对模拟板进行故障检测的方法及其相关产品与流程

1.本公开一般涉及设备的故障检测技术领域。更具体地，本公开涉及一种对用于数据采集的模拟板进行故障检测的方法、用于数据采集的模拟板、用于对数据采集的模拟板进行故障检测的设备、计算机可读存储介质及用于数据采集的采集系统。


背景技术：

2.数据采集系统通常利用探测器对例如x射线等入射光的透射参数进行检测，并根据测试结果做出相应判断和执行，也可以利用检测用工业相机对物体的表面参数进行检测，并根据测试结果做出相应判断和执行。除此之外，也可以对其他信号进行检测，并根据测试结果执行上述的判断和相关操作。对于线性探测器，一般其长度仅为几厘米，像素为2.5mm/1.6mm/0.8mm/0.4mm/0.2mm/0.1mm/0.05mm。在安检机或分选装置中，尤其是大型分选设备或选矿机，为保证分选的产量需求，需要几个、几十个甚至几百个线性探测器级联，以能够在同一时刻对一个较大宽度范围内的物体进行检测识别。因此，这样的数据采集系统包括多个级联的探测器。
3.现有的数据采集系统通常是由一块数字板和若干块模拟板组成，数字板和多块模拟板可以按照直线、u 型、l 型等方式排列形成不同长度、不同分辨率、单/双能的线扫描相机，其可用于行李、食品的安全检查以及轮胎、铸造件、管道焊缝的缺陷检测，还可用于垃圾分类和工业 ct 等，尤其适用于高速在线检测等场合。图1中示例性的示出了一种x射线数据采集系统，其是采用一块数字板卡和若干块模拟板卡按照l 型方式排列而成的l型相机，每块模拟板卡的探测器正对x射线源，以保证 x 射线垂直入射，所有模拟板卡呈 l 型排列，数字板卡可视情况安装在由模拟卡组成的线阵的内部或外部，该方案可用于行李安全检查等领域。
4.数据采集系统中的模拟板通常包括多个功能模块，各个功能模块串联连接时可以依次转发指令与数据。对这些功能模块进行故障检测可以保证模拟板卡的正常数据处理，从而可以保证数据采集系统的正常运行，但是目前没有一种设备和方法可以对其故障点进行快速、准确的检测。
5.有鉴于此，亟需提供一种对用于数据采集的模拟板进行故障检测的方法、用于数据采集的模拟板、对用于数据采集的模拟板进行故障检测的设备、计算机可读存储介质及用于数据采集的采集系统，其可以快速、准确地定位到模拟板的故障点，从而可以快速、准确地定位采集系统的故障点。


技术实现要素：

6.为了至少解决如上所提到的一个或多个技术问题，本公开在多个方面中提出了一种对用于数据采集的模拟板进行故障检测的方法、用于数据采集的模拟板、对用于数据采集的模拟板进行故障检测的设备、计算机可读存储介质及用于数据采集的采集系统。
7.在第一方面中，本公开提供一种对用于数据采集的模拟板进行故障检测的方法，
其中所述模拟板包括多个功能模块和多个检测开关，所述方法包括：控制所述检测开关执行预设切换，以便将所述待检测的功能模块接入至对应的传输通路中；向接入至所述对应的传输通路中的功能模块输入关联的测试数据，以获得所述待检测的功能模块的测试结果，其中所述测试结果用于判断所述待检测的功能模块是否存在故障；以及通过所述对应的传输通路输出所述测试结果，以便基于所述测试结果确定所述待检测的功能模块是否存在故障。
8.在第二方面中，本公开还提供一种用于数据采集的模拟板，包括：多个功能模块，其中每个功能模块操作于执行所述模拟板的对应功能；多个检测开关，其中每个检测开关与对应的功能模块连接，并且在所述模拟板的故障检测中，操作于通过执行预设切换来将待检测的功能模块接入至对应的传输通路中；以及输入输出接口，其操作于向待检测的功能模块输入关联的测试数据，并且通过对应的传输通路输出所述待检测的功能模块的测试结果，以便基于所述测试结果确定待检测的功能模块是否存在故障。
9.在第三方面中，本公开还提供一种对用于数据采集的模拟板进行故障检测的设备，包括：处理器；以及存储器，其存储有对用于数据采集的模拟板进行故障检测的程序指令，当所述程序执行由处理器执行时，使得实现根据前述任一实施例所述的方法。
10.在第四方面中，本公开还提供一种对用于数据采集的模拟板进行故障检测的计算机可读存储介质，其存储有对用于数据采集的模拟板进行故障检测的程序指令，当所述程序执行由处理器执行时，使得实现根据前述任一实施例所述的方法。
11.在第五方面中，本公开还提供一种用于数据采集的采集系统，包括：多个根据前述任一实施例所述的模拟板，多个所述模拟板通过各自的输入输出接口以串联的方式进行连接，以实现逐级通信；以及上位机，其包括： 上位机通信接口，其操作于与多个所述模拟板中的第一模拟板通信连接，以便实现与多个所述模拟板的通信交互；上位机处理器，其操作于经由所述上位机通信接口对多个所述模拟板进行控制并且对所述模拟板采集到的数据进行数据处理；以及图形用户接口，其操作于经由所述上位机处理器的控制来图形显示关于模拟板的相关信息和数据的处理结果。
12.通过如上所提供的对用于数据采集的模拟板进行故障检测的方法、用于数据采集的模拟板、对用于数据采集的模拟板进行故障检测的设备、计算机可读存储介质及用于数据采集的采集系统，其可以快速且准确的定位到模拟板的故障点，从而可以快速且准确的定位采集系统的故障点，由此本方案解决了目前无法对模拟板以及采集系统进行准确、快速的故障检测的问题。
附图说明
13.通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：图1是采用模拟板与数字板级联的数据采集系统的结构示意图；图2示出了一种用于数据采集的采集系统的结构示意图；图3示出了根据本公开实施例的采集系统的结构示意图；图4示出了根据本公开一实施例的对用于数据采集的模拟板进行故障检测的方法
的示意流程图；图5示出了根据本公开一实施例的对用于数据采集的模拟板进行故障检测的方法的示意流程图；图6是根据本公开实施例的用于数据采集的模拟板的结构示意图；图7是根据本公开实施例的对用于数据采集的模拟板进行故障检测的设备的结构框图；图8示出了根据本公开实施例的采集系统的结构示意图；图9a-9c是根据本公开一些实施例所提供的故障检测界面示意图。
具体实施方式
14.下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
15.应当理解，本公开的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
16.还应当理解，在此本公开说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而并不意在限定本公开。如在本公开说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本公开说明书和权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
17.下面结合附图来详细描述本公开的具体实施方式。为了清楚描述本公开实施例的方案，此处先结合图2来对用于数据采集的采集系统的基础结构和原理进行说明。
18.图2中示出了模拟板中的多个功能模块串联连接的结构。如图2中所示，采集系统200可以包括模拟板201和上位机202，模拟板201可以包括依次连接的三个功能模块，该三个功能模块可以为图中所示的第一功能模块210、第二功能模块211和探测模块212。其中，探测模块212可以用于探测入射光（如x射线），并获取相关的数据（例如x射线数据），第二功能模块211和第一功能模块210可以依次对数据进行处理，并将处理后的信号传输至上位机202进行进一步分析处理。
19.在采集系统200中，第一功能模块210可以与线路4和线路5连通，第二功能模块211可以与线路1和线路4连通，探测模块212可以与线路1连通，通过该连接可以使探测模块212、第二功能模块211、第一功能模块210和上位机202接入至用于进行数据采集的正常工作通路。
20.第一功能模块210和第二功能模块211的功能可以根据采集系统200的数据处理方式具体设定，例如第一功能模块210可以包括可以进行数据控制和处理的处理器模块，该处理器模块可以采用例如fpga模块，进一步，其可以采用带有高速串行收发器的fpga模块，通过该模块可以进行快速的数据处理及控制。第二功能模块211可以包括模数转换模块（adc模块），而探测模块212可以包括探测器。
21.当第一功能模块210包括fpga模块、第二功能模块211包括adc模块，并且探测模块212包括探测器时，在进行数据采集时，探测器可以接收入射光，并将其转化为微弱的电流信号以及对电流信号进行积分形成电压信号，然后可以通过adc模块对其数字化，形成载有数据的数字信号。接着，fpga模块可以对数字化后的数据进行处理，从而得到被测信号的原始数值。进一步，fpga模块可以将处理后的数据以数据包的形式传输至上位机202，上位机202在接收到模拟板传输的数据后，可以对其进一步处理。
22.另外，模拟板201也可以接收上位机202下发的各种指令（例如模拟板的故障测试指令和数据采集指令），模拟板201在接收到上位机202下发的指令后，可以根据其执行故障检测和数据采集等操作。
23.可以理解的是，此处的采集系统200的结构仅仅是示例性的而非限制性的，根据不同的需求，本领域技术人员可以选用不同数目（例如2个、4个或5个）和不同功能的功能模块。另外，模拟板201中的各个功能模块也可以并行连接。进一步，本采集系统除可以用于采集上述的例如x射线的光信号数据外，还可以用于其他类型的数据采集，例如振动数据、压力数据以及温度数据中的一种或多种。
24.图3中进一步示出了对图2中的采集系统200进行改进的用于进行本公开故障检测的采集系统300，其中与采集系统200中相同或相似的结构可以参照前文中关于图2的描述，此处不再赘述。
25.如图3中所示，其中的模拟板301除了包括第一功能模块310、第二功能模块311和探测模块312外，还可以包括多个检测开关。基于不同的应用场景，检测开关的数目可以与功能模块的数目相等或不等（例如少于或多于功能模块的数目），图3中示例性的示出了检测开关和功能模块数目相等的情况，即包括第一检测开关313和第二检测开关314，第一功能模块310连接第一检测开关313，第二功能模块311中连接第二检测开关314。
26.为了使功能模块连接测试数据源以进行故障检测，除探测模块312外的其他每个功能模块还可以包括第三条线路。如图3中所示，第一检测开关313和第二检测开关314均可以包括一个不动端和一个动端，其不动端可以连接在对应功能模块的靠近上位机的线路上，其动端可以在功能模块对应的另外两条线路之间切换连接，以实现传输通路的切换。
27.如图3中所示，与第一功能模块310对应的第三条线路为线路3，该线路的一端用于连接第一测试数据源315，第一检测开关313的不动端可以连接线路5，其动端可以在线路4和线路3之间切换连接，从而切换传输通路。与第二功能模311块对应的第三条线路为线路2，该线路2的一端用于连接第二测试数据源，第二检测开关314的不动端可以连接线路4，其动端可以在线路1和2之间切换连接，从而切换传输通路。此时检测开关可以选用单刀双掷开关。
28.图4示出了根据本公开一实施例的对用于数据采集的模拟板进行故障检测的方法400的示意流程图。
29.如图4中所示，方法400可以包括在步骤s401处，控制检测开关执行预设切换，以便将待检测的功能模块接入至对应的传输通路中。下面本公开以图3所示的采集系统300为例来说明功能模块接入至对应的传输通路的方法。为描述采集系统300的工作原理，图中还示出了第一数据源315和第二测试数据源316。
30.对于第一功能模块310，可以控制第一检测开关313连通线路3和5（如图3中实线所
示的连接关系），第二检测开关2连通线路1和4或连通线路2和4（如图3中实线所示的连接关系），即此时对其动端的位置不作限制，从而使第一功能模块310接入至由线路3和5构成的第一传输通路中。
31.对于第二功能模块311，可以控制将第一检测开关313连通线路4和5（如图3中虚线所示的连接关系），第二检测开关2连通线路2和4，从而使第二功能模块311接入至由线路2、4和5构成的第二传输通路中。
32.当第一功能模块310包括处理器模块时，第一测试数据源315可以为device test测试数据源；当第二功能模块311包括处理器模块时，第二测试数据源316可以为asic test测试数据源。asictest测试数据源和devicetest测试数据源具有人工预设的特性，将该两种数据作为测试数据时，上位机302可以准确辨别测试数据的正确性，从而可以准确判断第一功能模块310和第二功能模块311是否故障。
33.对于探测模块312，可以控制将第一检测开关313连通线路4和5，第二检测开关314连通线路1和4，从而使探测模块312接入至由线路1、4和5构成的第三传输通路中。
34.为了便于控制简单，可以预先设置对各个功能模块进行故障检测的工作模式并配置相应的模式指令，从而可以通过模式指令来控制执行用于进行故障检测的线路切换操作。如图3中所示的模拟板301，可以设置三个工作模式，其中第一工作模式用于对第一功能模块310进行线路切换（对应第一模式指令），第二工作模式用于对第二功能模块311进行线路切换（对应第二模式指令），第三工作模式用于对探测模块312进行线路切换（对应第三模式指令）。
35.基于此，模拟板301可以接收用于控制多个检测开关执行预设切换的模式指令，其中不同的模式指令对应于不同的预设切换，并根据模式指令来控制多个检测开关的切换，以便将待检测的功能模块接入至对应的传输通路中。
36.在图3所示的实施例中，模拟板301响应于接收到检测第一功能模块310的第一模式指令，可以控制第一检测开关313和第二检测开关314执行第一预设切换，以便将第一功能模块310接入至第一传输通路中。此处的第一预设切换可以为使第一检测开关313连通线路3和5，使第二检测开关314连通线路2和4或者连通线路1和4。此时，可以向第一功能模块310输入第一测试数据，以获得第一功能模块310的第一测试结果。另外，可以通过第一传输通路输出第一测试结果，以便基于该第一测试结果确定第一功能模块310是否存在故障。
37.同理，模拟板301响应于接收到检测第二功能模块311的第二模式指令，可以对第一检测开关313和第二检测开关314执行第二预设切换，以便将第二功能模块311接入至第二传输通路中。此处的第二预设切换可以为使第一检测开关313连通线路4和5，使第二检测开关314连通线路2和4。此时，可以向第二功能模块311输入第二测试数据，以获得该第二功能模块311的第二测试结果。另外，通过第二传输通路输出第二测试结果，以便基于该第二测试结果确定第二功能模块311是否存在故障。
38.可以理解的是，在模拟板的多个功能模块串联时，可以使第一功能模块和第二功能模块连续执行，例如对于图3中所示的模拟板301，可以在执行第一功能模块310的故障检测并确定其正常后，直接执行第二功能模块311的故障检测。在图3所示的实施例中，上述模式指令可以通过采集系统中的上位机302在各个功能模块中逐级发送。如图3中所示，多个功能模块还可以包括用于通过探测来采集数据的探测模块312，此时上述模式指令还可以
包括第三模式指令。模拟板301响应于接收到检测探测模块312的第三模式指令，对第一检测开关313和第二检测开关314执行第三预设切换，以便将探测模块312接入至第三传输通路中。此处的第三预设切换可以为使第一检测开关313连通线路4和5，第二检测开关314连通线路1和4。此时，可以控制探测模块312采集数据，并根据采集的数据确定探测模块312是否发生故障。
39.在描述完功能模块接入至对应的传输通路的方法后，现在继续回到图4。在步骤s402处，方法400可以向接入至上述对应的传输通路中的功能模块输入关联的测试数据，以获得待检测的功能模块的测试结果，其中测试结果可以用于判断待检测的功能模块是否存在故障。例如，当第一功能模块310接入至第一传输通路时，可以向其输入第一测试数据，当第二功能模块311接入至第二传输通路时，可以向其输入第二测试数据。当探测模块312接入至第三传输通道时，采集数据。
40.接着，在步骤s403处，方法400可以通过对应的传输通路输出上述测试结果，以便基于该测试结果确定待检测的功能模块是否存在故障。在一个实施例中，可以通过对应的传输通路向与模拟板直接或间接连接的上位机输出上述测试结果，以便上位机基于测试结果确定待检测的功能模块是否存在故障。此处的对应的传输通路可以为与各个功能模块对应的传输通路，例如与上述第一功能模块310对应的第一传输通路，与第二功能模块311对应的第二传输通路，以及与探测模块312对应的第三传输通路。
41.对于图3中的第一功能模块310，其可以通过第一传输通路直接向上位机302输出其第一测试结果，第二功能模块311则可以通过第二传输通路向上位机302逐级转发第二测试结果，而探测模块312可以通过第三传输通路向上位机302逐级转发第三测试结果（探测模块312的故障测试结果）。
42.在模拟板中的功能模块串联连接时，可以按照下述方式来进行模拟板的故障检测。仍以图3中的采集系统300中的模拟板301为例来说，首先将第一功能模块310接入至第一传输通路中，经过操作得到第一测试结果并传输至上位机302。接着，上位机302可以判断第一测试结果是否符合预期；若符合，则确定第一功能模块310正常；相应地，若第一测试结果不符合预期，则确定第一功能模块310发生故障。
43.在确定第一功能模块310正常时，将第二功能模块311接入至第二传输通路中，经过操作得到第二测试结果并传输至上位机302。接着，上位机302可以判断第二测试结果是否符合预；若符合，则确定第二功能模块311正常；相应地，若第二测试结果不符合预期，则确定第二功能模块311发生故障。
44.在确定第二功能模块311正常时，进一步将探测模块312接入至第三传输通路中，经过操作得到第三测试结果并传输至上位机302。接着，上位机302可以判断第三测试结果是否符合预期；若符合，则确定探测模块312正常；相应地，若第三测试结果不符合预期，则确定探测模块312发生故障。
45.下面本公开以图3中的第一功能模块310为fpga模块，第二功能模块311为adc模块，探测模块312为探测器为例结合图5对模拟板301的故障检测方法进行详细说明。图5示出了根据本公开一实施例的对用于数据采集的模拟板进行故障检测的方法的示意流程图。如图5中所示，在步骤501处，首先配置模拟板301的工作模式为device test模式，此时控制将fpga模块接入至第一传输通路，向fpga模块传输device test测试数据，在步骤502处，模
拟板301采集数据，进行故障检测得到第一测试结果。接着，在步骤503处，判断第一测试结果是否正常。若判断得知第一测试结果不正常，则进入步骤504，确定fpga模块故障。若第一测试结果正常，则进入步骤505。
46.在步骤505处，配置模拟板301的工作模式为asic test模式，此时控制将adc模块接入至第二传输通路，向adc模块传输asic test测试数据，在步骤506处，模拟板301采集数据，进行故障检测得到第二测试结果。接着，在步骤507处，判断第一测试结果是否正常。若判断得知第二测试结果不正常，则进入步骤508，确定adc模块故障。若第二测试结果正常，则进入步骤509。
47.在步骤509处，配置模拟板301的工作模式为normal模式，此时控制将探测器接入至第三传输通路，控制探测器采集数据，在步骤510处，探测器采集数据，进行故障检测并得到第三测试结果。接着，进入步骤511处，判断第三测试结果是否正常。若判断得知第三测试结果不正常，则进入步骤512，确定探测器故障。若第三测试结果正常，则进入步骤513，确定模拟板301无异常。由此，本公开可以逐级确定各个功能模块是否正常，从而准确定位到模拟板301的故障点。
48.在一个实施例中，各个功能模块的测试结果可以包括测试数据本身，上位机中可以存储与各个测试数据对应的目标数据，例如当测试数据源包括device test测试数据源和asictest测试数据源时，上位机中可以预先存储device test目标数据和asictest目标数据。在图3所示的采集系统300中，上位机302在接收到第一传输通路传输的device test的测试数据（第一测试结果）时，可以将其与预存的device test目标数据比较，如二者不匹配，则说明第一功能模块310发生故障；如二者匹配，则说明第一功能模块310正常。其他功能模块的判断方式同理，此处不再一一描述。
49.通过上述描述可见，通过本公开实施例的方法可以对模拟板中的各个功能模块进行故障检测，从而可以快速且准确的定位到模拟板的故障点，进而解决了目前无法对模拟板进行准确、快速的故障检测的问题。
50.上文中仅以图3为例来对包括三个功能模块的模拟板的故障检测方法进行了说明。可以理解的是，本领域技术人员还可以按照上述类似方式对包括更多或更少的功能模块的模拟板进行故障检测，此处不再详述。
51.上文中结合多个实施例对采集系统的模拟板的故障检测方法进行了说明，下面本方案将结合多个实施例来对执行上述方法的模拟板进行详细描述。
52.根据前文实施例的描述可知，模拟板可以包括多个功能模块、多个检测开关和输入输出接口。基于不同的应用场景，功能模块的数目可以不同，例如可以为3个或4个，检测开关的数目可以与功能模块的数目相等或不等（例如少于或多于功能模块的数目）。
53.图6是根据本公开实施例的用于数据采集的模拟板601的结构示意图。为描述模拟板601、上位机和测试数据源之间的关系，在图中还示出了上位机602、第一测试数据源615和第二测试数据源616。如图6中所示，模拟板601可以包括第一功能模块610、第二功能模块611和探测模块612三个功能模块，其还包括第一检测开关613和第二检测开关614。另外，第一功能模块610可以包括处理器模块（例如fpga模块），而第二功能模块611可以包括模数转换模块（adc模块），探测模块612可以包括探测器。由于图6和图3的结构类似，因此前文中对于图3的描述也适用于图6。
54.在一个实施例中，多个检测开关中的每个检测开关可以与对应的功能模块连接，并且在模拟板的故障检测中，操作于通过执行预设切换来将待检测的功能模块接入至对应的传输通路中。如图6中所示，第一检测开关613连接第一功能模块610，第二检测开关614连接第二功能模块611，通过执行预设切换来将待检测的功能模块接入至对应的传输通路中的方式已在前文中结合图3和图4所示的实施例进行了详细描述，此处不再赘述。
55.在一个实施例中，上述输入输出接口可以操作于向待检测的功能模块输入关联的测试数据，并且通过对应的传输通路输出待检测的功能模块的测试结果，以便基于测试结果确定待检测的功能模块是否存在故障。在图6中所示的模拟板601中，与线路3连接的输入输出接口、与线路2连接的输入输出接口以及与探测模块612的光接收端连通的输入输出接口为模拟板601的传输测试数据的输入输出接口，第一测试数据源615和第二测试数据源616可以通过对应的输入输出接口向第一功能模块610和第二功能模块611输入第一测试数据和第二测试数据，并且入射光可以通过模拟板601的与探测模块612的光接收端连通的输入输出接口向探测模块612传输。
56.在一个实施例中，输入输出接口可以操作于通过对应的传输通路向与模拟板601直接或间接连接的上位机602输出测试结果，以便上位机602基于测试结果确定待检测的功能模块是否存在故障。此处的对应的传输通路可以为前述的与第一功能模块610对应的第一传输通路，与第二功能模块611对应的第二传输通路以及与探测模块612对应的第三传输通路。
57.对于图6中的第一功能模块610，其可以通过第一传输通路直接向上位机602输出其第一测试结果，第二功能模块611则可以通过第一功能模块610向上位机602逐级转发第二测试结果，而探测模块612可以通过第二功能模块611和第一功能模块610向上位机602逐级转发第三测试结果（探测模块612的故障测试结果）。
58.通过上文的描述可知，本公开实施例的模拟板601配以相应的控制方式可以对其中的各个功能模块进行故障检测，从而可以快速且准确的定位到模拟板601的故障点，进而解决了目前无法对模拟板601进行准确、快速故障检测的问题。
59.根据前文实施例的描述可知，可以通过对模拟板的工作模式的设置使其对应的功能模块处于故障检测模式。如图6中所示，多个功能模块可以包括第一功能模块610，其可以操作于根据不同模式指令（例如第一模式指令和第二模式指令）来控制检测开关执行预设切换，以便将待检测的功能模块接入对应的传输通路中，其中不同的模式指令对应于不同的预定切换。
60.例如，第一功能模块610可以根据第一模式指令控制第一检测开关613连通线路3和5，控制第二检测开关614连通线路2和4或连通线路1和4，此时可以使第一功能模块610接入至第一传输通路中。另外，第一功能模块610还可以根据第二模式指令控制第一检测开关613连通线路4和5（如图中实线所示的连接关系），控制第二检测开关614连通线路2和4（如图中实线所示的连接关系），此时可以使第二功能模块611接入至第二传输通路中。由此可见，在本实施例中，可以通过第一功能模块610的控制功能控制第一检测开关613和第二检测开关614进行切换，从而可以进行通路的切换。此处第一功能模块610可以包括但不限于各种具有控制和处理功能的模块，例如fpga模块。
61.为了便于快速进行数据读取操作，从而提高模拟板的切换速度，在图6示的实施例
中，模拟板601还可以包括模式指令寄存器617，其可操作于接收并且存储模式指令（例如前述第一模式指令和第二模式指令），并且第一功能模块610可以操作于根据模式指令寄存器617中存储的模式指令来控制多个检测开关（如图中所述的两个检测开关）的切换，以便将待检测的功能模块接入至对应的传输通路中。
62.在图6所示的实施例中，上述多个功能模块还可以包括第二功能模块611，上述多个检测开关可以包括前述的第一检测开关613和第二检测开关614，关联的测试数据可以包括用于检测第一功能模块610的第一测试数据和用于检测第二功能模块611的第二测试数据。
63.上述模式指令可以包括第一模式指令和第二模式指令，其中第一功能模块610可以操作于根据第一模式指令将第一功能模块610接入到第一传输通路中，并且控制向第一功能模块610输入第一测试数据，以便通过第一传输通路输出第一测试结果。
64.例如，第一功能模块610可以根据第一模式指令将第一功能模块610接入至上述第一传输通路，并控制第一测试数据源615可以通过该第一传输通路向第一功能模块610输入第一测试数据（例如当第一功能模块610包括fpga模块时，其可以接收第一数据源615发送device test测试数据），并将第一测试结果通过第一传输通路输出。同理，本方案还可以根据第二模式指令将第二功能模块611接入到第二传输通路中，并且控制向第二功能模块611输入第二测试数据，以便通过第二传输通路输出第二测试结果。例如，第二功能模块611可以根据第二模式指令将第二功能模块611接入至第二传输通路，并控制第二测试数据源616可以通过该第二传输通路向第二功能模块616输入第二测试数据（例如当第二功能模块611包括模数转换模块时，其可以接收第二数据源616发送asic test测试数据），并将第二测试结果通过第二传输通路输出。
65.可以理解的是，在模拟板的多个功能模块串联时，可以使第一功能模块和第二功能模块连续执行，例如在执行第一功能模块的故障检测并确定其正常后，直接执行第二功能模块的故障检测。在图6所示的实施例中，上述模式指令可以通过上位机602发送。
66.为了探测入射光，从而获得待以处理的采集信号，如图6中所示，上述多个功能模块还可以包括用于通过探测来采集数据的探测模块612。基于此，模式指令还可以包括第三模式指令，其中处理器模块可以操作于根据第三模式指令对第一检测开关和第二检测开关执行第三预设切换，以便将探测模块接入至第三传输通路中。例如，在图6中，处理器模块可以根据第三模式指令将探测模块612连接线路1，第二功能模块连接线路1和4，并且第一功能模块连接线路4和5，即此时线路1、4、5连接形成的线路为第三传输通路，此时可以使探测模块接入至第三传输通路中。
67.图7是根据本公开实施例的对用于数据采集的模拟板进行故障检测的设备700的结构框图。
68.如图7中所示，本公开的设备700可以包括处理器701和存储器702，其中处理器701和存储器702之间通过总线703进行通信。存储器702存储有对用于数据采集的模拟板进行故障检测的程序指令，当所述程序指令由所述处理器701执行时，使得实现根据前文结合附图描述的方法步骤。
69.根据前文的描述可知，通过本公开实施例的设备可以对模拟板中的各个功能模块进行故障检测，从而可以快速且准确的定位到模拟板的故障点，进而解决了目前无法对模
拟板进行准确、快速故障检测的问题。
70.本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤。
71.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
72.可以理解的是，本方案中的采集系统中可以包括一个模拟板，也可以包括多个模拟板，下面本方案将结合图8、图9a、图9b和图9c对包括多个串联连接的模拟板的用于数据采集的采集系统进行说明。
73.如图8中所示，采集系统可以包括n个根据前述任一实施例所述的模拟板（如图中的模拟板821、模拟板822、模拟板823，
…
,模拟板82n）和上位机830。
74.在一个实施例中，上述n个模拟板可以通过各自的输入输出接口以串联的方式进行连接，以实现逐级通信。n可以为大于或等于2的自然数。模拟板的具体使用数目可以根据需求具体设置，例如可以为3个、4个或5个等。模拟板的结构以及工作原理等已在前文中结合多个实施例进行了详细描述，此处不再详述。在本实施例中，n个模拟板之间可以通过串行接口级联连接，以用于进行n个模拟板之间的信息交互，例如指令和数据的转发。
75.在一个实施例中，上位机830可以包括上位机通信接口、上位机处理器和图形用户接口。其中，上位机通信接口可以操作于与n个前述模拟板中的第一模拟板通信连接，以便实现与n个模拟板的通信交互。上位机通信接口可以包括有线通信接口（例如光纤接口或usb接口）和/或无线通信接口（例如wifi接口）。第一模拟板可以通过与上位机的通信交互向其他模拟板依次转发上位机830下发的各种指令，并将多个模拟板依次转发的采集数据和测试结果等传输至上位机830。
76.在一个实施例中，上述上位机处理器可以操作于经由上位机通信接口对n个模拟板进行控制并且对模拟板采集到的数据进行数据处理。此处，上位机处理器可以对n个模拟板的故障检测进行控制，例如可以控制向各个模拟板发送各个模式指令并接收各个模拟板回传的测试结果。对模拟板采集到的数据进行数据处理的具体处理方式可以根据采集系统的具体需求进行设置，例如可以对其进行分析和显示等。
77.根据前文实施例的描述可知，可以通过向模拟板发送不同的模式指令来使其不同的功能模块进行故障检测。基于此，如图9a-9c所示，可以在软件界面上设置有关于工作模式的选项，用户可以通过操控选项卡来生成并发送各个模拟板的对应模式指令。可以理解的是，各个模式指令可以同时发送，也可以分别发送。
78.应当理解的是，在进行故障检测时，可以针对不同的模拟板的同一功能模块提供相同的测试数据（例如对各个模拟板的fpga模块提供相同的devicetest测试数据，对各个模拟板的adc模块提供相同的asictest测试数据）。这样操作可以使各个模拟板使用相同的多个测试数据源，从而可以便于数据的记录与对比。
79.在一个实施例中，在进行故障检测时，采集系统内全部的模拟板可以同步切换为相同的工作模式，例如各个模拟板可以都切换为devicetest工作模式，此时每个模拟板采集的数据均来自devicetest测试数据源，因此在各个模拟板都正常时上位机接收和显示的数据理论上应该是相同的。同理，采集系统内全部的模拟板也可以同步切换为asictest工作模式，此时每个模拟板采集的数据均来自asictest测试数据源，在各个模拟板都正常时上位机接收和显示的数据理论上应当是相同的。基于此，在上述任一工作模式中，可以清楚、直观显示出哪个模拟板发生异常，并可以进一步确定发生异常的模拟板中故障的功能模块。
80.为了使操作人员更加直观了解各个模拟板的相关信息和数据的处理结果，上位机830可以通过图像来对其进行展示。由此，上述图形用户接口可以操作于经由上位机处理器的控制来图形显示关于模拟板的相关信息和数据的处理结果。此处的模拟板的相关信息例如可以为模拟板是否故障、哪个模拟板故障以及模拟板的哪个功能模块故障等。
81.由此可见，本公开实施例中的采集系统可以通过上位机830与各个模拟板的交互来控制各个模拟板进行故障检测，从而可以快速且准确的定位到发生故障的模拟板和模拟板中的故障功能模块，进而解决了目前无法进行准确、快速的故障检测的问题。另外，本方案还可以直观显示关于模拟板的相关信息和数据的处理结果，从而可以便于操作人员基于这些数据进行后续处理。
82.根据前文中模拟板的相关实施例的描述可知，模拟板可以根据模式指令进行相应的故障检测操作，而模式指令可以通过上位机生成并下发，并且其还可以接收模拟板的测试结果。基于此，上述上位机处理器可以操作于生成模式指令，并且经由上位机通信接口向多个模拟板中的第一模拟板发送模式指令，以便模式指令在多个模拟板之间逐级转发。接着，响应于接收到这些模式指令，模拟板可以操作于执行故障检测，并且逐级地向上位机输出测试结果。然后，上位机处理器可以操作于经由上位机通信接口接收测试结果并且基于测试结果确定出现故障的故障模拟板。
83.确定故障模拟板的方式可以参见前文中所述的方式，即可以先确定第一模拟板（例如图8中的模拟板821）是否发生故障，在确定其发生故障时，确定其为故障模拟板，在确定其正常时，再确定与第一模拟板连接的第二模拟板（例如图8中的模拟板822）是否发生故障。在确定第二模拟板发生故障时，确定其为故障模拟板，在确定其正常时，再确定与第二模拟板连接的第三模拟板（例如图8中的模拟板823）是否发生故障，
…
，以此类推，可以确定故障模拟板或确定所有模拟板正常。接着，上述图形用户接口可以操作于根据上位机处理器的控制来图像显示故障模拟板的相关信息。
84.为了更加精确地确定故障模拟板中的故障点，在一个实施例中，上位机处理器还可以操作于根据测试结果确定故障模拟板中出现故障的功能模块，并且图形用户接口还操作于图像显示出现故障的功能模块的相关信息。
85.可以理解的是，由于设备等因素的影响，最初形成的图像可能模糊以及存在噪点等。为了解决该问题，可以对图像中的像素进行校正，例如可以校正图像中像素的偏移和増益，从而使图像的像素灰度值一致，这将使得在对实物成像时，图像清晰细腻且无噪点。
86.在一个实施场景中，可以采用最简单的线性校正方法来进行图像校正，即利用下述的输入（像素的初始灰度值）和输出（像素的目标灰度值）之间的线性关系来进行校正
y=kx+b其中，y为像素的目标灰度值，x为像素的初始灰度值，k为常数，b为常数。
87.当x=0，y=0时，表明探测器完全被屏蔽，未接收到任何光信号。对于采集系统，以最大光强度输入入射光，图像像素的初始灰度值为x1，像素的目标灰度值为y1=v。在实际扫描过程中，对采集到的初始图像中各个像素的初始灰度值通过上述公式转换后，可以得到满足期望的目标灰度值，从而形成清晰、细腻且无噪点的图像。
88.基于获得的不同的图像，上述图形用户接口还可以操作于根据上位机处理器的指示，将采集到的数据以原始状态和/或校正状态显示于第一图形区域，并且将对应像素的噪声值显示于第二图像区域。
89.由于本公开采集系统中的模拟板数目较多，并且模拟板中还可能包括多个功能模块，为了清楚的显示模拟板的相关信息，在一个实施例中，图形用户接口还可以操作于根据上位机处理器的指示，以多个模拟板的位置关系为参考，将多个模拟板的相关信息以条目的形式来进行图形显示。通过该种展示方式可以使操作人员通过对应的位置关系快速找到相关模拟板的相关信息，从而可以提高信息处理效率。
90.关于图像显示部分，本公开将结合图9a-9c中示出的进行图像显示的显示界面进行详细说明。图9a-9c示出了根据本公开实施例的进行图像显示的显示界面的示意图。
91.如图9a-9c所示，在显示界面的上半部分，可以显示来自模拟板采集到的数据（数据的原始状态）或者经校正后的数据（数据的校正状态），从而可以直观反映出上述数据。在显示界面的下半部分，可以显示图像中每个像素对应的噪声值，通过该噪声值可以评价当前像素点的质量。
92.作为优选方案，可以通过显示界面上半部分显示的数据与下半部分显示的噪声数据来直观呈现两者的对应关系，从而能够对探测模块的成像质量与所测数据有直观感受，由此可以使得操作人员能够对探测模块的工作状态及数据质量有直接的直观感知。应当理解，此处对显示界面不作具体限制，显示界面可以是现有技术中各种用于显示、或者具有显示效果的屏幕或媒介。
93.为了更加便捷、直观地进行显示，进一步地，在显示界面上可以按模拟板的空间顺序或位置关系对其检测数据（数据）进行组合展示，该组合展示可以使包含多块模拟板的数据采集系统能够同时显示多个通道的数据。这样设置使得可以通过对比将各个通道的差别效应放大，从而使得问题可以得到直观、快速的定位。
94.上述组合展示的方式具体可以包括：使用拼接的横坐标按照多个模拟板的位置关系依序对来自每个模拟板的检测数据予以展示。例如，在一些实施例中，可以将来自第一块模拟板821的检测数据在左侧第一区域进行展示，将来自第二块模拟板822的检测数据在与第一区域相邻的第二区域进行展示，第二区域可以位于第一区域的右侧，两个展示区域共用同样的纵轴坐标。另外，可以将来自第三块模拟板823的检测数据在第三区域进行展示，第三区域紧邻第二区域并且位于第二区域的右侧，其可以与第一、第二区域共用同样的纵轴坐标，
……
，以此类推，可以将级联的全部模拟板的检测数据组合展示。由于各个模拟板的检测数据展示所用的纵坐标相同，横坐标依序延展，从而能够直观、醒目、集中地展示了全部模拟板的探测模块的检测数据，进而使得操作人员通过显示界面能够对检测数据有更直观的感知。
95.另外，可以将采集系统中的多块或全部模拟板在同一时刻采集到的数据以灰度图的形式在上位机上显示出来，随着被测物体的运动，在上位机上就会形成一个连续的图像，通过该图像可以反映出被测物体的材料、形状等信息。通过该方法还可以在测试采集系统的硬件工作状态时，诊断出其具体故障点所在，例如当来自第n个模拟板的数据发生异常时（无信号或信号明显异常），通过显示界面可以直观显示出该异常信息，快速定位到哪块模拟板发生异常，并能够与该模拟板的位置大致对应，从而使得监测者能够快速做出响应。
96.上文中结合附图对一种采集系统的结构以及工作原理进行了描述。在另一些实施例中，采集系统还可以包括数字板，其可以串联连接在上位机和第一模拟板之间，从而可以在上位机和第一模拟板之间进行上述指令以及采集数据的转发。
97.在该采集系统中，数字板（也称数字板卡）和模拟板（也称模拟板卡）是采集系统的基本组成单元。根据前文的描述可知，模拟板主要负责：接收 x 射线，并将其转化为电流信号；对电流信号进行积分，并通过 adc 模块数字化；对 x 射线数据进行打包，发送给数字板或相邻模拟板以及转发/执行来自上位机的指令和相邻模拟板的数据包。进一步，其还可以监控温度、电压等信息，并且其可以通过承载不同的探测器实现不同的分辨率，以及通过不同排列组成各式线扫描相机。应当理解，无论最终排列形成直线型、还是u型、或者l型，在基本的级联关系上，各模拟板与数字板的级联关系是相同的，即各模拟板均是依序排布的。
98.下面对本公开实施例的上述包括数字板的采集系统的结构以及工作原理进行说明。
99.在基于该采集系统执行故障检测时，上位机可以用于生成包括工作模式指示符的故障测试指令，并可以基于每个模拟板逐级发送的检测响应数据包进行故障检测，以生成故障检测结果（测试结果）。
100.数字板可以用于将上位机生成的故障测试指令发送给多个模拟板中的第一模拟板，以从多个模拟板中的第一模拟板开始对故障测试指令进行逐级发送，直到发送给多个模拟板中的最后一个模拟板，以及用于从第一模拟板接收多个模拟板逐级发送的多个检测数据包。
101.每个模拟板可以包括：控制模块、探测模块、模数转换模块、处理器模块、数据发送模块和数据接收模块。其中，数据接收模块可以用于从相连接的上一级模拟板接收故障测试指令，并可以从相连接的下一级模拟板接收检测数据包。控制模块可以用于对从检测数据包处接收的故障测试指令进行解析以获取工作模式指示符，并且可以基于工作模式指示符确定模拟板的当前工作模式，从而使模拟板执行与当前工作模式对应的故障检测。
102.另外，上述探测模块可以用于生成能够表征正常工作模式下检测参数值的电流信号，模数转换模块可以用于将电流信号转换为电压信号，再将电压信号转换成数字信号，同时可以生成能够表征某测试模式下的检测数据。进一步，处理器模块可以用于在数字信号中添加模拟板标识符和工作模式指示符，以生成检测响应数据包。数据发送模块可以用于将检测响应数据包发送给相连接的上一级模拟板，以及将故障测试指令发送给相连接的下一级模拟板。
103.可以理解的是，上述模拟板中模块的功能设置仅仅是示例性的而非限制性的，本领域技术人员可以将这些功能整合、拆分等重新划分和组合。例如，可以将控制模块、数据接收模块和数据发送模块的功能分别通过上述处理器模块、模数转换模块和探测模块来实
现，具体拆分方式可以根据需要具体设置，此处不作进一步阐述。
104.对于上述的采集系统，模拟板821、模拟板822
…
模拟板82n依次串联，其可以包括“方式一”和“方式二”两种指令传输方式。其中，方式一：n个模拟板中第n个模拟板接收数字板转发的指令，并依次转发至上一级模拟板，n个模拟板中的每一个可以依序接收到指令，并可以根据接收到的指令完成本模拟板的数据采集任务，还可以将采集到的数据依次转发至下一级模拟板，最终经第n个模拟板发送至数字板。方式二：n个模拟板中第1个模拟板接收数字板发送的指令，并将指令依次转发至下一级模拟板，n个模拟板中的每一个可以依序接收到指令，根据接收到的指令完成本模拟板的数据任务，并将采集到的数据依次转发至上一级模拟板，最终经第1个模拟板发送至数字板。
105.无论哪种传输方式，由于每个模拟板以串联方式连接，因此指令与模拟板采集数据均为逐级转发。对于上述方式一，指令可以从第n个模拟板82n开始，转发至82（n-1）、82（n-2）
……
直至一级一级转发至第1个模拟板821。对于上述方式二，指令可以从第1个模拟板821开始，转发至822、823
……
直至一级一级转发至第n个模拟板82n。每个模拟板都有唯一的模拟板标识符，例如id号，其可以与其地址对应，借助该唯一的模拟板标识符可以快速且准确地定位是哪块模拟板发生了故障，并确定该模拟板的位置。
106.根据上文描述的采集系统的信息传输方式可知，在上位机发出故障测试指令后，故障测试指令可以通过数字板传输至模拟板，并在模拟板之间一级一级转发。每个模拟板在接收到该故障测试指令后，均需作出应答，并且应答信息中可以包含该模拟板的id号。例如，数字板发出“听到请回答”的指令，模拟板821收到该指令后需要回复“821听到”，然后将“听到请回答”的指令转发给模拟板822，模拟板822收到该指令后需要回复“822听到”，然后将“听到请回答”的指令转发给模拟板823，模拟板823需要回复“823听到”并进一步转发
…
。
107.为了便于确定模拟板的标识以及位置，数字板中可以预先存储有级联后的模拟板的id列表以及位置信息列表。各个模拟板的id地址可以通过下述方式确定。在上位机上电后可以发出编址指令，收到该编址指令的数字板可以将其地址设为821。然后，该数字板可以转发编址指令给第一个模拟板（第一模拟板），收到第一个模拟板可以将自身地址是821。接着，地址为821的模拟板转发编址指令，收到该编址指令的模拟板可以将自身地址设为822，
…
，以此类推，通过一条指令的接续转发，所有模拟卡的地址编址为：数字板821，模拟板821，模拟板822，
……
模拟板82n。
108.数字板在收到全部回复信号后，可以根据应答结果进行判断，应答结果中可以包括各个模拟板的id信息，其可以将该id信息与确定的地址编址列表进行比较，从而可以确定没有回复信号的模拟板的id信息及位置信息，进而能够快速确定模拟板的故障点所在。
109.应当理解，上述故障测试指令可以是任何能够帮助确认故障的指令，应答信息或应答结果可以包括打包信息，包含每个模拟板响应故障测试指令的检测数据，并包含该模拟板的标识信息，该标识信息可以是id号，也可以是sn号等，只要能够唯一标识对应该模拟板即可。以此方式，不需要增加过多的数据传输量，即可将故障数据与其所来自的模拟板的标识及位置相对应。
110.在采集系统中的每个模拟板接收到故障测试指令后，可以对其进行解析以获取工作模式指示符，基于工作模式指示符确定当前工作模式，并且按照当前工作模式进行故障检测以获取检测数据。
111.另外，根据前文的描述可知，每个模拟板可以在各自的检测数据中添加相应的模拟板标识符和工作模式指示符，以生成检测响应数据包，并且可以基于每个模拟板逐级发送的检测响应数据包进行故障检测，以生成故障检测结果（测试结果）。在一个实施场景中，可以先生成能够表征正常工作模式下检测参数值的电流信号，将电流信号转换为电压信号，再将电压信号转换成数字信号，并且生成能够表征某测试模式下的检测数据。
112.根据前文的描述可知，采集系统可以基于每个模拟板逐级发送的检测响应数据包进行故障检测，以生成故障检测结果。在一种实现中，可以执行如下操作：对每个模拟板逐级发送的检测响应数据包进行解析，以获取检测数据、模拟板标识符和工作模式指示符，然后根据工作模式指示符确定模拟板的当前工作模式。接着，基于当前工作模式对检测数据进行故障检测，以确定模拟板是否存在故障。当确定存在故障时，确定模拟板的故障类型，并基于模拟板标识符确定模拟板的位置信息。
113.接着，本方案可以基于模拟板标识符、模拟板的位置信息、故障类型和检测数据生成用于指示运行故障的显示条目。例如，当确定模拟板不存在故障时，可以基于模拟板标识符确定模拟板的位置信息，并基于模拟板标识符、模拟板的位置信息和检测数据生成用于指示正常运行的显示条目。
114.与传统的并行总线级联方式相比，上述应答信息要经过不同信道的多个连接器才能到达数字板，回复信号是并发的，如果某个模拟板没有回复，该模拟板和该模拟板之前的所有模拟板都可能有问题，不利于快速定位发生故障的具体模拟板。本公开通过以上方案解决了传统级联方式的故障诊断的问题，可以通过应答信号快速定位到具体的某个模拟板，排除其他可能影响判断结果的干扰因素。
115.通过上述关于采集系统的描述可见，本公开实施例可以监控采集系统内部数字板、模拟板的工作状态以及采集系统内部的数据传输状态，具有优秀的故障诊断能力，从而可以方便现场调试和故障分析。另外，本方案可以进行直观显示，具有更快更精准更细致的故障诊断能力，从而能够优秀地快速完成现场调试和故障分析，以尽量小的代价减少设备故障检测带来的停工损失。
116.虽然本文已经示出和描述了本公开的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式来提供。本领域技术人员可以在不偏离本公开思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本公开的过程中，可以采用对本文所描述的本公开实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本公开的保护范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的等同或替代方案。