一种虚拟示波器的数据采集系统及方法与流程

1.本技术涉及数据采集的领域，尤其是涉及一种虚拟示波器的数据采集系统及方法。


背景技术：

2.虚拟示波器是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助用户创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。这也正是ni近30年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。只有同时拥有高效的软件、模块化i/o硬件和用于集成的软硬件平台这三大组成部分，才能充分发挥虚拟仪器技术性能高、扩展性强、开发时间少，以及出色的集成这四大优势。
3.现有技术中，将虚拟示波器应用在发动机喷嘴设备上暂时没有，因此，利用虚拟示波器快速判断发动机喷嘴设备的工作状态是否正常成为一个亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.为了利用虚拟示波器快速判断发动机喷嘴设备的工作状态，本技术提供一种虚拟示波器的数据采集系统及方法。
5.本技术目的一是提供一种虚拟示波器的数据采集系统。
6.本技术的上述申请目的一是通过以下技术方案得以实现的：一种虚拟示波器的数据采集系统，包括包括虚拟示波器、测试服务器、采集卡、实验箱、多个发动机喷嘴设备和多个pc终端；所述实验箱分别与采集卡、测试服务器和多个发动机喷嘴设备连接；所述采集卡用于实时采集多个发动机喷嘴设备的测试参数数据，并上传至测试服务器，所述测试参数数据包括多个发动机喷嘴设备在燃油雾化的雾化图像和多个发动机喷嘴内部的气压值；所述测试服务器用于接收测试参数数据，同时实时控制试验箱和多个发动机喷嘴设备；所述虚拟示波器分别与测试服务器和pc终端连接，所述虚拟示波器用于负责与pc终端和测试服务器中的数据的接收、处理和发送；所述pc终端用于为用户提供采集的操作界面。
7.可选的，还包括can总线，所述can总线分别与测试服务器和实验箱连接。
8.可选的，所述采集卡包括图像采集卡和数据采集卡。
9.可选的，所述实验箱上设置有图像采集卡接口和数据采集卡接口。
10.可选的，所述测试服务器和虚拟示波器均采用c/s模式进行通信，利用labview中的data socket技术和tcp/ip协议开发数据传输程序，完成测试参数数据的传输和保存。
11.可选的，所述图像采集卡接口和数据采集卡接口均为68pin。
12.本技术目的二是提供一种虚拟示波器的数据采集方法。
13.本技术的上述申请目的二是通过以下技术方案得以实现的：一种虚拟示波器的数据采集方法，包括；获取所述发动机喷嘴设备在燃油雾化时的雾化图像和发动机喷嘴设备内部的气压值；根据所述雾化图像和气压值判断发动机喷嘴设备的工作状态是否正常；若否，则对发动机喷嘴设备进行维修。
14.可选的，所述根据所述雾化图像和气压值判断发动机喷嘴设备的工作状态是否正常，包括；所述气压值达到预设气压阈值时，判断雾化图像是否正常；若是，则发动机喷嘴设备的工作状态正常。
15.可选的，所述判断雾化图像是否正常，包括；将所述雾化图像均匀分成多个图像模板；根据所述图像模板确定每个图像模板上的实际燃油雾化量；基于预设正常雾化量库，调取与所述图像模板相对应的正常燃油雾化量；根据所述实际燃油雾化量和正常燃油雾化量确定雾化图像的正常性。
16.可选的，所述根据所述实际燃油雾化量和正常燃油雾化量确定雾化图像的正常性，包括；计算每个所述图像模板的实际燃油雾化量和正常燃油雾化量的差值，得到差值结果；若所述差值结果超过预设值，则所述雾化图像不正常；若所述差值结果未超过预设值，则所述雾化图像正常。
17.综上所述，本技术包括以下有益技术效果：通过将发动机喷嘴设备在燃油雾化的雾化图像和多个发动机喷嘴内部的气压值发送至虚拟示波器，判断气压值是否达到预设气压阈值，若是，则判断雾化图像是否正常，若是，则说明发动机喷嘴设备的工作状态正常，能够达到利用虚拟示波器快速判断发动机喷嘴设备的工作状态的效果。
附图说明
18.图1是本技术实施例的一种虚拟示波器的数据采集系统的运行环境示例图。
19.图2是本技术实施例的一种虚拟示波器的数据采集方法的流程图。
20.图3是本技术实施例的一种虚拟示波器的数据采集方法的示例图。
21.附图标记说明：10、虚拟示波器；20、测试服务器；40、采集卡；41、图像采集卡；42、数据采集卡；50、实验箱；51、图像采集卡接口；52、数据采集卡接口；53、图像采集模块；54、气压检测模块；60、发动机喷嘴设备；70、pc终端；80、can总线。
具体实施方式
22.以下结合附图对本技术作进一步详细说明。
23.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人
员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。
24.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
25.本技术实施例提供一种虚拟示波器的数据采集系统及方法，其能够利用虚拟示波器快速判断发动机喷嘴设备的工作状态。
26.下面结合说明书附图对本技术实施例作进一步详细描述。
27.参照图1，一种虚拟示波器的数据采集系统的运行环境示例图，其包括虚拟示波器10、测试服务器20、采集卡40、实验箱50、多个发动机喷嘴设备60和多个pc终端70。其中，pc终端70用于为用户提供采集的操作界面，多个pc终端70互相通讯连接，每一个pc终端70均能够与任意其他终端进行数据交互，pc终端70之间的通讯连接方式可以是通过局域网、互联网连接，也可以是通过移动通讯网络、卫星通信网络或wifi模块、lora模块等通信手段连接，具体通信方式不作限定。
28.实验箱50分别与采集卡40、测试服务器20和多个发动机喷嘴设备60连接，实验箱50上设置有图像采集卡接口51和数据采集卡接口52，且图像采集卡接口51和数据采集卡接口52均为68pin，实验箱50内部设置有图像采集模块53和气压检测模块54，图像采集模块53用于获取多个发动机喷嘴设备60在燃油雾化时的雾化图像，气压检测模块54用于获取发动机喷嘴设备60内部的气压值。在本技术实施例中，图像采集模块53和气压检测模块54均为自主开发，图像采集模块53优选图像采集器，气压检测模块54优选为气压传感器。
29.采集卡40用于实时采集多个发动机喷嘴设备60的测试参数数据，采集卡40包括图像采集卡41和数据采集卡42，图像采集卡41通过图像采集卡接口51与实验箱50连接，图像采集卡41采集雾化图像并上传至测试服务器20，数据采集卡42通过数据采集卡接口52与实验箱50连接，数据采集卡42采集气压值并上传至测试服务器20。
30.测试服务器20和实验箱50之间设置有can总线80，can总线80上设置有接口，测试服务器20和实验箱50均通过接口与can总线80连接，采集卡40能够将采集到的雾化图像和气压值通过实验箱50和can总线80传输给测试服务器20，进而将雾化图像和气压值传输给虚拟示波器10，虚拟示波器10通过运算来确定发动机喷嘴设备60的正常性。
31.测试服务器20和虚拟示波器10均采用c/s模式进行通信，利用labview中的data socket技术和tcp/ip协议开发数据传输程序，完成测试参数数据的传输和保存。
32.参照图2和图3，一种虚拟示波器10的数据采集方法的流程图，该方法应用于上述系统中。
33.步骤s100：获取发动机喷嘴设备60在燃油雾化时的雾化图像和发动机喷嘴设备60内部的气压值。
34.具体的，通过图像采集卡41获取发动机喷嘴设备60在燃油雾化是的雾化图像，通过数据采集卡42获取发动机喷嘴设备60内部的气压值，并将雾化图像和气压值上传至虚拟示波器10。为了使发动机喷嘴设备60正常的使用，虚拟示波器10会对雾化图像和气压值作进一步的处理。
35.步骤s200：根据雾化图像和气压值判断发动机喷嘴设备60的工作状态是否正常。
36.若是，则发动机喷嘴设备60继续使用；若否，则对该发动机喷嘴设备60进行维修。
37.首先，判断气压值是否达到预设气压阈值，若是，则说明发动机喷嘴内部的气压满足燃油雾化的初步条件，可以对燃油雾化进一步处理；若否，则说明此时发动机喷嘴设备60内部的气压发生了意外情况，需要对该发动机喷嘴设备60进行维修。在本技术实施例中，预设气压阈值根据实际情况而设定。
38.然后，在气压值达到预设气压阈值的情况下，判断雾化图像是否正常。可以知道的是，一个发动机喷嘴设备60具有多个雾化图像，每个雾化图像是在发动机喷嘴设备60的不同角度进行获取的。
39.将一个雾化图像均匀分成多个图像模板，并确定每个图像模板上的实际燃油雾化量，从预设正常雾化量库中调取与图像模板相对应的正常燃油雾化量，计算每个图像模板的实际燃油雾化量和正常燃油物雾化量的差值，得到差值结果，若差值结果超过预设值，则雾化图像不正常，需要对该发动机喷嘴设备60进行维修，若差值结果未超过预设值，则雾化图像正常，该发动机喷嘴设备60继续使用。将雾化图像均匀分的图像模板个数越多，对判断发动机喷嘴设备60的工作状态是否正常越准确。在本技术实施例中，预设值根据实际情况而设定，同时，每个图像模板的预设值均不相同。
40.如，将一个雾化图像均匀分成4个图像模板，分别为图像模板a、图像模板b、图像模板c和图像模板d，图像模板a的实际燃油雾化量是19.98cm3/scm2,正常燃油雾化量是20cm3/scm2，预设值是0.1cm3/scm2；图像模板b的实际燃油雾化量是15.79cm3/scm2,正常燃油雾化量是16cm3/scm2，预设值是0.3cm3/scm2；图像模板c的实际燃油雾化量是18.98cm3/scm2,正常燃油雾化量是19cm3/scm2，预设值是0.2cm3/scm2；图像模板d的实际燃油雾化量是13.88cm3/scm2,正常燃油雾化量是14cm3/scm2，预设值是0.3cm3/scm2；通过计算每个图像模板的实际燃油雾化量和正常燃油雾化量的差值，得到差值结果，每个差值结果均未超过相对应的预设值，则说明雾化图像正常，当有其中一个差值结果超过相对应的预设值时，则说明雾化图像不正常。
41.综上所述，通过将发动机喷嘴设备在燃油雾化的雾化图像和多个发动机喷嘴内部的气压值发送至虚拟示波器，判断气压值是否达到预设气压阈值，若是，则判断雾化图像是否正常，若是，则说明发动机喷嘴设备的工作状态正常，能够达到利用虚拟示波器快速判断发动机喷嘴设备的工作状态的效果。
42.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的申请范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中申请的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

技术特征：
1.一种虚拟示波器的数据采集系统，其特征在于：包括虚拟示波器(10)、测试服务器(20)、采集卡(40)、实验箱(50)、多个发动机喷嘴设备(60)和多个pc终端(70)；所述实验箱(50)分别与采集卡(40)、测试服务器(20)和多个发动机喷嘴设备(60)连接；所述采集卡(40)用于实时采集多个发动机喷嘴设备(60)的测试参数数据，并上传至测试服务器(20)，所述测试参数数据包括多个发动机喷嘴设备(60)在燃油雾化的雾化图像和多个发动机喷嘴内部的气压值；所述测试服务器(20)用于接收测试参数数据，同时实时控制试验箱和多个发动机喷嘴设备(60)；所述虚拟示波器(10)分别与测试服务器(20)和pc终端(70)连接，所述虚拟示波器(10)用于负责与pc终端(70)和测试服务器(20)中的数据的接收、处理和发送；所述pc终端(70)用于为用户提供采集的操作界面。2.根据权利要求1所述的一种虚拟示波器的数据采集系统，其特征在于：还包括can总线(80)，所述can总线(80)分别与测试服务器(20)和实验箱(50)连接。3.根据权利要求1所述的一种虚拟示波器的数据采集系统，其特征在于：所述采集卡(40)包括图像采集卡(41)和数据采集卡(42)。4.根据权利要求1所述的一种虚拟示波器的数据采集系统，其特征在于：所述实验箱(50)上设置有图像采集卡接口(51)和数据采集卡接口(52)。5.根据权利要求1所述的一种虚拟示波器的数据采集系统，其特征在于：所述测试服务器(20)和虚拟示波器(10)均采用c/s模式进行通信，利用labview中的data socket技术和tcp/ip协议开发数据传输程序，完成测试参数数据的传输和保存。6.根据权利要求1所述的一种虚拟示波器的数据采集系统，其特征在于：所述图像采集卡接口(51)和数据采集卡接口(52)均为68pin。7.一种虚拟示波器的数据采集系统，应用于执行如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于：包括；获取所述发动机喷嘴设备(60)在燃油雾化时的雾化图像和发动机喷嘴设备(60)内部的气压值；根据所述雾化图像和气压值判断发动机喷嘴设备(60)的工作状态是否正常；若否，则对发动机喷嘴设备(60)进行维修。8.根据权利要求7所述的一种虚拟示波器的数据采集方法，其特征在于：所述根据所述雾化图像和气压值判断发动机喷嘴设备(60)的工作状态是否正常，包括；所述气压值达到预设气压阈值时，判断雾化图像是否正常；若是，则发动机喷嘴设备(60)的工作状态正常。9.根据权利要求8所述的一种虚拟示波器的数据采集系统，其特征在于：所述判断雾化图像是否正常，包括；将所述雾化图像均匀分成多个图像模板；根据所述图像模板确定每个图像模板上的实际燃油雾化量；基于预设正常雾化量库，调取与所述图像模板相对应的正常燃油雾化量；根据所述实际燃油雾化量和正常燃油雾化量确定雾化图像的正常性。
10.根据权利要求9所述的一种虚拟示波器的数据采集系统，其特征在于：所述根据所述实际燃油雾化量和正常燃油雾化量确定雾化图像的正常性，包括；计算每个所述图像模板的实际燃油雾化量和正常燃油雾化量的差值，得到差值结果；若所述差值结果超过预设值，则所述雾化图像不正常；若所述差值结果未超过预设值，则所述雾化图像正常。

技术总结
本申请涉及一种虚拟示波器的数据采集系统及方法，其系统包括虚拟示波器、测试服务器、采集卡、实验箱、多个发动机喷嘴设备和多个PC终端；实验箱分别与采集卡、测试服务器和多个发动机喷嘴设备连接；所述采集卡用于实时采集多个发动机喷嘴设备的测试参数数据，并上传至测试服务器；所述测试服务器用于接收测试参数数据，同时实时控制试验箱和多个发动机喷嘴设备；所述虚拟示波器分别与测试服务器和PC终端连接，所述虚拟示波器用于负责与PC终端和测试服务器中的数据的接收和转发；所述PC终端用于为用户提供采集的操作界面。本申请具有利用虚拟示波器快速判断发动机喷嘴设备的工作状态的效果。的效果。的效果。


技术研发人员：林业强
受保护的技术使用者：北京科荣达航空科技股份有限公司
技术研发日：2023.03.21
技术公布日：2023/6/27