在不(bu)銹(xiu)鋼(gang)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(yi)、濾波(bo)放(fang)大電(dian)路
磁(ci)(ci)敏(min)感元件將漏磁(ci)(ci)場信號轉(zhuan)變(bian)為電信號后，由于(yu)信號微弱(ruo)且存在(zai)噪(zao)聲，因此需(xu)要進(jin)行相應的放大濾波處理。下面介紹(shao)一(yi)種漏磁(ci)(ci)檢測放大濾波電路。
根據缺(que)陷(xian)漏磁信(xin)號(hao)(hao)(hao)和(he)傳感器(qi)(qi)的(de)(de)特性，信(xin)號(hao)(hao)(hao)調(diao)理電路(lu)如(ru)圖3-20所(suo)示(shi)。放大(da)芯(xin)片采(cai)(cai)用TI的(de)(de)TLC2262CP，該芯(xin)片具(ju)有輸入阻抗高(gao)、低(di)(di)噪聲、功(gong)耗(hao)小(xiao)的(de)(de)特點，其帶寬為(wei)100kHz，遠遠滿足對低(di)(di)頻微(wei)(wei)小(xiao)信(xin)號(hao)(hao)(hao)的(de)(de)調(diao)理。調(diao)理電路(lu)由2級(ji)(ji)運算放大(da)器(qi)(qi)組成，構成一(yi)(yi)個(ge)具(ju)有一(yi)(yi)定放大(da)倍數的(de)(de)帶通濾(lv)(lv)波器(qi)(qi)。第一(yi)(yi)級(ji)(ji)對微(wei)(wei)小(xiao)信(xin)號(hao)(hao)(hao)進(jin)行(xing)一(yi)(yi)次(ci)放大(da)和(he)低(di)(di)通濾(lv)(lv)波，第二(er)級(ji)(ji)對信(xin)號(hao)(hao)(hao)進(jin)行(xing)二(er)次(ci)放大(da)和(he)帶通濾(lv)(lv)波，有效地提(ti)高(gao)了(le)檢測信(xin)號(hao)(hao)(hao)的(de)(de)信(xin)噪比，增(zeng)加(jia)了(le)缺(que)陷(xian)的(de)(de)檢測能力。由于TLC2262CP采(cai)(cai)用5V單(dan)電源工作(zuo)(zuo)模式，需要一(yi)(yi)個(ge)2.5V的(de)(de)基準(zhun)電壓(ya)(ya)，因此(ci)選取(qu)LM336BZ芯(xin)片作(zuo)(zuo)為(wei)2.5V電源芯(xin)片，該芯(xin)片功(gong)耗(hao)小(xiao)，精度高(gao)，其輸出電壓(ya)(ya)接到TLC2262CP的(de)(de)同(tong)相(xiang)端作(zuo)(zuo)為(wei)2.5V參(can)考電壓(ya)(ya)。兩級(ji)(ji)電路(lu)之間的(de)(de)耦合采(cai)(cai)用極性電容。
圖(tu)3-20所示為單通道信(xin)號處理電路(lu)(lu)，該調理電路(lu)(lu)主要(yao)應(ying)用于感(gan)應(ying)線圈(quan)，并在較低的(de)速度(du)下(xia)進(jin)行檢測的(de)工況(kuang)。在設計(ji)漏磁檢測傳感(gan)器(qi)濾波放大電路(lu)(lu)時主要(yao)考(kao)慮以下(xia)幾個(ge)因素(su)：
（1）傳感(gan)(gan)器(qi)的(de)(de)(de)原(yuan)始(shi)電(dian)壓或電(dian)流輸(shu)出(chu)范圍(wei)(wei) 為使(shi)得(de)檢測信號經過(guo)放(fang)(fang)大(da)后既能(neng)夠(gou)獲得(de)較高(gao)的(de)(de)(de)幅(fu)值又(you)不至于超(chao)出(chu)采集卡的(de)(de)(de)輸(shu)入范圍(wei)(wei)，必(bi)須考慮傳感(gan)(gan)器(qi)的(de)(de)(de)原(yuan)始(shi)輸(shu)出(chu)幅(fu)值，進而(er)設(she)計相應(ying)的(de)(de)(de)放(fang)(fang)大(da)倍(bei)數。傳感(gan)(gan)器(qi)的(de)(de)(de)原(yuan)始(shi)信號輸(shu)出(chu)幅(fu)值與很(hen)多因素(su)有關(guan)，如傳感(gan)(gan)器(qi)的(de)(de)(de)靈敏度、磁化強(qiang)度、缺陷特(te)性等(deng)，因此在(zai)設(she)計漏(lou)磁檢測信號放(fang)(fang)大(da)電(dian)路(lu)時(shi)，應(ying)該(gai)綜(zong)合考慮各方面(mian)的(de)(de)(de)因素(su)，設(she)計出(chu)合理的(de)(de)(de)放(fang)(fang)大(da)倍(bei)數。
（2）檢測(ce)(ce)速(su)(su)(su)度(du)(du) 不(bu)同(tong)(tong)的檢測(ce)(ce)速(su)(su)(su)度(du)(du)產生不(bu)同(tong)(tong)的檢測(ce)(ce)信(xin)號(hao)頻(pin)率，信(xin)號(hao)頻(pin)率又涉及采(cai)樣(yang)頻(pin)率以(yi)及濾(lv)波電路的截止頻(pin)率。因此，在設計漏磁檢測(ce)(ce)信(xin)號(hao)處理(li)電路時，必須保證(zheng)在最低和最高檢測(ce)(ce)速(su)(su)(su)度(du)(du)下，既能夠滿足采(cai)樣(yang)定理(li)使(shi)原始信(xin)號(hao)不(bu)失真地(di)進(jin)入計算機，又要保證(zheng)經過濾(lv)波電路之后(hou)，最大限度(du)(du)地(di)保留缺(que)陷信(xin)息而濾(lv)去背景(jing)噪(zao)聲。
（3）鋼管的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)工(gong)藝 在(zai)漏磁檢(jian)測過程(cheng)中，不(bu)(bu)同生(sheng)(sheng)產(chan)工(gong)藝制造的(de)不(bu)(bu)銹鋼管產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)背(bei)景噪聲(sheng)(sheng)信號(hao)不(bu)(bu)同，如鋼管的(de)內螺(luo)旋、青線以及表面氧化(hua)皮(pi)均會產(chan)生(sheng)(sheng)固定頻(pin)率(lv)的(de)背(bei)景噪聲(sheng)(sheng)。如果能夠(gou)得出背(bei)景噪聲(sheng)(sheng)的(de)規(gui)律，在(zai)設計(ji)濾波(bo)電路時可針對性地(di)選用合適的(de)濾波(bo)器并設置(zhi)相應的(de)截止頻(pin)率(lv)，最終獲得較好的(de)信噪比(bi)。
漏磁(ci)檢(jian)測屬于(yu)弱磁(ci)檢(jian)測，特性良好的放(fang)大(da)(da)濾波電路是實現(xian)高精度(du)檢(jian)測的基礎。在設(she)計放(fang)大(da)(da)濾波電路時(shi)，應該綜合考慮(lv)各(ge)方面的因素，包括(kuo)傳感(gan)器、檢(jian)測速度(du)和工(gong)件等，最終設(she)計出適用于(yu)特定(ding)構件和工(gong)況的處理電路。
二、信號采(cai)集(ji)
采集卡的采集啟動與停止由(you)鋼管的位置決定，當(dang)鋼管管頭(tou)進入檢測主機時，探頭(tou)合攏，
A-D采集(ji)卡開始采集(ji)數(shu)(shu)(shu)據(ju)；當不銹鋼管尾端(duan)離(li)開檢測主機時，探頭張開，停止采集(ji)數(shu)(shu)(shu)據(ju)。采集(ji)卡將檢測數(shu)(shu)(shu)據(ju)傳輸給(gei)計(ji)算機進行數(shu)(shu)(shu)字信(xin)號(hao)后(hou)處理，采集(ji)卡與(yu)計(ji)算機之間(jian)的信(xin)號(hao)輸送方(fang)式(shi)類(lei)型很多，包括USB總線(xian)、并行總線(xian)、串行總線(xian)和網線(xian)等。
（1）基(ji)于串行(xing)口(kou)的(de)(de)數(shu)(shu)據采集器(qi)(qi) 基(ji)于串行(xing)口(kou)的(de)(de)數(shu)(shu)據采集器(qi)(qi)以串行(xing)A-D芯片為核心，通(tong)(tong)過外圍輔助電路實現控(kong)制A-D采樣(yang)，并通(tong)(tong)過RS-232標準接口(kou)與(yu)計(ji)算機通(tong)(tong)信。基(ji)于串行(xing)口(kou)的(de)(de)數(shu)(shu)據采集器(qi)(qi)的(de)(de)特點(dian)包括：裝置尺(chi)寸較(jiao)小，穩定性、抗干擾(rao)能力強，數(shu)(shu)據傳輸(shu)速(su)率(lv)相對較(jiao)低。
（2）基(ji)于(yu)并(bing)行(xing)(xing)口(kou)的(de)(de)數據(ju)采(cai)(cai)集器(qi)(qi) 基(ji)于(yu)并(bing)行(xing)(xing)口(kou)的(de)(de)數據(ju)采(cai)(cai)集器(qi)(qi)通常是(shi)基(ji)于(yu)EPP（EnhanceParallel Port增強型的(de)(de)并(bing)行(xing)(xing)口(kou)）協議設計而(er)成的(de)(de)，EPP并(bing)行(xing)(xing)口(kou)具有8位雙(shuang)向數據(ju)／地址端口(kou)，通過地址讀寫的(de)(de)方式來控制端口(kou)地址的(de)(de)選擇。基(ji)于(yu)并(bing)行(xing)(xing)口(kou)的(de)(de)數據(ju)采(cai)(cai)集器(qi)(qi)的(de)(de)特點包括：數據(ju)傳輸速率高、硬件(jian)設計與軟件(jian)操作方便。
（3）基于USB的(de)數據(ju)采(cai)集器 USB（串行(xing)總線(xian)架構）是Intel公司(si)開發的(de)新一代(dai)總線(xian)結構，使(shi)得計算機的(de)沖突大量減少且易于改裝。USB的(de)工業標準是對(dui)PC現有(you)體系結構的(de)擴充，USB具備(bei)(bei)的(de)特點包括，終端用(yong)(yong)戶的(de)易用(yong)(yong)性：接(jie)(jie)口連接(jie)(jie)的(de)單一模型，電氣特性與用(yong)(yong)戶無關和自我檢(jian)測(ce)外部設(she)(she)備(bei)(bei)；廣泛的(de)應用(yong)(yong)性：傳輸速率(lv)范(fan)圍大，支持同步／異步傳輸模式，支持多個設(she)(she)備(bei)(bei)同時操(cao)作；靈活(huo)性：可以(yi)選(xuan)擇設(she)(she)備(bei)(bei)的(de)緩沖區大小，通過(guo)協(xie)議對(dui)數據(ju)流(liu)進(jin)行(xing)緩沖處理；健壯性：協(xie)議中(zhong)使(shi)用(yong)(yong)出(chu)錯處理／差錯恢復機制，支持實時熱拔插，并可認定有(you)缺(que)陷設(she)(she)備(bei)(bei)。
根據各類數據采(cai)集器(qi)的特(te)點，漏磁檢測系統主要使用基(ji)于USB的數據采(cai)集器(qi)，原因主要有(you)：
1）即插即用(yong)與(yu)設(she)備自檢的(de)特性降低了(le)維護和使用(yong)的(de)難度。
2）靈(ling)活(huo)開發、易于擴展可以滿足漏(lou)磁檢測的(de)各類應用要求。
3）由于(yu)漏磁檢測設備都有小型化的發展(zhan)趨勢(shi)，系(xi)統經常運行在筆記本式計算機上(shang)，而筆記本式計算機的發展(zhan)趨勢(shi)是不再直接支持(chi)串行口和并行口，USB數據采集器可以(yi)保(bao)證系(xi)統軟、硬件(jian)接口的廣(guang)泛適用性(xing)。
4）在小型化(hua)的漏磁(ci)檢測(ce)設備(bei)中，USB數據采集器不(bu)需(xu)要(yao)外接電源(yuan)，方便(bian)攜帶使用(yong)也(ye)是一(yi)個(ge)重要(yao)的因素。
5）目(mu)前(qian)主(zhu)流USB設備都支持(chi)USB2.0版本，其具有更(geng)多的特性，如接口傳輸速率最高(gao)可(ke)達480MB／s，是(shi)串口的4000多倍(bei)，有利于應用(yong)擴(kuo)展需要。
根據采(cai)樣(yang)定理，在進行模擬／數字信(xin)(xin)號的轉換過程中，采(cai)樣(yang)頻率(lv)(lv)應(ying)大(da)于(yu)信(xin)(xin)號最高頻率(lv)(lv)的2倍(bei)，一(yi)般(ban)實際應(ying)用中保(bao)證采(cai)樣(yang)頻率(lv)(lv)為信(xin)(xin)號最高頻率(lv)(lv)的5～10倍(bei)。
在(zai)不銹鋼管(guan)漏磁檢測過程中，有兩(liang)種(zhong)信(xin)號(hao)(hao)采(cai)(cai)(cai)樣(yang)方(fang)式(shi)(shi)(shi)，一(yi)種(zhong)是等(deng)(deng)(deng)時(shi)間(jian)(jian)(jian)采(cai)(cai)(cai)樣(yang)，另一(yi)種(zhong)是等(deng)(deng)(deng)空間(jian)(jian)(jian)采(cai)(cai)(cai)樣(yang)。等(deng)(deng)(deng)時(shi)間(jian)(jian)(jian)采(cai)(cai)(cai)樣(yang)，也即每隔相同(tong)的時(shi)間(jian)(jian)(jian)間(jian)(jian)(jian)隔進行(xing)一(yi)次信(xin)號(hao)(hao)采(cai)(cai)(cai)集(ji)，時(shi)間(jian)(jian)(jian)間(jian)(jian)(jian)隔為(wei)采(cai)(cai)(cai)樣(yang)周期(qi)。當(dang)(dang)采(cai)(cai)(cai)用(yong)等(deng)(deng)(deng)時(shi)間(jian)(jian)(jian)采(cai)(cai)(cai)樣(yang)方(fang)式(shi)(shi)(shi)時(shi)，一(yi)旦(dan)采(cai)(cai)(cai)集(ji)卡開始(shi)采(cai)(cai)(cai)集(ji)信(xin)號(hao)(hao)，無論鋼管(guan)在(zai)何(he)處位置或者運(yun)行(xing)速度(du)(du)如(ru)何(he)變化，信(xin)號(hao)(hao)系統將一(yi)直按(an)照相同(tong)的采(cai)(cai)(cai)樣(yang)周期(qi)采(cai)(cai)(cai)集(ji)信(xin)號(hao)(hao)。此種(zhong)方(fang)式(shi)(shi)(shi)控制比較(jiao)簡(jian)單，成(cheng)本較(jiao)低。然而，當(dang)(dang)鋼管(guan)在(zai)運(yun)行(xing)過程中速度(du)(du)發生變化時(shi)，采(cai)(cai)(cai)樣(yang)點數與鋼管(guan)長度(du)(du)之間(jian)(jian)(jian)無法形成(cheng)良好的對(dui)應關系，從而會降低缺陷定位精(jing)度(du)(du)。
等空間采(cai)(cai)樣(yang)，也就是每隔(ge)相同的(de)(de)空間距離進行(xing)一(yi)次(ci)信(xin)(xin)(xin)號采(cai)(cai)集(ji)。根據鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)漏(lou)磁檢測精(jing)度(du)和分辨率要求，一(yi)般(ban)在(zai)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)表面每間隔(ge)0.5mm需要進行(xing)一(yi)次(ci)信(xin)(xin)(xin)號采(cai)(cai)集(ji)。等空間采(cai)(cai)樣(yang)的(de)(de)信(xin)(xin)(xin)號采(cai)(cai)集(ji)控制與鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)位置有關(guan)，假如鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)在(zai)前進過程中由于機(ji)械問(wen)題突然停止，那信(xin)(xin)(xin)號系(xi)統(tong)也停止采(cai)(cai)集(ji)。等空間采(cai)(cai)樣(yang)可以保證(zheng)采(cai)(cai)樣(yang)點數與鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)長度(du)形成一(yi)致的(de)(de)對應關(guan)系(xi)，可實現(xian)對缺陷(xian)的(de)(de)精(jing)確定位。為實現(xian)等空間采(cai)(cai)樣(yang)，鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)漏(lou)磁檢測系(xi)統(tong)需要配置一(yi)個歷(li)程編碼(ma)輪(lun)，用(yong)于監測鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)(de)位置并(bing)輸出脈沖，以控制信(xin)(xin)(xin)號采(cai)(cai)集(ji)，結(jie)構(gou)相對復雜(za)。圖3-21所示為漏(lou)磁檢測信(xin)(xin)(xin)號采(cai)(cai)集(ji)流程。
不銹鋼(gang)管(guan)自(zi)動(dong)化漏(lou)磁(ci)(ci)檢測(ce)(ce)中，A-D采集(ji)(ji)卡(ka)(ka)的(de)(de)各項性能(neng)(neng)指標參數(shu)要求(qiu)較高(gao)(gao)(gao)。首先(xian)，多(duo)通(tong)(tong)道檢測(ce)(ce)是(shi)實(shi)現(xian)高(gao)(gao)(gao)速高(gao)(gao)(gao)精度(du)檢測(ce)(ce)的(de)(de)基(ji)礎。一方(fang)面(mian)，檢測(ce)(ce)速度(du)要求(qiu)越(yue)快，通(tong)(tong)道數(shu)必須相應(ying)增加才能(neng)(neng)滿(man)足檢測(ce)(ce)覆(fu)蓋率的(de)(de)要求(qiu)；另一方(fang)面(mian)，多(duo)通(tong)(tong)道冗(rong)余檢測(ce)(ce)是(shi)提高(gao)(gao)(gao)鋼(gang)管(guan)漏(lou)磁(ci)(ci)檢測(ce)(ce)精度(du)的(de)(de)基(ji)礎，通(tong)(tong)道數(shu)越(yue)多(duo)，獲取的(de)(de)缺陷(xian)信息越(yue)多(duo)，進而才能(neng)(neng)實(shi)現(xian)缺陷(xian)的(de)(de)定量(liang)檢測(ce)(ce)。然后，采集(ji)(ji)卡(ka)(ka)的(de)(de)采樣頻率必須滿(man)足采樣定理，才能(neng)(neng)在計算機中復原(yuan)原(yuan)始(shi)(shi)(shi)漏(lou)磁(ci)(ci)信號(hao)(hao)的(de)(de)波(bo)形特征。漏(lou)磁(ci)(ci)檢測(ce)(ce)原(yuan)始(shi)(shi)(shi)電信號(hao)(hao)頻率與缺陷(xian)漏(lou)磁(ci)(ci)場分(fen)布以及鋼(gang)管(guan)運(yun)行速度(du)有關，因此，在設計采集(ji)(ji)卡(ka)(ka)的(de)(de)采樣頻率時(shi)，必須以最(zui)高(gao)(gao)(gao)運(yun)行速度(du)作(zuo)為設計基(ji)準(zhun)。此外，A-D轉(zhuan)換精度(du)也是(shi)采集(ji)(ji)卡(ka)(ka)的(de)(de)一個重要指標，精度(du)越(yue)高(gao)(gao)(gao)，數(shu)字信號(hao)(hao)就越(yue)能(neng)(neng)夠逼(bi)近原(yuan)始(shi)(shi)(shi)模擬信號(hao)(hao)波(bo)形。下面(mian)給(gei)出(chu)鋼(gang)管(guan)漏(lou)磁(ci)(ci)檢測(ce)(ce)系統常用的(de)(de)采集(ji)(ji)卡(ka)(ka)性能(neng)(neng)參數(shu)，見表(biao)3-2。
圖3-22所示為采(cai)集卡內部結構，模擬量信號通(tong)過(guo)多路(lu)開關與A-D轉換器轉為數字(zi)信號，并(bing)通(tong)過(guo)光(guang)柵(zha)隔離(li)經高速(su)FIFO以及USB總線之后(hou)進(jin)入計算機進(jin)行(xing)相關數字(zi)信號處理。
三、軟件平臺信息流控制
軟(ruan)件平臺信息流控制的主要內(nei)容包括：信號采(cai)集實時反饋和網絡(luo)交互流程與應用層協議。
（1）信號采(cai)集實時反(fan)饋
信(xin)號采(cai)集過(guo)(guo)程中(zhong)經(jing)常需要對(dui)檢(jian)測信(xin)號判(pan)斷(duan)(duan)出(chu)(chu)的(de)(de)缺(que)(que)陷(xian)給予外(wai)部設(she)備反(fan)饋(kui)(kui)輸出(chu)(chu)，這個反(fan)饋(kui)(kui)輸出(chu)(chu)一(yi)般將與缺(que)(que)陷(xian)的(de)(de)位置(zhi)相對(dui)應。這個過(guo)(guo)程如(ru)果在服務器端完成，由(you)于網絡延(yan)時和服務器端處(chu)理(li)延(yan)時將導致反(fan)饋(kui)(kui)輸出(chu)(chu)不(bu)夠(gou)及時，缺(que)(que)陷(xian)位置(zhi)的(de)(de)確定(ding)也將受到影響。因此，信(xin)號采(cai)集過(guo)(guo)程中(zhong)一(yi)般在客(ke)戶端對(dui)檢(jian)測信(xin)號立即(ji)進(jin)行(xing)缺(que)(que)陷(xian)判(pan)斷(duan)(duan)并進(jin)行(xing)反(fan)饋(kui)(kui)輸出(chu)(chu)，但反(fan)饋(kui)(kui)
并不一定是即時輸(shu)(shu)出(chu)(chu)的(de)，通常會經過一個固定延時后(hou)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)，使(shi)得布置在(zai)檢(jian)測設備后(hou)面的(de)噴(pen)槍能對缺陷(xian)進行精確標記。常用(yong)的(de)延時方式一般有兩種，如圖3-23所示。
軟件(jian)延(yan)(yan)時(shi)(shi)(shi)是在客(ke)戶端(duan)軟件(jian)中(zhong)設計(ji)一個軟件(jian)延(yan)(yan)時(shi)(shi)(shi)器。它(ta)可以接收一個隊列(lie)的延(yan)(yan)時(shi)(shi)(shi)輸出，并根據不同的檢測(ce)通道和檢測(ce)規格進行不同的延(yan)(yan)時(shi)(shi)(shi)。軟件(jian)延(yan)(yan)時(shi)(shi)(shi)實現簡單，但在檢測(ce)工作過程中(zhong)明(ming)顯加重(zhong)了客(ke)戶端(duan)負擔。
硬件(jian)延時(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)核(he)心(xin)是一個延時(shi)(shi)(shi)(shi)下位機(ji)。延時(shi)(shi)(shi)(shi)下位機(ji)也維(wei)護一個延時(shi)(shi)(shi)(shi)隊(dui)列(lie)，它接收(shou)客(ke)戶端經數據采集(ji)器數字口發出的(de)信號(hao)(hao)，包(bao)括規格信號(hao)(hao)、位置信號(hao)(hao)等，經過(guo)延時(shi)(shi)(shi)(shi)后向設(she)備輸出。硬件(jian)延時(shi)(shi)(shi)(shi)結構簡(jian)單、清(qing)晰，但(dan)增加(jia)了系統復雜性并需要占(zhan)用數據采集(ji)器多(duo)個數字接口。
（2）網絡交互流程與應用層協(xie)議
軟件平臺(tai)網絡交互流(liu)程(cheng)是實現服(fu)務(wu)(wu)器端(duan)對(dui)采(cai)集系統(tong)整(zheng)體控(kong)制、采(cai)集信號(hao)傳輸的重要(yao)環節，主要(yao)包括網絡連接、終端(duan)注冊、服(fu)務(wu)(wu)命令(ling)控(kong)制、數據(ju)傳輸等幾(ji)部(bu)分。具體的交互流(liu)程(cheng)是：服(fu)務(wu)(wu)器啟動，開始(shi)監聽網絡；客戶(hu)(hu)端(duan)啟動，與服(fu)務(wu)(wu)器建立(li)TCP連接；客戶(hu)(hu)端(duan)向服(fu)務(wu)(wu)器注冊申請占用通道的范圍；服(fu)務(wu)(wu)器向客戶(hu)(hu)端(duan)發送(song)更新(xin)參(can)數；服(fu)務(wu)(wu)器端(duan)發送(song)控(kong)制指令(ling)；客戶(hu)(hu)端(duan)開始(shi)工作，向服(fu)務(wu)(wu)器端(duan)提供數據(ju)或其他信息。
另外，客戶端在(zai)連(lian)(lian)接中斷(duan)(duan)后會定時重連(lian)(lian)，系統(tong)在(zai)關閉時自動釋放連(lian)(lian)接。圖3-24所示為(wei)信號采集過程(cheng)(cheng)中服務器與某一個客戶端網絡交互流(liu)程(cheng)(cheng)示意圖，假設(she)采集過程(cheng)(cheng)沒有人(ren)工中斷(duan)(duan)，且所有操作(zuo)都成功返回。
四、軟件平臺統(tong)一數據接(jie)口
軟(ruan)件(jian)平臺(tai)統一(yi)(yi)數(shu)據(ju)(ju)(ju)接(jie)(jie)口(kou)是服務(wu)器(qi)管理(li)所(suo)有(you)客戶(hu)端上傳(chuan)數(shu)據(ju)(ju)(ju)的接(jie)(jie)口(kou)，圖3-25所(suo)示為軟(ruan)件(jian)平臺(tai)統一(yi)(yi)數(shu)據(ju)(ju)(ju)接(jie)(jie)口(kou)的系統交互示意圖。軟(ruan)件(jian)平臺(tai)統一(yi)(yi)數(shu)據(ju)(ju)(ju)接(jie)(jie)口(kou)接(jie)(jie)收客戶(hu)端的通道范圍注冊，并根(gen)據(ju)(ju)(ju)網絡應用層協議緩(huan)存客戶(hu)端的檢測數(shu)據(ju)(ju)(ju)。服務(wu)器(qi)程序首(shou)先(xian)處理(li)軟(ruan)件(jian)平臺(tai)統一(yi)(yi)數(shu)據(ju)(ju)(ju)接(jie)(jie)口(kou)中的數(shu)據(ju)(ju)(ju)，然后進行圖形(xing)化(hua)顯示、標(biao)定處理(li)、壓縮存儲以及結果(guo)統計等工作。
軟(ruan)件平臺統一(yi)數(shu)據接(jie)口由以(yi)下(xia)幾(ji)個部分組成(cheng)：
（1）通道注冊(ce)(ce)器 負(fu)責客戶(hu)端(duan)通道范圍注冊(ce)(ce)、管(guan)理以(yi)及數據接收的(de)通道校驗。
（2）數(shu)據(ju)(ju)過(guo)(guo)濾器 負責客戶端數(shu)據(ju)(ju)進入(ru)服務器前的數(shu)據(ju)(ju)過(guo)(guo)濾，如在等空間采樣(yang)中，數(shu)據(ju)(ju)過(guo)(guo)濾器將實現(xian)有效信號的獲取，以(yi)減小數(shu)據(ju)(ju)統一接口的冗余(yu)，并方便(bian)數(shu)據(ju)(ju)處理層(ceng)的二次處理。
（3）數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據管理器 負責(ze)對客戶端(duan)的(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據按(an)通道緩存(cun)，一個最簡單的(de)實(shi)現即(ji)是(shi)在(zai)內存(cun)中使用(yong)一個二(er)維(wei)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)組和一個數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據下標數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)組。另外，數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據管理器還需要管理數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據循環存(cun)儲和數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據調(diao)度。數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據循環存(cun)儲一般發生在(zai)一次(ci)檢測數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據已達到軟件平臺(tai)指定數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據長度的(de)最大(da)值時(shi)，數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據管理器根據工作模式(shi)和狀態決(jue)定停(ting)止(zhi)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據采(cai)集或清空數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據緩存(cun)。數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據調(diao)度發生在(zai)需要將一些邏輯相(xiang)關的(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據通道進行整合或拆分時(shi)。圖3-26所示為軟件平臺(tai)統一數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據接口的(de)組成。
