高鐵智造標(biāo)桿案例：iDAQ高速數(shù)據(jù)采集方案引領(lǐng)數(shù)字化變革

數(shù)智化時代有一個非常形象的比喻，原來叫做大魚吃小魚，而現(xiàn)在是快魚吃慢魚。企業(yè)若想乘風(fēng)破浪，就必須成為“技術(shù)敏捷的快魚”，不僅要跑得快，還要確保每一次躍進(jìn)都能以高質(zhì)量的產(chǎn)品和服務(wù)為基石。

智能制造為高鐵“添翼”     

數(shù)智時代的規(guī)律正在高鐵制造行業(yè)同樣上演著。隨著德國、日本、法國等國家積極探索信息新技術(shù)，以搶占高鐵智造新高地，我國也在大力推動智能高速鐵路概念落地，引領(lǐng)中國高鐵制造從被動式創(chuàng)新向引領(lǐng)創(chuàng)新升級，不過其中涉及到的關(guān)鍵技術(shù)突破點頗多。

例如，作為高鐵車輛的A類核心部件——軌道交通門，一直存在系統(tǒng)遠(yuǎn)程診斷領(lǐng)域的技術(shù)瓶頸，即通過實時采集車門開關(guān)時的電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角、指令執(zhí)行情況等數(shù)據(jù)，分析預(yù)判并監(jiān)督維修。為解決這一難點，某軌道交通門廠商攜手蘇州峘一自動化有限公司，基于研華豐富的經(jīng)驗和技術(shù)積累，落地了行業(yè)高速數(shù)據(jù)采集方案，推動該領(lǐng)域的數(shù)智變革。

數(shù)據(jù)“困在”設(shè)備中

蘇州峘一自動化有限公司（以下簡稱“峘一自動化”）工程經(jīng)理楊錕表示，在高鐵軌道門系統(tǒng)中，在開關(guān)門的運行測試過程中，時常需要監(jiān)控多個物理量的變化趨勢和相互之間的聯(lián)動關(guān)系（比如門扇、電機(jī)、絲桿等部件的關(guān)鍵物理參數(shù)及開關(guān)門時間、開關(guān)觸發(fā)/釋放信號等），僅在這個環(huán)節(jié)的數(shù)字化改造過程，高鐵制造廠商就面臨著突破原有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的桎梏，如采集數(shù)據(jù)不全面、采集速率低下，無法做深入的數(shù)據(jù)分析與處理等。

蘇州峘一自動化有限公司 工程經(jīng)理楊錕

峘一自動化是一家集研發(fā)、設(shè)計與系統(tǒng)集成為一體的高新技術(shù)企業(yè)，專注于智能制造領(lǐng)域，業(yè)務(wù)聚焦在汽車關(guān)鍵零部件、機(jī)器人應(yīng)用及技術(shù)服務(wù)、全/半自動化產(chǎn)線及相關(guān)設(shè)備、大型現(xiàn)場安裝類項目、專業(yè)檢測設(shè)備等。作為智能制造系統(tǒng)解決方案標(biāo)桿企業(yè)，峘一自動化入選了蘇州市智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商名單。

正是基于峘一自動化在智能制造領(lǐng)域的深厚積累，某軌道交通門系統(tǒng)的終端客戶主動找到峘一自動化，希望峘一自動化能夠針對軌道門系統(tǒng)的運行測試環(huán)節(jié)中，數(shù)據(jù)采集與處理分析的難點問題，提出針對性的解決方案。接下來，就讓我們跟隨峘一自動化的腳步，從高鐵的車門臺架性能測試應(yīng)用具體場景出發(fā)，管中窺豹，一起體驗這場數(shù)智化變革的浪潮與高鐵制造碰撞激蕩出的行業(yè)變遷之路。

定制開發(fā)iDAQ數(shù)據(jù)采集方案   

 ● 背景

該軌道門系統(tǒng)生產(chǎn)客戶，在高鐵的車門臺架性能測試應(yīng)用中，為實現(xiàn)車門運行過程中的各項數(shù)據(jù)采集，在落地峘一自動化的解決方案之前一直采取的行業(yè)普遍做法，即通過原本車輛控制器對各個物理量進(jìn)行數(shù)據(jù)抓取與采集，但在實際應(yīng)用過程中往往會出現(xiàn)，無法全面采集到關(guān)鍵物理量的實時數(shù)據(jù)，有時采集到了數(shù)據(jù)卻不夠真實與精準(zhǔn)，各項數(shù)據(jù)在同一時刻的同步性差導(dǎo)致無法觀察到物理量的變化趨勢與聯(lián)動關(guān)系。同時由于控制器必須跟隨本機(jī)，不能脫離本機(jī)運行，導(dǎo)致無法把這套控制系統(tǒng)靈活地部署在任意位置，不僅限制了空間的應(yīng)用，也限制了數(shù)據(jù)的讀取等等，重重的問題點最終影響到了產(chǎn)品的升級與迭代。

 ● 解決方案

楊錕指出，要解決客戶的需求，需要搭建一個系統(tǒng)性的方案架構(gòu)及解決方案，這個方案首先要在采集精度和同步性指標(biāo)上達(dá)到非常高的水準(zhǔn)才能滿足客戶現(xiàn)場的要求，其次是整個方案必須真正下沉到客戶現(xiàn)場應(yīng)用中，把數(shù)據(jù)采集與流通中的各個節(jié)點問題進(jìn)行深入分析與突破，最終濃縮到整個解決方案中去解決客戶的痛點。這有賴于產(chǎn)品力，也考驗方案落地交付的能力。

因此，對于整個系統(tǒng)而言，先要找到專業(yè)的數(shù)據(jù)采集與處理分析的軟硬件廠商，并且其具有大量行業(yè)應(yīng)用落地的成熟經(jīng)驗與產(chǎn)品，最終峘一自動化找到了研華科技，共同合作為客戶搭建一個實時的數(shù)據(jù)采集與分析處理平臺。研華科技作為AIoT Solution + Edge Computing 領(lǐng)導(dǎo)品牌，在千百行業(yè)賦能了上萬家客戶的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

 ● 分布式高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)平臺架構(gòu)

在峘一自動化的系統(tǒng)方案中，選擇了研華分布式高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)iDAQ系列產(chǎn)品，包括iDAQ-900系列機(jī)箱和iDAQ-700和800模塊。具有模塊化設(shè)計、支持熱插拔、精確的時間同步和簡化的布線、堅固的設(shè)計對抗惡劣環(huán)境等特點。

該方案包含一個4槽iDAQ-934機(jī)箱，電壓采集選用一個8通道AI模塊iDAQ-817，電流采集同樣選用一個8通道AI模塊iDAQ-817，開關(guān)信號選用一個高速數(shù)字DIO模塊iDAQ-731，振動信號采集選用一個4通道DSA模塊iDAQ-801，以上硬件被集成為便攜式的推拉箱形式，可實現(xiàn)靈活部署。

電壓模塊和電流模塊的模擬量同步采集，采用了研華科技獨具特色的“融合”功能，便捷地去實現(xiàn)多卡同步的部署工作。iDAQ即插即用，配合筆記本電腦也完美地契合了客戶所需的移動便捷性。在數(shù)十扇軌道門同時運行的試驗車間，電磁干擾和環(huán)境振動相對惡劣，iDAQ堅固的鋁合金外殼和DB15連接器設(shè)計，提供了更好的抗噪和抗振能力，以保證數(shù)據(jù)采集的全面性以及準(zhǔn)確性，且基于模塊化的設(shè)計也為將來的功能擴(kuò)展提供了便利性。

在硬件產(chǎn)品方案之上，峘一自動化基于研華的軟件平臺還給客戶定制了一套專用的測試軟件，即基于不同的門測試試驗，客戶可以便捷地設(shè)定所選通道的定義以及測試流程參數(shù)，一鍵啟動測試流程，整個測試流程曲線在圖形呈現(xiàn)的同時可自動記錄過程數(shù)據(jù)，測試結(jié)束后，后臺自動捕捉關(guān)鍵位置的測試數(shù)據(jù)并進(jìn)行二次計算，最終生成報表文件提供給客戶。

 乘“數(shù)”之風(fēng)，引領(lǐng)高鐵智造 

通過這套軟硬件系統(tǒng)，客戶清晰且全面地了解到關(guān)鍵性能的參數(shù)實時變化與對應(yīng)關(guān)系，更能在產(chǎn)品出現(xiàn)問題時，利用數(shù)據(jù)分析精準(zhǔn)定位發(fā)現(xiàn)問題點，進(jìn)行針對性地解決，保障產(chǎn)品的質(zhì)量安全可靠。

其次利用各方面驗證測試數(shù)據(jù)進(jìn)行產(chǎn)品迭代與升級。楊錕表示，通過該方案在客戶現(xiàn)場的運轉(zhuǎn)表現(xiàn)來看，整體上具有部署靈活方便、不受空間限制、數(shù)據(jù)采集全面、真實、高效且能夠?qū)崟r記錄與分析，便于后續(xù)客戶基于該系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)分析判斷做產(chǎn)品的迭代與升級等?？蛻舴答仧o論是數(shù)據(jù)采集效率、數(shù)據(jù)采集的完整性與準(zhǔn)確性、數(shù)據(jù)的真實記錄與追溯處理分析，有效彌補(bǔ)了原有方案的痛點與不足，甚至該方案可以部署到最終用戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測。

未來峘一自動化將與研華科技展開更深度的合作，推動該方案在軌道交通行業(yè)批量復(fù)制落地，賦能行業(yè)加快數(shù)智化轉(zhuǎn)型。