CN203217749U - 采用WiFi的巴克豪森无损检测系统 - Google Patents

采用WiFi的巴克豪森无损检测系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种采用WiFi的巴克豪森无损检测系统，主要用于检测钢轨应力。前端检测单元用来完成无损检测信号的采集；信号调理模块将DSP数据处理单元输出的激励信号进行滤波和放大，然后输入到前端检测单元；信号调理模块对前端检测单元检测到的信号滤波和放大，然后通过A/D接口输入给DSP数据处理单元；DSP数据处理单元对信号调理模块输入的数据再次进行处理并将处理后的数据输入到嵌入式ARM处理模块；嵌入式ARM处理模块用于构建整个检测装置的操作界面；WiFi无线通讯模块与远程服务器和便携式WiFi终端设备远程数据交互。该系统提供一种结合WiFi无线技术的智能化、网络化的巴克豪森无损检测系统。

Description

采用WiFi的巴克豪森无损检测系统
技术领域
本实用新型涉及一种结合WiFi无线技术的巴克豪森无损检测装置。
背景技术
近年来，高速铁路在我国得到了飞速的发展，而作为火车提速的关键设备——无缝钢轨，具有行车平稳、提速、节约、延长设备的使用寿命和行车平稳等优点，在轨道铺设中已经得到了广泛的应用，无缝钢轨已经成为未来钢轨发展的趋势。由于无缝线路的钢轨很长，在环境外力等其他因素影响下，极易造成轨道弯曲变形从而造成胀轨跑道的可能性，严重的情况下还可能导致铁轨断裂，导致列车脱轨，影响行车安全。针对这一现象必须采取一定的检测措施，来预防此类状况的发生。
传统的检测装置有很多，现代检测系统的设计思想是：要完全适应现代检测设备的需求；满足工业常用标准信号的远程传输；要在复杂、多变、恶劣的现场环境下安全稳定地运行。为了适应检测环境的多样性、多变性和复杂性，将有线与无线网络技术结合是检测设备的发展趋势，这也推动了物联网技术在工业现场测控领域的发展。
实用新型内容
本实用新型针对现有无损检测装置采用有线数据传输的局限性，提供一种结合WiFi无线技术的智能化、网络化的巴克豪森无损检测系统。
为了实现以上目的，本实用新型的技术方案如下：采用WiFi的巴克豪森无损检测系统，包括前端检测单元、信号调理模块、DSP数据处理单元、嵌入式ARM处理模块、WiFi无线通讯模块、便携式WiFi终端设备和远程服务器；
其中，前端检测单元用来完成无损检测信号的采集；信号调理模块将DSP数据处理单元输出的激励信号进行滤波和放大，然后输入到前端检测单元；信号调理模块对前端检测单元检测到的信号滤波和放大，然后通过A/D接口输入给DSP数据处理单元；DSP数据处理单元对信号调理模块输入的数据再次进行处理并将处理后的数据输入到嵌入式ARM处理模块；
嵌入式ARM处理模块用于构建整个检测装置的操作界面，并完成最终检测数据的图形化显示以及负责与WiFi无线通讯模块的数据交互；
WiFi无线通讯模块与远程服务器以及便携式WiFi终端设备之间进行无线数据交互，WiFi无线通讯模块内部运行Web控制网页。
所述的前端检测单元包括激励线圈、磁轭、钢轨、接收线圈；激励线圈缠绕在磁轭上，激励线圈通过磁轭磁化钢轨，接收线圈接收钢轨磁化信号。
由DSP产生的激励信号，经过信号调理电路处理之后，经过激励线圈，产生电磁场，激励线圈缠绕在磁轭上，通过磁轭磁化钢轨，因为钢轨所受的应力不同，因而磁化磁场也不一样，接收线圈用于接收不同磁化磁场下的钢轨磁化信号，将其转换为电信号之后输入给信号调理模块，信号处理之后输入到后端DSP、ARM模块进行数据分析处理，得出检测结果，并通过WiFi的方式，将检测结果实时传回后台服务器或便携式控制终端。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：弥补了传统无损检测装置采用有线数据传输的局限性，实现了检测装置的智能化、网络化，更能适应检测环境的多样性、多变性和复杂性；特别适合在恶劣的、工作人员不易达到或不易久呆的工业现场环境中使用，能够与有线网络实现无缝连接。
附图说明
图1为本实用新型系统的总体示意图；
图2为本实用新型一个具体实例方框示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述。
本实用新型研究的是一款结合WiFi无线技术的无线化、网络化、智能化的无损检测装置，一方面可以远程控制现场无损检测设备进行数据采集与分析，得出检测结果并图形化显示，同时通过WiFi无线技术将检测结果发回远端后台，后台同步显示并保存检测结果，以便后续查询，在检测的过程当中，能够实时的实现检测参数的在线升级，以便达到更好的检测目标，同时，如果工业现场设备发生故障，能够及时的完成在线报警；另一方面，可以通过无线WiFi的方式与便携式WiFi手持终端设备相连接，实现无线WiFi方式控制无损检测设备、检测参数的无线升级、设备故障以及检测结果的同步显示和存储。
结合WiFi无线技术的无损检测设备，包括前端检测单元、信号调理电路、DSP数据处理单元、嵌入式ARM处理模块、WiFi无线通讯模块、便携式WiFi终端设备和远程服务器。
工作原理如下，前端检测单元在收到激励信号后开始工作，激励信号送给磁化线圈，对待测铁轨进行磁化。检测线圈作为设备的传感器来使用，将感应到的磁信号转换为电压信号。
信号调理电路对DSP输出的正弦激励信号进行硬件滤波和放大，处理后输入到前端检测单元。检测线圈产生的电压信号，经过信号调理电路实现信号的硬件滤波和放大，通过A/D接口输入给DSP数据处理单元。
DSP通过串口从嵌入式ARM处理模块收到检测命令后，软件产生正弦激励信号通过D/A接口传输给信号调理电路。同时，从A/D接口接收信号调理电路传输回来的检测信号，处理后通过串口传输给嵌入式ARM处理模块。
嵌入式ARM处理模块，响应现场检测命令或者通过串口从无线WiFi模块接收远程检测命令，通过串口将检测命令发送给DSP数据处理单元。检测完成后，从DSP数据处理单元接收检测数据，处理后通过LCD实现图形化显示，并实时把检测结果通过无线WiFi模块发送回后台服务器。同时，远程响应后台服务器的检测参数升级、故障报警。
WiFi无线模块用于完成与便携式WiFi终端设备以及远程后台的数据交互，并通过串口与嵌入式ARM处理模块进行数据通信。
便携式WiFi终端设备通过无线WiFi的方式与无损检测设备相连，实现无线数据交互。后台服务器选取一台性能稳定的PC机，运行上位机软件。整个系统实现巴克豪森无损检测装置的无线化、网络化、智能化控制。
WiFi无线通讯模块用于实现无损检测装置与远程后台以及本地WiFi手持终端设备之间的无线数据交互，并在模块内部运行Web控制网页；
便携式WiFi手持终端设备可访问运行在WiFi无线通讯模块内部Web控制网页，实现无线WiFi方式控制无损检测设备、检测参数的无线升级、设备故障以及检测结果的同步显示和存储；
远程后台通过访问远程Web控制网页，实现无损检测装置的远程控制、检测参数的在线升级、设备故障的远程报警、检测结果的远程同步显示和存储。

Claims (2)

1.采用WiFi的巴克豪森无损检测系统，其特征在于：包括前端检测单元、信号调理模块、DSP数据处理单元、嵌入式ARM处理模块、WiFi无线通讯模块、便携式WiFi终端设备和远程服务器；
其中，前端检测单元用来完成无损检测信号的采集；
信号调理模块将DSP数据处理单元输出的激励信号进行滤波和放大，然后输入到前端检测单元；
信号调理模块对前端检测单元检测到的信号滤波和放大，然后通过A/D接口输入给DSP数据处理单元；
DSP数据处理单元对信号调理模块输入的数据再次进行处理并将处理后的数据输入到嵌入式ARM处理模块；
嵌入式ARM处理模块用于构建整个检测装置的操作界面，并完成最终检测数据的图形化显示以及负责与WiFi无线通讯模块的数据交互；
WiFi无线通讯模块与远程服务器以及便携式WiFi终端设备之间进行无线数据交互，WiFi无线通讯模块内部运行Web控制网页。
2.根据权利要求1所述的采用WiFi的巴克豪森无损检测系统，其特征在于：所述的前端检测单元包括激励线圈、磁轭、钢轨、接收线圈；激励线圈缠绕在磁轭上，激励线圈通过磁轭磁化钢轨，接收线圈接收钢轨磁化信号。
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