超聲波鋼軌探傷儀數(shù)據(jù)處理的方法

超聲波鋼軌探傷儀的數(shù)據(jù)處理

探傷人員在進(jìn)行鋼軌探傷作業(yè)時(shí)，推動(dòng)探傷儀在鋼軌上行進(jìn)。此時(shí)，探頭發(fā)射超聲波，并將接收到的回波信號(hào)提供給鋼軌探傷儀，判斷是否出現(xiàn)傷損并且計(jì)算傷損的位置，同時(shí)將數(shù)據(jù)提供給軟件系統(tǒng)繪圖。探傷儀的重復(fù)頻率最高可達(dá)到 2500Hz，而探傷儀能夠處理的重復(fù)頻率為1000Hz，也就是每秒要處理 1000 個(gè)探傷數(shù)據(jù)。因此，如何快速有效地處理如此大量的探傷數(shù)據(jù)就成為設(shè)計(jì)探傷儀時(shí)要考慮的重要問題。

超聲鋼軌探傷儀每一次采樣512個(gè)點(diǎn)，所得到的探傷數(shù)據(jù)由兩部分組成：所有采樣點(diǎn)的回波波高和回波波高所對(duì)應(yīng)的聲程地址。其中主要涉及以下幾個(gè)方面：

1、硬件根據(jù)閘門的判傷邏輯判定是否有傷，軟件從硬件讀取報(bào)警信號(hào)，并根據(jù)探傷波形數(shù)據(jù)計(jì)算缺陷的相關(guān)參數(shù)；

2、軟件根據(jù)檢測(cè)方式(峰值或者前沿)的選擇，根據(jù)實(shí)時(shí)探傷數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算測(cè)量點(diǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)，方便探傷人員實(shí)時(shí)查看。

3、用于保存某一時(shí)刻的探傷波形，實(shí)現(xiàn)軟件截圖功能；用于保存一段時(shí)間的探傷波形，用軟件實(shí)現(xiàn)回放功能；

4、用于 B 模式圖像的繪制。

每一時(shí)刻的探傷數(shù)據(jù)都對(duì)應(yīng)著探傷儀的狀態(tài)參數(shù)，如探測(cè)軌型、報(bào)警方式、通道增益等。這些數(shù)據(jù)是在探傷儀特定狀態(tài)下得到的，因此表示的意義也和這些狀態(tài)參數(shù)有關(guān)。另外，當(dāng)重新調(diào)出某一時(shí)刻的探傷數(shù)據(jù)時(shí)，也必須恢復(fù)當(dāng)時(shí)探傷儀的狀態(tài)才有意義。所以，保存數(shù)據(jù)時(shí)當(dāng)前時(shí)刻的探傷儀參數(shù)也要適當(dāng)?shù)谋４嫦聛?lái)，以保證保存的是全部的完整數(shù)據(jù)。

選取適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)存儲(chǔ)探傷數(shù)據(jù)

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理首先需要確定數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式，即存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、組織數(shù)據(jù)的方式，是相互之間存在一種或多種特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合。通常情況下，精心選擇的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以帶來(lái)更高的運(yùn)行或者存儲(chǔ)效率的算法。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)往往同高效的檢索算法和索引技術(shù)有關(guān)；在許多應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選擇是設(shè)計(jì)的一個(gè)基本的考慮因素。許多大型系統(tǒng)的構(gòu)造經(jīng)驗(yàn)表明，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的困難程度和系統(tǒng)構(gòu)造的質(zhì)量都嚴(yán)重的依賴于是否選擇了最優(yōu)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

前端的探傷數(shù)據(jù)是源源不斷的，而且信息量很龐大。如果只存儲(chǔ)最新一次采集的數(shù)據(jù)，由于數(shù)據(jù)采集和更新的速度非?？欤浖€沒來(lái)得及處理就會(huì)被新數(shù)據(jù)刷掉。如果將全部探傷數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)下來(lái)，那必將占據(jù)很大一部分內(nèi)存空間，這在嵌入式開發(fā)有限的資源條件下也是不能允許的。所以，我們考慮能否存儲(chǔ)一段時(shí)間內(nèi)的探傷數(shù)據(jù)，當(dāng)規(guī)定的存儲(chǔ)空間存滿后，新到來(lái)的數(shù)據(jù)直接替換掉最舊的數(shù)據(jù)，這樣內(nèi)存空間可以充分利用，也不會(huì)因?yàn)榇鎯?chǔ)的數(shù)據(jù)量過(guò)少而來(lái)不及處理就被新數(shù)據(jù)刷掉。

通過(guò)分析各種常見數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)我們知道，典型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中循環(huán)鏈表符合要求，能重復(fù)利用同一塊內(nèi)存數(shù)據(jù)區(qū)域，提供各種數(shù)據(jù)操作，處理不斷地被更新的探傷數(shù)據(jù)。