USB數(shù)據(jù)采集在機(jī)車數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)上的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)車動(dòng)力性能有了突飛猛進(jìn)發(fā)展。為了保證機(jī)車能夠高速、安全的運(yùn)行，現(xiàn)代化的機(jī)車也增加了不少與之配套的在線監(jiān)測儀表。這些儀表可以對機(jī)車速度、柴油機(jī)轉(zhuǎn)速、主整流器電壓、主整流器電流、機(jī)車?yán)锍獭⒅苿?dòng)缸壓力、列車管壓力、潤滑油壓力等進(jìn)行檢測和顯示。通過這些儀表車組人員可以很好的了解機(jī)車當(dāng)前運(yùn)行狀況，提供高了機(jī)車的易操作性、易維護(hù)性和系統(tǒng)安全性。但有些信息并不是通過些實(shí)時(shí)信息可以得到的，它需要與一定時(shí)段內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)相關(guān)接合，通過數(shù)據(jù)分析才能得到。通過這些信息車組人員可以對機(jī)車的狀態(tài)進(jìn)行深度評測，從而預(yù)防問題的發(fā)生或?qū)栴}解決在萌芽狀態(tài)。這也就是機(jī)車數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)產(chǎn)生的原因。

設(shè)計(jì)思想

在數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，由于希望能夠按著機(jī)車所屬區(qū)域或所屬路段進(jìn)行統(tǒng)計(jì)管理，因此分析系統(tǒng)本身不能安裝在某個(gè)機(jī)車。在這種情況下就要解決數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)記錄和數(shù)據(jù)傳輸問題。對于移動(dòng)物體進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)耐ǔ７椒ㄊ峭ㄟ^無線電或GPRS方式來完成，但這兩種方法通常都受到無線信息覆蓋范圍限制，并且對GPRS方式長期系統(tǒng)運(yùn)行成本比較高。考慮到機(jī)車數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)分析的數(shù)據(jù)具有分段性和數(shù)據(jù)備案性的特點(diǎn)，系統(tǒng)采用了通過USB存貯器實(shí)時(shí)記錄，離線數(shù)據(jù)分析及備案的方式。這樣即解決了應(yīng)用需求，又降低了應(yīng)用成本。

在線記錄儀

在線記錄儀是安裝在每到機(jī)車，它通過各種傳感器獲取機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。這些信息首先被實(shí)時(shí)地顯示在機(jī)車顯屏上，同時(shí)被按時(shí)間順序保存到存貯卡中。在線記錄儀由數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換器、嵌入式系統(tǒng)（包含存貯卡）和顯屏三部組成，結(jié)構(gòu)圖如下所示：

數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)完成了從存貯卡讀取數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)歸類存貯。系統(tǒng)通過圖表方式對分析后的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、查詢和打印。主要交互界面如下所示：

通過查詢界面可以快速標(biāo)定超限數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)產(chǎn)生時(shí)間，通過與其它數(shù)據(jù)相接合，分析產(chǎn)生的原因。通過趨勢分析界面可以觀察到在一段時(shí)間范圍內(nèi)機(jī)車狀態(tài)及運(yùn)行趨勢。

結(jié)束語

通過機(jī)車離線數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)了機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)備案及分析。這種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄，離線數(shù)據(jù)分析的方法也可以用于其它一些數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，如：油井運(yùn)行狀態(tài)分析。