在不銹鋼管漏磁檢測(ce)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(bu)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、濾(lv)波放大電路
磁(ci)敏感元件(jian)將漏磁(ci)場信(xin)(xin)號轉(zhuan)變為電(dian)信(xin)(xin)號后，由于信(xin)(xin)號微弱且(qie)存在(zai)噪聲，因(yin)此(ci)需要進行相(xiang)應的(de)放(fang)大(da)濾(lv)波處理。下(xia)面(mian)介(jie)紹一種(zhong)漏磁(ci)檢測放(fang)大(da)濾(lv)波電(dian)路。
根據缺陷(xian)漏磁(ci)信(xin)號(hao)和(he)傳感器的(de)(de)(de)特(te)性，信(xin)號(hao)調理(li)電(dian)(dian)路(lu)如圖3-20所(suo)示。放(fang)大芯(xin)片(pian)采用(yong)TI的(de)(de)(de)TLC2262CP，該芯(xin)片(pian)具有(you)輸入阻(zu)抗高、低噪(zao)聲、功(gong)耗(hao)小(xiao)的(de)(de)(de)特(te)點，其帶寬(kuan)為(wei)(wei)100kHz，遠遠滿足對低頻微(wei)(wei)小(xiao)信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)調理(li)。調理(li)電(dian)(dian)路(lu)由(you)2級運(yun)算放(fang)大器組(zu)成，構成一(yi)(yi)個具有(you)一(yi)(yi)定(ding)放(fang)大倍數的(de)(de)(de)帶通濾(lv)(lv)波(bo)器。第(di)一(yi)(yi)級對微(wei)(wei)小(xiao)信(xin)號(hao)進(jin)行(xing)(xing)一(yi)(yi)次放(fang)大和(he)低通濾(lv)(lv)波(bo)，第(di)二(er)級對信(xin)號(hao)進(jin)行(xing)(xing)二(er)次放(fang)大和(he)帶通濾(lv)(lv)波(bo)，有(you)效地提高了(le)檢測信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)信(xin)噪(zao)比，增加(jia)了(le)缺陷(xian)的(de)(de)(de)檢測能力。由(you)于TLC2262CP采用(yong)5V單電(dian)(dian)源工作模(mo)式，需要一(yi)(yi)個2.5V的(de)(de)(de)基準電(dian)(dian)壓，因此(ci)選取LM336BZ芯(xin)片(pian)作為(wei)(wei)2.5V電(dian)(dian)源芯(xin)片(pian)，該芯(xin)片(pian)功(gong)耗(hao)小(xiao)，精度(du)高，其輸出電(dian)(dian)壓接到TLC2262CP的(de)(de)(de)同相(xiang)端作為(wei)(wei)2.5V參考電(dian)(dian)壓。兩級電(dian)(dian)路(lu)之間的(de)(de)(de)耦合采用(yong)極性電(dian)(dian)容(rong)。
圖3-20所示為單通道信號處(chu)理(li)電路(lu)，該調理(li)電路(lu)主要(yao)應用(yong)于(yu)感(gan)應線(xian)圈，并在(zai)較(jiao)低的速度下進行檢測的工況(kuang)。在(zai)設計(ji)漏磁檢測傳感(gan)器濾波放大電路(lu)時主要(yao)考慮(lv)以下幾個因素：
（1）傳感器的(de)(de)原(yuan)始(shi)電(dian)壓或電(dian)流輸(shu)出范圍(wei) 為使得(de)檢測(ce)(ce)信號(hao)經過(guo)放(fang)(fang)大后既(ji)能夠獲得(de)較高的(de)(de)幅值又不(bu)至于超出采集卡的(de)(de)輸(shu)入范圍(wei)，必須考慮傳感器的(de)(de)原(yuan)始(shi)輸(shu)出幅值，進而設計(ji)(ji)相應的(de)(de)放(fang)(fang)大倍數。傳感器的(de)(de)原(yuan)始(shi)信號(hao)輸(shu)出幅值與很(hen)多因(yin)素(su)有關，如(ru)傳感器的(de)(de)靈敏(min)度(du)、磁(ci)化(hua)強(qiang)度(du)、缺陷特性等，因(yin)此在設計(ji)(ji)漏磁(ci)檢測(ce)(ce)信號(hao)放(fang)(fang)大電(dian)路時，應該綜合(he)考慮各(ge)方面的(de)(de)因(yin)素(su)，設計(ji)(ji)出合(he)理的(de)(de)放(fang)(fang)大倍數。
（2）檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)速度 不(bu)(bu)同的檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)速度產生不(bu)(bu)同的檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)信(xin)號(hao)頻(pin)(pin)率，信(xin)號(hao)頻(pin)(pin)率又涉及采(cai)樣頻(pin)(pin)率以及濾(lv)(lv)波電路(lu)的截止頻(pin)(pin)率。因此，在(zai)(zai)設計漏磁檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)信(xin)號(hao)處理(li)(li)電路(lu)時，必須保(bao)(bao)證(zheng)在(zai)(zai)最(zui)低和(he)最(zui)高檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)速度下，既能(neng)夠(gou)滿足采(cai)樣定理(li)(li)使原始信(xin)號(hao)不(bu)(bu)失真地(di)進入計算機(ji)，又要(yao)保(bao)(bao)證(zheng)經(jing)過濾(lv)(lv)波電路(lu)之后(hou)，最(zui)大(da)限(xian)度地(di)保(bao)(bao)留缺陷(xian)信(xin)息而(er)濾(lv)(lv)去背景噪(zao)聲(sheng)。
（3）鋼管(guan)(guan)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)工藝 在(zai)漏磁檢測過程(cheng)中，不(bu)同(tong)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)工藝制造的(de)不(bu)銹鋼管(guan)(guan)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)背景噪(zao)(zao)聲(sheng)信號(hao)不(bu)同(tong)，如(ru)鋼管(guan)(guan)的(de)內螺旋、青線以及表面氧化皮均會產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)固定(ding)頻率(lv)的(de)背景噪(zao)(zao)聲(sheng)。如(ru)果能夠得(de)出背景噪(zao)(zao)聲(sheng)的(de)規律，在(zai)設(she)計濾波電路(lu)時可(ke)針(zhen)對性(xing)地選用合(he)適的(de)濾波器并設(she)置相應(ying)的(de)截(jie)止頻率(lv)，最終獲得(de)較好的(de)信噪(zao)(zao)比。
漏磁檢(jian)測(ce)(ce)屬于(yu)弱(ruo)磁檢(jian)測(ce)(ce)，特性(xing)良好的放大(da)濾(lv)波電(dian)路(lu)是實(shi)現高精度檢(jian)測(ce)(ce)的基礎。在設計放大(da)濾(lv)波電(dian)路(lu)時，應該綜(zong)合考慮各方面的因(yin)素，包括傳感器、檢(jian)測(ce)(ce)速度和工件等，最終設計出適用(yong)于(yu)特定構件和工況的處理電(dian)路(lu)。
二、信號采集
采集卡(ka)的采集啟動與(yu)停(ting)止由鋼(gang)管的位置決(jue)定(ding)，當(dang)鋼(gang)管管頭進入(ru)檢(jian)測(ce)主機時，探(tan)頭合(he)攏(long)，
A-D采集(ji)卡(ka)開始采集(ji)數據；當不銹鋼(gang)管尾端離開檢測主機時，探(tan)頭張開，停止采集(ji)數據。采集(ji)卡(ka)將檢測數據傳輸給計算(suan)機進行數字(zi)信號后處理，采集(ji)卡(ka)與計算(suan)機之間的信號輸送方式類型很多，包括USB總線、并行總線、串行總線和網(wang)線等(deng)。
（1）基(ji)于串行口(kou)(kou)的(de)(de)數(shu)據(ju)采集(ji)器(qi) 基(ji)于串行口(kou)(kou)的(de)(de)數(shu)據(ju)采集(ji)器(qi)以串行A-D芯片為核心，通(tong)(tong)過外圍輔助電路實現控制A-D采樣，并通(tong)(tong)過RS-232標準接口(kou)(kou)與計算機通(tong)(tong)信。基(ji)于串行口(kou)(kou)的(de)(de)數(shu)據(ju)采集(ji)器(qi)的(de)(de)特點(dian)包括(kuo)：裝(zhuang)置尺(chi)寸較小(xiao)，穩(wen)定性、抗(kang)干擾能力強，數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)速率相對較低。
（2）基于并(bing)行口(kou)(kou)(kou)的(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)采集器 基于并(bing)行口(kou)(kou)(kou)的(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)采集器通常是(shi)基于EPP（EnhanceParallel Port增(zeng)強型的(de)(de)(de)并(bing)行口(kou)(kou)(kou)）協議設(she)計而成的(de)(de)(de)，EPP并(bing)行口(kou)(kou)(kou)具有8位雙向數(shu)(shu)(shu)據(ju)／地址端(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)，通過地址讀寫(xie)的(de)(de)(de)方(fang)式來控制端(duan)(duan)口(kou)(kou)(kou)地址的(de)(de)(de)選擇。基于并(bing)行口(kou)(kou)(kou)的(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)采集器的(de)(de)(de)特(te)點包括：數(shu)(shu)(shu)據(ju)傳輸速率(lv)高、硬件設(she)計與軟件操作(zuo)方(fang)便(bian)。
（3）基于(yu)USB的(de)(de)數據(ju)采(cai)集器 USB（串行總線架構(gou)）是Intel公司開發的(de)(de)新一(yi)代總線結(jie)構(gou)，使得計算機的(de)(de)沖(chong)突大(da)量減少且易(yi)于(yu)改裝。USB的(de)(de)工(gong)業標準是對(dui)PC現有體系結(jie)構(gou)的(de)(de)擴充，USB具備(bei)的(de)(de)特點(dian)包括，終端(duan)用戶的(de)(de)易(yi)用性(xing)：接口(kou)連接的(de)(de)單一(yi)模型，電氣(qi)特性(xing)與用戶無關和自我檢測(ce)外部設備(bei)；廣泛的(de)(de)應用性(xing)：傳輸速率(lv)范圍大(da)，支持同步／異步傳輸模式，支持多個設備(bei)同時操作；靈(ling)活性(xing)：可以(yi)選擇設備(bei)的(de)(de)緩沖(chong)區大(da)小(xiao)，通過協議對(dui)數據(ju)流進行緩沖(chong)處理(li)；健壯性(xing)：協議中使用出錯處理(li)／差(cha)錯恢復機制，支持實時熱拔插，并(bing)可認定(ding)有缺(que)陷(xian)設備(bei)。
根據各類(lei)數(shu)據采集器的特點，漏磁檢測系統主要使用基于USB的數(shu)據采集器，原因主要有：
1）即插即用與設備自檢的(de)特性降低了維(wei)護和使用的(de)難(nan)度。
2）靈活開發、易于擴展(zhan)可以滿(man)足漏磁檢(jian)測的各類(lei)應用(yong)要求(qiu)。
3）由于漏磁(ci)檢測(ce)設備都有小型化的(de)發(fa)展(zhan)(zhan)趨(qu)勢，系統(tong)經常運行(xing)在筆記(ji)本(ben)式(shi)計算(suan)(suan)機上，而筆記(ji)本(ben)式(shi)計算(suan)(suan)機的(de)發(fa)展(zhan)(zhan)趨(qu)勢是不再直接(jie)(jie)支(zhi)持串行(xing)口(kou)和并行(xing)口(kou)，USB數據采集器可以保證系統(tong)軟、硬件接(jie)(jie)口(kou)的(de)廣泛適用性。
4）在小型化的漏磁檢(jian)測設備中(zhong)，USB數據采集器不需要外接電(dian)源，方便攜帶使用也是一個重要的因素(su)。
5）目前(qian)主(zhu)流USB設備都支持USB2.0版本，其具有更(geng)多的(de)特性，如接(jie)口傳輸速率最高可達480MB／s，是串口的(de)4000多倍，有利(li)于應(ying)用擴(kuo)展需要。
根據(ju)采樣定理，在(zai)進(jin)行(xing)模擬／數字信號的轉換過程(cheng)中，采樣頻(pin)率應(ying)(ying)大(da)于信號最(zui)高(gao)頻(pin)率的2倍(bei)，一(yi)般實際應(ying)(ying)用中保證采樣頻(pin)率為信號最(zui)高(gao)頻(pin)率的5～10倍(bei)。
在(zai)(zai)不銹鋼管(guan)漏磁檢測過程(cheng)中(zhong)，有兩種(zhong)信號(hao)(hao)采(cai)樣方式，一(yi)種(zhong)是等(deng)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)采(cai)樣，另一(yi)種(zhong)是等(deng)空(kong)間(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)采(cai)樣。等(deng)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)采(cai)樣，也即每隔相同的時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)間(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)隔進行一(yi)次信號(hao)(hao)采(cai)集，時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)間(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)隔為(wei)采(cai)樣周期(qi)。當(dang)采(cai)用等(deng)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)采(cai)樣方式時(shi)(shi)(shi)(shi)，一(yi)旦采(cai)集卡開(kai)始采(cai)集信號(hao)(hao)，無(wu)論鋼管(guan)在(zai)(zai)何處位置(zhi)或者運行速度(du)如何變化，信號(hao)(hao)系統(tong)將一(yi)直按照相同的采(cai)樣周期(qi)采(cai)集信號(hao)(hao)。此種(zhong)方式控制比較簡單，成本(ben)較低。然而，當(dang)鋼管(guan)在(zai)(zai)運行過程(cheng)中(zhong)速度(du)發生變化時(shi)(shi)(shi)(shi)，采(cai)樣點數與(yu)鋼管(guan)長度(du)之間(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)無(wu)法(fa)形成良(liang)好的對應關系，從而會降低缺陷定位精度(du)。
等空間(jian)(jian)采(cai)(cai)樣，也就是(shi)每隔相同的(de)(de)空間(jian)(jian)距離進(jin)行一(yi)次信(xin)號(hao)采(cai)(cai)集(ji)。根(gen)據鋼(gang)管漏(lou)磁檢測精度和分辨率要(yao)(yao)求，一(yi)般在(zai)鋼(gang)管表面每間(jian)(jian)隔0.5mm需要(yao)(yao)進(jin)行一(yi)次信(xin)號(hao)采(cai)(cai)集(ji)。等空間(jian)(jian)采(cai)(cai)樣的(de)(de)信(xin)號(hao)采(cai)(cai)集(ji)控(kong)制與鋼(gang)管的(de)(de)位(wei)置有關(guan)，假如(ru)鋼(gang)管在(zai)前進(jin)過程中由于(yu)機械問(wen)題突然停止，那(nei)信(xin)號(hao)系統也停止采(cai)(cai)集(ji)。等空間(jian)(jian)采(cai)(cai)樣可以保證采(cai)(cai)樣點(dian)數與鋼(gang)管長度形(xing)成一(yi)致(zhi)的(de)(de)對(dui)應關(guan)系，可實現(xian)對(dui)缺陷(xian)的(de)(de)精確定位(wei)。為實現(xian)等空間(jian)(jian)采(cai)(cai)樣，鋼(gang)管漏(lou)磁檢測系統需要(yao)(yao)配置一(yi)個歷程編碼(ma)輪(lun)，用(yong)于(yu)監測鋼(gang)管的(de)(de)位(wei)置并輸出脈(mo)沖，以控(kong)制信(xin)號(hao)采(cai)(cai)集(ji)，結構(gou)相對(dui)復雜。圖3-21所示為漏(lou)磁檢測信(xin)號(hao)采(cai)(cai)集(ji)流程。
不銹鋼管(guan)自(zi)動化漏磁(ci)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)中(zhong)，A-D采(cai)(cai)集(ji)卡(ka)的(de)(de)各項性(xing)能(neng)(neng)指(zhi)標參數(shu)要求較高(gao)。首先，多(duo)通道(dao)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)是(shi)實現(xian)(xian)高(gao)速(su)高(gao)精(jing)(jing)度(du)(du)(du)(du)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)的(de)(de)基(ji)礎。一(yi)(yi)方面，檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)速(su)度(du)(du)(du)(du)要求越快，通道(dao)數(shu)必須相應增加才(cai)能(neng)(neng)滿足檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)覆蓋(gai)率的(de)(de)要求；另一(yi)(yi)方面，多(duo)通道(dao)冗余檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)是(shi)提高(gao)鋼管(guan)漏磁(ci)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)精(jing)(jing)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)基(ji)礎，通道(dao)數(shu)越多(duo)，獲(huo)取的(de)(de)缺(que)陷(xian)(xian)信(xin)(xin)息越多(duo)，進(jin)而才(cai)能(neng)(neng)實現(xian)(xian)缺(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)定(ding)量檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)。然(ran)后(hou)，采(cai)(cai)集(ji)卡(ka)的(de)(de)采(cai)(cai)樣(yang)頻率必須滿足采(cai)(cai)樣(yang)定(ding)理，才(cai)能(neng)(neng)在(zai)計(ji)算機中(zhong)復原(yuan)(yuan)(yuan)原(yuan)(yuan)(yuan)始漏磁(ci)信(xin)(xin)號(hao)的(de)(de)波形特征。漏磁(ci)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)原(yuan)(yuan)(yuan)始電信(xin)(xin)號(hao)頻率與缺(que)陷(xian)(xian)漏磁(ci)場分布以(yi)及(ji)鋼管(guan)運行速(su)度(du)(du)(du)(du)有(you)關，因此，在(zai)設計(ji)采(cai)(cai)集(ji)卡(ka)的(de)(de)采(cai)(cai)樣(yang)頻率時，必須以(yi)最高(gao)運行速(su)度(du)(du)(du)(du)作(zuo)為設計(ji)基(ji)準。此外，A-D轉換精(jing)(jing)度(du)(du)(du)(du)也(ye)是(shi)采(cai)(cai)集(ji)卡(ka)的(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)重要指(zhi)標，精(jing)(jing)度(du)(du)(du)(du)越高(gao)，數(shu)字信(xin)(xin)號(hao)就(jiu)越能(neng)(neng)夠逼近(jin)原(yuan)(yuan)(yuan)始模擬信(xin)(xin)號(hao)波形。下面給出鋼管(guan)漏磁(ci)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)系統(tong)常用的(de)(de)采(cai)(cai)集(ji)卡(ka)性(xing)能(neng)(neng)參數(shu)，見表3-2。
圖(tu)3-22所示為采集卡內部(bu)結構，模擬量信(xin)號(hao)通過多路開關(guan)與A-D轉(zhuan)(zhuan)換器轉(zhuan)(zhuan)為數字(zi)信(xin)號(hao)，并通過光(guang)柵隔(ge)離(li)經高速FIFO以及USB總線之后進入計(ji)算機(ji)進行相(xiang)關(guan)數字(zi)信(xin)號(hao)處理(li)。
三、軟件平臺信息流控制(zhi)
軟件(jian)平臺(tai)信息流(liu)控(kong)制的主要內容包括：信號采(cai)集(ji)實時反饋和網絡交互(hu)流(liu)程(cheng)與應用層(ceng)協議。
（1）信號(hao)采集實(shi)時反饋
信號采集過(guo)(guo)程中經常需(xu)要對檢(jian)測信號判(pan)斷出(chu)(chu)的(de)(de)缺陷(xian)給予外部(bu)設備反(fan)(fan)饋(kui)輸出(chu)(chu)，這個(ge)反(fan)(fan)饋(kui)輸出(chu)(chu)一(yi)般(ban)將與缺陷(xian)的(de)(de)位置相(xiang)對應。這個(ge)過(guo)(guo)程如(ru)果(guo)在服務器(qi)端(duan)(duan)完成，由于網絡延時和服務器(qi)端(duan)(duan)處理延時將導(dao)致反(fan)(fan)饋(kui)輸出(chu)(chu)不夠及(ji)時，缺陷(xian)位置的(de)(de)確定(ding)也(ye)將受到影響。因此，信號采集過(guo)(guo)程中一(yi)般(ban)在客戶端(duan)(duan)對檢(jian)測信號立(li)即進(jin)行缺陷(xian)判(pan)斷并進(jin)行反(fan)(fan)饋(kui)輸出(chu)(chu)，但反(fan)(fan)饋(kui)
并不(bu)一(yi)(yi)定(ding)是(shi)即時(shi)(shi)輸出的，通(tong)常會經(jing)過一(yi)(yi)個固定(ding)延(yan)時(shi)(shi)后輸出，使得布置(zhi)在檢測設備后面的噴槍(qiang)能對缺(que)陷進行精確標記。常用(yong)的延(yan)時(shi)(shi)方(fang)式一(yi)(yi)般有兩種，如圖(tu)3-23所(suo)示。
軟(ruan)件(jian)延(yan)(yan)時(shi)是在(zai)客戶端(duan)軟(ruan)件(jian)中設(she)計一(yi)個軟(ruan)件(jian)延(yan)(yan)時(shi)器。它可以接收一(yi)個隊列(lie)的(de)延(yan)(yan)時(shi)輸出，并根據不同的(de)檢(jian)測(ce)通道(dao)和檢(jian)測(ce)規格進行(xing)不同的(de)延(yan)(yan)時(shi)。軟(ruan)件(jian)延(yan)(yan)時(shi)實現(xian)簡單，但在(zai)檢(jian)測(ce)工作過程中明顯加重了客戶端(duan)負擔。
硬(ying)件(jian)延時的核心是一個(ge)(ge)延時下(xia)位(wei)機。延時下(xia)位(wei)機也維護(hu)一個(ge)(ge)延時隊列，它接收客(ke)戶(hu)端(duan)經數(shu)據采集器數(shu)字口發(fa)出的信(xin)(xin)號(hao)，包括規(gui)格信(xin)(xin)號(hao)、位(wei)置(zhi)信(xin)(xin)號(hao)等，經過延時后向設備(bei)輸出。硬(ying)件(jian)延時結構簡單、清晰，但(dan)增加了系(xi)統(tong)復(fu)雜性并需要(yao)占用數(shu)據采集器多個(ge)(ge)數(shu)字接口。
（2）網(wang)絡交互流程與應用層協議
軟件平臺網(wang)絡交互流(liu)程(cheng)是(shi)實現服(fu)務(wu)(wu)器(qi)(qi)端(duan)(duan)(duan)對采集系統(tong)整(zheng)體控(kong)制、采集信號傳輸(shu)的重要(yao)(yao)環節，主要(yao)(yao)包(bao)括網(wang)絡連接(jie)、終端(duan)(duan)(duan)注冊、服(fu)務(wu)(wu)命(ming)令控(kong)制、數(shu)據傳輸(shu)等幾(ji)部分。具體的交互流(liu)程(cheng)是(shi)：服(fu)務(wu)(wu)器(qi)(qi)啟動，開始(shi)(shi)監聽(ting)網(wang)絡；客戶(hu)端(duan)(duan)(duan)啟動，與服(fu)務(wu)(wu)器(qi)(qi)建(jian)立(li)TCP連接(jie)；客戶(hu)端(duan)(duan)(duan)向(xiang)服(fu)務(wu)(wu)器(qi)(qi)注冊申請占用(yong)通道(dao)的范圍；服(fu)務(wu)(wu)器(qi)(qi)向(xiang)客戶(hu)端(duan)(duan)(duan)發送(song)更新參數(shu)；服(fu)務(wu)(wu)器(qi)(qi)端(duan)(duan)(duan)發送(song)控(kong)制指令；客戶(hu)端(duan)(duan)(duan)開始(shi)(shi)工作(zuo)，向(xiang)服(fu)務(wu)(wu)器(qi)(qi)端(duan)(duan)(duan)提(ti)供數(shu)據或(huo)其(qi)他信息。
另外，客(ke)戶端在(zai)連(lian)接中(zhong)斷(duan)后會(hui)定時(shi)重連(lian)，系統在(zai)關(guan)閉時(shi)自動(dong)釋放(fang)連(lian)接。圖(tu)3-24所(suo)示為信號采集過(guo)程(cheng)中(zhong)服務(wu)器與(yu)某一個客(ke)戶端網絡交互流程(cheng)示意圖(tu)，假設采集過(guo)程(cheng)沒有人工中(zhong)斷(duan)，且所(suo)有操作(zuo)都成(cheng)功返回。
四、軟(ruan)件(jian)平臺統一(yi)數據接口
軟件平(ping)(ping)臺(tai)統一(yi)數(shu)據接口是服務(wu)器(qi)管理所有客(ke)戶(hu)端(duan)上傳數(shu)據的(de)接口，圖(tu)(tu)3-25所示(shi)為軟件平(ping)(ping)臺(tai)統一(yi)數(shu)據接口的(de)系統交互(hu)示(shi)意圖(tu)(tu)。軟件平(ping)(ping)臺(tai)統一(yi)數(shu)據接口接收(shou)客(ke)戶(hu)端(duan)的(de)通(tong)道范圍(wei)注冊(ce)，并(bing)根據網絡應(ying)用(yong)層協議緩(huan)存客(ke)戶(hu)端(duan)的(de)檢測數(shu)據。服務(wu)器(qi)程序首先處理軟件平(ping)(ping)臺(tai)統一(yi)數(shu)據接口中的(de)數(shu)據，然后進行圖(tu)(tu)形化顯示(shi)、標定處理、壓縮存儲以及結果統計等工作。
軟件平臺(tai)統一數據接口由(you)以(yi)下幾個部(bu)分組成：
（1）通道(dao)注冊器(qi) 負責客戶端通道(dao)范圍注冊、管(guan)理以及數據接(jie)收的通道(dao)校驗(yan)。
（2）數(shu)(shu)據(ju)(ju)過濾(lv)器(qi)(qi) 負責(ze)客戶端(duan)數(shu)(shu)據(ju)(ju)進入服務器(qi)(qi)前的(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)過濾(lv)，如(ru)在等空間采樣中，數(shu)(shu)據(ju)(ju)過濾(lv)器(qi)(qi)將實(shi)現(xian)有效信號的(de)獲取，以(yi)減小數(shu)(shu)據(ju)(ju)統一接口的(de)冗余，并(bing)方便數(shu)(shu)據(ju)(ju)處(chu)理層的(de)二次(ci)處(chu)理。
（3）數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)管(guan)理(li)(li)器 負責對客戶端(duan)的(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)按通道(dao)緩存，一(yi)個最(zui)簡單的(de)實現即是在內存中使用一(yi)個二維數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)組(zu)和(he)一(yi)個數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)下標數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)組(zu)。另外，數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)管(guan)理(li)(li)器還需要管(guan)理(li)(li)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)循環存儲(chu)和(he)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)調(diao)度(du)(du)。數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)循環存儲(chu)一(yi)般發生在一(yi)次(ci)檢(jian)測數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)已(yi)達到軟(ruan)件平(ping)臺(tai)指定數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)長度(du)(du)的(de)最(zui)大(da)值時，數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)管(guan)理(li)(li)器根據(ju)工(gong)作(zuo)模式和(he)狀態決定停止數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)采(cai)集(ji)或(huo)(huo)清空(kong)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)緩存。數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)調(diao)度(du)(du)發生在需要將(jiang)一(yi)些邏輯(ji)相關的(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)通道(dao)進(jin)行整合(he)或(huo)(huo)拆分時。圖3-26所(suo)示(shi)為軟(ruan)件平(ping)臺(tai)統(tong)一(yi)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)接口的(de)組(zu)成。
