Power analyse en DAQ bij 300 km/h

Hardware en software voor real time metingen

Bij de ontwikkeling van moderne treinen, metro’s, trams, maar ook elektrische auto’s moet er heel veel gemeten worden om het onderste uit de energie-kan te halen. Snelheden moeten liefst zo hoog mogelijk zijn terwijl tegelijkertijd parameters zoals trilling, geluid en niet te vergeten energiegebruik zo laag mogelijk moeten zijn. Om alle honderden parameters die er te meten zijn, goed te kunnen registreren, is er apparatuur en software nodig die verrassend genoeg ondertussen gewoon vanaf de plank leverbaar is.

Het toenemende verkeer, met name in de stad en de noodzaak om de CO2-uitstoot te verminderen, is vandaag de dag de voornaamste reden om het openbaar vervoer te promoten. Elektrische bussen, metro’s en treinen moeten een bijdragen leveren aan het verminderen van het verkeer en daarmee de vermindering van de uitstoot van CO2, want met elektrisch openbaar vervoer is het veel gemakkelijker om over te gaan naar schone energie in plaats van het gebruik van fossiele brandstoffen. We zien een dergelijke ontwikkeling ook bij de hogesnelheidstreinen die een goed alternatief voor vliegtuigen kunnen zijn, een transportmiddel dat voorlopig nog niet echt op groene energie kan draaien.
Nu zijn er heel veel treinen en metro’s die al jaren gebruik maken van elektrische aandrijvingen, maar toch wordt er nog altijd heel veel onderzoek verricht om met name het energiegebruik nog lager te krijgen en tegelijkertijd de snelheid hoger. Een belangrijke eigenschap van treinen en metro’s is echter dat ze heel lang zijn en er in dat lange gevaarte heel veel parameters zijn die bepalend zijn of een de trein als geheel wel voldoet aan dat wat er van verwacht wordt. Belangrijk in dit geheel is dat men graag zo veel mogelijk parameters tegelijkertijd wil kunnen meten om onderlinge relaties op een goede manier te kunnen opsporen. Wordt bijvoorbeeld alleen tijdens een testrit gekeken naar bijvoorbeeld de trillingen in het voertuig en wordt niet tegelijkertijd gekeken naar de exacte locatie van de trein op het spoor, dan kunnen oneffenheden in de rails misschien onopgemerkt blijven en zou het kunnen dat de ontwikkelaars dagen aan het zoeken zijn naar de oorzaak van een gemeten trilling, terwijl deze niet in de trein maar daarbuiten ligt.
Om in een trein alle parameters die gemeten moeten worden goed te kunnen registreren, is een meetsysteem noodzakelijk dat niet alleen over heel veel ingangen beschikt, maar ook nog eens op een goede manier overweg kan met de grote lengte van de trein. Hierbij is het niet wenselijk dat de hele trein vol ligt met lange kabels om alle sensoren apart op het meetsysteem aan te sluiten. Deze lange kabels kunnen immers voor verstoring van de meetsignalen zorgen.

TRIONet
Speciaal voor meetapplicaties waar afstand tussen de diverse meetpunten een belangrijke rol speelt, heeft Dewetron een meetsysteem ontwikkeld genaamd TRIONet. Dit systeem bestaan uit een unit waarin een tweetal meetkaarten ondergebracht kan worden en die via USB 3.0 of Gigabit Ethernet met elkaar verbonden worden (afbeelding 1). Met de Ethernet-verbinding mag er tussen elke module 100 m aan kabel zitten zonder dat dit nadelige invloeden heeft voor de metingen. Afhankelijk van de meetkaarten die in de module gemonteerd worden, kunnen er tot 16 analoge of 96 digitale signalen per module gemeten worden. Door zo meerdere modules te combineren kan er een meetsysteem gemaakt worden voor het volgen van honderden parameters. Een slim synchronisatiesysteem TRION-SYNC zorgt er hierbij voor dat alle modules netjes in de pas lopen en de meetresultaten van alle signalen (onafhankelijk of die honderden meters uit elkaar liggen) in de tijd goed te vergelijken zijn. Het ontdekken van relaties tussen de metingen is daardoor geen enkel probleem meer.

>>Lees hier het complete artikel