系统采用嵌入式控制器32位ARM结构微处理器,外围扩展存储器接口,液晶显示、键盘作为人机交互接口,通过RS 232和USB与PC机进行通讯,嵌入式控制器可支持工业现场总线、以太网两种网络结构。嵌入式控制器采用基于μC/OSⅡ内核的RTOS操作系统。
3.2 探头检测模块
这部分模块主要目标是检测探头大列波形;定标值以及探头位置;检测探头供电箱,及辅机的各种电压;检测磁头状态;检测供电、上电、掉电、异常复位;检测探测站与中心的信道状态及环温、箱温等情况。采集二路下探波形,64点采样,采集密度一样,采集长度增加一倍,即提前半个轴箱开始,延后半个轴箱结束;通过RS 485口上传主机探头位置,对于检测红外线设备轴温是否正常具有决定性意义,由于轴温探测设备安装在铁轨旁边,由于震动等原因,经常发生偏转,导致红外线设备检测波形不正确,探测轴温出现偏差,传统检测方法是采用三角尺测量,用香头在三角尺上放置热源,对比红外线探头波形校准,这种方法测量复杂,精确度较低。
采用电子罗盘可较好地解决这个问题,电子罗盘是测量方位角(航向角)比较经济的一种仪器,本系统采用TDCM3电子罗盘传感器模块,TDCM3电子罗盘由美国Precision Navigation生产。模块封装了一个三轴磁强计和一个高性能的两轴倾斜计,可以同时输出俯仰和滚动角,以及三维的磁场测量值。以前所有的罗盘都必须保持水平才能保证精度,因而只能采用一种笨拙的万向节,或再加上液体的方法来保持传感器的水平状态。TDCM3则使用了一个高性能的倾斜计(倾斜传感器),允许微处理器在数学上改正倾斜角,因此,它是一种消除了机械常平架的电子罗盘。TDCM3电子罗盘对水平方向的角度测量为360°,同时,按照可测量倾斜角度范围,又分为20°,50°,80°。电子罗盘的数据输出可以是RS 232或RS 485标准的数据字符输出或者模拟输出,并且可以由主控计算机发出控制指令,来控制TD—CM3电子罗盘输出数据的种类、格式以及工作方式。
完整的TDCM3电子罗盘的数据输出为:
$C<compass>P<pitch>R<roll>X<Bx>Y<By>Z<Bz>T<temp>E<error code>校验和<cr><1f>
数据中包含有罗盘角度C,载体的倾斜角P和横滚角度R,各向的磁场强度X,Y,Z,在开始校准好探头位置后,记录电子罗盘的数据输出,当俯仰角、方位角发生变化时,根据需要取用TDCM3电子罗盘提供的数据进行对比。如果变化超过一定范围,表明探头发生偏转,需要再次校准。
3.3 磁头波形电压检测模块