[实用新型]基于框架式的海量数据采集通讯平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于框架式的海量数据采集通讯平台。

背景技术

在大中型企业中，为提高生产产品的质量，需要对一组设备或一条产线上的所有设备做连续、集中的监控，提取设备运行时的各种数据，从而判别设备或产线是否处于最佳运行状态。实现这些技术的关键是需要对设备的各项数据进行连续采集，同时，再将采集的数据快速传送给上位机单元，上位机单元对这些数据进行计算、处理和优化。最终将结果反馈给生产系统，并指导生产系统处于最佳运行状态。

如在汽车行业针对汽车发动机的工作状态及相关数据，研发发动机参数优化及试验系统，监测采集发动机的各种工作参数，如进气量、喷油量、喷油时间、点火时间、转速、扭矩、压力、振动、温度等，并对采集到的数据进行全面的分析，不断优化发动机参数，使发动机噪声降低、功率提升、油耗降低，从而提高汽车发动机的产品质量。同样在冶金行业，随着对产品质量及连续化生产要求的不断提高，强化了众多设备状态在线监测的研究与实施工作，其中对轧钢过程中产生的钢板表面振动纹监测研究，将轧机张力、机架振动等多种参数进行实时采集和分析诊断，目前已能够判别部分类型的振动纹；针对冷轧连退机组断带问题，建立断带监测诊断系统，并对焊机、板带边裂、张力等多种参数进行监测和诊断，有效消除断带现象。

但是上述的实时监测系统需基于生产现场海量数据的采集和传输，而目前大多设备或产线的数据采集点分布范围较大，往往采用单点数据采集和传输，对于需采集的振动、电压、电流、超声波、涡流、转速、温度、压力等数据的集成度较差，并且由于采集的数据量大，其传输存在一定的瓶颈，降低了实时监测系统的数据处理能力，影响生产系统的实时监控和故障诊断。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于框架式的海量数据采集通讯平台，本数据采集通讯平台克服了传统生产设备数据采集通讯的缺陷，实现集中式、多参量数据信号的实时采集、并具备海量数据的通讯能力，提高了监测系统的数据处理能力，确保对生产系统进行实时监控和故障诊断。

为解决上述技术问题，本实用新型基于框架式的海量数据采集通讯平台包括机架和PCB背板，所述PCB背板设于所述机架底面，还包括通讯板卡、两块电源板卡、若干数据采集板卡和若干板卡插槽，所述PCB背板设有差分通讯线、同步触发线和电源线，所述若干板卡插槽分别间隔设于所述PCB背板上并连通所述差分通讯线、同步触发线和电源线，所述通讯板卡、两块电源板卡和若干数据采集板卡分别插入所述若干板卡插槽。

进一步，所述数据采集板卡包括CPU单元、前端模拟调理单元、并行AD转换单元、总线驱动器、可编程逻辑器、高速静态存储器、串行闪存存储器和以太网接口单元，所述CPU单元分别双向连接所述总线驱动器、可编程逻辑器、高速静态存储器、串行闪存存储器和以太网接口单元，所述前端模拟调理单元经所述并行AD转换单元双向连接所述总线驱动器。

进一步，所述通讯板卡包括以太网交换芯片、DC/DC电源芯片、千兆以太网接口单元、千兆网络变压器、百兆网络变压器和若干百兆以太网接口单元，所述DC/DC电源芯片输出端连接所述以太网交换芯片电源端，所述以太网交换芯片信息端分别双向连接所述千兆以太网接口单元和若干百兆以太网接口单元，所述千兆以太网接口单元输出端连接所述千兆网络变压器输入端，所述若干百兆以太网接口单元输出端分别连接所述百兆网络变压器输入端。

进一步，所述若干数据采集板卡分为主卡和从卡，所述主卡通过所述同步触发线同步触发所述从卡采集数据。

进一步，所述数据采集板卡和电源板卡分别是隔离式数据采集板卡和隔离式电源板卡，所述电源板卡的电源功率是200W。

进一步，所述若干数据采集板卡分别通过各种传感器采集振动、电压、电流、超声波、涡流、转速、温度、压力数据。

进一步，所述机架是4U、19英寸标准机箱。