USB數(shù)據(jù)采集在機車數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)上的應用

   隨著科學技術的不斷發(fā)展，機車動力性能有了突飛猛進發(fā)展。為了保證機車能夠高速、安全的運行，現(xiàn)代化的機車也增加了不少與之配套的在線監(jiān)測儀表。這些儀表可以對機車速度、柴油機轉速、主整流器電壓、主整流器電流、機車里程、制動缸壓力、列車管壓力、潤滑油壓力等進行檢測和顯示。通過這些儀表車組人員可以很好的了解機車當前運行狀況，提供高了機車的易操作性、易維護性和系統(tǒng)安全性。但有些信息并不是通過些實時信息可以得到的，它需要與一定時段內的歷史數(shù)據(jù)相關接合，通過數(shù)據(jù)分析才能得到。通過這些信息車組人員可以對機車的狀態(tài)進行深度評測，從而預防問題的發(fā)生或將問題解決在萌芽狀態(tài)。這也就是機車數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)產(chǎn)生的原因。

設計思想
    在數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)設計上，由于希望能夠按著機車所屬區(qū)域或所屬路段進行統(tǒng)計管理，因此分析系統(tǒng)本身不能安裝在某個機車。在這種情況下就要解決數(shù)據(jù)實時記錄和數(shù)據(jù)傳輸問題。對于移動物體進行數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)耐ǔ７椒ㄊ峭ㄟ^無線電或GPRS方式來完成，但這兩種方法通常都受到無線信息覆蓋范圍限制，并且對GPRS方式長期系統(tǒng)運行成本比較高?？紤]到機車數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)分析的數(shù)據(jù)具有分段性和數(shù)據(jù)備案性的特點，系統(tǒng)采用了通過USB存貯器實時記錄，離線數(shù)據(jù)分析及備案的方式。這樣即解決了應用需求，又降低了應用成本。

在線記錄儀
    在線記錄儀是安裝在每到機車，它通過各種傳感器獲取機車運行狀態(tài)相關的數(shù)據(jù)信息。這些信息首先被實時地顯示在機車顯屏上，同時被按時間順序保存到存貯卡中。在線記錄儀由數(shù)據(jù)采集轉換器、嵌入式系統(tǒng)（包含存貯卡）和顯屏三部組成，結構圖如下所示：

數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)
     數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)完成了從存貯卡讀取數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)歸類存貯。系統(tǒng)通過圖表方式對分析后的數(shù)據(jù)進行顯示、查詢和打印。主要交互界面如下所示：

    通過查詢界面可以快速標定超限數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)產(chǎn)生時間，通過與其它數(shù)據(jù)相接合，分析產(chǎn)生的原因。通過趨勢分析界面可以觀察到在一段時間范圍內機車狀態(tài)及運行趨勢。

結束語
    通過機車離線數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)了機車運行狀態(tài)備案及分析。這種實時數(shù)據(jù)記錄，離線數(shù)據(jù)分析的方法也可以用于其它一些數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，如：油井運行狀態(tài)分析。