一种电力推进系统试验数据采集工作站的制作方法

本实用新型属于数据采集及测试
技术领域：
，具体是一种电力推进系统试验数据采集工作站。
背景技术：
：为确保电力推进动力及系统能满足使用要求，一次成功装备舰船，在研究设计过程中必须要进行系统的试验验证，检验各设备的性能指标、设备与设备之间的匹配性、设备与系统间的协调一致性、系统与总体间接口的合理性等，以充分暴露、消除系统及所用设备存在的问题，保证系统技术状态良好。而要进行试验验证，首先要获取和分析试验数据。目前，主要通过陆上联调试验、系泊试验和航行试验来测试电力推进系统的各项指标，每进行一次试验均需设计一套专门的系统用于试验数据的获取与分析，且存在通道少、采样率低、采样精度低等多种问题。目前，科技论文、硕博论文、专利也没有相关的完善的、统一的关于舰船交流电力推进系统测试技术的相关规范及标准，尚不能满足先进电力推进系统的试验验证的要求。为了提高试验验证能力，确保试验的真实性、有效性，必须自主创新开展电力推进系统测试技术的研究。技术实现要素：本实用新型的目的在于针对以上情况，提供一种电力推进系统试验数据采集工作站，用于获取和分析电力推进系统试验数据，检验各设备的性能指标、设备与设备之间的匹配性、设备与系统间的协调一致性、系统与总体间接口的合理性等，以充分暴露、消除系统及所用设备存在的问题，保证系统技术状态良好。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电力推进系统试验数据采集工作站，包括传感器部分、柜体以及设于柜体内的数据采集部分和数据处理分析部分，所述的数据采集部分包括调理模块、精密电阻、PXI机箱、控制器、采集卡、KVM和网络存储硬盘，所述的数据处理分析部分包括交换机和远程工作站，所述的柜体内从上至下还分别安放有模拟量输入接口箱、RTD和开关量输入接口箱，所述的柜体前方设置有急停开关和电源开关，所述的柜体后方设置有模拟量输入接口、RTD输入接口、开关量输入接口、PDU、220V进线接口和接地端子。所述的一种电力推进系统试验数据采集工作站，其数据处理分析部分通过网口与数据采集部分连接。所述的一种电力推进系统试验数据采集工作站，其调理模块的输入端使用防水航空插座插头通过屏蔽线缆连接至传感器。所述的一种电力推进系统试验数据采集工作站，其柜体内设有可抽出的若干抽屉单元，柜体顶部有进线口，所述的进线口处安装有毛刷。所述的一种电力推进系统试验数据采集工作站，其柜体侧面下部、底部挡板均可拆卸。本实用新型的有益效果是：一是测试信号每通道使用屏蔽线缆和一套插拔式航插，可靠性高；二是通道多，能同时采集64路模拟信号、40路RTD信号、8计数器信号，还具备32路数字开关信号的输入输出能力；三是64路模拟信号能够实现同步采集，便于分析试验数据；四是通过信号调理，可将4-20mA、0-50mA、0-100mA、0-200mA、0-400mA信号均转换为0-10V信号，输入到采集卡，具有通用性；五是柜体采用抽屉式结构，模拟量输入接口箱、RTD和开关量输入接口箱均可抽出，方便维护；六是采集卡均采用美国NI公司PXI平台产品，采用模块化的结构，具有可扩展性；七是模拟采集卡具有250kS/s/通道的采样率，每通道间隔离，每通道具有可编程增益和低通滤波选项，RTD采集卡具有0.09℃典型精确度，高度模式时每通道100S/s的采样率，采样率高和采样精度高；八是工作站底部装有滑轮，具有可移动性。附图说明图1为本实用新型的系统框图；图2为本实用新型的前部视图；图3为本实用新型的背部视图；图4为本实用新型的内部视图。各附图标记为：1—KVM，2—急停开关，3—电源开关，4—抽屉单元，11—机箱，12—模拟量输入接口，13—RTD输入接口，14—开关量输入接口，15—交换机，16—PDU，17—220V进线接口，18—接地端子，23—模拟量输入接口箱，24—RTD和开关量输入接口箱。具体实施方式下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。参照图1所示，本实用新型公开了一种电力推进系统试验数据采集工作站，包括传感器部分、柜体以及设于柜体内的数据采集部分和数据处理分析部分，其中所述的传感器部分包括各种传感器、电缆及航插，用于将其转化数据采集部分可以识别的电压或电流信号，所述的数据采集部分包括调理模块、精密电阻、PXI机箱11、控制器、采集卡、KVM1和网络存储硬盘，用于采集传感器数据，并实时显示，所述的数据处理分析部分包括交换机15和远程工作站，用于分析采集后的数据，数据回放等，所述的柜体内从上至下还分别安放有PXI机箱11、模拟量输入接口箱23、RTD和开关量输入接口箱24，所述的柜体前方设置有急停开关2、电源开关3以及用户交互使用的KVM1，采集显示程序在KVM1中显示，所述的柜体后方提供各种信号的连接，包括设置有模拟量输入接口12、RTD输入接口13、开关量输入接口14、PDU16、220V进线接口17和接地端子18，以及网线和电源线等。所述的柜体内设有可抽出的若干抽屉单元4，模拟量输入接口箱、RTD和开关量输入接口箱均可抽出，便于维护，柜体顶部有进线口，所述的进线口处安装有毛刷，防止灰尘进入；所述的柜体侧面下部、底部挡板均可拆卸，方便引入外部信号线。各传感器主要参数如下表所示：对于两线差分模拟采样的通道，每通道使用两芯屏蔽线缆和一套两芯航插；对于RTD信号的模拟采样通道，每通道使用四芯屏蔽线缆和一套四芯航插；对于计数器通道，每通道使用一套两芯航插。航空插座插头为插拔式，便于接线，信号可靠性高且能有效避免接线错误和接线松动，各接口箱附近均装有足够的支架，用于外部信号线的固定，有效保证柜内接线整洁，避免接线松动。模拟量通道对各种传感器均能进行信号采集，电流采集采用不同的方式实现：对于4-20mA通用的传感器输出信号，采用通用的调理模块实现，通过调理模块将信号转换为0-10V信号；对于0-50mA、0-100mA、0-200mA、0-400mA非标的传感器输出信号，采用外接精密电阻实现，通过精密电阻将信号转换为0-10V信号，具有通用性。输入信号和精密电阻的分析如下表所示。最大输入电流（A）最大输出电压(V)电阻(Ω)最大功率(W)精度通道数电阻数量0.05102000.50.1%10100.11010010.1%10100.2105020.1%10100.4102541%1010系统采用美国国家仪器公司（NI）基于PXI平台的虚拟仪器系统，系统中PXI采集测试设备安放在数据采集工作站中，主要技术指标如下表所示。序号名称型号参数数量1机箱PXIe-10758个混合插槽、8个PXIExpress插槽、1个PXIExpress系统定时插槽，与PXI、PXIExpress、CompactPCI、CompactPCIExpress模块兼容，每插槽高达1GB/s的专用带宽和4GB/s的系统带宽12控制器PXIe-81352.3GHz四核IntelCorei7-3610QE处理器，高带宽PXIExpress嵌入式控制器，具有高达8GB/s系统带宽和4GB/s插槽带宽13模拟采集卡PXIe-43008路同步采样模拟输入通道，250kS/s/通道的采样率，每通道间隔离，每通道具有可编程增益和低通滤波选项84RTD采集卡PXIe-4357用于PT100RTD的20路通道，0.09℃典型精确度，高度模式时每通道100S/s的采样率，支持2线、3线和4线RTD25计数器PXIe-66148个32位计数器/计时器和40条双向数字I/O线1系统中使用的调理模块固定在模拟输入箱中，调理模块的输出端通过NI转接端子盒接入到NI的各种采集，调理模块的输入端使用防水航空插座插头通过屏蔽线缆连接至传感器。所述的数据处理分析部分通过网口与数据采集部分连接，因为两个系统都是Windows操作系统，所以在数据处理分析部分上通过远程桌面链接与数据采集部分连接，实现在数据采集部分上对数据回放，处理分析，将整个功能都集中在数据采集部分上，简化了整个流程。本专利提出的数据采集工作站与上述内容相比有几个创新点：一是测试信号每通道使用屏蔽线缆和一套插拔式航插，可靠性高；二是通道多，能同时采集64路模拟信号、40路RTD信号、8计数器信号，还具备32路数字开关信号的输入输出能力；三是64路模拟信号能够实现同步采集，便于分析试验数据；四是通过信号调理，可将4-20mA、0-50mA、0-100mA、0-200mA、0-400mA信号均转换为0-10V信号，输入到采集卡，具有通用性；五是柜体采用抽屉式结构，模拟量输入接口箱、RTD和开关量输入接口箱均可抽出，方便维护；六是采集卡均采用美国NI公司PXI平台产品，采用模块化的结构，具有可扩展性；七是模拟采集卡具有250kS/s/通道的采样率，每通道间隔离，每通道具有可编程增益和低通滤波选项，RTD采集卡具有0.09℃典型精确度，高度模式时每通道100S/s的采样率，采样率高和采样精度高。本实用新型要求保护范围不限于上述实施例。当前第1页1 2 3