CN2804817Y - 基于pc104体系嵌入式铁路称重设备 - Google Patents

基于pc104体系嵌入式铁路称重设备 Download PDF

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CN2804817Y CN 200520015726 CN200520015726U CN2804817Y CN 2804817 Y CN2804817 Y CN 2804817Y CN 200520015726 CN200520015726 CN 200520015726 CN 200520015726 U CN200520015726 U CN 200520015726U CN 2804817 Y CN2804817 Y CN 2804817Y
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佟祥国
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Abstract

本实用新型公开了一种基于PC104体系嵌入式铁路称重设备，包括电源、上位机、传感器、信号调理板，还包括PC104嵌入式系统，所述嵌入式系统包括集成有内存、串口、并口、显卡的主板和AD采集卡，所述AD采集卡底座插针嵌入所述主板，所述信号调理板的插接件与AD采集卡相连，所述信号调理板还外接传感器，所述上位机与所述嵌入式系统连接，所述嵌入式系统、电源和信号调理板集成在一个机箱内。本实用新型采用嵌入式系统，把信号实时采集、处理部分与数据库管理及人机界面部分分开，提高了采样、处理部分程序的可靠性，而不增加上位机的负担，减少了底层维护工作量，对环境适应能力比工控机更强，便于安装、调试及维护。

Description

基于PC104体系嵌入式铁路称重设备
技术领域
本实用新型涉及一种称量装置，特别是涉及一种铁路称重设备。
背景技术
铁路称重设备通常是对传感器输出的信号依次进行信号调理、A/D转换、数据采集、数据分析和数据管理，见图1。现有的铁路称重设备，A/D转换由A/D采集卡实现，数据采集、数据分析及数据管理由工业控制计算机(简称工控机)和上位机来实现，见图2。工控机的主要特点是兼容性好，可扩展性强，通常面向一般的工业应用，但其也存在以下缺点：
(1)用同一台工控机一边要进行实时的采样，一边要进行数据分析处理，同时要实现人机界面、数据库管理，对于一台工控机的任务量过多，同时数据管理部分要求有良好的人机界面，用同一台工控机实现数据采集与数据管理难以达到良好的效果。
(2)A/D转换、数据采集、数据分析需要测试现场完成，原始数量较大，不便于传输。
(3)体系结构复杂，故障点多，系统中有一个组成部件出故障整个系统就会瘫痪，在以前的使用过程中经常出现硬盘损坏、CPU风扇损坏导致CPU烧坏、内存接触不良等状况。
(4)测试现场环境通常比较复杂，例如测试现场振动大、粉尘多、温度变化范围大、供电电源不稳定等因素，使用工控机故障率较高。
发明内容
为了克服现有铁路称重设备使用工控机的不足，本实用新型提供一种基于PC104体系的嵌入式铁路称重设备。
本实用新型的技术方案是：
一种基于PC104体系嵌入式铁路称重设备，包括电源、上位机、传感器、信号调理板，还包括PC104嵌入式系统，所述嵌入式系统包括集成有内存、串口、并口、显卡的主板和AD采集卡，所述AD采集卡底座插针嵌入所述主板，所述信号调理板的插接件与AD采集卡相连，所述信号调理板还外接传感器，所述上位机与所述嵌入式系统连接，所述嵌入式系统、电源和信号调理板集成在一个机箱内。
所述信号调理板具有16个通道性能一致的信号调理电路，外接16只传感器。
所述传感器接入信号通道箱的不同通道，信号通道箱接入嵌入式系统主机的信号调理板的对应通道。
所述信号通道箱是用两条各具有80个高低位的接线端子焊接在通道电路板上，固定安装在铝壳内。
本实用新型的有益效果是：
(一)采用嵌入式系统的优点：
1)把信号实时采集、处理部分与数据库管理及人机界面部分分开，提高采样、处理部分程序的可靠性，而不增加上位机的负担。
采用PC104这种体系结构，把有实时性要求的工作由嵌入式系统部分独立完成，所有的硬件资源(CPU时间、内存)全部用于数据采集和处理，保证可靠、连续的采样。上位机的所有资源都可用于数据库管理和人机界面，没有实时性要求，即使在称重的同时进行数据库查询等大量使用CPU时间的工作时也不会对称重有任何影响。
2)嵌入式部分独占CPU，可以使用多种高级算法，提高数据处理质量。
采用嵌入式系统来独立处理数据运算工作，整个系统的资源都可以由数据采集、处理程序调度，可以完全控制并充分利用所有的系统资源来完成数据采集、处理工作，提高数据采集、处理过程的能控性，提高系统的可靠性。
3)提高采样、处理部分硬件可靠性，减少底层维护工作量。
采用嵌入式系统结构的铁路衡器，底层核心的数据采集、处理部分由嵌入式系统部分完成，这一部分的软、硬件比工控机更健壮，不会感染病毒，系统不会崩溃，系统软件部分通常是不需要维护的。而上位机部分仅提供界面与数据管理，与底层硬件无关，与普通计算机的功能没有区别，只要有一定的计算机基础的人员都可以做维护。
4)对环境适应能力比工控机更强。
嵌入式系统的设计尽可能减少机械部件，减少插接件，提高机械部分的可靠性。嵌入式系统采用电子盘取代机械式硬盘，一方面对振动的适应能力加强，同时降低系统的功耗。嵌入式的组件，如内存、串口、并口、显卡等全部集成在主板上，尽可能减少插接件，提高了系统对粉尘和振动的适应能力。
嵌入式系统的功耗比工控机小的多，系统散热量小，不需要风扇。另外，嵌入式系统的功耗低，对电源部分的压力小，在电源部分的设计过程中可以更多的考虑对输入电压(市电)的适应能力而不必过多的顾及电源的转换效率，使电源部分对输入电压的适应能力更强。
5)便于安装、调试及维护。
嵌入式系统、电源、信号调理几部分都集成到一个1U机箱内，体积小，重量轻，便于携带、安装、调试。
(二)采用独立通道信号调理板的优点：
将各个传感器通道的信号分开，每个传感器的信号都可以独立获取，使得信息量更大，便于提取有效特征信息，数据处理过程更灵活，可以达到更好的处理效果，而且接线灵活，方便维护。
附图说明
图1是计量称重设备结构组成图
图2是现有铁路称重设备方框图；
图3是本实用新型铁路称重设备方框图；
图4是信号调理板一个通道的电路原理图；
图5是本实用新型安装和连线结构图。
图中：1-传感器  2-信号调理板  3-A/D采集卡  4-工控机  5-嵌入式系统6-上位机  7-5V电源  8-15V电源  9-10V电源  10-显示器接口11-电源插座  12-COM1  13-COM2  14-电源开关  15-键盘接口16-鼠标接口
CH00～CH15-16路信号通道
L1-显示器线  L2-AC220V电源线  L3-串口1线  L4-串口2线
L5-键盘鼠标线  L6-5V电源线  L7-15V电源线  L8-16路信号线
具体实施方式
如图1所示，计量称重设备通常是将传感器传输的信号依次进行信号调理、A/D转换、数据采集、数据分析和数据管理。
如图2所示，现有铁路称重设备主要包括传感器1、信号调理板2、A/D采集卡3和工控机4。其中，A/D采集卡3实现A/D转换，工控机4主要实现数据采集、数据分析和数据管理等功能。
如图3所示，本实用新型基于PC104体系嵌入式铁路称重设备主要包括传感器1、信号调理板2、嵌入式系统5和上位机6。其中，嵌入式系统5实现A/D转换、数据采集、数据分析三部分功能，上位机6提供界面与数据管理。
本实用新型采用的嵌入式系统采用PC104体系的产品，主要参数如下：
CPU板：300MHzCPU 128M内存  32-128M电子盘可选
ADT800  AD采集卡：16通道  精度16位  采样率100KHz(用于轨道衡)
ADT650  AD采集卡：16通道  精度12位  采样率100KHz(用于超偏载)
图4是本实用新型产品中信号调理板一个通道的电路，可以根据一个通道的电路原理图进行制版。本实用新型产品的信号调理部分是与AD采集卡相连的信号调理板，设计为16个通道性能一致的信号调理电路，可外接16只传感器，实现每个通道独立进行信号采集和处理。信号调理电路的滤波和放大电路，选用的是美国AD公司的AD620，共模抑制比高、精度高。滤波器采用有源低通滤波电路加端口元件低通滤波，用于消除称重传感器输出信号包含的高频干扰成分，同时加装有增益调整的电位器，以确保16路性能的一致性。
如图5所示，是本实用新型的安装和连线结构图。在-个1U机箱18内集成有嵌入式系统5、信号调理板2和三个电源7、8、9。1U机箱上分设有显示器10、COM1、COM2、键盘15、鼠标16接口及电源插座11和电源开关14，还设有CH00～CH15共16路信号通道。其中，嵌入式系统采用的是SCM7020主板和ADT650采集卡。1U机箱内各部件用L1：显示器线，L2：AC220V电源线，L3：串口1线，L4：串口2线，L5：键盘鼠标线，L6：5V电源线，L7：15V电源线，L8：16路信号线进行连接。
J1线号表：
1：Vin00    2：Vin08
3：Vin01    4：Vin09
5：Vin02    6：Vin10
7：Vin03         8：Vin11
9：Vin04         10：Vin12
11：Vin05        12：Vin13
13：Vin06        14：Vin14
15：Vin07        16：Vin15
17：AGND         18：AGND
19：Ref+         20：Ref-
21：Vout0        22：Vout1
23：Vout2        24：Vout3
25：AGND         26：AGND
KBMS1线号表：
1：音频输出  2：音频-  3：复位控制  4：鼠标数据  5：键盘数据  6：键盘时钟  7：地  8：+5V  9：NC  10：鼠标时钟
JOUT线号表：
1：CH00    20：CH01
2：CH02    21：CH03
3：CH04    22：CH05
4：CH06    23：CH07
5：CH08    24：CH09
6：CH10    25：CH11
7：CH12    26：CH13
8：CH14    27：CH15
9：AGND    28：AGND
10：AGND   29：AGND
当室外传感器的引线长度不够时，可使用与本实用新型配套的信号通道箱，将传感器的引线先接入信号通道箱的不同通道，再由通道箱接入嵌入式系统主机的信号调理板的对应通道。信号通道箱用两条各具有80个高低位的接线端子焊接在通道电路板上，固定安装在铝壳内。信号通道箱的线号表如下：
  线色   线号   端子JT   线号   线色   线色   线号   端子JO   线号   线色
  CH00E+   1   2   CH00S+   CH00E+   1   2   CH00S+
  CH00E-   3   4   CH00S-   CH00E-   3   4   CH00S-
  机壳   5   6   机壳   机壳   5   6   机壳
  CH01E+   7   8   CH01S+   CH01E+   7   8   CH01S+
  CH01E-   9   10   CH01S-   CH01E-   9   10   CH01S-
  CH02E+   11   12   CH02S+   CH02E+   11   12   CH02S+
  CH02E-   13   14   CH02S-   CH02E-   13   14   CH02S-
  机壳   15   16   机壳   机壳   15   16   机壳
  CH03E+   17   18   CH03S+   CH03E+   17   18   CH03S+
  CH03E-   19   20   CH03S-   CH03E-   19   20   CH03S-
  CH04E+   21   22   CH04S+   CH04E+   21   22   CH04S+
  CH04E-   23   24   CH04S-   CH04E-   23   24   CH04S-
  机壳   25   26   机壳   机壳   25   26   机壳
  CH05E+   27   28   CH05S+   CH05E+   27   28   CH05S+
  CH05E-   29   30   CH05S-   CH05E-   29   30   CH05S-
  CH06E+   31   32   CH06S+   CH06E+   31   32   CH06S+
  CH06E-   33   34   CH06S-   CH06E-   33   34   CH06S-
  机壳   35   36   机壳   机壳   35   36   机壳
  CH07E+   37   38   CH07S+   CH07E+   37   38   CH07S+
  CH07E-   39   40   CH07S-   CH07E-   39   40   CH07S-
  CH08E+   41   42   CH08S+   CH08E+   41   42   CH08S+
  CH08E-   43   44   CH08S-   CH08E-   43   44   CH08S-
  机壳   45   46   机壳   机壳   45   46   机壳
  CH09E+   47   48   CH09S+   CH09E+   47   48   CH09S+
  CH09E-   49   50   CH09S-   CH09E-   49   50   CH09S-
  CH10E+   51   52   CH10S+   CH10E+   51   52   CH10S+
  CH10E-   53   54   CH10S-   CH10E-   53   54   CH10S-
  机壳   55   56   机壳   机壳   55   56   机壳
  CH11E+   57   58   CH11S+   CH11E+   57   58   CH11S+
  CH11E-   59   60   CH11S-   CH11E-   59   60   CH11S-
  CH12E+   61   62   CH12S+   CH12E+   61   62   CH12S+
  CH12E-   63   64   CH12S-   CH12E-   63   64   CH12S-
  机壳   65   66   机壳   机壳   65   66   机壳
  CH13E+   67   68   CH13S+   CH13E+   67   68   CH13S+
  CH13E-   69   70   CH13S-   CH13E-   69   70   CH13S-
  CH14E+   71   72   CH14S+   CH14E+   71   72   CH14S+
  CH14E-   73   74   CH14S-   CH14E-   73   74   CH14S-
  机壳   75   76   机壳   机壳   75   76   机壳
  CH15E+   77   78   CH15S+   CH15E+   77   78   CH15S+
  CH15E-   79   80   CH15S-   CH15E-   79   80   CH15S-
CHXXE+：激励正    CHXXE-：激励负    CHXXS+：信号正    CHXXS-：信号负。

Claims (4)

1、一种基于PC104体系嵌入式铁路称重设备，包括电源、上位机、传感器、信号调理板，其特征在于，还包括PC104嵌入式系统，所述嵌入式系统包括集成有内存、串口、并口、显卡的主板和AD采集卡，所述AD采集卡底座插针嵌入所述主板，所述信号调理板的插接件与AD采集卡相连，所述信号调理板还外接传感器，所述上位机与所述嵌入式系统连接，所述嵌入式系统、电源和信号调理板集成在一个机箱内。
2、根据权利要求1所述的嵌入式铁路称重设备，其特征在于，所述信号调理板具有16个通道性能一致的信号调理电路，外接16只传感器。
3、根据权利要求1所述的嵌入式铁路称重设备，其特征在于，所述传感器接入信号通道箱的不同通道，信号通道箱接入嵌入式系统主机的信号调理板的对应通道。
4、根据权利要求3所述的嵌入式铁路称重设备，其特征在于，所述信号通道箱是用两条各具有80个高低位的接线端子焊接在通道电路板上，固定安装在铝壳内。
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Cited By (3)

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WO2012051937A1 (zh) * 2010-10-21 2012-04-26 北京东方瑞威科技发展有限公司 具有测偏载功能的嵌入式轨道衡称重系统
CN102928687A (zh) * 2012-09-11 2013-02-13 上海航天测控通信研究所 一种基于pc104和kvm的高集成便携式测试设备及测试方法
CN103335697A (zh) * 2013-06-04 2013-10-02 马钢控制技术有限责任公司 铁运计量标准皮重系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012051937A1 (zh) * 2010-10-21 2012-04-26 北京东方瑞威科技发展有限公司 具有测偏载功能的嵌入式轨道衡称重系统
CN102928687A (zh) * 2012-09-11 2013-02-13 上海航天测控通信研究所 一种基于pc104和kvm的高集成便携式测试设备及测试方法
CN102928687B (zh) * 2012-09-11 2015-03-11 上海航天测控通信研究所 一种运载火箭地面测发控系统的测试方法
CN103335697A (zh) * 2013-06-04 2013-10-02 马钢控制技术有限责任公司 铁运计量标准皮重系统
CN103335697B (zh) * 2013-06-04 2015-04-01 马钢控制技术有限责任公司 铁运计量标准皮重系统

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