USB數據采集在機車數據分析系統上的應用

隨著科學技術的不斷發展，機車動力性能有了突飛猛進發展。為了保證機車能夠高速、安全的運行，現代化的機車也增加了不少與之配套的在線監測儀表。這些儀表可以對機車速度、柴油機轉速、主整流器電壓、主整流器電流、機車里程、制動缸壓力、列車管壓力、潤滑油壓力等進行檢測和顯示。通過這些儀表車組人員可以很好的了解機車當前運行狀況，提供高了機車的易操作性、易維護性和系統安全性。但有些信息并不是通過些實時信息可以得到的，它需要與一定時段內的歷史數據相關接合，通過數據分析才能得到。通過這些信息車組人員可以對機車的狀態進行深度評測，從而預防問題的發生或將問題解決在萌芽狀態。這也就是機車數據分析系統產生的原因。

設計思想

在數據分析系統設計上，由于希望能夠按著機車所屬區域或所屬路段進行統計管理，因此分析系統本身不能安裝在某個機車。在這種情況下就要解決數據實時記錄和數據傳輸問題。對于移動物體進行數據采集和傳輸的通常方法是通過無線電或GPRS方式來完成，但這兩種方法通常都受到無線信息覆蓋范圍限制，并且對GPRS方式長期系統運行成本比較高。考慮到機車數據分析系統分析的數據具有分段性和數據備案性的特點，系統采用了通過USB存貯器實時記錄，離線數據分析及備案的方式。這樣即解決了應用需求，又降低了應用成本。

在線記錄儀

在線記錄儀是安裝在每到機車，它通過各種傳感器獲取機車運行狀態相關的數據信息。這些信息首先被實時地顯示在機車顯屏上，同時被按時間順序保存到存貯卡中。在線記錄儀由數據采集轉換器、嵌入式系統（包含存貯卡）和顯屏三部組成，結構圖如下所示：

數據分析系統

數據分析系統完成了從存貯卡讀取數據，并將數據歸類存貯。系統通過圖表方式對分析后的數據進行顯示、查詢和打印。主要交互界面如下所示：

通過查詢界面可以快速標定超限數據及數據產生時間，通過與其它數據相接合，分析產生的原因。通過趨勢分析界面可以觀察到在一段時間范圍內機車狀態及運行趨勢。

結束語

通過機車離線數據分析實現了機車運行狀態備案及分析。這種實時數據記錄，離線數據分析的方法也可以用于其它一些數據分析系統，如：油井運行狀態分析。