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文檔簡介
1、振動(dòng)傳感裝置技術(shù)規(guī)格說明書責(zé)任部門責(zé)任單位文件類型:分發(fā)狀態(tài):文件狀態(tài):BJCDRL內(nèi)部發(fā)布編制:鄭宵. 設(shè)計(jì)工程師, TTS工程審核:孫剛 技術(shù)主管, TTS工程批準(zhǔn):周亮 項(xiàng)目經(jīng)理, TTS工程姓名 / 職務(wù), 團(tuán)隊(duì)簽字日期本文件和內(nèi)容歸XXX公司或其附屬機(jī)構(gòu)所有。本文件包括機(jī)密信息。嚴(yán)禁在沒有授權(quán)情況下的復(fù)制、傳播、使用和傳達(dá)本文件或本文件的部分內(nèi)容。如有違犯,應(yīng)對造成的損失承擔(dān)賠償責(zé)任。© 2017 XXX公司或其附屬機(jī)構(gòu)。所有。文件編號(hào):BJ-SDC-T05_2017-0001生效日期:版本:語言:2017-02-220.5中文修訂記錄版本日期(YYYY-MM-DD)描述0
2、.52017-02-20文檔新建目錄1產(chǎn)品概述51.1目標(biāo)51.2組成結(jié)構(gòu)51.3功能摘要72產(chǎn)品特性82.1加速度傳感器模塊82.1.1工作模式:線上實(shí)時(shí)設(shè)定參數(shù)、采集數(shù)據(jù)、傳送數(shù)據(jù);線下非實(shí)時(shí)參數(shù)設(shè)定、傳送數(shù)據(jù);82.1.2硬件特性:82.1.3軟件特性:82.2數(shù)據(jù)傳送模塊92.2.1工作模式:線上實(shí)時(shí)傳送數(shù)據(jù);線下非實(shí)時(shí)傳送數(shù)據(jù);92.2.2硬件特性:92.2.3軟件特性:92.3數(shù)據(jù)及控制服務(wù)器102.3.1工作模式:線上實(shí)時(shí)設(shè)定參數(shù)、接收數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù);線下非實(shí)時(shí)參數(shù)設(shè)定、接收數(shù)據(jù);102.3.2硬件特性:102.3.3軟件特性:102.4參數(shù)設(shè)定模塊102.4.1工作模式:線下非
3、實(shí)時(shí)參數(shù)設(shè)定。102.4.2硬件特性:102.4.3軟件特性:112.5地理信息模塊112.5.1工作模式:?線上實(shí)時(shí)設(shè)定參數(shù)、采集數(shù)據(jù)、傳送數(shù)據(jù);線下非實(shí)時(shí)?參數(shù)設(shè)定、傳送數(shù)據(jù);112.5.2硬件特性:112.5.3軟件特性:113產(chǎn)品其它需求133.1性能133.1.1電源管理(功耗)133.1.2工作條件133.1.3電磁兼容性能133.1.4數(shù)據(jù)采樣率133.1.5時(shí)鐘同步133.2自診斷功能133.2.1傳感器校準(zhǔn)裝置133.2.2設(shè)備自檢133.2.3日志功能143.3兼容性143.3.1多種硬件端口143.3.2模塊化配置143.3.3可靠性冗余設(shè)計(jì)143.3.4可擴(kuò)展性144附
4、錄144.1數(shù)據(jù)格式141 產(chǎn)品概述1.1 目標(biāo)振動(dòng)監(jiān)測裝置使用傳感器監(jiān)測XXX在空間三個(gè)維度(x、y、z)上的振動(dòng)加速度,并將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、傳送至上位機(jī),并由上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄及分析,從而實(shí)現(xiàn)接觸狀態(tài)的監(jiān)測功能。本系統(tǒng)最終實(shí)現(xiàn)兩個(gè)輸出:(一)XXX振動(dòng)圖譜;(二)YYY振動(dòng)圖譜。形式如下圖:1.2 組成結(jié)構(gòu)整個(gè)系統(tǒng)可以分為三個(gè)子系統(tǒng):振動(dòng)數(shù)據(jù)子系統(tǒng)、參數(shù)設(shè)定子系統(tǒng)和地理數(shù)據(jù)子系統(tǒng)。可以按照兩種模式工作:在線數(shù)據(jù)采集與控制、線下數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)與控制服務(wù)器XX01加速度數(shù)據(jù)(實(shí)時(shí))設(shè)置信號(hào)(XX01為例)地理信息(XX01為例)數(shù)據(jù)流-在線模式地理12地理11數(shù)據(jù)傳送11傳感器A1數(shù)據(jù)傳送12傳感器
5、A2傳感器AnXX02車輛01XXn數(shù)據(jù)與控制服務(wù)器數(shù)據(jù)傳送傳感器B1傳感器B2傳感器Bnn數(shù)據(jù)流-線下模式XX02傳感器A1傳感器A2傳感器AnXX01參數(shù)設(shè)定地理n1地理n2XXn設(shè)置信號(hào)(XX01和n為例)加速度數(shù)據(jù)-路徑1(XX02為例)地理信息(XXn為例)加速度數(shù)據(jù)-路徑2(XX02為例)數(shù)據(jù)與控制服務(wù)器XX01傳感器模塊設(shè)定(XX01為例地理模塊設(shè)定(XX01為例)控制流-在線模式地理12地理11數(shù)據(jù)傳送11傳感器A1數(shù)據(jù)傳送12傳感器A2傳感器An車輛01XX02車輛01XXn1.3 功能摘要1) 振動(dòng)數(shù)據(jù)子系統(tǒng)該子系統(tǒng)負(fù)責(zé)加速度數(shù)據(jù)的獲取與處理。按功能可劃分為三層:數(shù)據(jù)獲取、
6、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和數(shù)據(jù)處理;對應(yīng)的硬件分別為:三維度加速度傳感器、數(shù)據(jù)傳送裝置和數(shù)據(jù)服務(wù)器。其軟硬件構(gòu)成及關(guān)系如下表。層級(jí)硬件軟件上層數(shù)據(jù)服務(wù)器Windows、SQL、VM4BJ中層數(shù)據(jù)傳送模塊固件-數(shù)據(jù)緩沖與轉(zhuǎn)發(fā)底層加速度傳感器模塊固件-數(shù)據(jù)采樣、儲(chǔ)存與發(fā)送數(shù)據(jù)從底層向上層傳送包括兩種方式和路徑,傳送控制關(guān)系如下:l 實(shí)時(shí):傳感器(MCU)(無線)>數(shù)傳模塊<(Ethernet)服務(wù)器l 非實(shí)時(shí):傳感器(Flash)<(USB)服務(wù)器數(shù)據(jù)流如下:l 實(shí)時(shí):傳感器(MCU)(無線)>數(shù)傳模塊>(Ethernet)>服務(wù)器l 非實(shí)時(shí):傳感器(Flash)(USB)&g
7、t;服務(wù)器2) 參數(shù)設(shè)定子系統(tǒng)負(fù)責(zé)向振動(dòng)數(shù)據(jù)子系統(tǒng)中的加速度傳感器模塊和地理數(shù)據(jù)子系統(tǒng)中時(shí)鐘模塊提供時(shí)間校準(zhǔn)信號(hào),為同一XX上敷設(shè)的各數(shù)據(jù)通道提供時(shí)間同步功能。負(fù)責(zé)初始化加速度傳感器模塊和地理數(shù)據(jù)子系統(tǒng)中的時(shí)鐘模塊。3) 地理數(shù)據(jù)子系統(tǒng)為上層數(shù)據(jù)服務(wù)器提供XX地理信息,用于繪制YY振動(dòng)圖譜。2 產(chǎn)品特性2.1 加速度傳感器模塊2.1.1 工作模式:線上實(shí)時(shí)設(shè)定參數(shù)、采集數(shù)據(jù)、傳送數(shù)據(jù);線下非實(shí)時(shí)參數(shù)設(shè)定、傳送數(shù)據(jù);2.1.2 硬件特性:l 硬件組成:外殼、電源、天線、時(shí)鐘模塊、數(shù)據(jù)模塊、控制模塊、無線模塊、有線模塊l 測量范圍(g):X&Y&Z,±?16l 物理尺寸(
8、mm):外殼:20(L)×12(W)×30(H);內(nèi)部空間:18(L)×10(W)×28(H)l 重量(g):?待定l 安裝方式:磁吸l 供電方式:鈕扣電池;電量監(jiān)測功能;電能不足自動(dòng)關(guān)閉無線發(fā)送模塊l 數(shù)傳接口:上口:Micro USB;WiFi/Bluetooth/Zigbee/NRF2401;2.1.3 軟件特性:l 數(shù)據(jù)獲取數(shù)據(jù)精度:1)加速度:?0.001g;2)時(shí)鐘:msl 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)校驗(yàn)?閥值處理 =>數(shù)據(jù)篩選算法1數(shù)據(jù)合成(Rule:數(shù)據(jù)格式文件.txt)l 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)存儲(chǔ)速率 => 數(shù)據(jù)篩選算法2l 數(shù)據(jù)傳送波特率、奇偶校驗(yàn)
9、、數(shù)據(jù)包定義l 參數(shù)配置傳感器ID時(shí)鐘安裝位置振動(dòng)閥值數(shù)據(jù)采樣率存儲(chǔ)速率傳送速率存儲(chǔ)Rule無線開關(guān)在線線下手動(dòng)2.2 數(shù)據(jù)傳送模塊2.2.1 工作模式:線上實(shí)時(shí)傳送數(shù)據(jù);線下非實(shí)時(shí)傳送數(shù)據(jù);2.2.2 硬件特性:l 硬件組成:外殼、電源、天線(可選)、數(shù)據(jù)模塊、控制模塊、無線模塊、有線模塊l 物理尺寸(mm):外殼:60(L)×40(W)×ZZ(H);內(nèi)部空間:59(L)×38(W)×ZZ(H)l 重量(g):?待定l 安裝方式:背板連接/便攜l 供電方式:(充電)電池/POE供電;電量指示功能l 數(shù)傳接口: 下口:WiFi/Bluetooth/Zig
10、bee/NRF2401;上口:RJ45,可擴(kuò)展為WIFI。2.2.3 軟件特性:l 信息封裝數(shù)據(jù)流:振動(dòng)數(shù)據(jù)包×16+地理數(shù)據(jù)包×2l 信息解封控制流l 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)l 數(shù)據(jù)上行傳輸l 控制信息下行轉(zhuǎn)發(fā)2.3 數(shù)據(jù)及控制服務(wù)器2.3.1 工作模式:線上實(shí)時(shí)設(shè)定參數(shù)、接收數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù);線下非實(shí)時(shí)參數(shù)設(shè)定、接收數(shù)據(jù);2.3.2 硬件特性:l 硬件組成:工控機(jī)、打印機(jī)l 接口:數(shù)據(jù)傳送模塊數(shù)據(jù)傳輸、參數(shù)設(shè)定模塊數(shù)據(jù)傳輸接口:RJ-45;傳感器模塊、地理模塊接口:USB;傳感器校準(zhǔn)裝置:RJ-45/USB2.3.3 軟件特性:l 數(shù)據(jù)解析l 數(shù)據(jù)庫管理。儲(chǔ)存歷史數(shù)據(jù)并至少包含以下數(shù)據(jù)
11、表:(1)時(shí)間-傳感器號(hào)-振動(dòng)數(shù)據(jù);(2)時(shí)間-傳感器號(hào)-安裝位置(數(shù)據(jù)采集對象);(3)時(shí)間-XX編號(hào)-地理信息;(4)標(biāo)簽ID-Key_Location;(5)Key_Location-地理信息。l 挖掘數(shù)據(jù),預(yù)警受電靴異常震動(dòng)的XX和(或)地點(diǎn)。l 圖表輸出1) CCO圖靜態(tài)/動(dòng)態(tài)輸出演示2) Excel表格/Chart圖示l 非線上控制。生成數(shù)據(jù)格式文件.txtl 線上控制??刂屏鞲袷?.4 參數(shù)設(shè)定模塊2.4.1 工作模式:線下非實(shí)時(shí)參數(shù)設(shè)定。2.4.2 硬件特性:l 硬件組成:外殼、電源、天線、時(shí)鐘模塊、數(shù)據(jù)模塊、控制模塊、無線模塊l 物理尺寸(mm):?待定l 重量(g):?待定
12、l 安裝方式:固定/便攜l 供電方式:充電電池/;電量指示功能l 數(shù)傳接口: 下口:WiFi/Bluetooth/Zigbee/NRF2401;上口:RJ45,可擴(kuò)展為WIFI。2.4.3 軟件特性:l 時(shí)標(biāo)數(shù)據(jù)下行傳輸l 控制信息下行轉(zhuǎn)發(fā)2.5 地理信息模塊2.5.1 工作模式:?線上實(shí)時(shí)設(shè)定參數(shù)、采集數(shù)據(jù)、傳送數(shù)據(jù);線下非實(shí)時(shí)?參數(shù)設(shè)定、傳送數(shù)據(jù);2.5.2 硬件特性:l 硬件組成:外殼、電源、天線、時(shí)鐘模塊、數(shù)據(jù)模塊、控制模塊、無線模塊、有線模塊l 測量方式:RFIDl 物理尺寸(mm):外殼: 60(L)×40(W)×ZZ(H)l 重量(g):?待定l 安裝方式:磁
13、吸l 供電方式:(充電)電池;電量監(jiān)測功能;電能不足自動(dòng)關(guān)閉無線發(fā)送模塊l 數(shù)傳接口:上口:Micro USB;WiFi/Bluetooth/Zigbee/NRF2401;l RFID標(biāo)簽安裝位置:走行面混凝土梁內(nèi)立面,距離上表面XXmm處。l RF功率可調(diào)。2.5.3 軟件特性:l 數(shù)據(jù)獲取數(shù)據(jù)精度(m):0.1l 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)l 數(shù)據(jù)傳送波特率、奇偶校驗(yàn)、數(shù)據(jù)包定義l ?參數(shù)配置3 產(chǎn)品其它需求3.1 性能3.1.1 電源管理(功耗)工作時(shí)長:傳感器模塊24Hrs;地理信息模塊24Hrs;數(shù)傳模塊:4Hrs(便攜模式);加速度傳感器模塊/地理信息模塊 =(電量報(bào)警百分值)=>數(shù)據(jù)及控制服
14、務(wù)器3.1.2 工作條件l 工作溫度():-4085(室外部分)3.1.3 電磁兼容性能l 最糟電磁環(huán)境-受電靴拉弧對傳感器模塊數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確度的影響及應(yīng)對措施。l 最糟電磁環(huán)境-受電靴拉弧對車底無線通訊的影響及應(yīng)對措施。l 最糟電磁環(huán)境-受電靴拉弧對車底Ethernet通訊的影響及應(yīng)對措施。3.1.4 數(shù)據(jù)采樣率A) 傳感器選型 => 物理采樣率;B) 存儲(chǔ)采樣率;C) 實(shí)時(shí)傳送采樣率;三者存在如下關(guān)系:A B C。3.1.5 時(shí)鐘同步l 時(shí)差控制(ms):±53.2 自診斷功能3.2.1 傳感器校準(zhǔn)裝置l 計(jì)量l 校準(zhǔn)=(校準(zhǔn)表)=>數(shù)據(jù)及控制服務(wù)器3.2.2 設(shè)備自檢
15、l 傳感器模塊:發(fā)送預(yù)訂模擬數(shù)據(jù)(邊界值)、電量(百分值)l 傳感器運(yùn)行溫度監(jiān)測3.2.3 日志功能l 至少數(shù)據(jù)傳送模塊應(yīng)具有Log記錄和存儲(chǔ)功能。3.3 兼容性3.3.1 多種硬件端口3.3.2 模塊化配置l 所有的配置都以文本文件的形式體現(xiàn)。l 所有的軟件/固件都需要提供源代碼;所有硬件電路都提供原理圖與布線圖。3.3.3 可靠性冗余設(shè)計(jì)3.3.4 可擴(kuò)展性3.4 數(shù)據(jù)格式(1)時(shí)間:YY-MM-DD_HH_MM_SS_mS(2)傳感器ID:S_001、S_002(3)振動(dòng)數(shù)據(jù):XX_YY_ZZ(4)傳感器安裝位置:Veh#_Collector#_Shoe#(5)地理信息:TTXXXYY(map里程值)(6)Key Location:AA_BB_CCCAA RJ(rail Joint)、IJ(Isolation Joint)、EJ(expansion joint)、SR(speed ramp)、SP(switch point)、GP(gap point)、BC(brush counter)、OL(other location)AA
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