机动车检测系统中多功能数据采集器的设计研究

【摘  要】机动车作为人们工作与生活中必不可少的交通工具，不仅有利于调节人们的生活质量，而且机动车相关技术的更新和进步也对社会的发展具有重要的影响。基于此。研究机动车检测系统中的多功能数据采集器，并对其进行优化设计，可以极大地升级机动车的质量，满足车身性能的设计需求，并合理减少交通事故，保障行驶安全。本文主要研究机动车检测系统中多功能数据采集器设计的意义以及要点。

【关键词】机动车;自动检测系统;多功能数据采集器;设计研究

前言

信息时代下，随着科学技术的逐渐发展以及电子信息技术的日益更新，在微型计算机应用的过程中催生出一种新的技术类型，即数据采集技术，该技术能够提升数据信号采集的质量，保障所获取信息的有效性和时效性。尤其在机动车检测系统中，应用多功能数据采集器，不仅可以对机动车的车身性能以及安全系数进行检测，同时促进检测系统的自动化升级，为自动化、数字化机动车检测系统的应用提供坚实有效的保障。

一、数据采集技术的相关概述

（一）数据采集的任务和意义

信息时代下，作为微型计算机应用技术的一大重要分支，数据采集技术集合了计算机技术、数据转换技术、信号采集技术等多项内容，是信息采集和读取信息的重要渠道。从定义的角度来讲，数据采集就是将电流、电压、位移、流量、压力、湿度以及温度等模拟量，通过采集的形式存储到相关系统当中，再经过精密的计算显示所得数据并打印的过程，能够有效地对这些采集到的物理量进行动态化和实时的监督和测算，进而生成一个相对稳定的数据采集系统。在整个生产和加工的过程中，利用该技术能够对生产加工现场的各类工艺参数进行记录、采集和加工，实现了生产过程的全监督。甚至在科研领域，利用数据采集技术，可以将科学家们的一切动态活动和研究技术的动态分析记录下来，可以强化科学技术水平，提升我国总体生产实力。

（二）机动车检测系统中的多功能数据采集技术

基于信息时代的背景下，信息采集成为人们沟通和交流的重要渠道。尤其在新技术和新科学逐渐催生的今天，自动化和数字化技术逐渐应用到各个领域当中，成为硬件开发以及软件设计中的重要动力。当前，我国机动车检测系统大多依赖于现场总线控制，必要情况下设计了专门的通信协议。但是系统在输送信号和数据的过程中由于拓展性较差，再加上抗干扰能力弱等问题，很难满足网络化和自动化建设的需求。基于此，将以太网技术融入到机动车检测系统当中，形成多功能数据采集系统，能够有效解决总线控制过程中总线的漏洞，强化了抗干扰的能力。而且机动车内的设备可以直接与互联网连接，使得对机动车车身性能以及安全性的控制达到了最有效的程度，同时也为新技术的更新以及智能化设备的输出提供了平台保障。

二、机动车检测系统中多功能数据采集器设计研究的现状

（一）国外研究现状

国外针对机动车检测技术的研究相对较早，一些发达国家在第三次科技革命之后甚至开始垄断机动车单项检测技术。随着科技的更新，机械技术与理学、光学以及电子应用学结合到一起，催生出很多综合性检测技术，极大地促进了机动车行业的发展和进步。尤其进入21世纪，一些工业较为发达的国家，已经制定了机动车检测技术的自动化标准，使各类技术类型逐渐朝着智能化和多样化的方向发展。

（二）国内研究现状

改革开放至今，我国的综合实力不断增强，科学技术在多个领域中都有了快速的发展，机动车检测技术也随之更新。再加上我国物流运输行业的突飞猛进，对机动车安全检测技术的要求也就越来越高，一些基于网络化和智能化的自动检测技术，也在这个过程中应运而生，如互换性虚拟仪器、VXI仪器、PC仪器、智能仪器等的出现，使现代设备与智能化仪器之间的距离越来越近，对机动车检测的范围和要求也就越来越严格。但是与发达国家相比，由于技术的限制，我国在对机动车进行检测的时候，部分地区依然采取以PC机或者是单片机为主的检测模式，速度较慢的同时，通信协议和不够畅通，可靠性不强，在机上故障频发，后续的维护成本也相对较大，在编程的过程中还不容易调试，需要在技术更新的基础上进行多样化的测试，以促进检测技术的智能化发展。

三、机动车检测系统中多功能数据采集器的设计研究

（一）Science-BCJ型全电脑化机动车检测系统

该型号的机动车检测系统是由中国的科研人员自主研究的，由机动车检测场网络系统、机动车激动检测控制系统以及机动车检测设备三部分构成。而且想要实现自动化生产和控制，就需要对其中的各部分性能进行重新测算和改造，如将工位控制机中的多口串口卡进行拆分和升级，或者是将控制机中的数据采集卡进行设备更换，以促进自动化检测技术的实现。

（二）系统硬件、软件的实现

首先从硬件的角度来讲。系统主要以SST89E564RD单片控制机为主要的核心部分，通过以太网对控制芯片进行远程监督和控制，从而实现基本的数据采集工作。在串口部分可以对网卡中的数据进行清算或修改，在接口部分能够对机动车的车身外部结构进行调度和检测。而且整个检测或计算流程都可以直接在计算机上操作完成，提升了检测的便捷性。而且由于该系统具有很强的下载和在线仿真技能，在其他不同设备开发或调试的过程中能够大大地节约成本，继而保障系统的稳定性。

其次从软件的角度来讲。C51语言编程实现了系统软件的设计，其中主要包含以下几个基本的子程序模块，分别是数据装帧接受子程序、客户端服务器设计子程序、数据采集与控制子程序以及串口通信子程序等。在进行初始化和驱动设计的过程中，该程序能够直接更改或屏蔽一些非必要的硬件处理细节，并向上层软件提供一些有效的接口，使各类数据能够直接通过网络输送到主机上，然后计算系统对数据进行分类和分解，再传输到下一层客户端进行更高端的数据处理。

（三）测试实例

首先是16路模拟量采集的测试。该测试的主电压要始终控制在-5V到+5V之间。其中测试界面中的内容包括A/D输入信息，如每个通道所采集到的点数、采集通道的数量以及采样的通道号等;服务器监听端口;服务器初始和工作地址。在设置好各方参数之后，技术人员需要通过触碰上方按钮，使电路板和上位机之间能够建立起基本的TCP连接，让计算机或者其他应用系统能够将所读取到的数据进行显示和保存。

其次是12路开入开出量的测试。技术人员需要在8255输入信息栏中输入12位二进制的数，然后以此点击测试程序，检测整个系统中的测试板的二极管状态是否处于正常工作的状态。通过利用继电器测试板的系统在电路板中输入12路开入量，并点击8255数据采集器，查看设备状态栏中的数据显示是否与预测的一致，已确定12路开入量是否处于正常工作的状态。经过测试可以看出，针对一些带有串口的检测设备，主控制计算机能够利用网络串口直接对设备进行检测。但是针对一些不带串口的检测设备，则需要技术人员依托计算机处理技术，对设备的输入量进行模拟和测试，然后由8255A系统对外部检测设备实施全面有效的调度，從而真正保证机动车的全自动化检测，提升机动车的安全操作性能。

四、结束语

随着科学技术的逐渐发展，对机动车检测系统中的数据采集器进行设计研究，不仅要有效明确数据采集器的应用方向，而且还要基于安全性能的角度出发，对检测系统的各类设备和参数进行优化升级，促进机动车检测系统向智能化和自动化的方向发展，有效满足机动车发展的技术要求，为整个行业的进步奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]王芳，刘云飞，刘云卿，王玉红.机动车检测系统中多功能数据采集器的设计[J].仪表技术与传感器，2009（07）：66-68.

[2]王芳.机动车检测系统中多功能数据采集器的设计[D].南京林业大学，2008.

作者简介：

朱云云，1981年10月;籍贯：融水;性别：女;最高学历：本科;职称：技术员;职务：研究方向：机动车检测;毕业院校：重庆大学

（作者单位：柳州市日通汽车检测服务有限公司）