在不(bu)銹鋼(gang)管(guan)漏(lou)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(gang)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
磁敏感元(yuan)件將漏(lou)磁場信(xin)號(hao)轉(zhuan)變為電信(xin)號(hao)后，由于信(xin)號(hao)微弱且存在噪(zao)聲，因此需要(yao)進行(xing)相(xiang)應的(de)放大濾(lv)波(bo)處理(li)。下面介紹一種(zhong)漏(lou)磁檢測(ce)放大濾(lv)波(bo)電路。
根據(ju)缺(que)陷(xian)漏磁信(xin)(xin)號(hao)和(he)傳(chuan)感器(qi)的特(te)性，信(xin)(xin)號(hao)調(diao)(diao)理(li)電(dian)(dian)路(lu)(lu)如圖3-20所示(shi)。放(fang)大芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)采用(yong)(yong)TI的TLC2262CP，該芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)具(ju)有輸入阻抗高、低(di)噪聲、功耗小(xiao)(xiao)的特(te)點，其(qi)帶寬為100kHz，遠(yuan)遠(yuan)滿足(zu)對低(di)頻(pin)微小(xiao)(xiao)信(xin)(xin)號(hao)的調(diao)(diao)理(li)。調(diao)(diao)理(li)電(dian)(dian)路(lu)(lu)由2級(ji)運算放(fang)大器(qi)組成，構(gou)成一(yi)(yi)個具(ju)有一(yi)(yi)定(ding)放(fang)大倍數的帶通濾波(bo)器(qi)。第(di)一(yi)(yi)級(ji)對微小(xiao)(xiao)信(xin)(xin)號(hao)進行(xing)一(yi)(yi)次放(fang)大和(he)低(di)通濾波(bo)，第(di)二(er)級(ji)對信(xin)(xin)號(hao)進行(xing)二(er)次放(fang)大和(he)帶通濾波(bo)，有效地提高了檢測(ce)信(xin)(xin)號(hao)的信(xin)(xin)噪比(bi)，增加了缺(que)陷(xian)的檢測(ce)能(neng)力。由于(yu)TLC2262CP采用(yong)(yong)5V單(dan)電(dian)(dian)源工作(zuo)(zuo)模式，需要一(yi)(yi)個2.5V的基準電(dian)(dian)壓(ya)，因此(ci)選取LM336BZ芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)作(zuo)(zuo)為2.5V電(dian)(dian)源芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)，該芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)功耗小(xiao)(xiao)，精度高，其(qi)輸出(chu)電(dian)(dian)壓(ya)接到TLC2262CP的同相端作(zuo)(zuo)為2.5V參考電(dian)(dian)壓(ya)。兩級(ji)電(dian)(dian)路(lu)(lu)之間的耦合(he)采用(yong)(yong)極性電(dian)(dian)容。
圖3-20所(suo)示為單通道信號處理電(dian)路，該調理電(dian)路主要應(ying)用(yong)于(yu)感應(ying)線圈(quan)，并在較(jiao)低(di)的速度下進行(xing)檢測的工況。在設計漏磁檢測傳(chuan)感器(qi)濾波放大電(dian)路時主要考(kao)慮以下幾個因素：
（1）傳感(gan)器(qi)的(de)(de)(de)原(yuan)始(shi)電壓或(huo)電流(liu)輸出(chu)范(fan)圍 為使(shi)得檢(jian)(jian)測信(xin)(xin)號經過放(fang)大(da)(da)后既(ji)能(neng)夠獲得較高的(de)(de)(de)幅值又不至于超出(chu)采集卡的(de)(de)(de)輸入范(fan)圍，必(bi)須考(kao)慮傳感(gan)器(qi)的(de)(de)(de)原(yuan)始(shi)輸出(chu)幅值，進而設(she)計相應(ying)的(de)(de)(de)放(fang)大(da)(da)倍(bei)數。傳感(gan)器(qi)的(de)(de)(de)原(yuan)始(shi)信(xin)(xin)號輸出(chu)幅值與很(hen)多因(yin)素有(you)關，如傳感(gan)器(qi)的(de)(de)(de)靈(ling)敏度、磁(ci)化(hua)強(qiang)度、缺(que)陷特性等，因(yin)此(ci)在設(she)計漏磁(ci)檢(jian)(jian)測信(xin)(xin)號放(fang)大(da)(da)電路(lu)時，應(ying)該綜(zong)合(he)(he)考(kao)慮各方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)因(yin)素，設(she)計出(chu)合(he)(he)理的(de)(de)(de)放(fang)大(da)(da)倍(bei)數。
（2）檢(jian)測(ce)(ce)速(su)度(du) 不同的檢(jian)測(ce)(ce)速(su)度(du)產生不同的檢(jian)測(ce)(ce)信號(hao)頻(pin)率(lv)，信號(hao)頻(pin)率(lv)又(you)涉及采(cai)樣(yang)頻(pin)率(lv)以及濾波(bo)電路的截止頻(pin)率(lv)。因(yin)此，在(zai)設(she)計(ji)(ji)漏磁檢(jian)測(ce)(ce)信號(hao)處理電路時，必須保(bao)證(zheng)在(zai)最低(di)和最高檢(jian)測(ce)(ce)速(su)度(du)下(xia)，既(ji)能夠(gou)滿足采(cai)樣(yang)定理使(shi)原始信號(hao)不失真(zhen)地進入計(ji)(ji)算機，又(you)要(yao)保(bao)證(zheng)經過濾波(bo)電路之(zhi)后，最大限度(du)地保(bao)留缺陷信息而濾去背景噪聲。
（3）鋼(gang)管(guan)的(de)(de)生(sheng)產工藝 在漏磁檢測(ce)過程中，不(bu)同(tong)生(sheng)產工藝制(zhi)造的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)產生(sheng)的(de)(de)背景噪(zao)(zao)聲(sheng)信(xin)號不(bu)同(tong)，如(ru)(ru)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)內螺旋、青線以及表面氧化皮均(jun)會產生(sheng)固定頻率的(de)(de)背景噪(zao)(zao)聲(sheng)。如(ru)(ru)果能夠得出背景噪(zao)(zao)聲(sheng)的(de)(de)規律，在設(she)計濾波電路時可針對性地選用合適的(de)(de)濾波器并設(she)置相(xiang)應的(de)(de)截(jie)止頻率，最終獲得較好(hao)的(de)(de)信(xin)噪(zao)(zao)比。
漏磁檢(jian)(jian)(jian)測屬于弱磁檢(jian)(jian)(jian)測，特性良好的(de)放大(da)濾波電(dian)路是實現高精度檢(jian)(jian)(jian)測的(de)基礎。在設計放大(da)濾波電(dian)路時，應該綜合考慮各方面的(de)因素，包括傳感(gan)器、檢(jian)(jian)(jian)測速度和(he)(he)工件等，最終設計出適用(yong)于特定構件和(he)(he)工況(kuang)的(de)處理電(dian)路。
二、信號采集(ji)
采集卡的(de)采集啟動與停止由鋼(gang)管的(de)位置決(jue)定，當鋼(gang)管管頭進入檢測主機時，探頭合攏，
A-D采(cai)集(ji)(ji)卡(ka)開始采(cai)集(ji)(ji)數據(ju)(ju)(ju)；當(dang)不銹鋼(gang)管尾端離開檢測主(zhu)機(ji)(ji)時(shi)，探頭張開，停止采(cai)集(ji)(ji)數據(ju)(ju)(ju)。采(cai)集(ji)(ji)卡(ka)將檢測數據(ju)(ju)(ju)傳輸給計算機(ji)(ji)進行數字信(xin)號(hao)后處理，采(cai)集(ji)(ji)卡(ka)與計算機(ji)(ji)之間的(de)信(xin)號(hao)輸送方式(shi)類型很多，包括USB總線(xian)、并行總線(xian)、串(chuan)行總線(xian)和網(wang)線(xian)等。
（1）基于(yu)串行口(kou)的(de)數(shu)(shu)據采集(ji)器(qi) 基于(yu)串行口(kou)的(de)數(shu)(shu)據采集(ji)器(qi)以串行A-D芯片為核(he)心，通過外圍輔助電(dian)路實現控制A-D采樣，并通過RS-232標準接(jie)口(kou)與計算機通信。基于(yu)串行口(kou)的(de)數(shu)(shu)據采集(ji)器(qi)的(de)特點包括：裝置尺寸較小(xiao)，穩定性、抗干(gan)擾能力強，數(shu)(shu)據傳輸速(su)率相對較低。
（2）基于并行(xing)(xing)口(kou)(kou)(kou)的(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據采(cai)集器 基于并行(xing)(xing)口(kou)(kou)(kou)的(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據采(cai)集器通(tong)常是基于EPP（EnhanceParallel Port增強型的(de)(de)并行(xing)(xing)口(kou)(kou)(kou)）協議設計(ji)而成(cheng)的(de)(de)，EPP并行(xing)(xing)口(kou)(kou)(kou)具有(you)8位雙向數(shu)(shu)(shu)據／地址(zhi)端口(kou)(kou)(kou)，通(tong)過地址(zhi)讀(du)寫的(de)(de)方式來控(kong)制端口(kou)(kou)(kou)地址(zhi)的(de)(de)選(xuan)擇(ze)。基于并行(xing)(xing)口(kou)(kou)(kou)的(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據采(cai)集器的(de)(de)特點包括(kuo)：數(shu)(shu)(shu)據傳輸速率(lv)高、硬件(jian)設計(ji)與軟件(jian)操作方便。
（3）基于(yu)USB的(de)(de)數據采集器 USB（串行總(zong)(zong)線架(jia)構(gou)）是Intel公司開發的(de)(de)新一代總(zong)(zong)線結(jie)構(gou)，使得計算(suan)機的(de)(de)沖突大(da)(da)量減(jian)少且(qie)易于(yu)改裝。USB的(de)(de)工業標(biao)準是對PC現(xian)有(you)體系結(jie)構(gou)的(de)(de)擴充，USB具備(bei)(bei)(bei)的(de)(de)特(te)點包括(kuo)，終端用(yong)戶的(de)(de)易用(yong)性(xing)：接口連(lian)接的(de)(de)單一模型，電氣(qi)特(te)性(xing)與(yu)用(yong)戶無關和(he)自我檢測外部設備(bei)(bei)(bei)；廣泛的(de)(de)應用(yong)性(xing)：傳輸(shu)速率(lv)范圍大(da)(da)，支持同(tong)步／異步傳輸(shu)模式，支持多個(ge)設備(bei)(bei)(bei)同(tong)時(shi)操作；靈活性(xing)：可以選擇設備(bei)(bei)(bei)的(de)(de)緩沖區大(da)(da)小，通過(guo)協(xie)議對數據流進(jin)行緩沖處理；健壯性(xing)：協(xie)議中使用(yong)出錯處理／差(cha)錯恢復機制，支持實時(shi)熱拔插，并(bing)可認定有(you)缺陷(xian)設備(bei)(bei)(bei)。
根據(ju)各類數(shu)據(ju)采(cai)(cai)集器的特點，漏磁檢測系統主(zhu)要使用基于USB的數(shu)據(ju)采(cai)(cai)集器，原因主(zhu)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。
2）靈活開(kai)發、易于(yu)擴展(zhan)可以滿足漏磁檢測的各類應用(yong)要求(qiu)。
3）由于(yu)漏磁檢測設(she)備都有小型化的(de)發展趨(qu)勢，系(xi)統經常運行(xing)在筆記(ji)本式計算機上(shang)，而筆記(ji)本式計算機的(de)發展趨(qu)勢是不再直接支(zhi)持串行(xing)口(kou)和并行(xing)口(kou)，USB數據采集(ji)器可以保證系(xi)統軟(ruan)、硬件接口(kou)的(de)廣泛適用性。
4）在小型化的漏磁檢測設備中，USB數據(ju)采(cai)集器不(bu)需要外接(jie)電源，方便攜帶(dai)使(shi)用也是一個(ge)重要的因(yin)素(su)。
5）目(mu)前主流USB設備都支(zhi)持USB2.0版本，其(qi)具有(you)更多的(de)特性，如接(jie)口傳輸速率最高(gao)可達480MB／s，是串口的(de)4000多倍，有(you)利于應用擴展(zhan)需要。
根據采(cai)(cai)樣定理，在進行模擬／數(shu)字信號(hao)的轉換過程中(zhong)(zhong)，采(cai)(cai)樣頻率(lv)應大于信號(hao)最高頻率(lv)的2倍(bei)(bei)，一般實際應用中(zhong)(zhong)保(bao)證采(cai)(cai)樣頻率(lv)為信號(hao)最高頻率(lv)的5～10倍(bei)(bei)。
在不銹(xiu)鋼管(guan)漏磁檢測過(guo)(guo)程中(zhong)，有(you)兩種(zhong)信(xin)號(hao)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)(yang)(yang)方式，一(yi)種(zhong)是(shi)等(deng)時(shi)間采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)(yang)(yang)，另一(yi)種(zhong)是(shi)等(deng)空間采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)(yang)(yang)。等(deng)時(shi)間采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)(yang)(yang)，也即每隔相(xiang)同的時(shi)間間隔進行(xing)一(yi)次信(xin)號(hao)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集，時(shi)間間隔為采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)(yang)(yang)周(zhou)期(qi)。當采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)用等(deng)時(shi)間采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)(yang)(yang)方式時(shi)，一(yi)旦采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集卡開始采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集信(xin)號(hao)，無論鋼管(guan)在何處位置或者運行(xing)速(su)度(du)如何變化，信(xin)號(hao)系統將一(yi)直按照相(xiang)同的采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)(yang)(yang)周(zhou)期(qi)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集信(xin)號(hao)。此種(zhong)方式控(kong)制比較簡單，成(cheng)本較低。然(ran)而，當鋼管(guan)在運行(xing)過(guo)(guo)程中(zhong)速(su)度(du)發生變化時(shi)，采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)(yang)(yang)點(dian)數與鋼管(guan)長(chang)度(du)之間無法形成(cheng)良好的對應關系，從而會(hui)降低缺陷定位精度(du)。
等(deng)空(kong)(kong)間(jian)(jian)采(cai)(cai)樣，也就是每隔(ge)相(xiang)同的(de)(de)空(kong)(kong)間(jian)(jian)距(ju)離進(jin)行(xing)一(yi)(yi)(yi)次信(xin)(xin)號(hao)采(cai)(cai)集。根據鋼(gang)管(guan)漏磁檢測精度和分辨率(lv)要(yao)(yao)求，一(yi)(yi)(yi)般在鋼(gang)管(guan)表面每間(jian)(jian)隔(ge)0.5mm需(xu)要(yao)(yao)進(jin)行(xing)一(yi)(yi)(yi)次信(xin)(xin)號(hao)采(cai)(cai)集。等(deng)空(kong)(kong)間(jian)(jian)采(cai)(cai)樣的(de)(de)信(xin)(xin)號(hao)采(cai)(cai)集控制(zhi)與(yu)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)位置有(you)關，假(jia)如鋼(gang)管(guan)在前進(jin)過程(cheng)(cheng)中(zhong)由于機械問題突然停(ting)止，那信(xin)(xin)號(hao)系統(tong)也停(ting)止采(cai)(cai)集。等(deng)空(kong)(kong)間(jian)(jian)采(cai)(cai)樣可(ke)(ke)以(yi)保證采(cai)(cai)樣點數與(yu)鋼(gang)管(guan)長度形成一(yi)(yi)(yi)致(zhi)的(de)(de)對(dui)(dui)(dui)應關系，可(ke)(ke)實現(xian)對(dui)(dui)(dui)缺陷的(de)(de)精確定位。為實現(xian)等(deng)空(kong)(kong)間(jian)(jian)采(cai)(cai)樣，鋼(gang)管(guan)漏磁檢測系統(tong)需(xu)要(yao)(yao)配(pei)置一(yi)(yi)(yi)個歷(li)程(cheng)(cheng)編碼輪，用(yong)于監(jian)測鋼(gang)管(guan)的(de)(de)位置并輸出脈沖，以(yi)控制(zhi)信(xin)(xin)號(hao)采(cai)(cai)集，結構相(xiang)對(dui)(dui)(dui)復(fu)雜。圖3-21所示為漏磁檢測信(xin)(xin)號(hao)采(cai)(cai)集流(liu)程(cheng)(cheng)。
不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)自動化漏磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)中(zhong)，A-D采(cai)(cai)集卡的(de)各(ge)項性能(neng)指標(biao)參數要求較高。首先，多(duo)(duo)通道(dao)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)是(shi)(shi)實現(xian)高速(su)高精(jing)度(du)(du)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)的(de)基礎(chu)。一方(fang)面(mian)，檢(jian)(jian)測(ce)(ce)速(su)度(du)(du)要求越快(kuai)，通道(dao)數必(bi)須(xu)相(xiang)應增(zeng)加才(cai)能(neng)滿(man)足檢(jian)(jian)測(ce)(ce)覆(fu)蓋率(lv)(lv)的(de)要求；另一方(fang)面(mian)，多(duo)(duo)通道(dao)冗余(yu)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)是(shi)(shi)提高鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)漏磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)精(jing)度(du)(du)的(de)基礎(chu)，通道(dao)數越多(duo)(duo)，獲(huo)取(qu)的(de)缺陷(xian)信(xin)息越多(duo)(duo)，進(jin)而才(cai)能(neng)實現(xian)缺陷(xian)的(de)定(ding)量檢(jian)(jian)測(ce)(ce)。然后(hou)，采(cai)(cai)集卡的(de)采(cai)(cai)樣頻率(lv)(lv)必(bi)須(xu)滿(man)足采(cai)(cai)樣定(ding)理，才(cai)能(neng)在(zai)計算機中(zhong)復(fu)原(yuan)(yuan)原(yuan)(yuan)始(shi)(shi)漏磁(ci)信(xin)號(hao)的(de)波(bo)形特(te)征。漏磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)原(yuan)(yuan)始(shi)(shi)電信(xin)號(hao)頻率(lv)(lv)與缺陷(xian)漏磁(ci)場(chang)分布以(yi)及鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)運行速(su)度(du)(du)有關，因此，在(zai)設計采(cai)(cai)集卡的(de)采(cai)(cai)樣頻率(lv)(lv)時，必(bi)須(xu)以(yi)最高運行速(su)度(du)(du)作為設計基準。此外，A-D轉換精(jing)度(du)(du)也是(shi)(shi)采(cai)(cai)集卡的(de)一個重要指標(biao)，精(jing)度(du)(du)越高，數字(zi)信(xin)號(hao)就越能(neng)夠逼近(jin)原(yuan)(yuan)始(shi)(shi)模擬(ni)信(xin)號(hao)波(bo)形。下面(mian)給(gei)出鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)漏磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)系統(tong)常用的(de)采(cai)(cai)集卡性能(neng)參數，見表3-2。
圖(tu)3-22所示為(wei)采集(ji)卡內部結(jie)構(gou)，模擬量信(xin)號通(tong)過多路(lu)開關(guan)與A-D轉(zhuan)換器轉(zhuan)為(wei)數字信(xin)號，并通(tong)過光柵隔(ge)離經高速(su)FIFO以及USB總線之后進入(ru)計算(suan)機進行相關(guan)數字信(xin)號處理。
三、軟件平臺(tai)信息流控制
軟件平臺信(xin)息流控制的主要內容(rong)包括：信(xin)號(hao)采集實時反饋和(he)網絡交互流程與應用層(ceng)協議。
（1）信號采(cai)集實時反饋(kui)
信號(hao)采集過程中經常需(xu)要對檢測(ce)信號(hao)判斷(duan)出(chu)的(de)缺陷(xian)給予外部(bu)設備反饋(kui)輸(shu)出(chu)，這個反饋(kui)輸(shu)出(chu)一(yi)般(ban)將(jiang)與缺陷(xian)的(de)位置相對應。這個過程如果在(zai)(zai)服務器端(duan)完成，由于網(wang)絡延時和服務器端(duan)處理延時將(jiang)導致反饋(kui)輸(shu)出(chu)不夠及(ji)時，缺陷(xian)位置的(de)確定也將(jiang)受到(dao)影響。因此，信號(hao)采集過程中一(yi)般(ban)在(zai)(zai)客戶端(duan)對檢測(ce)信號(hao)立即進行(xing)缺陷(xian)判斷(duan)并進行(xing)反饋(kui)輸(shu)出(chu)，但反饋(kui)
并不一(yi)定(ding)是即時輸出(chu)的，通常(chang)會經(jing)過一(yi)個固定(ding)延時后(hou)輸出(chu)，使得(de)布置在檢測設備后(hou)面的噴槍能(neng)對(dui)缺陷進行精確(que)標記。常(chang)用的延時方式(shi)一(yi)般有兩種，如(ru)圖(tu)3-23所示。
軟(ruan)件(jian)延(yan)(yan)時(shi)是在(zai)(zai)客戶(hu)端軟(ruan)件(jian)中設計一(yi)個軟(ruan)件(jian)延(yan)(yan)時(shi)器。它可以接收一(yi)個隊列的(de)(de)延(yan)(yan)時(shi)輸出，并根據不同的(de)(de)檢測(ce)(ce)通道和檢測(ce)(ce)規格進(jin)行(xing)不同的(de)(de)延(yan)(yan)時(shi)。軟(ruan)件(jian)延(yan)(yan)時(shi)實現簡單，但在(zai)(zai)檢測(ce)(ce)工作過(guo)程(cheng)中明顯加重(zhong)了客戶(hu)端負擔。
硬(ying)件(jian)延(yan)時(shi)(shi)的核心是一個延(yan)時(shi)(shi)下位(wei)機(ji)。延(yan)時(shi)(shi)下位(wei)機(ji)也維(wei)護一個延(yan)時(shi)(shi)隊列，它接收(shou)客(ke)戶端(duan)經數據(ju)采(cai)集器(qi)數字口(kou)發(fa)出(chu)的信(xin)號(hao)(hao)，包括規格信(xin)號(hao)(hao)、位(wei)置信(xin)號(hao)(hao)等，經過延(yan)時(shi)(shi)后(hou)向設備(bei)輸出(chu)。硬(ying)件(jian)延(yan)時(shi)(shi)結構簡單、清晰，但(dan)增加了系統復雜性并(bing)需要(yao)占(zhan)用數據(ju)采(cai)集器(qi)多(duo)個數字接口(kou)。
（2）網絡(luo)交互(hu)流(liu)程與(yu)應用(yong)層協(xie)議
軟件(jian)平臺網絡(luo)交互(hu)流程(cheng)(cheng)是實現服務(wu)(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)端(duan)對采集(ji)系統整體(ti)控(kong)制(zhi)、采集(ji)信(xin)號傳(chuan)輸的重要環節，主要包(bao)括網絡(luo)連(lian)接、終(zhong)端(duan)注(zhu)冊、服務(wu)(wu)(wu)(wu)命令控(kong)制(zhi)、數據傳(chuan)輸等幾部(bu)分。具體(ti)的交互(hu)流程(cheng)(cheng)是：服務(wu)(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)啟(qi)動，開始(shi)監聽網絡(luo)；客戶(hu)(hu)(hu)端(duan)啟(qi)動，與服務(wu)(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)建立(li)TCP連(lian)接；客戶(hu)(hu)(hu)端(duan)向服務(wu)(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)注(zhu)冊申(shen)請占用通道的范圍(wei)；服務(wu)(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)向客戶(hu)(hu)(hu)端(duan)發送(song)更新(xin)參(can)數；服務(wu)(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)端(duan)發送(song)控(kong)制(zhi)指令；客戶(hu)(hu)(hu)端(duan)開始(shi)工作，向服務(wu)(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)端(duan)提供數據或其他信(xin)息。
另外，客戶(hu)端(duan)在連接(jie)中(zhong)斷(duan)后(hou)會定時重連，系統在關閉時自動(dong)釋放連接(jie)。圖(tu)3-24所(suo)(suo)示(shi)為信號采集過程(cheng)中(zhong)服務(wu)器與某一個(ge)客戶(hu)端(duan)網絡(luo)交互流程(cheng)示(shi)意圖(tu)，假設采集過程(cheng)沒有人工(gong)中(zhong)斷(duan)，且所(suo)(suo)有操作都成功返回。
四、軟件平臺統一(yi)數(shu)據接口(kou)
軟件(jian)平(ping)臺(tai)統(tong)(tong)一數(shu)據(ju)(ju)(ju)接(jie)(jie)(jie)口是服務器管(guan)理所有(you)客(ke)戶端(duan)上傳數(shu)據(ju)(ju)(ju)的接(jie)(jie)(jie)口，圖3-25所示(shi)為軟件(jian)平(ping)臺(tai)統(tong)(tong)一數(shu)據(ju)(ju)(ju)接(jie)(jie)(jie)口的系(xi)統(tong)(tong)交互示(shi)意圖。軟件(jian)平(ping)臺(tai)統(tong)(tong)一數(shu)據(ju)(ju)(ju)接(jie)(jie)(jie)口接(jie)(jie)(jie)收客(ke)戶端(duan)的通道范圍注冊，并根據(ju)(ju)(ju)網絡應用層協議(yi)緩存(cun)客(ke)戶端(duan)的檢測數(shu)據(ju)(ju)(ju)。服務器程序首先處(chu)理軟件(jian)平(ping)臺(tai)統(tong)(tong)一數(shu)據(ju)(ju)(ju)接(jie)(jie)(jie)口中(zhong)的數(shu)據(ju)(ju)(ju)，然后進行圖形(xing)化顯示(shi)、標定處(chu)理、壓(ya)縮存(cun)儲(chu)以及結果統(tong)(tong)計等工(gong)作。
軟(ruan)件平臺(tai)統一數據接口由以(yi)下幾個部分組成：
（1）通道(dao)(dao)注冊(ce)(ce)器 負(fu)責客戶端(duan)通道(dao)(dao)范(fan)圍注冊(ce)(ce)、管理以及數據接(jie)收(shou)的通道(dao)(dao)校驗。
（2）數(shu)據過濾(lv)器 負責客(ke)戶(hu)端數(shu)據進入服務器前的數(shu)據過濾(lv)，如在等空(kong)間采樣中，數(shu)據過濾(lv)器將(jiang)實現有效信(xin)號的獲取(qu)，以(yi)減小數(shu)據統一(yi)接口的冗余，并(bing)方便數(shu)據處理層的二次處理。
（3）數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)管(guan)(guan)理器(qi) 負責對客戶端的數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)按通道緩存(cun)，一(yi)個(ge)最簡單的實現即是(shi)在(zai)內存(cun)中(zhong)使用一(yi)個(ge)二維(wei)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)組(zu)和一(yi)個(ge)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)下標數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)組(zu)。另外，數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)管(guan)(guan)理器(qi)還需(xu)要(yao)(yao)管(guan)(guan)理數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)循(xun)環存(cun)儲和數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)調度。數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)循(xun)環存(cun)儲一(yi)般發生(sheng)在(zai)一(yi)次檢測(ce)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)已達到軟(ruan)件平臺指定(ding)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)長度的最大值時(shi)，數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)管(guan)(guan)理器(qi)根據(ju)(ju)(ju)工(gong)作(zuo)模式和狀態決定(ding)停止數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)采集或清空(kong)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)緩存(cun)。數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)調度發生(sheng)在(zai)需(xu)要(yao)(yao)將一(yi)些(xie)邏輯相關(guan)的數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)通道進行整合(he)或拆(chai)分時(shi)。圖3-26所示為軟(ruan)件平臺統(tong)一(yi)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)接口的組(zu)成。
