多通道超聲探傷系統(tǒng)中的高速通信接口技術.pdf

1、當前我國高速鐵路發(fā)展迅猛,并在許多方面位居世界前列。在高速鐵路高速、安全、可靠、準點、平穩(wěn)、舒適、衛(wèi)生、方便等各種需求中,確保安全是第一位的。而動車空心軸無損檢測是保障安全至關重要的一環(huán)。目前我國動車空心軸在役檢測在用的設備是引進德國和日本兩種產品,在實際使用中,無論是德國還是日本技術設備,均存在以下幾個問題:
　　(1)不能兼容在用的全部車型空心軸探傷;
　　(2)實時采集到的圖像數據傳輸給PC機速率有限,僅為百兆以太網,

2、不利于高速實時數據的上傳;
　　(3)探傷速度有限,原德國進口儀器探1根空心軸約12分鐘;
　　(4)探傷靈敏度余量不夠。
　　為此,在未來我國投入實際運營的動車組數量將會大幅增加,相應的動車組無損檢測任務也將隨之劇增的情況下,在國內研制能夠對我國現有的動車組空心軸全部兼容探傷的空心軸無損檢測專用設備,實現對動車組空心軸快速,全面自動化檢測,同時檢測結果明了,易于檢測人員對車軸的狀態(tài)進行判斷,對檢測數據能夠進行記錄存檔

3、,以便回放、調用、統(tǒng)計和比較,保證不漏判,顯得比較迫切,且有著日益增長的迫切需求。
　　隨著SOPC、嵌入式操作系統(tǒng)以及嵌入式千兆以太網技術的發(fā)展,為超聲探傷儀的數據傳輸,提供了高效廉價的解決方案。嵌入式千兆以太網使得數據傳輸的實時性得到保證,同時千兆以太網采用的傳輸介質大大提高了數據傳輸的穩(wěn)定性,并且由于采用了通用性強的基于網絡SOCKET編程的TCP/IP協(xié)議,有著很強的通用性和移植性。
　　本文采用高速高性能可編程邏輯

4、器件FPGA,利用內部NiosII嵌入式處理器,加載uC/OS-II實時操作系統(tǒng),基于NicheStackTCP/IP協(xié)議棧,采用SocketAPI編程,詳細闡述了在多通道超聲探傷系統(tǒng)中實現嵌入式千兆以太網的過程。通過安裝在上位機上的WiresharkNetworkAnalyzer軟件測試,實驗結果表明:
　　(1)傳輸數據準確,接收數據與發(fā)送數據完全一致,無錯漏;
　　(2)傳輸速度穩(wěn)定,經連續(xù)24小時傳輸測試,速度穩(wěn)定,