传感器故障（短路和断路）功能，但不同信号的切换需要人为对采集器设置，费时费力，效率低；虽然具备传感器故障诊断功能，但缺少监测采集通道链路故障的功能，采集链路的损坏也有可能产生对传感器故障误判。

3、申请号为202221283350.x的技术专利公共开了一种基于2.4g通信的隧道数据采集装置，包括装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种信号自动适配及故障自检的智能数据采集器，其特征在于，包括信号处理板（1）和核心板（2），信号处理板（1）通过信号接口板（3）与传感器（4）相连接，信号处理板（1）与核心板（2）相连接，核心板（2）与上位机相连接。

2.根据权利要求1所述的信号自动适配及故障自检的智能数据采集器，其特征在于，所述核心板（2）通过I2C总线与信号处理板（1）进行通信，核心板（2）通过以太网与上位机相连接。

3.根据权利要求2所述的信号自动适配及故障自检的智能数据采集器，其特征在于，所述核心板（2）包括MCU和FPGA，FPGA通过I2C总线与信号处理板（1）相连接，FPGA与M...

【技术特征摘要】

1.一种信号自动适配及故障自检的智能数据采集器，其特征在于，包括信号处理板（1）和核心板（2），信号处理板（1）通过信号接口板（3）与传感器（4）相连接，信号处理板（1）与核心板（2）相连接，核心板（2）与上位机相连接。

2.根据权利要求1所述的信号自动适配及故障自检的智能数据采集器，其特征在于，所述核心板（2）通过i2c总线与信号处理板（1）进行通信，核心板（2）通过以太网与上位机相连接。

3.根据权利要求2所述的信号自动适配及故障自检的智能数据采集器，其特征在于，所述核心板（2）包括mcu和fpga，fpga通过i2c总线与信号处理板（1）相连接，fpga与mcu相连接，mcu通过以太网与上位机相连接。

4.根据权利要求2所述的信号自动适配及故障自检的智能数据采集器，其特征在于，所述核心板（2）为cpu处理器、gpu处理器或可编程逻辑器件。

5.根据权利要求3所述的信号自动适配及故障自检的智能数据采集器，其特征在于，所述信号接口板（3）包括航插端子（5）及简牛座端子，航插端子与传感器（4）相匹配，简牛座端子与信号接口板（3）相连接，航插端子（5）为至少包括电源引脚（51）、信号引脚（52）和地引脚（53）的多芯端子；电源引脚（51）和地引脚（53）的长度相同且电源引脚（51）和地引脚（53）的长度大于信号引脚（52）的长度。

6.根据权利要求3所述的信号自动适配及故障自检的智能数据采集器，其特征在于，所述信号接口板（3）上设有led指示灯，led指示灯包括电源指示灯和网络状态指示灯。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的信号自动适配及故障自检的智能数据采集器，其特征在于，所述信号处理板（1）上设有可控双刀双掷开关、通道自检电路、检测iepe传感器故障电路以及iepe信号和电流识别电路，所述iepe信号和电流识别电路并联设置在航插端子（5）母头前端的采样电阻rs1的两端，iepe信号和电流识别电路与第一adc转换电路相连接，第一adc转换电路通过i2c总线与核心板（2）相连接；所述航插端子（5）母头的后端与可控双刀双掷开关相连接，可控双刀双掷开关分别与电流信号链路和iepe信号链路，电流信号链路和iepe信号链路均与二选一模拟开关相连接，二选一模拟开关与第一电压跟随器相连接，第一电压跟随器与可控低通滤波器相连接，可控低通滤波器与第二adc转换电路相连接，第二adc转换电路通过i2c总线与核心板（2）相连接；所述iepe信号链路上还设有可控恒流源及采样电阻rs2，采样电阻rs2与可控恒流源相连接，可控恒流源通过i2c总线与核心板（2）相连接；所述采样电阻rs2上并联有检测iepe传感器故障电路，检测iepe传感器故障电路与第三adc转换电路相连接，第三adc转换电路通过i2c总线与核心板（2）相连接；所述通道自检电路的一端与可控双刀双掷开关的输入端相连接，通道自检电路的另一端通...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪雷，文勇亮，姜礼杰，李明泽，王若愚，王珩，张培，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：