多通道超聲探傷系統(tǒng)中的高速通信接口技術(shù).pdf

1、當(dāng)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(zhǔn)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(guān)重要的一環(huán)。目前我國動車空心軸在役檢測在用的設(shè)備是引進(jìn)德國和日本兩種產(chǎn)品,在實際使用中,無論是德國還是日本技術(shù)設(shè)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(shù)據(jù)傳輸給PC機速率有限,僅為百兆以太網(wǎng),

2、不利于高速實時數(shù)據(jù)的上傳;
　　(3)探傷速度有限,原德國進(jìn)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(shù)量將會大幅增加,相應(yīng)的動車組無損檢測任務(wù)也將隨之劇增的情況下,在國內(nèi)研制能夠?qū)ξ覈F(xiàn)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(shè)備,實現(xiàn)對動車組空心軸快速,全面自動化檢測,同時檢測結(jié)果明了,易于檢測人員對車軸的狀態(tài)進(jìn)行判斷,對檢測數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行記錄存檔

3、,以便回放、調(diào)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(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,為超聲探傷儀的數(shù)據(jù)傳輸,提供了高效廉價的解決方案。嵌入式千兆以太網(wǎng)使得數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性得到保證,同時千兆以太網(wǎng)采用的傳輸介質(zhì)大大提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性,并且由于采用了通用性強的基于網(wǎng)絡(luò)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(nèi)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(xì)闡述了在多通道超聲探傷系統(tǒng)中實現(xiàn)嵌入式千兆以太網(wǎng)的過程。通過安裝在上位機上的WiresharkNetworkAnalyzer軟件測試,實驗結(jié)果表明:
　　(1)傳輸數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,接收數(shù)據(jù)與發(fā)送數(shù)據(jù)完全一致,無錯漏;
　　(2)傳輸速度穩(wěn)定,經(jīng)連續(xù)24小時傳輸測試,速度穩(wěn)定,