本文檔介紹了基于LabVIEW隊(duì)列狀態(tài)機(jī)的軌道信號(hào)電纜故障檢測(cè)系統(tǒng)的硬件和軟件實(shí)現(xiàn)。用LabVIEW作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，它可以執(zhí)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，分析，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)查詢功能。特點(diǎn)是檢測(cè)速度快，可靠性高，有效解決了鐵路系統(tǒng)電纜檢測(cè)效率低的問(wèn)題。路信號(hào)線; LabVIEW的;隊(duì)列狀態(tài)機(jī);數(shù)據(jù)采集??中圖分類號(hào)：TP374文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044（2011）29-7228-02基于LabVIEWGUO Shi的排隊(duì)狀態(tài)機(jī)的鐵路電纜檢測(cè)系統(tǒng)，薛磊，朱朝旭（蘭州交通大學(xué)信息與電子工程學(xué)院，蘭州730070）摘要：本文介紹了一種檢測(cè)道路信號(hào)電纜故障的系統(tǒng)。Iron基于LabVIEW中的排隊(duì)狀態(tài)機(jī)，具有軟件和硬件實(shí)現(xiàn)。
　　LabVIEW是一個(gè)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，可以執(zhí)行多通道實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集，數(shù)據(jù)分析，存儲(chǔ)和查詢等功能。提供快速檢測(cè)速度和高可靠性。此，它可以解決纜車系統(tǒng)中低檢測(cè)效率的問(wèn)題。電力電纜不同，鐵路信號(hào)電纜非常長(zhǎng)并且放置在地下。以使用傳統(tǒng)的電纜故障檢測(cè)方法。法控制的錯(cuò)誤。果電纜的故障沒(méi)有得到快速有效的解決，則必然會(huì)對(duì)列車運(yùn)行中的安全帶來(lái)巨大的風(fēng)險(xiǎn)。擬儀器因其高性能，可擴(kuò)展性，短開(kāi)發(fā)時(shí)間和無(wú)縫集成而被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，其中LabVIEW是應(yīng)用最廣泛的。是一個(gè)基于圖形編譯（Graphics，G）語(yǔ)言的虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，具有數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)分析，信號(hào)生成等功能，信號(hào)處理，輸入和輸出控制[1]。件組成和系統(tǒng)編程模式硬件組件是系統(tǒng)的重要組成部分，其性能直接影響整個(gè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性。件部分主要包括：檢測(cè)電路，屏幕，存儲(chǔ)設(shè)備，探頭，電源等。構(gòu)如圖1所示。態(tài)機(jī)在編程模式下的狀態(tài)機(jī)是一個(gè)概念機(jī)端口，具有有限數(shù)量的狀態(tài)，它只處于指定時(shí)間的狀態(tài)并且輸入事件的狀態(tài)的改變可以導(dǎo)致事件的狀態(tài)改變，但是可以任意地生成輸出事件。

　　
　　態(tài)機(jī)包含三個(gè)元素：State，Event和Action [2]。LabVIEW中，狀態(tài)機(jī)由三部分組成：外層是while循環(huán)，但while循環(huán)中包含條件結(jié)構(gòu)。while循環(huán)用于保存狀態(tài)機(jī)。

　　件結(jié)構(gòu)用于執(zhí)行不同的狀態(tài)。評(píng)估中，另一部分是移位寄存器，用于從下一個(gè)狀態(tài)進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)狀態(tài)[3]。產(chǎn)者/消費(fèi)者結(jié)構(gòu)通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括三個(gè)步驟：獲取，分析和顯示結(jié)果。果通過(guò)數(shù)據(jù)流連接這三個(gè)步驟，則必須在執(zhí)行第二個(gè)采集周期之前通過(guò)數(shù)據(jù)分析來(lái)分析每個(gè)采集的數(shù)據(jù)，這延遲了數(shù)據(jù)的分析，從而增加了數(shù)據(jù)采集的持續(xù)時(shí)間。集數(shù)據(jù)。
　　于生產(chǎn)者/消費(fèi)者結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以通過(guò)并行實(shí)現(xiàn)多個(gè)循環(huán)來(lái)有效地解決該問(wèn)題。個(gè)循環(huán)連續(xù)收集數(shù)據(jù)（生產(chǎn)者），另一個(gè)循環(huán)連續(xù)處理數(shù)據(jù)（消費(fèi)者），這些數(shù)據(jù)彼此通信而不受干擾。時(shí)，當(dāng)數(shù)據(jù)收集周期與數(shù)據(jù)分析周期不兼容時(shí)，該結(jié)構(gòu)還可以避免諸如數(shù)據(jù)丟失或數(shù)據(jù)重用之類的問(wèn)題。列的狀態(tài)機(jī)將要執(zhí)行的狀態(tài)排隊(duì)，然后將它們的名稱存儲(chǔ)在隊(duì)列中，這對(duì)應(yīng)于狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)并允許控制順序國(guó)家轉(zhuǎn)型。行后，其名稱將從隊(duì)列中刪除，并且根據(jù)執(zhí)行狀態(tài)中的操作和事件，新的狀態(tài)名稱將添加到隊(duì)列中。圖2所示，隊(duì)列的狀態(tài)機(jī)主要由三部分組成：事件結(jié)構(gòu)2，狀態(tài)結(jié)構(gòu)3和并行運(yùn)行的子程序4.1到4.3，通過(guò)隊(duì)列引用連接1.其具體功能如下：1.1包括獲取子程序的狀態(tài)引用（4.1~4.3），1.2獲取隊(duì)列的第一個(gè)元素通過(guò)隊(duì)列元素VI并從隊(duì)列中刪除該項(xiàng); 1.3使用Unbundle By VI名稱獲取的名稱和數(shù)據(jù); 1.4是獲得的狀態(tài)名稱和“EXIT”之間的比較，以確定是否停止循環(huán)（停止循環(huán)是相同的）; 1.5是隊(duì)列管理器子VI（隊(duì)列管理器）; 4.1和4.3之間和1.1之間的虛線表示這些并行的子VI可以通過(guò)隊(duì)列引用“無(wú)線”連接到主程序。列引用是隊(duì)列的唯一標(biāo)識(shí)符。2.1是前面板動(dòng)作產(chǎn)生的指令，它會(huì)跳轉(zhuǎn)。更改狀態(tài)的名稱將添加到隊(duì)列中; 3.4是案例結(jié)構(gòu)，3.5是程序代碼，3.6是以下?tīng)顟B(tài)序列[4]。
　　統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則由于軌道系統(tǒng)的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的電纜故障檢測(cè)方法會(huì)影響實(shí)際工作。此，實(shí)用和實(shí)用的鐵路信號(hào)電纜故障監(jiān)測(cè)和診斷系統(tǒng)變得迫切。鐵路信號(hào)電纜發(fā)生故障時(shí)，它可以提供準(zhǔn)確及時(shí)的報(bào)警，實(shí)現(xiàn)快速檢測(cè)和處理，確保鐵路系統(tǒng)的安全運(yùn)行。計(jì)原則：在已知鐵路信號(hào)電纜內(nèi)的兩根子電纜的連接處，從一個(gè)位置到另一個(gè)位置添加一個(gè)線路電阻，使整個(gè)電纜形成一個(gè)電阻網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)固定電壓施加到整個(gè)電阻網(wǎng)絡(luò)時(shí)，產(chǎn)生回路電流。
　　于故障位置的不同，連接兩個(gè)分開(kāi)的電阻器的電纜將被斷開(kāi)，并且所收集的回路電流的值將不同。們可以改變當(dāng)前的價(jià)值。定兩個(gè)線路電阻中的哪一個(gè)是故障點(diǎn)，這完成了故障點(diǎn)的定位。路信號(hào)電纜故障檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)鐵路信號(hào)電纜故障檢測(cè)系統(tǒng)最初用作三標(biāo)簽接口，即電纜主數(shù)據(jù)，測(cè)試數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)選項(xiàng)卡。“電纜主數(shù)據(jù)”選項(xiàng)卡上輸入當(dāng)前的敷設(shè)電纜信息，在“測(cè)試數(shù)據(jù)”選項(xiàng)卡上運(yùn)行程序以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和故障診斷，并在選項(xiàng)卡中保存所需的日志數(shù)據(jù)。史數(shù)據(jù)。此，該系統(tǒng)主要由以下三個(gè)子系統(tǒng)組成：數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)，故障判斷子系統(tǒng)和信息存儲(chǔ)子系統(tǒng)。據(jù)采集??數(shù)據(jù)采集（DAQ）是指從測(cè)試的模擬和數(shù)字單元（如傳感器和其他經(jīng)過(guò)測(cè)試的設(shè)備）自動(dòng)收集非電信號(hào)或電源，并發(fā)送到主機(jī)分析和治療。據(jù)采集??系統(tǒng)是靈活的，用戶定義的測(cè)量系統(tǒng)，與基于計(jì)算機(jī)的測(cè)量軟件和硬件或其他專用測(cè)試平臺(tái)一起實(shí)施。

　　]。統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)使用基于PCI8613數(shù)據(jù)采集卡的采集系統(tǒng)。于初始采集模塊只是雙通道，因此不利于功能的未來(lái)擴(kuò)展;它必須進(jìn)行優(yōu)化。始采集模塊實(shí)際上已經(jīng)在所有連接的通道中收集了數(shù)據(jù)，但是該方法是在第一通道之后收集第一數(shù)據(jù)，然后傳遞到第二通道以收集其??第一數(shù)據(jù)。然后來(lái)回走動(dòng)。據(jù)上述原則，我們將生成所有收集的數(shù)據(jù)，并通過(guò)表格轉(zhuǎn)換的子VI（見(jiàn)圖3）以原始形式重新排列，如圖4所示。后，我們將收集的數(shù)據(jù)發(fā)送到子VI。- 故障識(shí)別系統(tǒng)并對(duì)其進(jìn)行分析以確定是否存在故障點(diǎn)[6]。
　　障識(shí)別在故障識(shí)別子系統(tǒng)中，根據(jù)實(shí)際的信號(hào)電纜安裝信息，礦用電纜通過(guò)模擬電纜數(shù)據(jù)和電流來(lái)計(jì)算兩個(gè)子VI，形成一組環(huán)路方程。并且在兩個(gè)分支電阻中的每一個(gè)中計(jì)算默認(rèn)點(diǎn)。通過(guò)狀態(tài)機(jī)模式傳輸?shù)膶?shí)際收集的電流值相比，兩者之間的回路電流值，然后模擬電流的值被發(fā)送到故障比較子VI [7]。兩個(gè)值基本相同時(shí)如果出現(xiàn)同樣的問(wèn)題，可以確定錯(cuò)誤點(diǎn)在兩個(gè)接線盒之間，并且有關(guān)錯(cuò)誤點(diǎn)位置的信息被傳送到下一個(gè)錯(cuò)誤信息顯示模塊。誤點(diǎn)位于LabVIEW的前面板上，用于顯示信息和圖形。示表格，為員工提供報(bào)警和參考信息，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。我們得到故障信息時(shí)，我們可以根據(jù)實(shí)際需要存儲(chǔ)它，這對(duì)以后查詢歷史數(shù)據(jù)很有用。

　　息存儲(chǔ)信息存儲(chǔ)子系統(tǒng)使用LabVIEW數(shù)據(jù)庫(kù)連接工具包來(lái)存儲(chǔ)，修改，刪除和查詢數(shù)據(jù)，以及信息存儲(chǔ)子系統(tǒng)的位置，時(shí)間和當(dāng)前值等信息。誤，以便我們將來(lái)可以保存和總結(jié)它們。
　　論本系統(tǒng)采用LabVIEW完成歷史信號(hào)數(shù)據(jù)的采集，顯示，分析，保存和查詢功能，系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)采用機(jī)器構(gòu)建。列的狀態(tài)。于LabVIEW和隊(duì)列狀態(tài)機(jī)的特性和優(yōu)勢(shì)，我們可以擺脫繁瑣的編程，從而顯著縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間并簡(jiǎn)化維護(hù)和功能擴(kuò)展。
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