在不銹(xiu)鋼管漏磁檢測過程中,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(bo)放(fang)大電路
磁(ci)(ci)敏(min)感元件將漏(lou)磁(ci)(ci)場信(xin)號轉變為電(dian)信(xin)號后,由于信(xin)號微(wei)弱且(qie)存在噪聲,因(yin)此(ci)需要進行相應(ying)的放大濾(lv)波處理。下面介紹一(yi)種漏(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)測放大濾(lv)波電(dian)路。
根據缺(que)陷漏(lou)磁信(xin)號(hao)和(he)(he)(he)傳感(gan)器的(de)特性(xing),信(xin)號(hao)調(diao)(diao)理(li)電(dian)(dian)路如圖3-20所示。放(fang)大(da)(da)芯(xin)片(pian)采用TI的(de)TLC2262CP,該芯(xin)片(pian)具(ju)有(you)(you)輸入阻抗高、低(di)噪(zao)聲、功(gong)耗小的(de)特點,其帶寬為(wei)100kHz,遠(yuan)遠(yuan)滿足對(dui)低(di)頻微小信(xin)號(hao)的(de)調(diao)(diao)理(li)。調(diao)(diao)理(li)電(dian)(dian)路由2級(ji)運算放(fang)大(da)(da)器組成,構(gou)成一個(ge)具(ju)有(you)(you)一定放(fang)大(da)(da)倍數的(de)帶通濾(lv)波(bo)器。第一級(ji)對(dui)微小信(xin)號(hao)進行一次放(fang)大(da)(da)和(he)(he)(he)低(di)通濾(lv)波(bo),第二(er)級(ji)對(dui)信(xin)號(hao)進行二(er)次放(fang)大(da)(da)和(he)(he)(he)帶通濾(lv)波(bo),有(you)(you)效地(di)提高了檢測(ce)信(xin)號(hao)的(de)信(xin)噪(zao)比,增加了缺(que)陷的(de)檢測(ce)能力。由于TLC2262CP采用5V單(dan)電(dian)(dian)源(yuan)工作模(mo)式(shi),需要一個(ge)2.5V的(de)基準(zhun)電(dian)(dian)壓,因此選取LM336BZ芯(xin)片(pian)作為(wei)2.5V電(dian)(dian)源(yuan)芯(xin)片(pian),該芯(xin)片(pian)功(gong)耗小,精(jing)度高,其輸出電(dian)(dian)壓接到TLC2262CP的(de)同相端作為(wei)2.5V參考電(dian)(dian)壓。兩級(ji)電(dian)(dian)路之間的(de)耦合采用極性(xing)電(dian)(dian)容(rong)。
圖3-20所示為單通(tong)道(dao)信號處理(li)電路,該調理(li)電路主(zhu)要(yao)應用(yong)于感應線圈(quan),并在較低的速度下進行檢測的工(gong)況。在設(she)計漏磁檢測傳(chuan)感器濾波放大電路時主(zhu)要(yao)考慮以(yi)下幾個因素:
(1)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器的(de)(de)原(yuan)始(shi)電壓或電流(liu)輸(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)范圍 為使得檢(jian)測(ce)信(xin)號(hao)經過放大后既能夠獲得較(jiao)高的(de)(de)幅(fu)(fu)值(zhi)又不至(zhi)于(yu)超出(chu)(chu)采集卡的(de)(de)輸(shu)(shu)(shu)入范圍,必(bi)須考慮(lv)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器的(de)(de)原(yuan)始(shi)輸(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)幅(fu)(fu)值(zhi),進而(er)設計相應的(de)(de)放大倍數(shu)。傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器的(de)(de)原(yuan)始(shi)信(xin)號(hao)輸(shu)(shu)(shu)出(chu)(chu)幅(fu)(fu)值(zhi)與很(hen)多(duo)因(yin)素(su)有(you)關,如(ru)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器的(de)(de)靈敏度、磁化強度、缺陷特性等,因(yin)此在設計漏磁檢(jian)測(ce)信(xin)號(hao)放大電路(lu)時,應該綜合考慮(lv)各方(fang)面的(de)(de)因(yin)素(su),設計出(chu)(chu)合理的(de)(de)放大倍數(shu)。
(2)檢測速度 不同的檢測速度產生不同的檢測信(xin)號(hao)頻率(lv)(lv),信(xin)號(hao)頻率(lv)(lv)又涉及(ji)采樣(yang)頻率(lv)(lv)以及(ji)濾波電(dian)路的截止頻率(lv)(lv)。因此,在設計(ji)漏磁檢測信(xin)號(hao)處理(li)電(dian)路時,必須(xu)保(bao)證在最(zui)低和最(zui)高檢測速度下(xia),既能夠滿足(zu)采樣(yang)定理(li)使原始信(xin)號(hao)不失真地(di)進入計(ji)算機,又要(yao)保(bao)證經過濾波電(dian)路之后(hou),最(zui)大限度地(di)保(bao)留缺陷信(xin)息而濾去背景噪聲。
(3)鋼管(guan)的(de)生產工(gong)藝 在漏磁檢測過(guo)程中(zhong),不(bu)(bu)同生產工(gong)藝制造的(de)不(bu)(bu)銹鋼管(guan)產生的(de)背景(jing)噪聲信號不(bu)(bu)同,如鋼管(guan)的(de)內(nei)螺旋、青(qing)線以及表面氧化皮(pi)均會產生固定頻率的(de)背景(jing)噪聲。如果能夠得出(chu)背景(jing)噪聲的(de)規(gui)律,在設(she)計(ji)濾(lv)波電路時可(ke)針對性地選(xuan)用合適(shi)的(de)濾(lv)波器并設(she)置相應的(de)截止頻率,最(zui)終獲得較(jiao)好(hao)的(de)信噪比。
漏磁(ci)檢測(ce)屬(shu)于(yu)弱(ruo)磁(ci)檢測(ce),特性良(liang)好的放(fang)大(da)濾波(bo)電(dian)路是實現高精度(du)檢測(ce)的基礎(chu)。在設計放(fang)大(da)濾波(bo)電(dian)路時,應該綜合考(kao)慮各(ge)方(fang)面的因素,包括傳(chuan)感器、檢測(ce)速度(du)和(he)(he)工件等,最終設計出適(shi)用于(yu)特定構件和(he)(he)工況的處(chu)理電(dian)路。

二(er)、信號(hao)采集
采集卡(ka)的采集啟動與停(ting)止由鋼管的位置決定,當鋼管管頭進入檢測主機時,探頭合攏(long),
A-D采(cai)集(ji)(ji)卡開始采(cai)集(ji)(ji)數據(ju);當不銹鋼管尾端離開檢測(ce)主機(ji)時,探頭(tou)張開,停止采(cai)集(ji)(ji)數據(ju)。采(cai)集(ji)(ji)卡將檢測(ce)數據(ju)傳輸給(gei)計(ji)算機(ji)進行數字(zi)信(xin)號(hao)后處理,采(cai)集(ji)(ji)卡與(yu)計(ji)算機(ji)之間的(de)信(xin)號(hao)輸送方式類型很(hen)多,包括(kuo)USB總(zong)線、并(bing)行總(zong)線、串行總(zong)線和網線等(deng)。
(1)基(ji)于串(chuan)行(xing)(xing)口的(de)(de)數據采集(ji)器(qi)(qi) 基(ji)于串(chuan)行(xing)(xing)口的(de)(de)數據采集(ji)器(qi)(qi)以串(chuan)行(xing)(xing)A-D芯片(pian)為核心,通過外圍輔助電路實現控制A-D采樣(yang),并通過RS-232標準接口與(yu)計算機通信(xin)。基(ji)于串(chuan)行(xing)(xing)口的(de)(de)數據采集(ji)器(qi)(qi)的(de)(de)特點包(bao)括:裝置尺寸較小,穩定性、抗干擾能力(li)強,數據傳輸速率相對(dui)較低。
(2)基(ji)(ji)于(yu)并(bing)(bing)行(xing)口的(de)(de)數(shu)據(ju)采(cai)集器(qi) 基(ji)(ji)于(yu)并(bing)(bing)行(xing)口的(de)(de)數(shu)據(ju)采(cai)集器(qi)通常是基(ji)(ji)于(yu)EPP(EnhanceParallel Port增強(qiang)型的(de)(de)并(bing)(bing)行(xing)口)協議設計而成(cheng)的(de)(de),EPP并(bing)(bing)行(xing)口具有8位雙(shuang)向數(shu)據(ju)/地址(zhi)端口,通過地址(zhi)讀寫(xie)的(de)(de)方式來控制端口地址(zhi)的(de)(de)選(xuan)擇。基(ji)(ji)于(yu)并(bing)(bing)行(xing)口的(de)(de)數(shu)據(ju)采(cai)集器(qi)的(de)(de)特點包括:數(shu)據(ju)傳輸速(su)率高、硬件設計與軟件操作方便。
(3)基于(yu)USB的數據采集器 USB(串行總線(xian)架構)是(shi)Intel公司開(kai)發的新一(yi)代總線(xian)結構,使(shi)得計(ji)算(suan)機的沖突(tu)大(da)量減少且易于(yu)改(gai)裝。USB的工業標準是(shi)對PC現有(you)體系結構的擴充,USB具備(bei)的特點包(bao)括,終端用(yong)戶(hu)(hu)的易用(yong)性:接(jie)口連接(jie)的單一(yi)模型,電氣特性與(yu)用(yong)戶(hu)(hu)無(wu)關和自我檢測外部設(she)備(bei);廣泛(fan)的應(ying)用(yong)性:傳(chuan)輸(shu)速率范圍大(da),支(zhi)(zhi)持(chi)同步/異步傳(chuan)輸(shu)模式,支(zhi)(zhi)持(chi)多個設(she)備(bei)同時操作;靈(ling)活性:可以選擇設(she)備(bei)的緩沖區大(da)小,通過協議(yi)(yi)對數據流(liu)進行緩沖處理;健壯性:協議(yi)(yi)中使(shi)用(yong)出錯處理/差錯恢復機制,支(zhi)(zhi)持(chi)實時熱拔插,并可認定(ding)有(you)缺陷設(she)備(bei)。
根據(ju)各類數據(ju)采集器的特點,漏磁檢(jian)測系統(tong)主要(yao)使用基于(yu)USB的數據(ju)采集器,原因主要(yao)有:
1)即插即用與設(she)備自檢(jian)的特(te)性降低了維(wei)護和(he)使用的難度。
2)靈活開發、易(yi)于擴展可以滿足漏磁檢測的各類應用要(yao)求(qiu)。
3)由于漏(lou)磁檢測(ce)設備都有小型(xing)化的發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi),系統(tong)經常運(yun)行在筆記本(ben)式計(ji)算(suan)機上,而筆記本(ben)式計(ji)算(suan)機的發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)是不再直接支持串行口和并行口,USB數據采(cai)集器可以保證系統(tong)軟、硬件接口的廣(guang)泛適用性。
4)在小型化的(de)漏磁檢測(ce)設備中,USB數據(ju)采集器不需要外接電源,方便(bian)攜帶(dai)使用也是一(yi)個重要的(de)因(yin)素。
5)目前(qian)主(zhu)流USB設備都支(zhi)持USB2.0版(ban)本,其具(ju)有更多(duo)的特性,如接口(kou)傳輸速率最高可達480MB/s,是(shi)串口(kou)的4000多(duo)倍,有利于(yu)應用擴(kuo)展(zhan)需(xu)要。
根據采樣定理,在(zai)進行(xing)模擬(ni)/數字信(xin)號(hao)的(de)轉換過程(cheng)中,采樣頻率(lv)應大于(yu)信(xin)號(hao)最(zui)高(gao)(gao)頻率(lv)的(de)2倍,一般實際應用中保(bao)證(zheng)采樣頻率(lv)為信(xin)號(hao)最(zui)高(gao)(gao)頻率(lv)的(de)5~10倍。
在不銹鋼(gang)(gang)管漏磁(ci)檢測過程中,有兩(liang)種(zhong)信(xin)號(hao)(hao)采(cai)(cai)樣(yang)方式,一(yi)種(zhong)是等(deng)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)采(cai)(cai)樣(yang),另一(yi)種(zhong)是等(deng)空間(jian)(jian)(jian)(jian)采(cai)(cai)樣(yang)。等(deng)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)采(cai)(cai)樣(yang),也即每隔相同(tong)的(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)間(jian)(jian)(jian)(jian)隔進行一(yi)次信(xin)號(hao)(hao)采(cai)(cai)集(ji)(ji),時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)間(jian)(jian)(jian)(jian)隔為采(cai)(cai)樣(yang)周期(qi)。當采(cai)(cai)用等(deng)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)采(cai)(cai)樣(yang)方式時(shi)(shi),一(yi)旦采(cai)(cai)集(ji)(ji)卡(ka)開始采(cai)(cai)集(ji)(ji)信(xin)號(hao)(hao),無(wu)論(lun)鋼(gang)(gang)管在何處位置(zhi)或者運(yun)行速度如(ru)何變化(hua),信(xin)號(hao)(hao)系(xi)統將一(yi)直按照相同(tong)的(de)(de)采(cai)(cai)樣(yang)周期(qi)采(cai)(cai)集(ji)(ji)信(xin)號(hao)(hao)。此種(zhong)方式控制比較(jiao)簡單,成本(ben)較(jiao)低。然而,當鋼(gang)(gang)管在運(yun)行過程中速度發生變化(hua)時(shi)(shi),采(cai)(cai)樣(yang)點(dian)數與鋼(gang)(gang)管長度之(zhi)間(jian)(jian)(jian)(jian)無(wu)法形成良好的(de)(de)對應關系(xi),從而會降低缺(que)陷定位精度。
等空(kong)間(jian)(jian)采(cai)(cai)樣,也就是(shi)每隔(ge)相(xiang)同的(de)(de)空(kong)間(jian)(jian)距離進(jin)(jin)行一次(ci)信號(hao)(hao)采(cai)(cai)集。根(gen)據鋼(gang)管(guan)漏磁檢測(ce)精(jing)度(du)和分辨(bian)率要求(qiu),一般在鋼(gang)管(guan)表(biao)面每間(jian)(jian)隔(ge)0.5mm需要進(jin)(jin)行一次(ci)信號(hao)(hao)采(cai)(cai)集。等空(kong)間(jian)(jian)采(cai)(cai)樣的(de)(de)信號(hao)(hao)采(cai)(cai)集控(kong)制與鋼(gang)管(guan)的(de)(de)位(wei)置(zhi)有關(guan),假如(ru)鋼(gang)管(guan)在前(qian)進(jin)(jin)過程中由于(yu)機械(xie)問題突然(ran)停止(zhi),那信號(hao)(hao)系(xi)統(tong)也停止(zhi)采(cai)(cai)集。等空(kong)間(jian)(jian)采(cai)(cai)樣可以(yi)保證采(cai)(cai)樣點數與鋼(gang)管(guan)長度(du)形成一致的(de)(de)對(dui)(dui)應關(guan)系(xi),可實現(xian)對(dui)(dui)缺(que)陷的(de)(de)精(jing)確(que)定位(wei)。為實現(xian)等空(kong)間(jian)(jian)采(cai)(cai)樣,鋼(gang)管(guan)漏磁檢測(ce)系(xi)統(tong)需要配(pei)置(zhi)一個(ge)歷程編(bian)碼輪,用于(yu)監(jian)測(ce)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)位(wei)置(zhi)并輸出脈沖,以(yi)控(kong)制信號(hao)(hao)采(cai)(cai)集,結構相(xiang)對(dui)(dui)復(fu)雜。圖3-21所示為漏磁檢測(ce)信號(hao)(hao)采(cai)(cai)集流程。

不銹鋼(gang)管自動化漏(lou)磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)中,A-D采(cai)集(ji)卡的(de)(de)各項性能指(zhi)(zhi)標參數要(yao)求較高(gao)(gao)。首先(xian),多通(tong)(tong)(tong)道檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)是(shi)實現(xian)高(gao)(gao)速(su)高(gao)(gao)精度(du)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)的(de)(de)基礎。一(yi)(yi)(yi)方(fang)面,檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)速(su)度(du)要(yao)求越(yue)快,通(tong)(tong)(tong)道數必(bi)須(xu)(xu)(xu)相應增加才能滿(man)足檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)覆蓋率的(de)(de)要(yao)求;另(ling)一(yi)(yi)(yi)方(fang)面,多通(tong)(tong)(tong)道冗余(yu)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)是(shi)提高(gao)(gao)鋼(gang)管漏(lou)磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)精度(du)的(de)(de)基礎,通(tong)(tong)(tong)道數越(yue)多,獲取的(de)(de)缺(que)陷(xian)信(xin)息越(yue)多,進而才能實現(xian)缺(que)陷(xian)的(de)(de)定量(liang)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)。然后,采(cai)集(ji)卡的(de)(de)采(cai)樣(yang)頻(pin)(pin)率必(bi)須(xu)(xu)(xu)滿(man)足采(cai)樣(yang)定理,才能在計(ji)算機中復原(yuan)(yuan)原(yuan)(yuan)始漏(lou)磁(ci)信(xin)號(hao)(hao)的(de)(de)波形特征。漏(lou)磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)原(yuan)(yuan)始電信(xin)號(hao)(hao)頻(pin)(pin)率與缺(que)陷(xian)漏(lou)磁(ci)場分布以(yi)及鋼(gang)管運(yun)行速(su)度(du)有關,因此(ci),在設計(ji)采(cai)集(ji)卡的(de)(de)采(cai)樣(yang)頻(pin)(pin)率時,必(bi)須(xu)(xu)(xu)以(yi)最高(gao)(gao)運(yun)行速(su)度(du)作(zuo)為(wei)設計(ji)基準。此(ci)外,A-D轉換精度(du)也(ye)是(shi)采(cai)集(ji)卡的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)個重要(yao)指(zhi)(zhi)標,精度(du)越(yue)高(gao)(gao),數字信(xin)號(hao)(hao)就越(yue)能夠逼近(jin)原(yuan)(yuan)始模(mo)擬信(xin)號(hao)(hao)波形。下面給出鋼(gang)管漏(lou)磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)系統常用(yong)的(de)(de)采(cai)集(ji)卡性能參數,見表3-2。

圖3-22所示為采集(ji)卡(ka)內(nei)部結構,模(mo)擬(ni)量信號(hao)通(tong)過(guo)多路(lu)開關(guan)與(yu)A-D轉換(huan)器轉為數(shu)字信號(hao),并(bing)通(tong)過(guo)光柵隔離經高(gao)速FIFO以及(ji)USB總線之后(hou)進(jin)入計算機進(jin)行相(xiang)關(guan)數(shu)字信號(hao)處理。

三、軟件平(ping)臺(tai)信息(xi)流控制(zhi)
軟件(jian)平(ping)臺信(xin)息流控制的主要內容包括:信(xin)號采集實時反饋和網(wang)絡交互流程與應用層協議。
(1)信號采集實時反饋(kui)
信(xin)號采集過(guo)程中經(jing)常需要對檢測信(xin)號判斷出(chu)的(de)(de)缺陷給予(yu)外部(bu)設備反(fan)(fan)(fan)饋(kui)輸(shu)出(chu),這個反(fan)(fan)(fan)饋(kui)輸(shu)出(chu)一般(ban)將(jiang)(jiang)與缺陷的(de)(de)位置(zhi)相對應。這個過(guo)程如果在(zai)服務器端(duan)完成,由于網絡(luo)延時(shi)和服務器端(duan)處理延時(shi)將(jiang)(jiang)導致(zhi)反(fan)(fan)(fan)饋(kui)輸(shu)出(chu)不夠及時(shi),缺陷位置(zhi)的(de)(de)確定(ding)也將(jiang)(jiang)受到(dao)影(ying)響(xiang)。因此(ci),信(xin)號采集過(guo)程中一般(ban)在(zai)客(ke)戶端(duan)對檢測信(xin)號立即進(jin)行(xing)缺陷判斷并(bing)進(jin)行(xing)反(fan)(fan)(fan)饋(kui)輸(shu)出(chu),但反(fan)(fan)(fan)饋(kui)
并不一(yi)定是即時輸(shu)出(chu)的,通常(chang)會經過(guo)一(yi)個固定延時后輸(shu)出(chu),使得(de)布置在檢(jian)測(ce)設(she)備后面(mian)的噴(pen)槍能(neng)對缺陷(xian)進行精確(que)標記。常(chang)用的延時方(fang)式一(yi)般有兩種,如圖(tu)3-23所示。
軟件(jian)延時(shi)是在客戶端軟件(jian)中設計一個軟件(jian)延時(shi)器。它可(ke)以接收(shou)一個隊列的延時(shi)輸出,并(bing)根據不(bu)同的檢測通道和檢測規(gui)格(ge)進行不(bu)同的延時(shi)。軟件(jian)延時(shi)實現簡(jian)單,但(dan)在檢測工作過程中明顯加重了(le)客戶端負(fu)擔。
硬件延時(shi)的(de)(de)核心是(shi)一個延時(shi)下位機。延時(shi)下位機也維(wei)護(hu)一個延時(shi)隊(dui)列,它接收客戶(hu)端經數據采集(ji)器(qi)數字(zi)(zi)口(kou)發出的(de)(de)信號,包括規(gui)格信號、位置信號等,經過延時(shi)后向設備輸出。硬件延時(shi)結(jie)構簡(jian)單(dan)、清(qing)晰(xi),但增加了系(xi)統復(fu)雜性并需要(yao)占用數據采集(ji)器(qi)多個數字(zi)(zi)接口(kou)。

(2)網絡交(jiao)互流程與(yu)應用(yong)層(ceng)協議(yi)
軟件平(ping)臺網絡(luo)交(jiao)互(hu)流程是(shi)實現服(fu)(fu)(fu)務(wu)(wu)器(qi)(qi)端(duan)(duan)對采(cai)集(ji)系統整體控制、采(cai)集(ji)信(xin)號傳(chuan)輸的重要環節(jie),主要包括網絡(luo)連接、終端(duan)(duan)注冊(ce)、服(fu)(fu)(fu)務(wu)(wu)命令(ling)控制、數據傳(chuan)輸等幾部(bu)分。具體的交(jiao)互(hu)流程是(shi):服(fu)(fu)(fu)務(wu)(wu)器(qi)(qi)啟動(dong)(dong),開始監聽網絡(luo);客戶(hu)端(duan)(duan)啟動(dong)(dong),與(yu)服(fu)(fu)(fu)務(wu)(wu)器(qi)(qi)建立TCP連接;客戶(hu)端(duan)(duan)向(xiang)服(fu)(fu)(fu)務(wu)(wu)器(qi)(qi)注冊(ce)申(shen)請占用通道的范圍(wei);服(fu)(fu)(fu)務(wu)(wu)器(qi)(qi)向(xiang)客戶(hu)端(duan)(duan)發送更新參數;服(fu)(fu)(fu)務(wu)(wu)器(qi)(qi)端(duan)(duan)發送控制指令(ling);客戶(hu)端(duan)(duan)開始工(gong)作,向(xiang)服(fu)(fu)(fu)務(wu)(wu)器(qi)(qi)端(duan)(duan)提供數據或其他信(xin)息(xi)。
另外,客戶端(duan)(duan)在(zai)連接(jie)中斷(duan)后會(hui)定時重連,系統在(zai)關閉時自(zi)動釋(shi)放(fang)連接(jie)。圖3-24所示為信號采集(ji)過程中服務器(qi)與某一個(ge)客戶端(duan)(duan)網(wang)絡交互流程示意圖,假(jia)設(she)采集(ji)過程沒(mei)有人工中斷(duan),且所有操作(zuo)都成功返(fan)回(hui)。

四、軟件(jian)平臺統一數據接口
軟(ruan)件(jian)平臺統(tong)(tong)一(yi)(yi)數(shu)據接(jie)(jie)口(kou)(kou)是服務器(qi)管理(li)所有客(ke)戶端(duan)上傳(chuan)數(shu)據的(de)接(jie)(jie)口(kou)(kou),圖(tu)(tu)3-25所示(shi)(shi)為軟(ruan)件(jian)平臺統(tong)(tong)一(yi)(yi)數(shu)據接(jie)(jie)口(kou)(kou)的(de)系統(tong)(tong)交互示(shi)(shi)意圖(tu)(tu)。軟(ruan)件(jian)平臺統(tong)(tong)一(yi)(yi)數(shu)據接(jie)(jie)口(kou)(kou)接(jie)(jie)收(shou)客(ke)戶端(duan)的(de)通(tong)道(dao)范圍注冊,并根據網(wang)絡(luo)應用(yong)層協(xie)議(yi)緩存客(ke)戶端(duan)的(de)檢測數(shu)據。服務器(qi)程序首先處(chu)理(li)軟(ruan)件(jian)平臺統(tong)(tong)一(yi)(yi)數(shu)據接(jie)(jie)口(kou)(kou)中的(de)數(shu)據,然后進行圖(tu)(tu)形化顯示(shi)(shi)、標定處(chu)理(li)、壓縮(suo)存儲以及結果(guo)統(tong)(tong)計等工作。

軟件(jian)平臺統一(yi)數據(ju)接(jie)口由以(yi)下幾(ji)個部分組成:
(1)通(tong)(tong)道(dao)注冊器 負責客戶端通(tong)(tong)道(dao)范圍注冊、管理以及數據接收的通(tong)(tong)道(dao)校驗。
(2)數據過濾器 負(fu)責(ze)客戶端數據進入服務器前的(de)數據過濾,如在等(deng)空間采樣中,數據過濾器將實現有效信號的(de)獲(huo)取,以減小數據統一接口的(de)冗余,并方便數據處理(li)層的(de)二次處理(li)。
(3)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)管理(li)器 負責對客戶端(duan)的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)按通道緩存(cun),一(yi)(yi)個最(zui)簡單的(de)(de)實現(xian)即是在(zai)內存(cun)中使用一(yi)(yi)個二維(wei)數(shu)(shu)組和一(yi)(yi)個數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)下標數(shu)(shu)組。另(ling)外,數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)管理(li)器還需要(yao)管理(li)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)循(xun)環(huan)存(cun)儲(chu)和數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)調度。數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)循(xun)環(huan)存(cun)儲(chu)一(yi)(yi)般發生在(zai)一(yi)(yi)次(ci)檢(jian)測數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)已達到軟件平臺指定(ding)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)長度的(de)(de)最(zui)大值時,數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)管理(li)器根據(ju)(ju)(ju)工作模(mo)式和狀態決(jue)定(ding)停(ting)止數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)采集或(huo)清空(kong)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)緩存(cun)。數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)調度發生在(zai)需要(yao)將(jiang)一(yi)(yi)些(xie)邏輯(ji)相(xiang)關的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)通道進行整合或(huo)拆分(fen)時。圖3-26所示為軟件平臺統一(yi)(yi)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)接口(kou)的(de)(de)組成(cheng)。


