机务设备检修数据采集系统设计

1、概述

机务设备数据采集是机务设备数据采集与通讯系统的重要组成部分,它与系

统硬件相配合,对机务段检修设备的工作进行准确的检测和数据处理,并把检测数

据及时送监控计算机,进入数据库,进行统计、打印和归档,既为保证检修质量提供

了可靠依据,同时也为机务段加强科学管理、提高经济效益、减少物料和工时浪

费、提高检修效率提供了科学手段和工具。

本次课程设计的主要内容在于进行机务设备检修数据处理功能模块的设计，

其主要功能在于数据采集，包括8路开关量、8路模拟量、1路脉冲量的数据采

集。

设计原理：根据任务书中提供的数据进行分析和计算，选择合适的单片机芯

片组成测试、通讯系统，选用A/D转换器、信号调理电路、锁存器、多路开关选

择器等元件。模拟量的采集需要用传感器对实际物理量进行采集，转换成相关的

电压或者电流，经过A/D转换器后输出对应数字量，进入单片机处理并保存在扩

展的存储器中；数字量的采集需进行隔离放大之后将信号输入单片机处理并保

存；脉冲量的采集需对信号进行防抖、放大处理，使输入信号转换成相应的TTL

电平。根据连接成型的硬件元件图进行软件设计，分配口地址并给出每个功能模

块相应的程序段。

1.1开关量的采集

开关量采集包括事件顺序记录（SOE）型开关量和普通型开关量两种。

SOE型开关量信号指事故信号、断路器分合及重要继电保护的动作信号。

监控系统采用中断方式迅速响应这些信号并进行记录优先传递。普通型开

关量信号是指除SOE型开关量信号以外的那部分开关量信号，包括各类故

障信号、隔离开关的位置信号、设备运行状态信号、手动自动方式选择的

位置信号等。监控系统对这些信号的采集为扫查方式。

对开关量信号的处理包括光电隔离、硬件及软件滤波、基准时间补偿、

数据有效性合理性判断、启支相关量处理功能（如启支事件顺序记录、发

事故报警、画面自支推出以及自支停机等），最后经格式经处理后存入实时

数据库。

1.2数字量采集与处理