在不銹鋼管漏(lou)磁檢測過程中,模擬信號處理電路以及數字信號處理軟件是實現不銹鋼管(guan)漏磁檢測功能的重要組成部分。傳感器輸出信號較為微弱,從傳感器至信號放大器之間的距離不宜過長,因此,漏磁檢測信號處理系統一般配置有前置放大器和后置放大器兩類信號處理電路。前置放大器布置在位于檢測傳感器附近的檢測設備內部,傳感器產生的微弱信號首先經過前置放大器進行初步的信號放大和濾波,之后,利用長距離信號線將信號傳輸至位于操作室內的后置放大器內,進行進一步的信號調理,并將檢測信號調整為在與A-D采集卡輸入相匹配的幅值范圍內。



一、濾波放大電路


  磁敏(min)感元(yuan)件將漏(lou)磁場信號轉變(bian)為電(dian)信號后(hou),由于信號微弱且存在(zai)噪聲,因(yin)此需要進行相應(ying)的放(fang)大濾(lv)波處(chu)理。下面(mian)介紹一種(zhong)漏(lou)磁檢測放(fang)大濾(lv)波電(dian)路(lu)。


  根據(ju)缺陷漏磁信號(hao)和傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)特性,信號(hao)調(diao)理(li)電路如圖3-20所示。放(fang)(fang)大(da)(da)(da)芯(xin)片采用(yong)TI的(de)(de)TLC2262CP,該芯(xin)片具有(you)輸入阻抗(kang)高(gao)、低噪聲、功(gong)耗(hao)小(xiao)(xiao)的(de)(de)特點,其帶(dai)(dai)寬為100kHz,遠遠滿足對(dui)低頻(pin)微小(xiao)(xiao)信號(hao)的(de)(de)調(diao)理(li)。調(diao)理(li)電路由2級(ji)運算放(fang)(fang)大(da)(da)(da)器(qi)組成(cheng)(cheng),構成(cheng)(cheng)一(yi)個(ge)具有(you)一(yi)定放(fang)(fang)大(da)(da)(da)倍(bei)數的(de)(de)帶(dai)(dai)通(tong)濾(lv)波(bo)器(qi)。第(di)一(yi)級(ji)對(dui)微小(xiao)(xiao)信號(hao)進行一(yi)次(ci)放(fang)(fang)大(da)(da)(da)和低通(tong)濾(lv)波(bo),第(di)二級(ji)對(dui)信號(hao)進行二次(ci)放(fang)(fang)大(da)(da)(da)和帶(dai)(dai)通(tong)濾(lv)波(bo),有(you)效(xiao)地提高(gao)了(le)檢測信號(hao)的(de)(de)信噪比(bi),增加了(le)缺陷的(de)(de)檢測能力(li)。由于TLC2262CP采用(yong)5V單電源(yuan)(yuan)工(gong)作(zuo)模式,需要一(yi)個(ge)2.5V的(de)(de)基準電壓(ya),因此選(xuan)取(qu)LM336BZ芯(xin)片作(zuo)為2.5V電源(yuan)(yuan)芯(xin)片,該芯(xin)片功(gong)耗(hao)小(xiao)(xiao),精(jing)度高(gao),其輸出電壓(ya)接到(dao)TLC2262CP的(de)(de)同(tong)相(xiang)端作(zuo)為2.5V參考(kao)電壓(ya)。兩級(ji)電路之間(jian)的(de)(de)耦(ou)合(he)采用(yong)極性電容。


  圖3-20所(suo)示為單通道信號處理電(dian)路(lu)(lu),該調理電(dian)路(lu)(lu)主要應用于感應線(xian)圈,并(bing)在較低的速度下(xia)進行檢測(ce)的工況(kuang)。在設計漏(lou)磁檢測(ce)傳感器濾(lv)波放大電(dian)路(lu)(lu)時主要考慮以下(xia)幾(ji)個因素:


(1)傳感(gan)器的(de)(de)(de)原始(shi)電(dian)壓或電(dian)流輸出(chu)(chu)范圍 為使得檢測(ce)信(xin)(xin)號經過放大后既能夠獲得較高的(de)(de)(de)幅值又不至于超出(chu)(chu)采(cai)集卡的(de)(de)(de)輸入范圍,必須考慮傳感(gan)器的(de)(de)(de)原始(shi)輸出(chu)(chu)幅值,進而(er)設(she)計相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)放大倍(bei)數。傳感(gan)器的(de)(de)(de)原始(shi)信(xin)(xin)號輸出(chu)(chu)幅值與很多因(yin)(yin)素(su)有關,如傳感(gan)器的(de)(de)(de)靈敏度、磁化強度、缺陷特性等,因(yin)(yin)此在設(she)計漏磁檢測(ce)信(xin)(xin)號放大電(dian)路時,應(ying)該(gai)綜合考慮各(ge)方面的(de)(de)(de)因(yin)(yin)素(su),設(she)計出(chu)(chu)合理的(de)(de)(de)放大倍(bei)數。


(2)檢(jian)測(ce)(ce)速(su)度(du)(du) 不同(tong)的(de)檢(jian)測(ce)(ce)速(su)度(du)(du)產(chan)生不同(tong)的(de)檢(jian)測(ce)(ce)信(xin)(xin)號頻(pin)率,信(xin)(xin)號頻(pin)率又(you)涉及采樣頻(pin)率以及濾波(bo)電(dian)路(lu)的(de)截止頻(pin)率。因此,在設計漏磁檢(jian)測(ce)(ce)信(xin)(xin)號處理電(dian)路(lu)時,必(bi)須保(bao)證在最低和最高檢(jian)測(ce)(ce)速(su)度(du)(du)下,既能夠滿足采樣定理使原(yuan)始信(xin)(xin)號不失真地進入(ru)計算機,又(you)要(yao)保(bao)證經(jing)過(guo)濾波(bo)電(dian)路(lu)之后(hou),最大(da)限度(du)(du)地保(bao)留缺陷信(xin)(xin)息而濾去(qu)背(bei)景噪(zao)聲。


(3)鋼管的(de)生(sheng)產(chan)工藝(yi) 在漏磁檢測過(guo)程中,不(bu)同生(sheng)產(chan)工藝(yi)制造的(de)不(bu)銹(xiu)鋼管產(chan)生(sheng)的(de)背景(jing)噪聲(sheng)信號不(bu)同,如鋼管的(de)內(nei)螺(luo)旋、青線以(yi)及表面(mian)氧化皮(pi)均會產(chan)生(sheng)固(gu)定頻率(lv)(lv)的(de)背景(jing)噪聲(sheng)。如果能夠得(de)出(chu)背景(jing)噪聲(sheng)的(de)規律,在設計濾(lv)波電路時可針對(dui)性地選(xuan)用合適的(de)濾(lv)波器并(bing)設置(zhi)相應的(de)截止頻率(lv)(lv),最終獲得(de)較(jiao)好的(de)信噪比(bi)。


  漏磁(ci)檢(jian)測(ce)屬(shu)于弱(ruo)磁(ci)檢(jian)測(ce),特性良好的放(fang)(fang)大濾(lv)波(bo)電(dian)路(lu)是實現高精度檢(jian)測(ce)的基礎。在(zai)設計放(fang)(fang)大濾(lv)波(bo)電(dian)路(lu)時,應該綜合考慮各方面的因素,包括傳感器(qi)、檢(jian)測(ce)速度和(he)工件等,最終設計出(chu)適用于特定構(gou)件和(he)工況的處(chu)理電(dian)路(lu)。


20.jpg



二、信號采集(ji)


  采集(ji)卡的(de)采集(ji)啟動(dong)與停止由鋼管(guan)的(de)位置決定,當鋼管(guan)管(guan)頭進入檢(jian)測主機時(shi),探頭合攏(long),


  A-D采(cai)集卡開始采(cai)集數(shu)(shu)據;當(dang)不(bu)銹鋼管尾端離開檢(jian)測(ce)主機(ji)時,探頭張開,停止采(cai)集數(shu)(shu)據。采(cai)集卡將(jiang)檢(jian)測(ce)數(shu)(shu)據傳輸(shu)給計(ji)算(suan)機(ji)進行(xing)數(shu)(shu)字信(xin)號后處理,采(cai)集卡與(yu)計(ji)算(suan)機(ji)之(zhi)間的信(xin)號輸(shu)送方式類(lei)型很多,包括(kuo)USB總(zong)(zong)線、并(bing)行(xing)總(zong)(zong)線、串行(xing)總(zong)(zong)線和(he)網線等。


 (1)基于(yu)串(chuan)(chuan)行(xing)口的(de)數(shu)(shu)據采(cai)集器 基于(yu)串(chuan)(chuan)行(xing)口的(de)數(shu)(shu)據采(cai)集器以串(chuan)(chuan)行(xing)A-D芯片為核心,通(tong)過(guo)外圍輔助(zhu)電路(lu)實(shi)現控制A-D采(cai)樣,并通(tong)過(guo)RS-232標準(zhun)接口與計算機通(tong)信(xin)。基于(yu)串(chuan)(chuan)行(xing)口的(de)數(shu)(shu)據采(cai)集器的(de)特點包括:裝置尺寸較小,穩定性(xing)、抗干擾能力強,數(shu)(shu)據傳輸速率(lv)相(xiang)對較低。


 (2)基(ji)于(yu)并(bing)(bing)行(xing)口(kou)(kou)的數(shu)(shu)(shu)據采集器 基(ji)于(yu)并(bing)(bing)行(xing)口(kou)(kou)的數(shu)(shu)(shu)據采集器通(tong)(tong)常是基(ji)于(yu)EPP(EnhanceParallel Port增(zeng)強型的并(bing)(bing)行(xing)口(kou)(kou))協議設(she)計而成的,EPP并(bing)(bing)行(xing)口(kou)(kou)具有(you)8位雙(shuang)向數(shu)(shu)(shu)據/地(di)址(zhi)端(duan)口(kou)(kou),通(tong)(tong)過地(di)址(zhi)讀寫(xie)的方式來(lai)控制(zhi)端(duan)口(kou)(kou)地(di)址(zhi)的選擇。基(ji)于(yu)并(bing)(bing)行(xing)口(kou)(kou)的數(shu)(shu)(shu)據采集器的特(te)點(dian)包括:數(shu)(shu)(shu)據傳輸速率高、硬件設(she)計與軟件操作方便。


 (3)基(ji)于(yu)USB的(de)(de)(de)(de)(de)數據采集器(qi) USB(串行總線架構(gou))是(shi)Intel公司(si)開發的(de)(de)(de)(de)(de)新一(yi)代總線結(jie)構(gou),使(shi)(shi)得(de)計算機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)沖突大(da)量減少且易于(yu)改(gai)裝(zhuang)。USB的(de)(de)(de)(de)(de)工業標準(zhun)是(shi)對PC現有體(ti)系結(jie)構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)擴充,USB具備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點包括,終端(duan)用(yong)戶的(de)(de)(de)(de)(de)易用(yong)性:接口連接的(de)(de)(de)(de)(de)單一(yi)模(mo)型,電氣(qi)特(te)性與用(yong)戶無關和自我檢(jian)測(ce)外(wai)部設(she)備(bei)(bei);廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)性:傳輸(shu)速(su)率范圍大(da),支持同(tong)步(bu)/異步(bu)傳輸(shu)模(mo)式,支持多個設(she)備(bei)(bei)同(tong)時操作(zuo);靈(ling)活性:可(ke)以(yi)選擇設(she)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)緩(huan)(huan)沖區大(da)小(xiao),通過協議(yi)(yi)對數據流進行緩(huan)(huan)沖處理(li);健壯性:協議(yi)(yi)中(zhong)使(shi)(shi)用(yong)出(chu)錯(cuo)(cuo)處理(li)/差錯(cuo)(cuo)恢復機(ji)制(zhi),支持實時熱(re)拔插(cha),并可(ke)認定(ding)有缺(que)陷設(she)備(bei)(bei)。


 根據各類數據采(cai)(cai)集(ji)器的特點,漏(lou)磁檢(jian)測(ce)系統(tong)主要使用基于USB的數據采(cai)(cai)集(ji)器,原(yuan)因主要有:


  1)即插即用與設備自檢的特性降低了維護和使用的難度(du)。


  2)靈活開發、易(yi)于擴展(zhan)可(ke)以滿足(zu)漏磁檢測的各(ge)類應用(yong)要求(qiu)。


  3)由(you)于漏磁檢測設備都有小型化的發展(zhan)趨勢(shi),系統(tong)經常運行在筆記本(ben)式計(ji)(ji)算機上,而筆記本(ben)式計(ji)(ji)算機的發展(zhan)趨勢(shi)是不再直接支持串(chuan)行口和并(bing)行口,USB數據采(cai)集器可以保證系統(tong)軟、硬(ying)件(jian)接口的廣泛適(shi)用性(xing)。


  4)在小型化的漏磁檢測設備(bei)中(zhong),USB數(shu)據采集器(qi)不需要(yao)外接電源(yuan),方便攜帶使用也是一個重(zhong)要(yao)的因素。


  5)目前主流USB設備都支持(chi)USB2.0版(ban)本,其(qi)具(ju)有更多的特(te)性,如接口(kou)傳(chuan)輸速率(lv)最高(gao)可達480MB/s,是串口(kou)的4000多倍,有利于(yu)應用擴展(zhan)需(xu)要。


  根(gen)據采(cai)樣定理,在(zai)進行(xing)模擬(ni)/數字信(xin)號的轉換過程中,采(cai)樣頻(pin)率應大于(yu)信(xin)號最高頻(pin)率的2倍,一般實際應用中保證采(cai)樣頻(pin)率為信(xin)號最高頻(pin)率的5~10倍。


  在不銹(xiu)鋼(gang)管漏磁(ci)檢(jian)測過程中,有(you)兩種(zhong)信號(hao)采(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)方式,一(yi)(yi)種(zhong)是等時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)采(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang),另一(yi)(yi)種(zhong)是等空間(jian)(jian)(jian)采(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)。等時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)采(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang),也(ye)即(ji)每隔相同的時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)間(jian)(jian)(jian)隔進行一(yi)(yi)次信號(hao)采(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji),時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)間(jian)(jian)(jian)隔為采(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)周期(qi)。當(dang)采(cai)(cai)(cai)(cai)用等時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)采(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)方式時(shi)(shi),一(yi)(yi)旦采(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)卡(ka)開始采(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)信號(hao),無(wu)論鋼(gang)管在何處位(wei)(wei)置或者運行速度(du)如何變化,信號(hao)系(xi)統將(jiang)一(yi)(yi)直按(an)照相同的采(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)周期(qi)采(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)信號(hao)。此(ci)種(zhong)方式控制比較(jiao)簡(jian)單,成(cheng)本較(jiao)低。然而(er),當(dang)鋼(gang)管在運行過程中速度(du)發(fa)生變化時(shi)(shi),采(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)點數與(yu)鋼(gang)管長度(du)之間(jian)(jian)(jian)無(wu)法形成(cheng)良好的對應關系(xi),從而(er)會降低缺陷定位(wei)(wei)精度(du)。


  等空間(jian)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang),也(ye)就是每(mei)隔相(xiang)同的(de)空間(jian)距離進(jin)行(xing)一(yi)(yi)次信號采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)。根據鋼管(guan)(guan)漏(lou)(lou)磁(ci)檢測精度(du)和(he)分辨率要求,一(yi)(yi)般在鋼管(guan)(guan)表面每(mei)間(jian)隔0.5mm需要進(jin)行(xing)一(yi)(yi)次信號采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)。等空間(jian)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)的(de)信號采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)控(kong)制(zhi)(zhi)與鋼管(guan)(guan)的(de)位置(zhi)有關,假如鋼管(guan)(guan)在前進(jin)過程中由于機械問題(ti)突然停止,那信號系統也(ye)停止采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)。等空間(jian)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)可以保證采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)點數與鋼管(guan)(guan)長度(du)形成一(yi)(yi)致(zhi)的(de)對(dui)(dui)應關系,可實現對(dui)(dui)缺陷的(de)精確定(ding)位。為實現等空間(jian)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang),鋼管(guan)(guan)漏(lou)(lou)磁(ci)檢測系統需要配置(zhi)一(yi)(yi)個歷程編(bian)碼輪,用于監測鋼管(guan)(guan)的(de)位置(zhi)并輸出脈(mo)沖(chong),以控(kong)制(zhi)(zhi)信號采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji),結(jie)構相(xiang)對(dui)(dui)復雜(za)。圖(tu)3-21所示(shi)為漏(lou)(lou)磁(ci)檢測信號采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)流(liu)程。


21.jpg


  不銹鋼(gang)管(guan)(guan)自動化漏(lou)(lou)(lou)磁檢(jian)測(ce)(ce)中(zhong),A-D采(cai)集(ji)卡(ka)(ka)的(de)各項性能(neng)指標參(can)(can)數要(yao)求較高(gao)。首先,多通(tong)道(dao)(dao)檢(jian)測(ce)(ce)是實現高(gao)速(su)高(gao)精(jing)度檢(jian)測(ce)(ce)的(de)基(ji)(ji)礎。一(yi)方面(mian),檢(jian)測(ce)(ce)速(su)度要(yao)求越(yue)快,通(tong)道(dao)(dao)數必(bi)(bi)須(xu)相應增加才能(neng)滿(man)足檢(jian)測(ce)(ce)覆蓋率(lv)(lv)的(de)要(yao)求;另一(yi)方面(mian),多通(tong)道(dao)(dao)冗余檢(jian)測(ce)(ce)是提(ti)高(gao)鋼(gang)管(guan)(guan)漏(lou)(lou)(lou)磁檢(jian)測(ce)(ce)精(jing)度的(de)基(ji)(ji)礎,通(tong)道(dao)(dao)數越(yue)多,獲取的(de)缺陷信息越(yue)多,進而才能(neng)實現缺陷的(de)定量檢(jian)測(ce)(ce)。然后,采(cai)集(ji)卡(ka)(ka)的(de)采(cai)樣(yang)頻率(lv)(lv)必(bi)(bi)須(xu)滿(man)足采(cai)樣(yang)定理,才能(neng)在計算機中(zhong)復原(yuan)原(yuan)始(shi)漏(lou)(lou)(lou)磁信號(hao)的(de)波形(xing)特征。漏(lou)(lou)(lou)磁檢(jian)測(ce)(ce)原(yuan)始(shi)電信號(hao)頻率(lv)(lv)與缺陷漏(lou)(lou)(lou)磁場分(fen)布(bu)以及鋼(gang)管(guan)(guan)運(yun)行速(su)度有關,因(yin)此,在設(she)計采(cai)集(ji)卡(ka)(ka)的(de)采(cai)樣(yang)頻率(lv)(lv)時,必(bi)(bi)須(xu)以最(zui)高(gao)運(yun)行速(su)度作(zuo)為(wei)設(she)計基(ji)(ji)準。此外,A-D轉(zhuan)換精(jing)度也是采(cai)集(ji)卡(ka)(ka)的(de)一(yi)個重要(yao)指標,精(jing)度越(yue)高(gao),數字信號(hao)就越(yue)能(neng)夠逼近原(yuan)始(shi)模擬信號(hao)波形(xing)。下面(mian)給出(chu)鋼(gang)管(guan)(guan)漏(lou)(lou)(lou)磁檢(jian)測(ce)(ce)系統常(chang)用(yong)的(de)采(cai)集(ji)卡(ka)(ka)性能(neng)參(can)(can)數,見表3-2。


表 2.jpg


  圖3-22所(suo)示為(wei)(wei)采(cai)集(ji)卡(ka)內部結構,模擬量信(xin)(xin)號(hao)通過多路(lu)開關(guan)與A-D轉換器轉為(wei)(wei)數字信(xin)(xin)號(hao),并通過光(guang)柵隔(ge)離經高速FIFO以及USB總線之后進入計(ji)算機進行相關(guan)數字信(xin)(xin)號(hao)處理。


22.jpg



三(san)、軟件平臺(tai)信息(xi)流控制


  軟件平臺信息流控制的主要內容包(bao)括(kuo):信號采集實時(shi)反饋和網(wang)絡交互流程與應用層協議。


(1)信(xin)號采集實時(shi)反饋 


   信號(hao)(hao)采(cai)集過程(cheng)中(zhong)經常(chang)需要對檢(jian)測信號(hao)(hao)判斷(duan)出的缺陷(xian)給予外部設備(bei)反(fan)饋(kui)輸(shu)(shu)出,這(zhe)個(ge)反(fan)饋(kui)輸(shu)(shu)出一(yi)般將(jiang)與缺陷(xian)的位置相對應。這(zhe)個(ge)過程(cheng)如(ru)果在服務器端完(wan)成,由于網絡(luo)延(yan)時(shi)(shi)和(he)服務器端處理延(yan)時(shi)(shi)將(jiang)導致反(fan)饋(kui)輸(shu)(shu)出不夠及時(shi)(shi),缺陷(xian)位置的確定(ding)也(ye)將(jiang)受到(dao)影響。因此,信號(hao)(hao)采(cai)集過程(cheng)中(zhong)一(yi)般在客戶端對檢(jian)測信號(hao)(hao)立即進行缺陷(xian)判斷(duan)并進行反(fan)饋(kui)輸(shu)(shu)出,但反(fan)饋(kui)


   并不(bu)一定是即時輸(shu)(shu)出的(de)(de),通常會經過一個固定延時后(hou)(hou)輸(shu)(shu)出,使(shi)得布置(zhi)在檢測設備后(hou)(hou)面的(de)(de)噴槍能對缺陷進(jin)行精(jing)確標記。常用的(de)(de)延時方式一般(ban)有兩種,如(ru)圖3-23所示。


   軟件(jian)延(yan)(yan)時(shi)是在客戶端(duan)軟件(jian)中設計一(yi)個軟件(jian)延(yan)(yan)時(shi)器。它可(ke)以接收(shou)一(yi)個隊(dui)列的延(yan)(yan)時(shi)輸出,并根據不(bu)同的檢測通道和(he)檢測規格(ge)進(jin)行不(bu)同的延(yan)(yan)時(shi)。軟件(jian)延(yan)(yan)時(shi)實現簡(jian)單,但在檢測工作過程(cheng)中明顯加重了(le)客戶端(duan)負(fu)擔(dan)。


   硬件延(yan)(yan)時(shi)的核心是一個(ge)延(yan)(yan)時(shi)下(xia)位(wei)機(ji)。延(yan)(yan)時(shi)下(xia)位(wei)機(ji)也維護一個(ge)延(yan)(yan)時(shi)隊列,它接收(shou)客戶端經數據(ju)采(cai)集器(qi)數字口(kou)發出的信(xin)號,包括規格信(xin)號、位(wei)置信(xin)號等,經過(guo)延(yan)(yan)時(shi)后向設備輸出。硬件延(yan)(yan)時(shi)結構簡單(dan)、清晰,但增加了系統(tong)復雜性并需要(yao)占用數據(ju)采(cai)集器(qi)多個(ge)數字接口(kou)。


23.jpg


(2)網絡交互(hu)流程與(yu)應(ying)用層(ceng)協議 


   軟件平臺網(wang)絡交互流(liu)程是實現服(fu)(fu)務(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)端(duan)(duan)對采集(ji)系統整體控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、采集(ji)信號(hao)傳輸的(de)(de)重要環節(jie),主要包括網(wang)絡連接、終端(duan)(duan)注冊、服(fu)(fu)務(wu)(wu)命(ming)令控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)、數據傳輸等(deng)幾部分。具(ju)體的(de)(de)交互流(liu)程是:服(fu)(fu)務(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)啟動,開始監聽網(wang)絡;客(ke)(ke)戶端(duan)(duan)啟動,與服(fu)(fu)務(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)建立TCP連接;客(ke)(ke)戶端(duan)(duan)向(xiang)服(fu)(fu)務(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)注冊申請(qing)占(zhan)用通道的(de)(de)范圍;服(fu)(fu)務(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)向(xiang)客(ke)(ke)戶端(duan)(duan)發送更新參數;服(fu)(fu)務(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)端(duan)(duan)發送控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)指(zhi)令;客(ke)(ke)戶端(duan)(duan)開始工作,向(xiang)服(fu)(fu)務(wu)(wu)器(qi)(qi)(qi)端(duan)(duan)提供數據或其他信息。


   另(ling)外,客戶端在(zai)連接(jie)中(zhong)斷(duan)后會定時重連,系統在(zai)關(guan)閉時自(zi)動釋放(fang)連接(jie)。圖(tu)3-24所示(shi)為(wei)信號采集(ji)過(guo)程中(zhong)服(fu)務器與(yu)某一個客戶端網絡交互流程示(shi)意(yi)圖(tu),假設采集(ji)過(guo)程沒有(you)人工中(zhong)斷(duan),且所有(you)操作都成功返回。


24.jpg



四、軟件平臺統(tong)一數據接(jie)口


  軟件平(ping)(ping)臺(tai)統(tong)(tong)一數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)接(jie)口(kou)(kou)是(shi)服(fu)務器(qi)管理(li)所(suo)有(you)客(ke)戶端(duan)上傳數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)接(jie)口(kou)(kou),圖3-25所(suo)示為軟件平(ping)(ping)臺(tai)統(tong)(tong)一數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)接(jie)口(kou)(kou)的(de)系統(tong)(tong)交(jiao)互示意圖。軟件平(ping)(ping)臺(tai)統(tong)(tong)一數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)接(jie)口(kou)(kou)接(jie)收客(ke)戶端(duan)的(de)通(tong)道(dao)范圍注冊,并(bing)根據(ju)(ju)(ju)(ju)網絡應用層協(xie)議緩存客(ke)戶端(duan)的(de)檢測數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)。服(fu)務器(qi)程序首先處理(li)軟件平(ping)(ping)臺(tai)統(tong)(tong)一數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)接(jie)口(kou)(kou)中的(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju),然后進行圖形化顯示、標(biao)定處理(li)、壓縮存儲以及結(jie)果統(tong)(tong)計等(deng)工作(zuo)。


25.jpg


  軟件平(ping)臺統(tong)一數據接口由(you)以(yi)下幾(ji)個部分組(zu)成(cheng):


 (1)通道(dao)注(zhu)(zhu)冊器 負責(ze)客戶端通道(dao)范圍(wei)注(zhu)(zhu)冊、管理以及數據接收的通道(dao)校(xiao)驗(yan)。


 (2)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)過濾器(qi) 負責客戶端數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)進入服務器(qi)前的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)過濾,如在(zai)等空間采樣中,數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)過濾器(qi)將實現有效信號(hao)的(de)(de)獲(huo)取,以減小數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)統一接口的(de)(de)冗(rong)余(yu),并(bing)方便數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)處(chu)理層的(de)(de)二次處(chu)理。


 (3)數(shu)(shu)(shu)據(ju)管(guan)理器(qi)(qi) 負責對客戶端的(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)按通(tong)道緩存(cun),一(yi)個(ge)最簡(jian)單的(de)實現即是在內存(cun)中使用一(yi)個(ge)二(er)維數(shu)(shu)(shu)組(zu)(zu)和(he)一(yi)個(ge)數(shu)(shu)(shu)據(ju)下標數(shu)(shu)(shu)組(zu)(zu)。另外,數(shu)(shu)(shu)據(ju)管(guan)理器(qi)(qi)還需要(yao)管(guan)理數(shu)(shu)(shu)據(ju)循環(huan)存(cun)儲和(he)數(shu)(shu)(shu)據(ju)調(diao)度(du)。數(shu)(shu)(shu)據(ju)循環(huan)存(cun)儲一(yi)般(ban)發生在一(yi)次檢測數(shu)(shu)(shu)據(ju)已達到軟件(jian)平(ping)臺指定數(shu)(shu)(shu)據(ju)長度(du)的(de)最大值時,數(shu)(shu)(shu)據(ju)管(guan)理器(qi)(qi)根據(ju)工(gong)作模式(shi)和(he)狀態決定停(ting)止數(shu)(shu)(shu)據(ju)采集或清空數(shu)(shu)(shu)據(ju)緩存(cun)。數(shu)(shu)(shu)據(ju)調(diao)度(du)發生在需要(yao)將一(yi)些邏輯相(xiang)關的(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)通(tong)道進行整合(he)或拆分時。圖3-26所示為(wei)軟件(jian)平(ping)臺統一(yi)數(shu)(shu)(shu)據(ju)接口的(de)組(zu)(zu)成。


26.jpg


聯系方式.jpg