案例分享|市政单位管道监测系统应用案例

项目背景

客户委托我司设计一套系统来监测管道内部情况。该系统硬件由便携机（配控制器）、信号发生器、功率放大器、环状传感阵列、数据采集卡构成。采集卡安装在便携机内，将环状传感阵列安装在管道需要监测的位置，信号线与采集卡进行连接。

上位机控制整个系统工作，采集数据，客户通过二次开发，对检测到的数据进行处理，实现对管道缺陷的高精度定位监测。

一、现状与痛点

通过分析管道的缺陷成因，可以看出排水管道缺陷的成因十分复杂，管道缺陷之间也会互相影响导致排水状况不断恶化。

二、解决方案 

系统结构图

 

系统工作原理如下：

在上位机上设置激励信号参数并使能板卡，通过PXIe9100信号发生器卡给出激励信号；激励信号经过功率器进行放大，传输给超声波换能器的接收探头，使超声波换能器发射出信号；使用PXIe8586同步采集卡采集发射信号，数据传输给上位机。

DA采集卡功能框图

AD采集卡功能框图 

PXIe7682-A-A1控制器构架图 

产品介绍

 PXIeA-39525

阿尔泰科技PXIeA-39525是一款带有PXle-7682控制器的支持9槽PXleExpress的下翻计算机，自带显示屏幕和防水键盘，触控板，具有一系列领先技术功能。内置的PXle-BP3309背板提供了一个PXle系统插槽、一个PXle timing插槽、6个PXIe混合外设槽以及一个PXI槽。

PXleA-39525机箱带有智能系统监控功能，可以回报机箱的各种状态，包括风扇转速、系统电压和内部温度等。PXIeA-39525机箱配有一个工业级交流电源，可在摄氏55度以下提供400瓦的功率，并且通过机箱背部的2个120mm冷却风扇,提供卓越的冷却能力。

PXIe7682-A-A1 

PXle7682-A-A1是阿尔泰科技专为PXI-express的混合测试系统设计的3U PXIe控制器，采用Intel® Core™ i7第四代高性能处理器，内存最大可支持16G DDR3L。该系统PXI Express的link配置为通用的4port  4lan link的模式，最大的数据吞吐量为8GB/S。PXIe7682控制器还提供丰富灵活的I/O接口，包括两个DisplayPort接口，可同时连接两个显示器。两个USB3.0接口，可以连接高速的外部设备,两个千兆以太网口，四个USB2.0接口可以连接其他外部设备或者USB接口的仪器。产品设计经过严格测试已成熟应用，能长时间稳定可靠地工作，可广泛应用于工业自动化控制，军用计算机领域。

PXIe9100 

PXle9100是一款基于PXle总线的任意波形发生器，该板卡提供2通道可同步模拟量输出，能够生成用户定义的任意波形以及正弦波、方波、三角波和锯齿波等标准函数,任意波形发生器可以生成±5V、±10V幅度的信号;并且提供了16 路可编程I/O。

PXIe8586 

PXle8586是8通道16位100MS/s采样数字化仪，专为输入信号高达50M的高频和高动态范围的信号而设计。模拟输入范围可以通过软件编程设置为±1V或者±5V。配备了容量高达2GB的板载内存，16位高线性度的AD转换器，是无线通讯、雷达/声纳、超声、图形成像等高动态范围应用的理想选择。

产品优势 

(1) 自主研发设计，供货周期短;

(2) 提供技术支持服务;

(3) 配套DAQ软件实现自定义换算/保存等功能；

(4) C#/CVI/DeIPhi/LabVIEW/Python/Qt/VB/VC多种语言开发例程；