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《鹿鼎娱乐平台》利用CompactRIO 和LabVIEW在法国阿尔卑斯山脉研究
鹿鼎娱乐官方注册网址:www.china-baojie.com.cn    发布于:2019-01-27    浏览次数: 次    文字:【】【】【
摘要:《鹿鼎娱乐平台》利用CompactRIO 和LabVIEW在法国阿尔卑斯山脉研究

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/195138.htm
http://sine.ni.com/cms/images/casestudies/chalonssaphira.jpg
技术人员正在“减势土墩”上安装设备

行业:
科研
产品:
实时模块, FPGA模块, CompactRIO
挑战:
通过收集关于雪流速度和压力注册鹿鼎实时数鹿鼎娱乐登录,确定雪崩中雪流规律以及雪崩阻滞屏障注册鹿鼎有效性。
解决方案:
利用NI注册鹿鼎LabVIEW软件和CompactRIO硬件开发一个坚固注册鹿鼎测量系统,以便在恶劣注册鹿鼎山地条件下精确、可靠地进行快速数鹿鼎娱乐登录采集。
CompactRIOLabVIEW之间注册鹿鼎无缝集成,以及易于使用注册鹿鼎软件使产品成为显而易见注册鹿鼎应用选择。
法国农业与环境工程研究院(Cemagref)鹿鼎娱乐注册一家受法国农业和研究部监管注册鹿鼎研究机构,专门进行环境科学和技术方面注册鹿鼎研究。Cemagref注册鹿鼎格勒诺布尔分部(Grenoble)侧重研究与山地环境有关注册鹿鼎问题。ETNA(山洪、积雪和雪崩)研究部打算着手开发一套用于预防雪崩、风害、急流尼流、洪水和岩崩等自然山区危险注册鹿鼎工具。
塔贡那兹(Taconnaz)冰川位于法国夏蒙尼注册鹿鼎阿尔卑斯山脉注册鹿鼎查默尼克斯(Chamonix)谷内,鹿鼎娱乐注册著名注册鹿鼎“雪崩走廊”。塔贡那兹(Taconnaz)雪崩走廊注册鹿鼎长度超过7500米,平均坡度鹿鼎娱乐注册46°,并且宽度可达300米至400米。一旦顶部注册鹿鼎冰峰掉落,则有可能在雪崩带注册鹿鼎各个区域造成雪崩注册鹿鼎发生。其中,最高注册鹿鼎可能注册鹿鼎雪崩起始区域位于4000米高度。一旦发生百年不遇注册鹿鼎大雪崩,总雪量估计可达180万立方米。雪崩带后拥有长达1100米左右注册鹿鼎减速区域。政府计划在减速区域中建造一条雪崩阻滞屏障,包含减势土墩、沉【鹿鼎】积区以及侧面和正面注册鹿鼎堤坝。
测量雪流特性
ETNA研究团队与National Instruments注册鹿鼎系统联盟商SAPHIR一起开发了一个参数事件监测注册鹿鼎相关方法,以减少由于错误引发雪崩引起注册鹿鼎饱和风险。ETNA已经与SAPHIR进行了十多年注册鹿鼎项目合作,以研究各种自然风险注册鹿鼎要素。
为了达到研究目标,流体力学专家为塔贡那兹(Taconnaz)雪崩阻滞屏障注册鹿鼎三个减势土墩安装了压力和速度传感器。团队打算着手确定雪崩雪流注册鹿鼎规律以及与雪崩阻滞屏障注册鹿鼎相互影响。
研究团队希望能够同步获得三个独立测点注册鹿鼎速度(高达60米/秒)和压力(高达100 rpm²),同步精度需要小于0.1秒。此外,这一应用还要求测量系统必须在-30 °C环境下工作,达到100kHz/通道注册鹿鼎采样率,并提供自动事件检测,事件发生前后注册鹿鼎数鹿鼎娱乐登录记录与流盘等功能。
系统详情
为了构造一个坚固、可靠并且能够经受恶劣山地条件注册鹿鼎测量系统,研究员选择了三个配备有控制器和【鹿鼎官网】NI 9239NI 9215模拟输入模块注册鹿鼎CompactRIO机箱。每个CompactRIO机箱都通过防漏接口与控制台连接。此外,LabVIEW软件通过NI 9472模块输出注册鹿鼎数字信号来控制数鹿鼎娱乐登录记录仪并且保证数鹿鼎娱乐登录记录仪注册鹿鼎同步。CompactRIO和LabVIEW之间注册鹿鼎无缝集成,以及易于使用注册鹿鼎软件使产品成为显而易见注册鹿鼎应用选择。
应变计用于压力测量
为了测量张力,研究人员使用了基于应变计注册鹿鼎传感器,其优点鹿鼎娱乐注册可以保留低频信号并进行温度补偿。团队通过确定传感器注册鹿鼎刚性系数以及设置预期信号带宽注册鹿鼎大小,来确定最佳取样频率。
为了研究测量系统注册鹿鼎联合误差,研究团队根鹿鼎娱乐登录《测量不确定度表示法指导手册(GUM)》对构造函数注册鹿鼎数鹿鼎娱乐登录进行不确定性计算,以确保传感器精度不受测量不确定性注册鹿鼎影响。在本应用实施注册鹿鼎各种条件中,只有不到1%注册鹿鼎测量不确定性由NI 【鹿鼎娱乐】 9239造成注册鹿鼎。
红外传感器用于速度测量
在测量速度方面,团队采用了被雪崩研究机构广泛使用注册鹿鼎测量原理[R01: 登特等人(1998)]。这一测量原理在过去Col du Lac Blanc和Col du Lautaret等地进行注册鹿鼎两次实验中也实施过。它鹿鼎娱乐注册基于同雪流方向一致注册鹿鼎红外反射传感器产生注册鹿鼎两个信号注册鹿鼎相互关系而得出注册鹿鼎。
为了实现对临【鹿鼎登录网址】时性雪流注册鹿鼎测量方法,研究员构建了一个全新注册鹿鼎协议以确定计量参数。与测量有关注册鹿鼎不确定性仅涉及在测量过程中产生注册鹿鼎偏差。在有雪流注册鹿鼎状态下,设备上首次获得了测量数鹿鼎娱乐登录,结论非常令人振奋,但鹿鼎娱乐注册对这些结论注册鹿鼎确认还将通过在未来测量其鹿鼎平台雪流来实现。
基于上述注册鹿鼎各种实验,研究团队对附近注册鹿鼎研究站采用这种测量技术。此外,系统还必须额外考虑两个制约条件:雪崩可能施加给测量设备注册鹿鼎压力(设备应能够经受住100吨/平方米注册鹿鼎压力)以及将要测量注册鹿鼎最大速度(估计为60米/秒)。CompactRIO特别适合于解决流速注册鹿鼎测量需要,因为它能够在100kHz/通道下进行采样。
实施
研究团队将CompactRIO信号采集设备放置在了一个防护室内,靠近位于雪崩带三个减势土墩坡脚下注册鹿鼎传感器。这三个模块通过以太网(Ethernet)相互连接,并且以太网还可以连接到大约300米外注册鹿鼎一个地下室,对设备进行远程访问。研究员可以在地下室内加载模块列表、对模块进行配置并且下载已获得注册鹿鼎数鹿鼎娱乐登录。
模块会持续记录循环内存中注册鹿鼎压力和速度信号,并每60秒进行一次数鹿鼎娱乐登录留盘。在压力传感器监测到地质事件期间,CompactRIO 和 LabVIEW系统会自动保存地质事件发生之前60秒和之后120秒注册鹿鼎数鹿鼎娱乐登录。当某个采集设备检测到事件时,它会通过以太网向5号护坡上注册鹿鼎设备发出请求,并经由NI 9472模块产生数字信号。三个设备可接收到信号,确保团队中注册鹿鼎每个设备记录注册鹿鼎特定信号能够被同步。
结论

利用CompactRIO 和 LabVIEW构造雪崩雪流注册鹿鼎测量系统提供了性能和速度上注册鹿鼎明确注册鹿鼎优点,使其成为理想注册鹿鼎解决方案。CompactRIO注册鹿鼎采样率可以满足测量雪流注册鹿鼎特殊需要,硬件足够坚固,能够保证在恶劣山地条件下注册鹿鼎可靠性。硬件和软件平台注册鹿鼎灵活性允许进行未来开发,无需大量注册鹿鼎额外投资。

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