本實用新型屬于數據采集及測試
技術領域：
，具體是一種電力推進系統(tǒng)試驗數據采集工作站。
背景技術：
：為確保電力推進動力及系統(tǒng)能滿足使用要求，一次成功裝備艦船，在研究設計過程中必須要進行系統(tǒng)的試驗驗證，檢驗各設備的性能指標、設備與設備之間的匹配性、設備與系統(tǒng)間的協(xié)調一致性、系統(tǒng)與總體間接口的合理性等，以充分暴露、消除系統(tǒng)及所用設備存在的問題，保證系統(tǒng)技術狀態(tài)良好。而要進行試驗驗證，首先要獲取和分析試驗數據。目前，主要通過陸上聯(lián)調試驗、系泊試驗和航行試驗來測試電力推進系統(tǒng)的各項指標，每進行一次試驗均需設計一套專門的系統(tǒng)用于試驗數據的獲取與分析，且存在通道少、采樣率低、采樣精度低等多種問題。目前，科技論文、碩博論文、專利也沒有相關的完善的、統(tǒng)一的關于艦船交流電力推進系統(tǒng)測試技術的相關規(guī)范及標準，尚不能滿足先進電力推進系統(tǒng)的試驗驗證的要求。為了提高試驗驗證能力，確保試驗的真實性、有效性，必須自主創(chuàng)新開展電力推進系統(tǒng)測試技術的研究。技術實現要素：本實用新型的目的在于針對以上情況，提供一種電力推進系統(tǒng)試驗數據采集工作站，用于獲取和分析電力推進系統(tǒng)試驗數據，檢驗各設備的性能指標、設備與設備之間的匹配性、設備與系統(tǒng)間的協(xié)調一致性、系統(tǒng)與總體間接口的合理性等，以充分暴露、消除系統(tǒng)及所用設備存在的問題，保證系統(tǒng)技術狀態(tài)良好。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種電力推進系統(tǒng)試驗數據采集工作站，包括傳感器部分、柜體以及設于柜體內的數據采集部分和數據處理分析部分，所述的數據采集部分包括調理模塊、精密電阻、PXI機箱、控制器、采集卡、KVM和網絡存儲硬盤，所述的數據處理分析部分包括交換機和遠程工作站，所述的柜體內從上至下還分別安放有模擬量輸入接口箱、RTD和開關量輸入接口箱，所述的柜體前方設置有急停開關和電源開關，所述的柜體后方設置有模擬量輸入接口、RTD輸入接口、開關量輸入接口、PDU、220V進線接口和接地端子。所述的一種電力推進系統(tǒng)試驗數據采集工作站，其數據處理分析部分通過網口與數據采集部分連接。所述的一種電力推進系統(tǒng)試驗數據采集工作站，其調理模塊的輸入端使用防水航空插座插頭通過屏蔽線纜連接至傳感器。所述的一種電力推進系統(tǒng)試驗數據采集工作站，其柜體內設有可抽出的若干抽屜單元，柜體頂部有進線口，所述的進線口處安裝有毛刷。所述的一種電力推進系統(tǒng)試驗數據采集工作站，其柜體側面下部、底部擋板均可拆卸。本實用新型的有益效果是：一是測試信號每通道使用屏蔽線纜和一套插拔式航插，可靠性高；二是通道多，能同時采集64路模擬信號、40路RTD信號、8計數器信號，還具備32路數字開關信號的輸入輸出能力；三是64路模擬信號能夠實現同步采集，便于分析試驗數據；四是通過信號調理，可將4-20mA、0-50mA、0-100mA、0-200mA、0-400mA信號均轉換為0-10V信號，輸入到采集卡，具有通用性；五是柜體采用抽屜式結構，模擬量輸入接口箱、RTD和開關量輸入接口箱均可抽出，方便維護；六是采集卡均采用美國NI公司PXI平臺產品，采用模塊化的結構，具有可擴展性；七是模擬采集卡具有250kS/s/通道的采樣率，每通道間隔離，每通道具有可編程增益和低通濾波選項，RTD采集卡具有0.09℃典型精確度，高度模式時每通道100S/s的采樣率，采樣率高和采樣精度高；八是工作站底部裝有滑輪，具有可移動性。附圖說明圖1為本實用新型的系統(tǒng)框圖；圖2為本實用新型的前部視圖；圖3為本實用新型的背部視圖；圖4為本實用新型的內部視圖。各附圖標記為：1—KVM，2—急停開關，3—電源開關，4—抽屜單元，11—機箱，12—模擬量輸入接口，13—RTD輸入接口，14—開關量輸入接口，15—交換機，16—PDU，17—220V進線接口，18—接地端子，23—模擬量輸入接口箱，24—RTD和開關量輸入接口箱。具體實施方式下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。參照圖1所示，本實用新型公開了一種電力推進系統(tǒng)試驗數據采集工作站，包括傳感器部分、柜體以及設于柜體內的數據采集部分和數據處理分析部分，其中所述的傳感器部分包括各種傳感器、電纜及航插，用于將其轉化數據采集部分可以識別的電壓或電流信號，所述的數據采集部分包括調理模塊、精密電阻、PXI機箱11、控制器、采集卡、KVM1和網絡存儲硬盤，用于采集傳感器數據，并實時顯示，所述的數據處理分析部分包括交換機15和遠程工作站，用于分析采集后的數據，數據回放等，所述的柜體內從上至下還分別安放有PXI機箱11、模擬量輸入接口箱23、RTD和開關量輸入接口箱24，所述的柜體前方設置有急停開關2、電源開關3以及用戶交互使用的KVM1，采集顯示程序在KVM1中顯示，所述的柜體后方提供各種信號的連接，包括設置有模擬量輸入接口12、RTD輸入接口13、開關量輸入接口14、PDU16、220V進線接口17和接地端子18，以及網線和電源線等。所述的柜體內設有可抽出的若干抽屜單元4，模擬量輸入接口箱、RTD和開關量輸入接口箱均可抽出，便于維護，柜體頂部有進線口，所述的進線口處安裝有毛刷，防止灰塵進入；所述的柜體側面下部、底部擋板均可拆卸，方便引入外部信號線。各傳感器主要參數如下表所示：對于兩線差分模擬采樣的通道，每通道使用兩芯屏蔽線纜和一套兩芯航插；對于RTD信號的模擬采樣通道，每通道使用四芯屏蔽線纜和一套四芯航插；對于計數器通道，每通道使用一套兩芯航插。航空插座插頭為插拔式，便于接線，信號可靠性高且能有效避免接線錯誤和接線松動，各接口箱附近均裝有足夠的支架，用于外部信號線的固定，有效保證柜內接線整潔，避免接線松動。模擬量通道對各種傳感器均能進行信號采集，電流采集采用不同的方式實現：對于4-20mA通用的傳感器輸出信號，采用通用的調理模塊實現，通過調理模塊將信號轉換為0-10V信號；對于0-50mA、0-100mA、0-200mA、0-400mA非標的傳感器輸出信號，采用外接精密電阻實現，通過精密電阻將信號轉換為0-10V信號，具有通用性。輸入信號和精密電阻的分析如下表所示。最大輸入電流（A）最大輸出電壓(V)電阻(Ω)最大功率(W)精度通道數電阻數量0.05102000.50.1%10100.11010010.1%10100.2105020.1%10100.4102541%1010系統(tǒng)采用美國國家儀器公司（NI）基于PXI平臺的虛擬儀器系統(tǒng)，系統(tǒng)中PXI采集測試設備安放在數據采集工作站中，主要技術指標如下表所示。序號名稱型號參數數量1機箱PXIe-10758個混合插槽、8個PXIExpress插槽、1個PXIExpress系統(tǒng)定時插槽，與PXI、PXIExpress、CompactPCI、CompactPCIExpress模塊兼容，每插槽高達1GB/s的專用帶寬和4GB/s的系統(tǒng)帶寬12控制器PXIe-81352.3GHz四核IntelCorei7-3610QE處理器，高帶寬PXIExpress嵌入式控制器，具有高達8GB/s系統(tǒng)帶寬和4GB/s插槽帶寬13模擬采集卡PXIe-43008路同步采樣模擬輸入通道，250kS/s/通道的采樣率，每通道間隔離，每通道具有可編程增益和低通濾波選項84RTD采集卡PXIe-4357用于PT100RTD的20路通道，0.09℃典型精確度，高度模式時每通道100S/s的采樣率，支持2線、3線和4線RTD25計數器PXIe-66148個32位計數器/計時器和40條雙向數字I/O線1系統(tǒng)中使用的調理模塊固定在模擬輸入箱中，調理模塊的輸出端通過NI轉接端子盒接入到NI的各種采集，調理模塊的輸入端使用防水航空插座插頭通過屏蔽線纜連接至傳感器。所述的數據處理分析部分通過網口與數據采集部分連接，因為兩個系統(tǒng)都是Windows操作系統(tǒng)，所以在數據處理分析部分上通過遠程桌面鏈接與數據采集部分連接，實現在數據采集部分上對數據回放，處理分析，將整個功能都集中在數據采集部分上，簡化了整個流程。本專利提出的數據采集工作站與上述內容相比有幾個創(chuàng)新點：一是測試信號每通道使用屏蔽線纜和一套插拔式航插，可靠性高；二是通道多，能同時采集64路模擬信號、40路RTD信號、8計數器信號，還具備32路數字開關信號的輸入輸出能力；三是64路模擬信號能夠實現同步采集，便于分析試驗數據；四是通過信號調理，可將4-20mA、0-50mA、0-100mA、0-200mA、0-400mA信號均轉換為0-10V信號，輸入到采集卡，具有通用性；五是柜體采用抽屜式結構，模擬量輸入接口箱、RTD和開關量輸入接口箱均可抽出，方便維護；六是采集卡均采用美國NI公司PXI平臺產品，采用模塊化的結構，具有可擴展性；七是模擬采集卡具有250kS/s/通道的采樣率，每通道間隔離，每通道具有可編程增益和低通濾波選項，RTD采集卡具有0.09℃典型精確度，高度模式時每通道100S/s的采樣率，采樣率高和采樣精度高。本實用新型要求保護范圍不限于上述實施例。當前第1頁1 2 3