CN219890454U - 一种用于空气压缩系统的数据采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于空气压缩系统的数据采集装置，包括：PXI机箱，包括PXI背板以及与PXI背板连接的控制器、功能模块；调理转接箱，通过电缆分别与所述PXI机箱和被测设备连接，用于所述被测设备与所述PXI机箱的连接；电源，电源与所述调理转接箱连接，用于为所述被测设备提供直流电；机柜，用于容纳上述设备。本实用新型的用于空气压缩系统的数据采集装置能够采集多种空气压缩系统重要数据，可以提供多种信号，通过匹配不同的外部接线连接不同的设备，本实用新型的用于空气压缩系统的数据采集装置体积小，便于移动，特别适合现场使用；各部件采用模块化设计，保证了系统的维护性能和扩展性能。

Description

一种用于空气压缩系统的数据采集装置

技术领域

本实用新型涉及数据采集技术领域，具体涉及一种用于空气压缩系统的数据采集装置。

背景技术

空气压缩系统主要由空气压缩机、空压机控制器、储气罐、干燥机、过滤器、输气管道、阀门组成，空气压缩系统在运行的过程中需要对空气增压装置、各个储气罐体内部的温度和压力、冷凝器冷却水流量、压缩空气洁净度等数据进行采集分析，以便进行预警和控制，提高空气压缩系统的运行效率，避免安全事故的发生。

目前行业中使用的是人工采集现场运行数据，人工监测设备运行情况，这为现场人员带来了过于繁杂的事项同时容易导致系统运行效率不高、数据记录的连续性和实时性不强。因此，有必要研究一种方案以解决上述问题。

PXI总线技术是当前数据采集领域的主流技术。用于空气压缩系统的数据采集装置是基于PXI总线技术开发的高性能设备。

目前所使用的PXI机箱中包含PXI控制器，与显示模块构成计算机操作模块，同时，PXI控制器通过总线控制PXI机箱中插装的各种PXI模块，完成各种信号的生成，包括各种数字IO、模拟IO和通信信号等。

在实际使用中，PXI模块输出的各种信号无法直接与被测设备连接，都需要经过信号调理后，转化为被测设备所要求的各种信号，最后再输出到被测设备，以保证被测设备的正常运行。

在用于空气压缩系统的数据采集装置中，PXI机箱通过专用线缆与调理转接箱相连，调理转接箱内部包含各种部件，将PXI信号调理为被测设备实际所需的各种信号。同时，调理转接箱通过接口将调理后的信号输出给被测设备。

当前使用的各种非标测试装置，按照被测设备的不同来搭建，各种测试装置技术路线、体积大小、操作方式都不一样，且由于开发时间不一，技术性能也不统一，在使用和管理上存在很大的漏洞。

不同类型的被测设备，其例行测试如出厂测试所需要的测试设备都不一样，随着产品的增加，在现场使用的测试设备越来越多，且由于各种测试设备开发的时间、技术路线的不同，各种测试设备在执行标准、体积大小、操作方法、功能性能及信号精度方面有很大的区别，不利于现场管理和使用。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种结构简单、通用性强、灵活性好的用于空气压缩系统的数据采集装置。本实用新型采用下述的技术方案：

一种用于空气压缩系统的数据采集装置，其特征在于，包括：PXI机箱、调理转接箱、电源、机柜；PXI机箱与调理转接箱连接；调理转接箱与外部被测设备连接；调理转接箱还与电源连接；

PXI机箱包括PXI背板、控制器、各种PXI模块，用于对采集的数据进行处理并发出控制指令；

调理转接箱包括多个电源模块、SCSI－68转接板、220VAC/2A交流程控开关，用于对被测设备和PXI机箱之间的信号传输进行转接；

电源与调理转接箱连接，由PXI机箱内的控制器控制，用于为被测设备提供270V直流电。

机柜，用于容纳上述设备。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述电源为N38112程控电源，与所述调理转接箱连接，由所述PXI机箱内的所述控制器进行控制，用于为所述被测设备提供270V直流电，所述电源的输出电流范围为0～5100A，电压范围为0～2250V，输出电压精度为0.05％，输出电流精度为0.1％。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述PXI机箱的机箱具有8个可扩展插槽，所述控制器安装在所述PXI背板的插槽上；所述控制器用于发送控制指令至所述功能模块和所述电源，并接收所述功能模块的测试数据，对数据进行处理和存储。

作为上述技术方案的进一步改进：

功能模块包括离散量IO模块、串行通信模块、数据采集模块；其中离散量IO模块用于实现32路隔离型三态离散量输入、32路隔离型三态离散量输出、16路输入/16路输出隔离型三态离散量输入/输出，所述串行通信模块用于提供RS232接口、RS422接口、RS485接口，所述数据采集模块用于对电流、电阻等模拟信号的采集。

各模块的接口均布置于PXI箱体的正面。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述调理转接箱内部包含多个电源模块、SCSI－68转接板、220VAC/2A交流程控开关，所述调理转接箱外部包含调理转接箱上电开关、功率开关状态指示灯、多个接口，一个市电插座，所述调理转接箱用于对所述被测设备和所述PXI机箱之间的信号传输进行转接。

PXI机箱内的控制器还与显示器、键盘、鼠标连接，显示器通过电缆中的电源适配线与市电连接，显示器还通过电缆中的显示接口信号线与PXI控制器连接，键盘、鼠标通过其自带数据线与PXI控制器连接，用以提供人机交互界面。

电缆分为系统内部电缆和外部测试电缆。

作为上述技术方案的进一步改进：

包括线缆抽屉，线缆抽屉高度为4U，安装于机柜后部，用于收纳所述电缆中的外部测试电缆。

机柜不具备前门，具备可开启的金属后门，机柜配置为1m深度。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的用于空气压缩系统的数据采集装置能够采集多种空气压缩系统重要数据，可以提供多种信号，通过匹配不同的外部接线(即对外连接件)连接不同的设备。

2、本实用新型的用于空气压缩系统的数据采集装置采用同一硬件平台，执行统一的技术标准，用户也可通过广泛的开发工具开发出多种功能的测试软件系统，通用性强，灵活性好。

3、本实用新型的用于空气压缩系统的数据采集装置体积小，便于移动，特别适合现场使用；各部件采用模块化设计，保证了系统的维护性能和扩展性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，而非对本实用新型的限制。

图1为本实用新型的数据采集装置在实施例的系统结构图；

图2为本实用新型的数据采集装置在实施例的主视结构图；

图3为本实用新型的PXI机箱在实施例的结构示意图；

图4为本本实用新型的调理转接箱在实施例的主视结构图；

图5为本实用新型的调理转接箱在实施例的后视结构图；

图6为本实用新型的调理转接箱在实施例的内部结构图；

图7为本实用新型的调理转接箱的信号处理电路图；

图中所示

1－显示器；2－线缆抽屉；3－键盘鼠标；4－PXI机箱；5－调理转接箱；6－电源；7－控制器；8－数据采集模块；9－IO模块；10－串行通信模块；11－PXI背板；12－功率开关状态指示灯；13－调理转接箱上电开关；14－接口；15－市电插座；16－离散量电源；17－传感器电源；18－调理板及风机电源；19－SCSI－68转接板；20－交流继电器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1至图7所示，一种用于空气压缩系统的数据采集装置，包括：PXI机箱4、调理转接箱5、显示器1、键盘鼠标3、电源6、线缆抽屉2；所述PXI机箱4、调理转接箱5、显示器1、键盘鼠标3、电源6、线缆抽屉2安装于机柜中；PXI机箱4通过电缆与调理转接箱5连接；PXI机箱4包括PXI背板11、控制器7和各种PXI模块，控制器7和各种PXI模块插装于PXI机箱4内的PXI背板11上，调理转接箱5包括外部部件和内部部件，内部部件均安装于所述调理转接箱5里，外部部件、内部部件、PXI模块依次电气连接。

在一具体实施例中，如图2所示，机柜中还安装有显示器1和键盘鼠标3，显示器1和键盘鼠标3与控制器7连接，用于提供人机交互界面。

在一具体实施例中，如图3所示，PXI机箱4型号为8槽PXI－1030控制机箱，其中控制器7型号为PXI－2010，应用程序在该控制器7上运行；数据采集模块8的型号为PXI－6013，该模块通过1根SCSI68屏蔽双绞线电缆与调理转接箱5背面接口连接；IO模块9的型号为PXI－5015，该模块通过1根两端为DSub－62连接器的信号线与调理转接箱5背面接口连接；串行通信模块10的型号为PXI－4031，该模块通过1根两端为DSub－78连接器的信号线与调理转接箱5背面接口连接。

PXI机箱4各接口均位于机箱箱体的正面，具体在PXI箱体设有安装板，在安装板上设有接口连接器，将各接口引出。

在一具体实施例中，如图4－图6所示，调理转接箱5箱体高度为4U，外部部件位于图中所示正面和背面；

外部部件包括：

调理转接箱上电开关13：位于调理转接箱正面，用以给调理转接箱上电，开关一端连接市电，一端连接220VAC/2A交流继电器20；

功率开关状态指示灯12：位于调理转接箱正面，用以指示各被测设备状态，各指示灯与所述SCSI－68转接板19连接。

接口14：位于调理转接箱5背面，接口14中的一个Dsub－9接口通过1根双端为Dsub－9公母头插头的信号线与电源6连接；接口14中的8个成品RIU信号接口通过单端插头为J599/20WJ35PA航空插头的信号线2根、单端插头为J599/20WJ35PC航空插头的信号线4根、单端插头为J599/20WJ64aPN航空插头的信号线2根、单端插头为JY27505E21B39PN航空插头的信号线1根与外部被测设备连接；

市电插座15：位于调理转接箱5背面，用以引入市电来为调理转接箱5供电。

内部部件包括：

离散量电源16：RSP－500－27，为被测系统离散量信号提供28V直流电源；

传感器电源17：SCXI－1093，为被测系统传感器提供15V直流电源；

转接板及风机电源18：LRS－25－24，为调理转接箱内的转接板和散热风机提供电源；

SCSI－68转接板19：TB－1068，用以搭建信号转换和转接所需的外围电路；

220VAC/2A交流继电器20：RJ1S－CL－D24，用以控制28V离散量电源输出的通断，交流继电器与SCSI－68转接板19连接，由IO模块9实现状态控制。

在一具体实施例中，如图7所示，本实用新型的信号处理电路包括(a)、(b)、(c)。图(a)为被试系统输出压力信号处理电路，此电路将电流信号转换为电阻两端电势差信号并通过放大器放大输出。图(b)为被试系统输出电阻信号处理电路，此电路将电阻信号转换为电阻两端电势差信号并通过放大器放大输出。图(c)为被试系统所需的离散量处理电路，数据采集系统通过调理转接箱5中的28V离散量电源：RSP－500－27为被试系统提供5路28V直流电压。

在一具体实施例中，其中显示器1、线缆抽屉2、键盘鼠标3、PXI机箱4、调理转接箱5、电源6沿机柜的纵向方向从上至下依次布置，其中机柜的底部设有滚轮，方便移动。

本实用新型能够采集多种空气压缩系统重要数据，可以提供多种信号，通过匹配不同的外部接线(即对外连接件)连接不同的设备。在系统软件方面，系统主要以图像化界面的方式，提供多种信号的定义、ICD数据的管理、系统管理等功能，软件界面友好、美观，配以显示器、键盘、鼠标，操作实用简便。

根据系统需求，系统主要包括用户登录、系统管理、ICD数据管理、信号测试管理等功能模块。

本实用新型采用同一硬件平台，执行统一的技术标准，用户也可通过广泛的开发工具开发出多种功能的测试软件系统，通用性强，灵活性好。本实用新型体积小，便于移动，特别适合现场使用；各部件采用模块化设计，保证了系统的维护性能和扩展性能。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种用于空气压缩系统的数据采集装置，其特征在于，包括：

PXI机箱，包括PXI背板以及与PXI背板连接的控制器、功能模块；

调理转接箱，通过电缆分别与所述PXI机箱和被测设备连接，用于所述被测设备与所述PXI机箱的连接；

电源，电源与所述调理转接箱连接，用于为所述被测设备提供直流电；

机柜，用于容纳上述设备。

2.根据权利要求1所述的用于空气压缩系统的数据采集装置，其特征在于，所述电源为N38112程控电源，与所述调理转接箱连接，由所述PXI机箱内的所述控制器进行控制，用于为所述被测设备提供270V直流电，所述电源的输出电流范围为0～5100A，电压范围为0～2250V，输出电压精度为0.05％，输出电流精度为0.1％。

3.根据权利要求2所述的用于空气压缩系统的数据采集装置，其特征在于，所述PXI机箱的机箱具有8个可扩展插槽，所述控制器安装在所述PXI背板的插槽上；所述控制器用于发送控制指令至所述功能模块和所述电源，并接收所述功能模块的测试数据，对数据进行处理和存储。

4.根据权利要求3所述的用于空气压缩系统的数据采集装置，其特征在于，所述功能模块包括：串行通信模块、数据采集模块、IO模块。

5.根据权利要求4所述的用于空气压缩系统的数据采集装置，其特征在于，所述调理转接箱内部包含多个电源模块、SCSI－68转接板、交流程控开关，所述调理转接箱外部包含调理转接箱上电开关、功率开关状态指示灯、多个接口，所述调理转接箱用于对所述被测设备和所述PXI机箱之间的信号传输进行转接。

6.根据权利要求4所述的用于空气压缩系统的数据采集装置，其特征在于，所述串行通信模块用于提供RS232接口、RS422接口、RS485接口。

7.根据权利要求4所述的用于空气压缩系统的数据采集装置，其特征在于，所述数据采集模块用于对电流、电阻的模拟信号采集。

8.根据权利要求4所述的用于空气压缩系统的数据采集装置，其特征在于，所述IO模块，用于实现32路隔离型三态离散量输入、32路隔离型三态离散量输出、16路输入/16路输出隔离型三态离散量输入/输出。

9.根据权利要求1－8任意一项所述的用于空气压缩系统的数据采集装置，其特征在于，还包括电缆，电缆分为系统内部电缆和外部测试电缆。

10.根据权利要求9所述的用于空气压缩系统的数据采集装置，其特征在于，还包括线缆抽屉，线缆抽屉高度为4U，安装于机柜后部，用于收纳所述电缆中的外部测试电缆。