火车轮状态的实时监控大作业素材.doc

传感器与虚拟仪器大作业 题目 火车轮状态的实时监控 姓名 班级 通信111 学号 2014年月日 I 第1章 火车轮状态的实时监控意义及应用 1 1.1 课题研究意义 1 1.2 课题应用 1 第2章 火车轮状态的实时监控设计原理 2 2.1 设计目的 2 2.2 程序框图主要功能模块介绍 2 2.2.1“ Butterworth滤波器(逐点)”函数 2 2.2.2 “数组最大值与最小值（逐点）”函数 3 2.2.3“布尔值转换（逐点）”函数 3 2.2.4条件结构 4 第3章 火车轮实时监控设计的步骤 5 3.1 创建一个新的VI 5 3.2 构建仿真数据数组 8 3.2.1 Butterworth滤波处理 9 3.2.2峰值检测 9 3.3 完整程序框图 10 第4章 火车轮状态的实时监控源程序 13 4.1 创建一个完整的前面板 13 4.2 Butterworth 滤波处理 13 4.3 峰值检测 14 4.4 完整源程序框图 14 第5章 程序的运行结果 15 第6章 实验总结与体会 16 参考文献 17 致 谢 18 第1章 火车轮状态的实时监控意义及应用 1.1 课题研究意义 在当代信息发展迅速的情况下,各类通信方式为人们提供着强大的支柱。虚拟仪器技术是计算机和传统的仪器技术融合的产物，是现代测试技术与系统的发展趋势。虚拟仪器与传统仪器相比，在智能化程序、处理能力、性能价格比、可操作性及功能扩展等方面都具有明显的技术优势。它的设计与开发是利用高效灵活的软件来完成的，用户可根据实际需要自己构建仪器的功能、操作和显示界面。图形化编程语言LabVIEW是当今国内外设计虚拟仪器最为流行的软件，整个仪控系统都完全可以使用它来开发与执行。目前，虚拟仪器技术在测量方面的应用已日趋成熟，它已成为测试及测量领域的工业标准，故此，本文主要探讨虚拟仪器技术在远程控制领域中的开发与应用。 长期以来，我国铁路处于低装备率﹑高利用率﹑高强度运动状态，特别是随着火车运动速度的一再提高，更加重了火车轮的负担。火车的车轮状态是否完好关系大火车的安全运行，为了保障行车安全，提高运输能力，铁道部门必须经常对火车车轮状态进行检测。就目前现状来看，国内外所做的努力都是把精力放在车轮的生产或修复环节的缺陷检测方面，在线检测相对较少。基于这种情形，本文引入虚拟仪器技术的思想和设计方法，在Labview 8.20虚拟仪器开发环境下，运用Labview的逐点分析库，研发了火车轮状态的实时监控系统。 1.2 课题应用 火车轮状态的实时监控室仿真火车轮工作状态振动特性监控系统的工作，通过对各车厢火车轮在运行过程中采集到的波形离散数据进行滤波处理和峰值检测，获得火车轮的工作状态，对实际应用有比较重要的知道意义。本章设计的火车轮状态的实时监控，目的是通过监控火车轮的运行状态进行监测，对火车轮进行故障诊断，保证火车轮运行在正常范围内，避免发生才、重大事故。 第2章 火车轮状态的实时监控设计原理 2.1 设计目的 基于Labview 8.2虚拟平台，使用图形语言编程，利用逐点选板中的部分函数，设计一个火车轮状态的实时监控系统，实时监控火车轮的工作状态，在火车轮尚未发生故障之前，预知重大事故的发生危险，规避特大交通事故的出现。 2.2 程序框图主要功能模块介绍 火车轮状态实时监控系统用于监控火车轮的运行状态，并通过对采集来的波形进行高通滤波获得火车轮运行的异常情况。火车轮状态实时监控系统主要由4个功能块来实现，分别为仿真数据的构建﹑Butterworth 滤波处理﹑峰值检测和游标位置实时显示。 2.2.1“ Butterworth滤波器(逐点)”函数 如图2-1所示，“Butterworth滤波器（逐点）”函数位于滤波器（逐点）子选板中，在程序框图中的空白处单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择路径“函数→信号处理→逐点→滤波器（逐点）→Butterworth滤波器（逐点）”即可找到该函数。 图2-1“Butterworth滤波器（逐点）”函数的选择路径 2.2.2 “数组最大值与最小值（逐点）”函数 “数组最大值与最小值（逐点）”函数位于其他函数（逐点）子选板中，如图2-2所示，其功能是在由“采样长度”指定的区间内，有哪些信誉好的足球投注网站输入采样数据点集中地最大值和最小值。在程序框图中的空白处单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择路径“函数→信号处理→逐点→其它函数（逐