本文檔介紹了基于LabVIEW隊列狀態(tài)機(jī)的軌道信號電纜故障檢測系統(tǒng)的硬件和軟件實現(xiàn)。用LabVIEW作為開發(fā)平臺，它可以執(zhí)行實時數(shù)據(jù)采集，分析，數(shù)據(jù)存儲和實時查詢功能。特點是檢測速度快，可靠性高，有效解決了鐵路系統(tǒng)電纜檢測效率低的問題。路信號線; LabVIEW的;隊列狀態(tài)機(jī);數(shù)據(jù)采集??中圖分類號：TP374文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044（2011）29-7228-02基于LabVIEWGUO Shi的排隊狀態(tài)機(jī)的鐵路電纜檢測系統(tǒng)，薛磊，朱朝旭（蘭州交通大學(xué)信息與電子工程學(xué)院，蘭州730070）摘要：本文介紹了一種檢測道路信號電纜故障的系統(tǒng)。Iron基于LabVIEW中的排隊狀態(tài)機(jī)，具有軟件和硬件實現(xiàn)。
　　LabVIEW是一個開發(fā)平臺，可以執(zhí)行多通道實時數(shù)據(jù)收集，數(shù)據(jù)分析，存儲和查詢等功能。提供快速檢測速度和高可靠性。此，它可以解決纜車系統(tǒng)中低檢測效率的問題。電力電纜不同，鐵路信號電纜非常長并且放置在地下。以使用傳統(tǒng)的電纜故障檢測方法。法控制的錯誤。果電纜的故障沒有得到快速有效的解決，則必然會對列車運行中的安全帶來巨大的風(fēng)險。擬儀器因其高性能，可擴(kuò)展性，短開發(fā)時間和無縫集成而被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，其中LabVIEW是應(yīng)用最廣泛的。是一個基于圖形編譯（Graphics，G）語言的虛擬儀器軟件開發(fā)平臺，具有數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)分析，信號生成等功能，信號處理，輸入和輸出控制[1]。件組成和系統(tǒng)編程模式硬件組件是系統(tǒng)的重要組成部分，其性能直接影響整個系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性。件部分主要包括：檢測電路，屏幕，存儲設(shè)備，探頭，電源等。構(gòu)如圖1所示。態(tài)機(jī)在編程模式下的狀態(tài)機(jī)是一個概念機(jī)端口，具有有限數(shù)量的狀態(tài)，它只處于指定時間的狀態(tài)并且輸入事件的狀態(tài)的改變可以導(dǎo)致事件的狀態(tài)改變，但是可以任意地生成輸出事件。

　　
　　態(tài)機(jī)包含三個元素：State，Event和Action [2]。LabVIEW中，狀態(tài)機(jī)由三部分組成：外層是while循環(huán)，但while循環(huán)中包含條件結(jié)構(gòu)。while循環(huán)用于保存狀態(tài)機(jī)。

　　件結(jié)構(gòu)用于執(zhí)行不同的狀態(tài)。評估中，另一部分是移位寄存器，用于從下一個狀態(tài)進(jìn)入下一個循環(huán)狀態(tài)[3]。產(chǎn)者/消費者結(jié)構(gòu)通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括三個步驟：獲取，分析和顯示結(jié)果。果通過數(shù)據(jù)流連接這三個步驟，則必須在執(zhí)行第二個采集周期之前通過數(shù)據(jù)分析來分析每個采集的數(shù)據(jù)，這延遲了數(shù)據(jù)的分析，從而增加了數(shù)據(jù)采集的持續(xù)時間。集數(shù)據(jù)。
　　于生產(chǎn)者/消費者結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以通過并行實現(xiàn)多個循環(huán)來有效地解決該問題。個循環(huán)連續(xù)收集數(shù)據(jù)（生產(chǎn)者），另一個循環(huán)連續(xù)處理數(shù)據(jù)（消費者），這些數(shù)據(jù)彼此通信而不受干擾。時，當(dāng)數(shù)據(jù)收集周期與數(shù)據(jù)分析周期不兼容時，該結(jié)構(gòu)還可以避免諸如數(shù)據(jù)丟失或數(shù)據(jù)重用之類的問題。列的狀態(tài)機(jī)將要執(zhí)行的狀態(tài)排隊，然后將它們的名稱存儲在隊列中，這對應(yīng)于狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)并允許控制順序國家轉(zhuǎn)型。行后，其名稱將從隊列中刪除，并且根據(jù)執(zhí)行狀態(tài)中的操作和事件，新的狀態(tài)名稱將添加到隊列中。圖2所示，隊列的狀態(tài)機(jī)主要由三部分組成：事件結(jié)構(gòu)2，狀態(tài)結(jié)構(gòu)3和并行運行的子程序4.1到4.3，通過隊列引用連接1.其具體功能如下：1.1包括獲取子程序的狀態(tài)引用（4.1~4.3），1.2獲取隊列的第一個元素通過隊列元素VI并從隊列中刪除該項; 1.3使用Unbundle By VI名稱獲取的名稱和數(shù)據(jù); 1.4是獲得的狀態(tài)名稱和“EXIT”之間的比較，以確定是否停止循環(huán)（停止循環(huán)是相同的）; 1.5是隊列管理器子VI（隊列管理器）; 4.1和4.3之間和1.1之間的虛線表示這些并行的子VI可以通過隊列引用“無線”連接到主程序。列引用是隊列的唯一標(biāo)識符。2.1是前面板動作產(chǎn)生的指令，它會跳轉(zhuǎn)。更改狀態(tài)的名稱將添加到隊列中; 3.4是案例結(jié)構(gòu)，3.5是程序代碼，3.6是以下狀態(tài)序列[4]。
　　統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)的設(shè)計原則由于軌道系統(tǒng)的特點，傳統(tǒng)的電纜故障檢測方法會影響實際工作。此，實用和實用的鐵路信號電纜故障監(jiān)測和診斷系統(tǒng)變得迫切。鐵路信號電纜發(fā)生故障時，它可以提供準(zhǔn)確及時的報警，實現(xiàn)快速檢測和處理，確保鐵路系統(tǒng)的安全運行。計原則：在已知鐵路信號電纜內(nèi)的兩根子電纜的連接處，從一個位置到另一個位置添加一個線路電阻，使整個電纜形成一個電阻網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)固定電壓施加到整個電阻網(wǎng)絡(luò)時，產(chǎn)生回路電流。
　　于故障位置的不同，連接兩個分開的電阻器的電纜將被斷開，并且所收集的回路電流的值將不同。們可以改變當(dāng)前的價值。定兩個線路電阻中的哪一個是故障點，這完成了故障點的定位。路信號電纜故障檢測系統(tǒng)設(shè)計鐵路信號電纜故障檢測系統(tǒng)最初用作三標(biāo)簽接口，即電纜主數(shù)據(jù)，測試數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)選項卡?！半娎|主數(shù)據(jù)”選項卡上輸入當(dāng)前的敷設(shè)電纜信息，在“測試數(shù)據(jù)”選項卡上運行程序以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和故障診斷，并在選項卡中保存所需的日志數(shù)據(jù)。史數(shù)據(jù)。此，該系統(tǒng)主要由以下三個子系統(tǒng)組成：數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)，故障判斷子系統(tǒng)和信息存儲子系統(tǒng)。據(jù)采集??數(shù)據(jù)采集（DAQ）是指從測試的模擬和數(shù)字單元（如傳感器和其他經(jīng)過測試的設(shè)備）自動收集非電信號或電源，并發(fā)送到主機(jī)分析和治療。據(jù)采集??系統(tǒng)是靈活的，用戶定義的測量系統(tǒng)，與基于計算機(jī)的測量軟件和硬件或其他專用測試平臺一起實施。

　　]。統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)使用基于PCI8613數(shù)據(jù)采集卡的采集系統(tǒng)。于初始采集模塊只是雙通道，因此不利于功能的未來擴(kuò)展;它必須進(jìn)行優(yōu)化。始采集模塊實際上已經(jīng)在所有連接的通道中收集了數(shù)據(jù)，但是該方法是在第一通道之后收集第一數(shù)據(jù)，然后傳遞到第二通道以收集其??第一數(shù)據(jù)。然后來回走動。據(jù)上述原則，我們將生成所有收集的數(shù)據(jù)，并通過表格轉(zhuǎn)換的子VI（見圖3）以原始形式重新排列，如圖4所示。后，我們將收集的數(shù)據(jù)發(fā)送到子VI。- 故障識別系統(tǒng)并對其進(jìn)行分析以確定是否存在故障點[6]。
　　障識別在故障識別子系統(tǒng)中，根據(jù)實際的信號電纜安裝信息，礦用電纜通過模擬電纜數(shù)據(jù)和電流來計算兩個子VI，形成一組環(huán)路方程。并且在兩個分支電阻中的每一個中計算默認(rèn)點。通過狀態(tài)機(jī)模式傳輸?shù)膶嶋H收集的電流值相比，兩者之間的回路電流值，然后模擬電流的值被發(fā)送到故障比較子VI [7]。兩個值基本相同時如果出現(xiàn)同樣的問題，可以確定錯誤點在兩個接線盒之間，并且有關(guān)錯誤點位置的信息被傳送到下一個錯誤信息顯示模塊。誤點位于LabVIEW的前面板上，用于顯示信息和圖形。示表格，為員工提供報警和參考信息，從而實現(xiàn)實時監(jiān)控的目的。我們得到故障信息時，我們可以根據(jù)實際需要存儲它，這對以后查詢歷史數(shù)據(jù)很有用。

　　息存儲信息存儲子系統(tǒng)使用LabVIEW數(shù)據(jù)庫連接工具包來存儲，修改，刪除和查詢數(shù)據(jù)，以及信息存儲子系統(tǒng)的位置，時間和當(dāng)前值等信息。誤，以便我們將來可以保存和總結(jié)它們。
　　論本系統(tǒng)采用LabVIEW完成歷史信號數(shù)據(jù)的采集，顯示，分析，保存和查詢功能，系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)采用機(jī)器構(gòu)建。列的狀態(tài)。于LabVIEW和隊列狀態(tài)機(jī)的特性和優(yōu)勢，我們可以擺脫繁瑣的編程，從而顯著縮短開發(fā)時間并簡化維護(hù)和功能擴(kuò)展。
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