Daniel Parra Ramos，Ineco
设计一个复杂的数据采集系统，该系统集成了各种音频信号的测量、监控和捕获功能；与其他设备远程同步；通过多功能车辆总线(Multifunction Vehicle Bus, MVB)专用协议与列车通信；通过管理和处理大量数据，分析铁路网络中的谐波干扰。
基于NI PXI平台以及NI LabVIEW和DIAdem软件工具开发硬件和软件系统，以满足系统要求并快速高效地生成报表。
Ineco是一家在交通运输领域拥有丰富经验的工程公司。为研究谐波对铁路基础设施的影响，Ineco设计并开发了集成所有必需特性的数据采集系统。
团队通常在移动牵引装置上收集铁路数据。针对此项目，我们选择了NI PXIe-1062Q 8插槽机箱，以最大限度地减少振动影响。
将PXI平台与NI 6120和NI 6123模块结合使用，同时采集各种高频率(50 kHz)的电压和电流信号，从而记录整个音频带宽范围内的信号。使用NI TB-2708、TB-2709和TB-2705接线盒提供前两个SMB连接和最后一个直接信号电缆连接以连接模块。
我们需要使用MVB通信卡来采集不同牵引装置上的不同信号。PXI平台和LabVIEW完全集成在机箱内部，通过使用DLL特定的LabVIEW VI，可在板卡和应用程序之间快速轻松地传输数据。
设计的主要需求之一是在远距离移动过程中精确同步多台计算机。
为实现所需同步，我们决定使用NI PXI-6682定时和同步模块与GPS同步。该模块模块化程度高、易于集成至应用程序中，并且可以更精确地同步设备，因此其非常适合与我们的系统集成。
为实现铁路基础设施中的测试点位置可视化，我们通过连接PXI-6682天线接收GPS位置坐标信号，并将其传输至与Google Earth关联的用户界面。我们使用3G连接到Google Earth，如果遇到3G未覆盖区域，则使用先前存储的研究区域软件地图缓存。
我们使用LabVIEW开发应用程序，因为它可轻松集成项目涉及的各种硬件模块、具有强大的图形化开发环境，并提供可视化编程环境。
该应用程序设计用于在两个不同的环境中运行：第一种为数据采集、监控和实时处理；第二种是在不间断电源(Uninterruptible Power Supply, UPS)的支持下，实现长时间、全自动（无需任何人为干预）的数据采集。
系统分为3个主要模块。
初始设置
初始设置的基本参数包括使用的探针数量、MVB通信参数、列车类型和型号，以及与驱动单元的通信和状态验证等各种显示控件。
电压、电流和GPS
该模块负责配置和执行连接至计算机的不同传感器和GPS信号的数据采集系统。如果应用程序在实时模式下运行，该模块还可执行信号处理任务，如滤波、均方根、阻抗、速度计算和显示。
MVB变量
该模块负责通过由ANSI C和LabVIEW调用函数开发的DLL建立MVB通信。这些变量还负责数据记录和显示。
这些模块使用定时循环进行同步。通过NI 6682模块提供的GPS时间与其他计算机同步。
我们通过NI-6120模块向UPS发送模拟信号以实现记录过程自动化。该信号为UPS的断开连接命令，可使UPS进入待机模式。随后PXI安全关闭，以防止数据丢失。
我们需要一个解决方案来通过应用滤波器、分析时域数据和频率以及生成自动化脚本来快速管理大量数据。我们使用NI DIAdem数据管理软件来满足这些要求。
通过使用NI PXI平台，为移动牵引装置开发了一款紧凑、可靠的模块化数据采集系统。LabVIEW具有直观的可视化编程环境、灵活性且易于通过MVB协议集成和维护，因此我们选择将其作为开发环境。DIAdem数据管理软件通过使用脚本自动生成报表，减少了处理时间和工作量。
NI硬件和软件之间的协同作用可实现持续的发展和完善，因此我们可以轻松更新，以适应可能发生在铁路领域的系统级改变。
Daniel Parra Ramos
Ineco