自动检测论文

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自动检测论文范文第1篇

【关键词】：隧道工程，盾构姿态，自动测量，系统开发

1引言

盾构机姿态实时正确测定，是隧道顺利推进和确保工程质量的前提，其重要性不言而喻。在盾构机自动化程度越来越高的今天，甚至日掘进量超过二十米，可想而知，测量工作的压力是相当大的。这不仅要求精度高，不出错；还必须速度快，对工作面交叉影响尽可能小。因此，为了能够在隧道施工过程中及时准确给出方向偏差，并予以指导纠偏，国内外均有研制的精密自动导向系统用于隧道工程中，对工程起到了很好的保证作用。

1.1国内使用简况

国内隧道施工中测量盾构机姿态所采用的自动监测系统有：德国VMT公司的SLS—T方向引导系统；英国的ZED系统；日本TOKIMEC的TMG—32B（陀螺仪）方向检测装置等等。所采用的设备都是由国外进口来的。据了解，目前有些地铁工程中（如广州、南京）在用SLS—T系统，应用效果尚好。

总的来看，工程中使用自动系统的较少。究其原因：一是设备费或租赁费较昂贵；二是对使用者要求高，普通技术人员不易掌握；三是有些系统的操作和维护较人工方法复杂，在精度可靠性上要辅助其它方法来保证。

1.2国外系统简况

国外现有系统其依据的测量原理，是把盾构机各个姿态量（包括：坐标量—X.Y.Z，方位偏角、坡度差、轴向转角）分别进行测定，准确性和时效性受系统构架原理和测量方法限制，其系统或者很复杂而降低了系统的运行稳定性，加大了投入的成本，或者精度偏低，或者功能不足，需配合其他手段才能完成。

国外生产的盾构设备一般备有可选各自成套的测量与控制系统，作业方式主要以单点测距定位、辅以激光方向指向接收靶来检测横向与垂向偏移量的形式为主。另外要有纵、横两个精密测倾仪辅助[7]。有些（日本）盾构机厂商提供的测控装置中包括陀螺定向仪，采用角度与距离积分的计算方法[1][2]，对较长距离和较长时间推进后的盾构机方位进行校核，但精度偏低，对推进只起到有限的参考作用。

2系统开发思路与功能特点

2.1开发思路

基于对已有同类系统优缺点的分析，为达到更好的实用效果，我们就此从新进行整体设计，理论原理和方法同过去有所不同，主要体现在：其一，系统运行不采用直接激光指向接收靶的引导方式，而是根据测点精确坐标值来对盾构机刚体进行独立解算，计算盾构姿态元素的精确值，摈弃以往积分推算方法，防止误差积累；其二，选用具有自主开发功能的高精度全自动化的测量机器人，测量过程达到完全自动化和计算机智能控制；其三，在理论上将平面加高程的传统概念，按空间向量归算，在理论上以三维向量表达，简化测量设置方式和计算过程。

目前全站仪具备了过去所没有的自动搜索、自动瞄准、自动测量等多种高级功能，还具有再开发的能力，这为我们得以找到另外的测量盾构机姿态的方法，提供了思路上和技术上的新途径。

系统开发着眼于克服传统测控方式的缺点，提高观测可靠性和测量的及时性，减少时间占用，最大限度降低人工测量劳动强度，避免大的偏差出现，有利于盾构施工进度，提高施工质量，在总体上提高盾构法隧道施工水平。系统设计上改进其他方式的缺点，在盾构推进过程中无需人工干预，实现全自动盾构姿态测量。

2.2原理与功能特点

盾构机能够按照设计线路正确推进，其前提是及时测量、得到其准确的空间位置和姿态方向，并以此为依据来控制盾构机的推进，及时进行纠正。系统功能特点与以往方式不同，主要表现在：

(1)独特的同步跟进方式：本系统采用同步跟进测量方式，较好克服了随着掘进面推进测点越来越远造成的观测困难和不便。

(2)免除辅助传感器设备，六要素一次给出（六自由度）。

(3)三维向量导线计算：系统充分利用测量机器人(LeicaTCA全站仪)的已有功能，直接测量点的三维坐标（X，Y，Z）,采用新算方法——“空间向量”进行严密的姿态要素求解。

(4)运行稳定精度高：能充分满足隧道工程施工对精度控制的要求以及对运行稳定性的要求。

(5)适用性强：能耐高低温，适于条件较差的施工环境中的正常运行（温度变化大，湿度高，有震动的施工环境）。

图1系统主信息界面示意

系统连续跟踪测定当前盾构机的三维空间位置、姿态，和设计轴线进行比较获得偏差信息。在计算机屏幕上显示的主要信息如图一所示。包括：盾构机两端（切口中心和盾尾中心）的水平偏差和垂直偏差及盾构机刚体三个姿态转角：1)盾购机水平方向偏转角（方位角偏差）、2)盾构机轴向旋转角、3)盾构机纵向坡度差（倾斜角差），以及测量时间和盾构机切口的当前里程，并显示盾构机切口所处位置的线路设计要素。

2.3运行流程

系统采用跟踪式全自动全站仪（测量机器人），在计算机的遥控下完成盾构实时姿态跟踪测量。测量方式如图二所示：由固定在吊篮（或隧道壁）上的一台自动全站仪[T2]和固定于隧道内的一个后视点Ba，组成支导线的基准点与基准线。按连续导线形式沿盾构推进方向，向前延伸传递给在同步跟进的车架顶上安置的另一台自动全站仪[T1]及棱镜，由测站[T1]测量安置于盾构机内的固定点{P1}、{P2}、{P3}，得到三点的坐标。盾构机本体上只设定三个目标测点。该方式能较好地解决激光指向式测量系统的痼疾——对曲线段推进时基准站设置与变迁频繁的问题。

2.4刚体原理

盾构机体作为刚体，理论上不难理解，刚体上三个不共线的点唯一地确定其空间位置与姿态。由三测点的实时坐标值，按向量归算方法（另文），解算得出盾构机特征点坐标与姿态角度精确值。即通过三维向量归算直接求得盾构机切口和盾尾特征部位中心点O1和O2当前的三维坐标（X01、Y01、Z01和X02、Y02、Z02）。同时根据里程得到设计所对应的理论值，两者比较得出偏差量。

2.5系统初始化操作

系统初始化包括四项内容：

1)设置盾构机目标测点和后视基准点；

2)固定站和动态站上全站仪安置；

3)盾构控制室内计算机与全站仪通讯缆连接；

4)系统运行初态数据测定和输入。

在固定站[T2]换位时，相关的初态数据须重测重设，而其他几项只在首次安装时完成即可。

F1键启动系统。固定的[T2]全站仪后视隧道壁上的Ba后视点（棱镜）进行系统的测量定向。[T2]和安装于盾构机车架顶上的[T1]全站仪（随车架整体移动）以及固定于盾构机内的测量目标（反射镜）P1、P2、P3构成支导线进行导线自动测量。

2.6运行操作与控制

本系统在两个测站点[T1]、[T2]安装自动全站仪，由通信线与计算机连接，除计算机“开”与“关”外，运行中无须人员操作和干予，计算机启动后直接进入自动测量状态界面，当系统周而复始连续循环运行时，能够智能分析工作状态来调整循环周期（延迟时间），直到命令停止测量或退出。

3系统软件与设备构成

3.1软件开发依据的基础

测量要素获得是系统工作的基础，选用瑞士Leica公司TCA自动全站仪（测量机器人）及相应的配件，构成运行硬件基础框架。基于TCA自动全站仪系列的接口软件GeoCom和空间向量理论及定位计算方法，实现即时空间定位，这在设计原理上不同于现有同类系统。系统通过启动自动测量运行程序，让IPC机和通讯设备遥控全站仪自动进行测量，完成全部跟踪跟进测量任务。

3.2系统硬件组成的五个部分

■全自动全站仪

测量主机采用瑞士徕卡公司的TCA1800自动测量全站仪，它是目前同类仪器中性能最完善可靠的仪器之一。TCA1800的测角精度为±1”、测距精度为1mm+2ppm；仪器可以在同视场范围内安装二个棱镜并实现精密测量，使观测点设置自由灵活，大大提高了系统测量的精度。

■测量附属设备

包括棱镜和反射片等。

■自动整平基座

德国原装设备，纠平范围大(10o48’)，反应快速灵敏(±32”)。

■工业计算机

系统控制采用日本的CONTECIPCRT/L600S计算机，它能在震动状态、5。~50。C及80%相对湿度环境中正常运行，工矿环境下能够防尘、防震、防潮。其配置如下：

——Pentiun(r)-MMX233HZ处理器

——32M内存

——10G硬盘或更高

——3.5英寸软驱

——SuperVGA1024*768液晶显示器

——PC/AT（101/102键）键盘接口

——标准PS/2鼠标接口

——8串口多功能卡（内置于计算机扩展槽）

■双向通讯（全站仪D计算机）设备

系统长距离双向数据通讯设备采用国内先进的元器件，性能优良，使得本系统通讯距离允许长达1000米（通常200米以内即满足系统使用要求），故障率较国外同类系统低得多，约减少90％以上。通讯原理如图三所示。

3.3系统硬件组成简单的优势

从设备构成可知，系统不使用陀螺仪，也不必配装激光发射接收装置，并舍去其他许多系统所依赖的传感设备或测倾仪设备，从而最大限度地简化了系统构成，系统简化提高了其健壮性，系统实现最简和最优。

带来上述优点的原因，在于机器人良好的性能和高精度以及定位原理上直接采用三维框架，通过在计算理论和方法上突破过去传统方式的框框，使之能够高精度直接给出盾构机上任意（特征）点的三维坐标（X，Y，Z）以及三个方向的（偏转）角度（α，β，γ），这样在盾构机定位定向中，即使是结构复杂的盾构机也能够简单地同时确定任意多个特征点。比如DOT式双圆盾构需解决双轴中心线位或其他盾构更多轴心、以及铰接式变角等问题，可通过向量和坐标转换计算解出而不必增加必要观测。

由此可知，本构架组成系统的硬件部件少，运行更加可靠，较其他形式的姿态测量方式优点明显。实际上本系统的最大特点就是由测量点的坐标直接解算来直接给定测量对象（刚体）的空间姿态。

另外特别说明一点：本系统由两台仪器联测时，每次测量都从隧道基准导线点开始，测量运行过程中每点和每条边在检验通过之后才进行下步。得到的姿态结果均相互独立，无累积计算，故系统求解计算中无累计性误差存在。因此，每次结果之间可以相互起到检核作用，从而避免产生人为的或系统数据的运行错误。这种每次直接给出独立盾构机姿态六要素（X，Y，Z，α，β，γ）的测算模式，在同类系统中是首次采用。

冗余观测能够避免差错，也是提高精度的有效方法。最短可设置每三分钟测定一次盾构机姿态，由此产生足量冗余，不仅确保了结果的准确，也保证了提供指导信息的及时性，同时替代了隧道不良环境中的人工作业，改善了盾构隧道施工信息化中的一个重要但较薄弱的环节。

4工程应用及结论

4.1工程应用

上海市共和新路高架工程中山北路站～延长路站区间盾构推进工程，本系统在该隧道的盾构掘进中成功应用，实现实时自动测量，通过了贯通检验。该工程包括上行线和下行线二条隧道，单线全长1267米。每条隧道包含15段平曲线（直线、缓和曲线、圆曲线）和17段竖曲线（坡度线、圆曲线），线型复杂。

盾构姿态自动监测系统于2001年12月11日至2002年3月7日在盾构推进施工中调试应用。首先在下行线（里程SK15+804～SK16+103）安装自动监测系统，调试获得成功，由于下行线推进前方遇到灌注桩障碍被迫停工，自动监测系统转移安装到上行线的盾构推进施工中使用，直到上行线于2002年3月7日准确贯通，取得满意结果。

4.2系统运行结果精度分析

盾构机非推进状态的实测数据精度估计分析

通过实验调试和施工运行引导推进表明，系统在盾构推进过程中连续跟踪测量盾构机姿态运行状况良好。测量一次大约2~3分钟。在“停止”状态测得数据中，里程是不变的，此时的偏差变化，直接反映出系统在低度干扰状态下的内符合稳定性，其数据——偏差量用来指导盾构机的掘进和纠偏。盾构不推进所测定盾构机偏差的较差<±1cm，盾构推进时测定盾构机偏差的误差<±2cm。表三中和人工测量的结果对比，考虑对盾构机特征点预置是独立操作的，从而存在的不共点误差，由此推估测量结果和人工测量是一致的，在盾构机贯通进洞时得到验证。

4.3开发与应用小结

经数据随机抽样统计计算得出中误差（表一、表二）表明：以两倍中误差为限值，盾构机停止和推进两种状态偏差结果的中误差均小于±20毫米，满足规范要求。

为了检核盾构姿态自动监测系统的实测精度，仍采用常规的人工测量方法，测定切口和盾尾的水平偏差和垂直偏差，并与同里程的自动测量记录相比较（表三），求得二者的较差()。由于二者各自确定的切口中心点O1和盾尾中心点O2不一致偏差约为2cm，所以各自测定的偏差不是相对于同一中心点的，即二者之间先期存在着系统性差值。

通过工程实用运行，对多种困难条件适应性检验，系统表现出良好的性能：

1)实时性——系统自动测量反映当前盾构机空间(六自由度)状态；

2)动态性——系统自动跟踪跟进，较好解决了弯道转向问题；

3)简易性——系统结构简单合理，操作和维护方便，易于推广使用；

4)快速性——系统测量一次仅需约两分钟；

5)准确性——结果准确精度高，满足规范要求，在各种工况状态都小于±20毫米；

6)稳定性——适应震动潮湿的地下隧道环境，系统可以长期连续运行。

本系统已成功用于上海市复兴东路越江隧道?11.22米大型泥水平衡盾构推进中。我们相信对于结构简单，运行稳定，精确度高，维护方便的盾构姿态自动监测系统，在盾构施工中将发挥其应有作用。

[参考文献]

[1]隧道工程，上海科学技术出版社，1999年7月，刘建航主编

[2]地铁一号线工程，上海科学技术出版社，1999年7月，刘建航主编

[3]TPS1000经纬仪定位系统使用手册，Leica仪器有限公司

[4]盾构姿态自动监测系统研究与开发报告，2002年4月，上海市政二公司

[5]杭州湾交通通道数据信息管理系统设计与开发，华东公路，1998.3，岳秀平

[6]GeoCOMReferenceManualVersion2.20，LeicaAG，CH-9435Heerbrugg(Switzerland)

自动检测论文范文第2篇

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自动检测论文范文第3篇

2弱电系统的构成及管理维护分析

2.1弱电系统的构成

笔者结合自己的工作内容，将科技馆、展览馆等公共场所的弱电系统按照不同的功能来划分，主要包含安全防范系统和自动控制系统两个方面。

2.1.1安全防范系统

安全防范系统以空间来分，可分为室内部分和室外部分。室内部分。公共场所室内的安全防范系统，是由若干子系统构成的，这些子系统共同保障了公共场所内的安全防范，并将场馆内的所有信息连接到公共场所的指挥调度中心。具体而言，通常由安全防盗系统、室内场馆摄像监控系统、消防报警系统、紧急救助、门磁系统等构成。室外部分。室外部分主要负责整个场馆的闭路电视监控及周边安全，主要由场馆摄像监控系统、周界红外报警系统、保安巡更签到系统等构成。

2.1.2自动控制系统

在公共场所，除了需要安防系统外，还需要很多自动控制系统，实现对各种主要设备系统的全面自动化控制，通常说来，公共场馆需要控制的范围包括空调系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、消防系统、广播系统等。

2.2弱电系统管理维护中的问题

在实际的弱电工程中存在着较多的问题，概括起来，主要表现在以下几个方面：

管理维护缺乏系统性和科学性。目前对于一个集成度较高的弱电工程系统，实施的管理维护方案是沿袭传统的设备维护方案而进行的，将各个弱电系统相互割裂开来，彼此单独进行管理和维护，并且对弱电系统的维护也基本遵循着没有问题不维护，小问题小维护，大问题大维修的思路进行管理维护，致使整个建筑物或者社区的弱电工程管理维护缺乏系统性和科学性。

管理维护缺乏专业检测设备。目前，很多弱电工程或项目的管理维护，都依靠技术人员的手工进行管理维护，发现问题，查找根源，提出解决措施，实现系统正常工作，这样的管理维护效率较低，缺乏高效的管理维护方案，同时在具体的管理维护检测设备方面，大多还依赖于万用表等传统的检测设备，无法真正实现对大型的弱电工程进行系统的专业化的管理和维护。

管理维护缺乏专业人才。弱电控制技术在我国起步较晚，但是发展非常快，因而专业的弱电管理维护人员在我国的缺口较大，很难真正的实现对一些大型的复杂的弱电工程的管理及维护；而弱电工程管理维护需要的是在上述各方面均能够独立实施管理和维护的专业技术人才。

3弱电系统的管理维护策略

3.1完善弱电工程的自动化检测，提高弱电系统管理维护效率

为了更好的实现弱电工程的管理及维护，可以在各弱电系统的自动检测及控制方面下功夫，通过完善弱电系统自身的自动检测、控制功能，来提升弱电系统的管理及维护水平，提高管理维护效率和水平，降低弱电系统的工作故障发生的概率。笔者曾经参与过某科技展览馆的弱电系统改造及维护项目，结合实际，针对公共场馆各弱电系统的特点，可以从以下几个方面进行管理及维护：

空调系统。通过对空调控制系统进行传感检测，可以实现对冷冻机组、热泵、新风机组、送排风机组及风机盘管等的自动监视和控制，发生故障时能显示故障的位置及性质，使控制人员及时掌握情况。

给排水系统。通过对给排水系统安装弱电控制系统，使其能自动监视和控制生活水箱、各种水泵、污水池和污水处理装置的运行，自动计算水流量，自动与主机通信；当某处发生运行故障时，控制室会自动显示。

供配电系统。供配电系统的弱电管理维护，可以从自动显示并记录供配电设备的运行情况入手，包括电压、电流、功率因素等，并与管理系统联网；能在控制室实现对整个变配电系统的操作，当发生异常情况（如变压器高温）时自动报警；当二路进线中一路发生故障时能自动切换到另一路。

消防系统。通过加强对消防系统的弱电控制及其自动检测功能，使其能自动控制消防系统的各种设备，当火警发生时，能自动切断电源，打开排/抽风机，消防泵自动启动，消防喷头自动喷水灭火。

其他诸如照明系统、广播系统等，也都可以通过完善、提升弱电自动检测的手段实现对公共场馆内的弱电系统的有效管理及维护。

3.2实施弱电工程过程化管理，降低弱电系统故障维护概率

加强对弱电系统的管理维护，还可以从加强弱电工程施工管理的角度来降低弱电系统的故障发生概率，从而提高弱电系统的管理维护水平。按照弱电系统的施工环节，可以从以下几个方面进行弱电工程施工的过程化管理。

前期准备阶段。每一个弱电系统项目的开始都必须组建一个项目管理机构，安排以项目经理为核心的项目管理部进驻工地，根据项目的实际需求和情况，制定相关的管理制度，并编制初步的施工进度计划。

深化设计阶段。根据初步确认的系统功能，对整个弱电系统的初步方案进行深化，并与建筑设计、装潢设计及招标单位进行沟通协商，最终确认深化设计方案及图纸。

工程安装阶段。同施工单位落实相关预埋管、箱、盒的现场协调，按照制定的按照进度计划和现场管理制度，对系统的供货、安装、接线等各阶段工作全面的监督、协调、管理，以确保弱电工程的施工质量。

调试、测试及试运行阶段。编制系统调试方案，分步落实系统的单体调试和总体联调，编制系统试运行方案，合理地实施系统试运行，并对试运行中出现的问题及时反馈、总结、整改，以完善和提升弱电系统的管理，降低维护工作量，确保弱电系统的可靠工作。

3.3弱电系统的防雷接地维护

公共场馆内弱电系统的防雷接地是非常重要的，如果对防雷接地的设计没有足够重视，那么最终整套弱电系统的工作也无法得到可靠的保障。总的说来，防雷接地主要需要考虑以下几个方面：

防雷接地应采用专用接地干线。由外在的本体系统引入接地体，专用接地干线采用铜芯绝缘导线或电缆。

弱电系统的接地线不能与强电交流的地线以及电网零线短接或混接，接地线不能形成封闭回路。

弱电系统中的监控系统及其专业设备的接地线，应选用铜芯绝缘软线。

弱电系统中三芯电源插座的接地端，应与系统的接地端相连（保护地线）

公共场馆弱电系统的传输线路(与环境、土壤有关)要求单端接地，在调度室室屏蔽层接地(接到机柜上)，干扰信号通过屏蔽层隔开，两端都接地，有浮点；在特殊情况下，要两端都接地。有些地方控制线会受到干扰(杂波信号导致信号不良)，应将位置移动。干扰无论大小都会表现出来，导致弱电系统控制不灵敏。另一方面，在布线时，由于现场要布很多线，且一般是由多人来布线，容易错接，因此建议在布线时要做好标识，以提高效率。

结语：

与其它设备维护一样，弱电系统的管理维护也离不开问题的主动发现与处理，这样能够将故障消除于无形之中，大多故障会有一段时间的预兆，因而要主动去发现问题，解决问题；不仅需要在弱电系统的施工过程中进行质量管理，更重要的是在后期的维护中，要多动脑筋，多与相关技术人员交流合作，辅以现代化的检测设备，活学活用，归纳总结，提高弱电系统管理维护的水平。

参考文献

[1]金红峰.浅谈弱电系统管理及维护的一点心得[J].艺术科技,2007,(3):30-32.

[2]王名杰,钟苏丽.一种社区智能控制系统设计[J].电气应用,2008,(11):23-24.

[3]邓晓红.基于WEB的工作流技术在工程建设项目管理系统中的应用[J].微型机与应用,2002,(11):41-42.

自动检测论文范文第4篇

【关键词】 自动测试系统 通信导航设备 测试程序集 GPIB总线 PXI总线

一、概述

近年来，航空技术发展迅猛，与之配套的通信导航设备也愈发复杂。因此，通信导航设备的检测工作也越来越复杂、困难。而由于民航产业的特殊性，其飞行的安全性非常重要，故对其配套的通信导航设备的稳定性与可靠性要求异常的高，从而对通信导航设备的检测工作尤为重要。

传统的手工测试效率低，且由于测试人员的个体差异，测试效果的准确性并不稳定。显然传统的手工测试工作已无法满足要求。随着计算机技术和电子技术的发展，以及设备检测工作日益困难，自动检测技术应运而生。利用自动测试系统对通信导航设备进行测试，可极大提高检测工作的效率及可靠性。发展并完善通信导航设备的自动测试系统是一项势在必行的工作。

二、自动测试设备构成

自动测试系统分为自动测试设备（ATE）、测试程序集（TPS Test Program Set）两部分，如图1所示：

1、自动测试设备（ATE）：

自动测试设备由IPC（工控机）、接口总线（如GPIB、PXI、VXI、RS232等）、各式测量、激励仪器构成。IPC根据测试程序通过接口总线向各仪器发送命令，控制仪器完成相应的测量动作，同时也从这些仪器中读取数据，并分析处理这些数据，生成报告。

2、测试程序集（TPS）：

测试程序集分为三部分，即测试程序（TP）、测试单元适配器（TUA）、测试程序集文档。

测试程序是为被测单元开发的一组能由测试设备执行的代码序列，用来完成对被测单元进行功能及各项指标的测试，并输出测试结果。

接口适配器称为测试单元适配器，是自动测试系统的重要组成部分，主要实现自动测试系统的通用测试接口向被测单元特定接口的转换，即用与实现计算机与测试仪器、被测单元之间的电气和机械连接。

测试程序集文档。测试程序集文档的作用是提供自动测试设备完成对被测单元自动检测的各类文字信息，例如测试指南、接口适配器文档、测试程序说明等内容。

三、硬件平台设计

3.1 GPIB总线简介

GPIB（General Purpose Interface Bus）总线是一种并行的与可程控测量仪器件相连接的小型标准接口总线系统。GPIB的硬件规格和软件协议已纳入国际工业标准 ― IEEE488.1和IEEE488.2[1]。

GPIB器件与控制器的连接方式有三种：线型连接、星形连接以及混合型。

3.2 PXI总线简介

PXI（PCI extensions for Instrumentation）总线是PCI总线的相仪器领域的扩展，由NI于1997年，是一种开放性、模块化仪器总线规范。

PXI规范包括3个方面：机械性能、电气性能、软件性能[3]。

3.3 硬件平台总体结构

自动测试系统的硬件资源通过GPIB、PXI、SCXI与IPC（工控机）进行通信。

（1）以GPIB为接口总线的仪器通过GPIB卡与工控机进行通信。（2）以PXI作为接口总线的仪器插在PXI机箱中，在机箱的主板中通过PXI总线与PXI机箱的0槽的控制器相连，PXI机箱的0槽的控制器通过MXI-4与工控机相连，从而实现通信。（3）SCXI机箱中的设备在SCXI机箱主板中通过SCXI总线与机箱的控制器通信，SCXI机箱的控制器与工控机通过USB总线通信，从而实现了通信。

硬件平台的结构图如图2 所示：

四、基于自动化测试系统的例程

系统的软件平台的设计所用的开发工具是LabWindows/CVI 2010。

LabWindows/CVI是NI推出的一套面向测控领域的软件开发平台，其功能强大，可以容易地设计出符合实际要求的仪表操作界面，并对采集到的实时数据进行各种数学处理和运算。它的集成化开发平台，交互式编程方法，丰富的控件和库函数大大增强了C语言的功能，为熟悉C语言的开发人员建立检测系统，自动测量环境，数据采集系统，过程监控系统等提供了一个理想的软件开发环境[5]。

本例程以ATE中的硬件资源――GNS743A作为被测单元。

GNS743A是导航卫星模拟器，可产生GLONASS和GPS在L1子带上的卫星射频信号，用于对GLONASS和GPS接收机进行工程测试。

GLONASS是俄罗斯开发的卫星导航系统，以前苏联地心坐标系（PE-90）作为坐标系，采用频分多址技术，卫星靠频率不同来区分，每组频率的伪随机码相同。其L1自带上的信号频率分别是1602.0000+K*0.5625 MHZ（K=1 to 24）。

本例程的测试内容是GNS743A所合成产生的GLONASS的信号，如表1所示。

本例程是用HP8596E频谱仪对GNS743A的部分频率进行测试，并将结果输出至“*.ar”文件。

程序将先对相关硬件初始化，然后在使GNS743A输出不同频率的信号。HP8596E接收到信号后，由控制平台对所接受的信号频率与相应的标称值进行比较，若在容差范围内，则判断为正确，否则错误。

五、结论

本论文根据通信导航设备的实际测试工作需求做了深入分析，并以此为出发点，对自动测试系统的硬件及软件设计进行了规划。

硬件平台设计方面：总线选用GPIB、PXI作为系统的主要总线，辅以SCXI总线。硬件资源主要采用了安捷伦、R&S公司、惠普、艾法斯等公司所生产的测量仪器，这些测量仪器在工控机的带动下，可完成对通信导航设备的精确、可靠的测量。

软件平台设计方面：以LabWindows/CVI作为开发工具，实行了模块化设计，是的软件平台的维护、升级变得更加方便。此外，系统也定义了平台专用的编程指令，简化了TPS开发人员的编程工作。

成功实现了对GNS743A输出GLONASS不同频率信号的测试。针对不同的通信导航设备，可设计出相应的接口和测试子程序集，随着未来测试仪器仪表的不断完善，应可逐渐达到实现本通信导航设备自动测试系统的设计目标。

参 考 文 献

[1] 杨乐平，李海涛，肖凯. 虚拟仪器技术概论[M]. 北京：电子工业出版社，2002：7

[2] 曹东，徐向民. 基于 GPIB 总线结构的航空电子设备自动测试系统[J]. 科学技术与工程，2010，（32）：7951-7955

[3] PXI Hardware Specification Rev2121September22，20041http：//pxisa1org/specifications

自动检测论文范文第5篇

关键词：传感器;制动;汽车安全;自动检测；ABS；SRS

中图分类号：TH715 文献标识码：B 文章编号：1004373X(2008)1713702

Application of Automatic Detection Technology in Auto Safety System

ZI Guichang 1,LIU Yinxia1,GE Hua2

(1.Vocational & Polytechnical College,Liaoning Engineering Technical University,Fuxin,123000,China;2.Fuxin Kehui Electronic Co.Ltd.,Fuxin,123000,China)

Abstract：Along with continuous increase of traffic accident and the improvement of users′ safe consciousness,in order to decrease injury to drivers and passengers due to a tremendous force,in modern automobile,the Anti-lock Brake System(ABS)and the Supplemental Restraint System (SRS) is more and more popular. This article introduces the examination object and the examination principle of the automobile sensor. And introduces the concrete application of sensor in the ABS and the SRS in a detail.

Keywords：sensor;anti-lock brake;auto safety;automatic detection;ABS;SRS

自动检测技术已广泛地应用于工农业生产、国防建设、交通运输、医疗卫生、环境保护、科学研究和人们的日常生活中，并起到越来越重要的作用，成为国民经济发展和社会进步的一项必不可少的重要基础技术。本文阐述了汽车用传感器的检测对象和检测原理，并详细介绍了汽车防抱死制动系统和安全气囊系统中相关传感器的具体应用。

1 自动检测技术在汽车安全系统中的应用

1.1 汽车防抱死制动系统(ABS)

随着新交法实施，交通安全越来越受到各方的重视，同时国家也开始颁布一系列强制实行的法规与国家标准对汽车安全性能进行严格的限制。汽车安全装备最基本的主动安全装置――ABS防止车轮抱死机械装置，已经开始强制安装在规定的汽车上。世界上第一台防抱死制动系统ABS(the Anti-lock Brake System)于1950 年问世，首先被应用在航空领域的飞机上。从1968 年才开始研究在汽车上应用，这是自20世纪80年代后期以来汽车技术的最大成就之一。

ABS是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统,既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，是目前汽车领域最先进、制动效果最佳的制动装置。

ABS由传感器、制动压力调节器和电子控制器三大部分组成。电子控制器又叫电控单元(Electronic Control Unit,ECU)。测试车轮转数的传感器以及调节转数的控制仪是实现控制目标必不可少的元件，这是车用ABS系统研制的重要理论依据。汽车防抱死制动系统的工作原理如图1所示。

传感器主要是安装在车轮上的转速传感器，其作用是对车轮的运动状态进行检测，获取车轮转速(速度)信号，发出车轮将被抱死的信号；ECU的主要作用是接受车轮转速传感器送来的脉冲信号，计算出轮速、参考车速、车轮减速度、滑移率等，并进行判断、输出控制指令送给执行器；制动压力调节器是执行器，在接受了电控单元ECU的指令后，驱动调节器中的电磁阀动作，调节制动器的压力，使之增大、保持或减小，实现制动压力的控制功能，使各车轮的制动力满足少量滑动但接近抱死的制动状态，以使车辆在紧急刹车时不致失去方向性和稳定性。通过控制指令调节器降低该车轮制动缸的油压，减小制动力矩，经一定时间后，再恢复原有的油压，不断的这样循环(可达5~10次/s)，始终使车轮处于转动状态而又有最大的制动力矩。

1.2 安全气囊系统

安全气囊由美国人约翰・赫特里特(John・Hotrich)发明。1952年，在遭遇一次事故后，他萌发了设计撞车安全装置的想法。安全气囊主要由碰撞传感器、安全气囊控制组件(SRS ECU)、安全气囊组件、安全气囊系统指示灯等主要部件组成。

碰撞传感器 安全气囊的关键部分是碰撞传感器，传感器的作用是检测出车辆发生碰撞时的冲击或减速度值，再把信号传递给电子控制系统，判断是否需要打开安全气囊。

ECU 其作用是接收碰撞传感器及其他各传感器输入的信号，判断是否点火引爆气囊，并对系统故障进行自诊断。

安全气囊组件 主要由气囊、螺旋弹簧、气体发生器、点火器等组成。气体发生器根据信号指示产生点火动作，点燃固态燃料并产生气体向气囊充气， 使气囊迅速膨胀。

SRS指示灯 用于指示安全气囊的工作状态，当发生异常时，指示灯自动发亮、报警。

安全气囊的基本原理是当碰撞发生时，控制器根据碰撞冲击速度(减速度)信号，识别和判断碰撞的强度，当碰撞强度达到设定条件时，引爆气囊的传感器迅速触动点火器引爆氮气固态粒子，形成迅速膨胀的气袋，以缓冲驾驶员所遭受的冲击力度。

汽车安全气囊有机械式和电子式两大类型。全机械式安全气囊系统的气囊、充气泵、传感器等部件集中装在转向盘内，安全气囊的结构如图2所示。

在电子式安全气囊系统中，当汽车发生碰撞时，根据传感器感应碰撞的程度，并将感应信号送至电控单元ECU，由ECU对碰撞信号进行识别。若是轻度碰撞，气囊不动作；若属于中度至严重程度的碰撞时，ECU则会发出点火器点火的信号，使气囊在极短时间内充气，以保护驾乘人员。电子式安全气囊系统具体工作过程如图3所示。

在电子式安全气囊系统中，采用双动作双气囊和双安全带预紧器的控制程序框图如图4所示。

图4 电子式安全气囊系统程序框图其工作过程的步骤是：首先汽车点火起动，气囊开始工作，CPU等电子电路复位，做好工作准备，然后自检。在碰撞发生后，经CPU判断碰撞速度的大小，并发出不同的控制指令。当碰撞发生时，控制器根据传感器发出的加速度信号，识别和判断碰撞的强度，当碰撞强度达到设计条件的要求时，引爆气囊的传感器迅速触动点火器引爆氮气固态粒子，形成迅速膨胀的气袋，以缓冲前排乘客所遭受的冲击力度，主要保护其头部不受伤害。当然不必紧张，传感器会自动计算所受到碰撞的强烈程度，不会因驾驶员操作不当或汽车遇到小的障碍及较轻的碰撞而导致气囊错误起爆。

2 结 语

随着轿车的迅速发展，汽车防抱死制动系统和安全气囊系统发挥着重要的作用，有更多的厂家研制和生产汽车防抱死制动系统和安全气囊系统，其技术越来越先进。需要指出的是，ABS只是制动的辅助系统，可以在制动时帮助驾驶者控制车辆状态，防止车辆在制动中失去转向能力，其中主要操控仍是驾驶者，所以超速驾驶仍会引发事故，而且需要强调的是，系好安全带是安全气囊发挥保护作用的一个重要条件。

参 考 文 献

［1］孟立凡.传感器原理及应用.北京：国防工业出版社，2005.

［2］刘伟.传感器原理及实用技术.北京：电子工业出版社，2006.

［3］何希才.传感器及其应用电路.北京：电子工业出版社，2001.

［4］王遂双.电子控制系统的原理与检修.北京：北京理工大学出版社，2004.