在不銹(xiu)鋼管漏(lou)磁(ci)檢(jian)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、濾波放大電路(lu)
磁(ci)敏感元(yuan)件將(jiang)漏(lou)磁(ci)場信號轉(zhuan)變為電(dian)信號后，由于信號微(wei)弱且存在(zai)噪聲，因(yin)此需要進行(xing)相(xiang)應的(de)放大濾波處理(li)。下面介(jie)紹(shao)一種漏(lou)磁(ci)檢測(ce)放大濾波電(dian)路。
根據缺陷漏磁信號(hao)和傳感器(qi)的(de)特(te)性，信號(hao)調(diao)理(li)電(dian)(dian)(dian)路如圖(tu)3-20所示。放(fang)(fang)(fang)大(da)(da)芯(xin)片采(cai)用(yong)(yong)TI的(de)TLC2262CP，該(gai)芯(xin)片具(ju)有(you)(you)(you)輸入阻(zu)抗高、低(di)(di)噪聲、功耗小的(de)特(te)點，其帶(dai)寬(kuan)為100kHz，遠遠滿足對(dui)低(di)(di)頻微(wei)小信號(hao)的(de)調(diao)理(li)。調(diao)理(li)電(dian)(dian)(dian)路由(you)(you)2級(ji)運算放(fang)(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)組成，構成一個具(ju)有(you)(you)(you)一定(ding)放(fang)(fang)(fang)大(da)(da)倍數的(de)帶(dai)通(tong)濾波(bo)器(qi)。第(di)一級(ji)對(dui)微(wei)小信號(hao)進行一次放(fang)(fang)(fang)大(da)(da)和低(di)(di)通(tong)濾波(bo)，第(di)二級(ji)對(dui)信號(hao)進行二次放(fang)(fang)(fang)大(da)(da)和帶(dai)通(tong)濾波(bo)，有(you)(you)(you)效地提高了檢測信號(hao)的(de)信噪比，增加了缺陷的(de)檢測能力。由(you)(you)于TLC2262CP采(cai)用(yong)(yong)5V單電(dian)(dian)(dian)源(yuan)工作模式(shi)，需要一個2.5V的(de)基準電(dian)(dian)(dian)壓，因(yin)此(ci)選取LM336BZ芯(xin)片作為2.5V電(dian)(dian)(dian)源(yuan)芯(xin)片，該(gai)芯(xin)片功耗小，精度(du)高，其輸出電(dian)(dian)(dian)壓接到TLC2262CP的(de)同相(xiang)端作為2.5V參考(kao)電(dian)(dian)(dian)壓。兩級(ji)電(dian)(dian)(dian)路之間的(de)耦合采(cai)用(yong)(yong)極性電(dian)(dian)(dian)容。
圖(tu)3-20所(suo)示為(wei)單通道信號處(chu)理(li)電路(lu)，該(gai)調(diao)理(li)電路(lu)主(zhu)要應用于感應線圈(quan)，并在(zai)較(jiao)低的速(su)度下進行檢測的工況。在(zai)設計漏磁檢測傳感器濾波(bo)放大電路(lu)時主(zhu)要考慮以下幾個因素：
（1）傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)原(yuan)(yuan)始(shi)(shi)(shi)電壓或電流輸(shu)(shu)出范(fan)圍(wei)(wei) 為使得檢測(ce)信(xin)號(hao)(hao)經過放大(da)后(hou)既(ji)能夠獲得較高的(de)幅(fu)(fu)值又不至于超出采集卡(ka)的(de)輸(shu)(shu)入范(fan)圍(wei)(wei)，必須考慮傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)原(yuan)(yuan)始(shi)(shi)(shi)輸(shu)(shu)出幅(fu)(fu)值，進(jin)而設(she)計(ji)相(xiang)應(ying)的(de)放大(da)倍數。傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)原(yuan)(yuan)始(shi)(shi)(shi)信(xin)號(hao)(hao)輸(shu)(shu)出幅(fu)(fu)值與很多因(yin)素有關，如傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)靈敏度、磁(ci)化強度、缺陷特性等，因(yin)此在設(she)計(ji)漏磁(ci)檢測(ce)信(xin)號(hao)(hao)放大(da)電路時，應(ying)該綜合考慮各方面的(de)因(yin)素，設(she)計(ji)出合理的(de)放大(da)倍數。
（2）檢(jian)測速度(du)(du) 不(bu)同的檢(jian)測速度(du)(du)產生不(bu)同的檢(jian)測信(xin)號頻(pin)率，信(xin)號頻(pin)率又(you)(you)涉及采(cai)樣(yang)(yang)頻(pin)率以及濾波電(dian)路(lu)的截止(zhi)頻(pin)率。因(yin)此，在設計漏磁檢(jian)測信(xin)號處理電(dian)路(lu)時，必須保(bao)證在最低(di)和最高檢(jian)測速度(du)(du)下(xia)，既能夠滿足采(cai)樣(yang)(yang)定(ding)理使原始信(xin)號不(bu)失真地進入(ru)計算機，又(you)(you)要保(bao)證經過濾波電(dian)路(lu)之(zhi)后，最大限度(du)(du)地保(bao)留缺陷信(xin)息(xi)而濾去背景噪聲。
（3）鋼(gang)管的(de)生(sheng)產(chan)工藝(yi) 在漏磁檢測過程中，不(bu)(bu)同(tong)生(sheng)產(chan)工藝(yi)制造(zao)的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管產(chan)生(sheng)的(de)背(bei)景噪(zao)聲(sheng)(sheng)信號不(bu)(bu)同(tong)，如(ru)鋼(gang)管的(de)內螺旋、青線以及表面氧(yang)化皮均(jun)會產(chan)生(sheng)固定(ding)頻率(lv)(lv)的(de)背(bei)景噪(zao)聲(sheng)(sheng)。如(ru)果能夠得(de)出背(bei)景噪(zao)聲(sheng)(sheng)的(de)規律，在設(she)(she)計(ji)濾(lv)(lv)波電路時(shi)可針對性地選用合適的(de)濾(lv)(lv)波器并(bing)設(she)(she)置相(xiang)應的(de)截止頻率(lv)(lv)，最終獲得(de)較(jiao)好(hao)的(de)信噪(zao)比(bi)。
漏(lou)磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)屬于弱磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)，特性(xing)良好的放大(da)(da)濾(lv)波電路(lu)(lu)是(shi)實現高精度檢(jian)(jian)測(ce)的基礎。在(zai)設計(ji)放大(da)(da)濾(lv)波電路(lu)(lu)時，應(ying)該綜合考(kao)慮各方面的因素，包括傳感器、檢(jian)(jian)測(ce)速度和工件等，最(zui)終設計(ji)出適用(yong)于特定(ding)構件和工況的處理電路(lu)(lu)。
二、信號采集
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(tou)進(jin)入檢(jian)測主機(ji)時，探頭(tou)合攏(long)，
A-D采(cai)集卡(ka)(ka)開始采(cai)集數據(ju)；當不銹(xiu)鋼(gang)管尾端(duan)離開檢測主(zhu)機(ji)(ji)時，探頭張開，停止采(cai)集數據(ju)。采(cai)集卡(ka)(ka)將檢測數據(ju)傳輸給計算機(ji)(ji)進行(xing)數字信號(hao)后處理，采(cai)集卡(ka)(ka)與計算機(ji)(ji)之間的(de)信號(hao)輸送方式類型很多，包括USB總線(xian)、并行(xing)總線(xian)、串行(xing)總線(xian)和網線(xian)等。
（1）基(ji)于串行(xing)口(kou)的數據(ju)(ju)采(cai)集(ji)器 基(ji)于串行(xing)口(kou)的數據(ju)(ju)采(cai)集(ji)器以串行(xing)A-D芯(xin)片為核心，通過外圍輔助電路實現控制A-D采(cai)樣(yang)，并通過RS-232標準接口(kou)與計算機(ji)通信。基(ji)于串行(xing)口(kou)的數據(ju)(ju)采(cai)集(ji)器的特點包括：裝置尺(chi)寸較(jiao)小(xiao)，穩定性、抗干擾能力強，數據(ju)(ju)傳輸速率相(xiang)對較(jiao)低(di)。
（2）基(ji)(ji)于(yu)并行(xing)(xing)口(kou)(kou)的(de)數據(ju)(ju)采集器 基(ji)(ji)于(yu)并行(xing)(xing)口(kou)(kou)的(de)數據(ju)(ju)采集器通常是(shi)基(ji)(ji)于(yu)EPP（EnhanceParallel Port增強型的(de)并行(xing)(xing)口(kou)(kou)）協議設(she)計(ji)而成(cheng)的(de)，EPP并行(xing)(xing)口(kou)(kou)具有8位(wei)雙向數據(ju)(ju)／地(di)址端口(kou)(kou)，通過地(di)址讀(du)寫的(de)方(fang)式(shi)來控制端口(kou)(kou)地(di)址的(de)選擇。基(ji)(ji)于(yu)并行(xing)(xing)口(kou)(kou)的(de)數據(ju)(ju)采集器的(de)特點包括：數據(ju)(ju)傳輸速率高(gao)、硬件(jian)設(she)計(ji)與軟件(jian)操作方(fang)便。
（3）基于(yu)USB的(de)(de)數據(ju)采集器 USB（串行總線架構(gou)）是(shi)Intel公司開發的(de)(de)新(xin)一代總線結構(gou)，使得計(ji)算機(ji)的(de)(de)沖突大量減少且易于(yu)改裝。USB的(de)(de)工業標(biao)準(zhun)是(shi)對PC現有體(ti)系結構(gou)的(de)(de)擴充，USB具備(bei)的(de)(de)特點包括，終端用(yong)戶的(de)(de)易用(yong)性：接(jie)(jie)口連接(jie)(jie)的(de)(de)單一模型，電氣特性與用(yong)戶無關(guan)和自我檢測外部(bu)設(she)備(bei)；廣泛的(de)(de)應用(yong)性：傳輸速(su)率范圍大，支持(chi)同(tong)步／異步傳輸模式(shi)，支持(chi)多(duo)個設(she)備(bei)同(tong)時(shi)操(cao)作；靈活性：可以選擇(ze)設(she)備(bei)的(de)(de)緩(huan)沖區大小，通(tong)過(guo)協議對數據(ju)流進行緩(huan)沖處(chu)(chu)理(li)；健壯性：協議中(zhong)使用(yong)出錯處(chu)(chu)理(li)／差(cha)錯恢復機(ji)制(zhi)，支持(chi)實時(shi)熱拔插，并可認定有缺(que)陷設(she)備(bei)。
根據(ju)各類數據(ju)采集(ji)器的特點，漏磁檢測系統主要使用基于USB的數據(ju)采集(ji)器，原因主要有：
1）即插即用與設備(bei)自檢的特性(xing)降低(di)了維護(hu)和使(shi)用的難(nan)度。
2）靈活開發、易于擴展可以滿(man)足漏磁檢測的各類應用要(yao)求。
3）由于漏磁檢測設備都有小(xiao)型化的發展趨勢(shi)，系(xi)統經常運行(xing)在筆記本式計(ji)算機(ji)上，而筆記本式計(ji)算機(ji)的發展趨勢(shi)是不再直接(jie)支持串行(xing)口和并(bing)行(xing)口，USB數據采(cai)集器可以保證(zheng)系(xi)統軟(ruan)、硬件(jian)接(jie)口的廣泛適用性。
4）在(zai)小型(xing)化的(de)漏磁檢測設備中，USB數(shu)據采集器不需要外接電源，方便攜帶使用(yong)也是一個重要的(de)因素(su)。
5）目前(qian)主流(liu)USB設備都支持USB2.0版本，其(qi)具有(you)更多的特性，如接(jie)口(kou)傳輸速率最(zui)高可達480MB／s，是串口(kou)的4000多倍，有(you)利于應用(yong)擴展需要。
根(gen)據(ju)采(cai)(cai)樣(yang)定(ding)理(li)，在進行模擬／數字信號的(de)轉換過程中(zhong)(zhong)，采(cai)(cai)樣(yang)頻(pin)率應(ying)大于信號最高頻(pin)率的(de)2倍，一般實(shi)際應(ying)用中(zhong)(zhong)保證采(cai)(cai)樣(yang)頻(pin)率為信號最高頻(pin)率的(de)5～10倍。
在不銹鋼管(guan)(guan)漏磁檢測過程中，有兩種(zhong)信(xin)(xin)號(hao)采(cai)(cai)樣(yang)方(fang)(fang)式，一種(zhong)是等(deng)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)采(cai)(cai)樣(yang)，另(ling)一種(zhong)是等(deng)空間(jian)(jian)(jian)采(cai)(cai)樣(yang)。等(deng)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)采(cai)(cai)樣(yang)，也即每隔(ge)相同的(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)間(jian)(jian)(jian)隔(ge)進行(xing)一次(ci)信(xin)(xin)號(hao)采(cai)(cai)集，時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)間(jian)(jian)(jian)隔(ge)為采(cai)(cai)樣(yang)周期(qi)。當(dang)(dang)采(cai)(cai)用等(deng)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)采(cai)(cai)樣(yang)方(fang)(fang)式時(shi)(shi)，一旦采(cai)(cai)集卡開始采(cai)(cai)集信(xin)(xin)號(hao)，無論鋼管(guan)(guan)在何(he)處位置或(huo)者運(yun)行(xing)速(su)度(du)如何(he)變(bian)化，信(xin)(xin)號(hao)系統將一直按(an)照(zhao)相同的(de)(de)采(cai)(cai)樣(yang)周期(qi)采(cai)(cai)集信(xin)(xin)號(hao)。此種(zhong)方(fang)(fang)式控制(zhi)比較簡(jian)單，成(cheng)本較低(di)。然而(er)，當(dang)(dang)鋼管(guan)(guan)在運(yun)行(xing)過程中速(su)度(du)發生變(bian)化時(shi)(shi)，采(cai)(cai)樣(yang)點(dian)數與(yu)鋼管(guan)(guan)長度(du)之間(jian)(jian)(jian)無法形成(cheng)良(liang)好的(de)(de)對(dui)應(ying)關系，從而(er)會降低(di)缺陷(xian)定位精度(du)。
等(deng)空(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)采(cai)樣(yang)(yang)，也(ye)就是每(mei)隔(ge)相同的(de)空(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)距(ju)離進(jin)行一次信(xin)(xin)號(hao)采(cai)集(ji)。根據鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)漏磁檢(jian)測精(jing)度和分辨率要求，一般在(zai)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)表面每(mei)間(jian)(jian)隔(ge)0.5mm需要進(jin)行一次信(xin)(xin)號(hao)采(cai)集(ji)。等(deng)空(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)采(cai)樣(yang)(yang)的(de)信(xin)(xin)號(hao)采(cai)集(ji)控制與(yu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)位(wei)置有關，假如(ru)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)在(zai)前(qian)進(jin)過程(cheng)中由(you)于機械問題突然停(ting)止，那信(xin)(xin)號(hao)系(xi)統(tong)也(ye)停(ting)止采(cai)集(ji)。等(deng)空(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)采(cai)樣(yang)(yang)可以保證采(cai)樣(yang)(yang)點數(shu)與(yu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)長度形(xing)成一致的(de)對(dui)(dui)應(ying)關系(xi)，可實現(xian)對(dui)(dui)缺陷的(de)精(jing)確定位(wei)。為(wei)實現(xian)等(deng)空(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)采(cai)樣(yang)(yang)，鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)漏磁檢(jian)測系(xi)統(tong)需要配置一個(ge)歷程(cheng)編碼輪，用(yong)于監(jian)測鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)位(wei)置并輸出(chu)脈沖，以控制信(xin)(xin)號(hao)采(cai)集(ji)，結(jie)構(gou)相對(dui)(dui)復雜。圖3-21所示為(wei)漏磁檢(jian)測信(xin)(xin)號(hao)采(cai)集(ji)流程(cheng)。
不(bu)銹鋼(gang)管自動化漏(lou)(lou)磁(ci)檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)中(zhong)，A-D采(cai)(cai)(cai)集卡(ka)(ka)(ka)的(de)(de)(de)各項性能(neng)(neng)指標(biao)參數要(yao)求較高(gao)。首(shou)先(xian)，多(duo)通(tong)道(dao)檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)是(shi)(shi)實(shi)現高(gao)速(su)(su)高(gao)精度(du)檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)的(de)(de)(de)基礎。一(yi)方面，檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)速(su)(su)度(du)要(yao)求越(yue)快，通(tong)道(dao)數必須相應增加才能(neng)(neng)滿足(zu)(zu)檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)覆蓋(gai)率(lv)的(de)(de)(de)要(yao)求；另一(yi)方面，多(duo)通(tong)道(dao)冗余檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)是(shi)(shi)提高(gao)鋼(gang)管漏(lou)(lou)磁(ci)檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)精度(du)的(de)(de)(de)基礎，通(tong)道(dao)數越(yue)多(duo)，獲取(qu)的(de)(de)(de)缺陷信(xin)(xin)(xin)息越(yue)多(duo)，進而才能(neng)(neng)實(shi)現缺陷的(de)(de)(de)定(ding)量檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)。然后，采(cai)(cai)(cai)集卡(ka)(ka)(ka)的(de)(de)(de)采(cai)(cai)(cai)樣頻(pin)率(lv)必須滿足(zu)(zu)采(cai)(cai)(cai)樣定(ding)理，才能(neng)(neng)在計算(suan)機中(zhong)復原原始漏(lou)(lou)磁(ci)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)波形(xing)特征(zheng)。漏(lou)(lou)磁(ci)檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)原始電信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)頻(pin)率(lv)與缺陷漏(lou)(lou)磁(ci)場分布以及鋼(gang)管運行速(su)(su)度(du)有關，因此，在設(she)計采(cai)(cai)(cai)集卡(ka)(ka)(ka)的(de)(de)(de)采(cai)(cai)(cai)樣頻(pin)率(lv)時，必須以最高(gao)運行速(su)(su)度(du)作為設(she)計基準。此外，A-D轉換精度(du)也是(shi)(shi)采(cai)(cai)(cai)集卡(ka)(ka)(ka)的(de)(de)(de)一(yi)個重(zhong)要(yao)指標(biao)，精度(du)越(yue)高(gao)，數字信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)就越(yue)能(neng)(neng)夠逼近(jin)原始模擬信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)波形(xing)。下面給出鋼(gang)管漏(lou)(lou)磁(ci)檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)系統常用的(de)(de)(de)采(cai)(cai)(cai)集卡(ka)(ka)(ka)性能(neng)(neng)參數，見表3-2。
圖3-22所示(shi)為采集卡內部結(jie)構，模擬量信(xin)號(hao)通過(guo)多(duo)路開關與A-D轉(zhuan)換器轉(zhuan)為數(shu)字信(xin)號(hao)，并通過(guo)光柵隔離經高速FIFO以及USB總線之(zhi)后進入計算(suan)機進行相關數(shu)字信(xin)號(hao)處(chu)理。
三、軟件平臺信息流控制
軟件平臺信息流(liu)控制的(de)主要內(nei)容包括：信號采集實時(shi)反饋和網絡交互流(liu)程與(yu)應用層協議。
（1）信號采集實時反(fan)饋(kui)
信號采(cai)集(ji)(ji)過程中(zhong)經常需要對(dui)檢測(ce)信號判(pan)斷出(chu)的缺陷(xian)給予外部設備反饋輸(shu)出(chu)，這個(ge)反饋輸(shu)出(chu)一(yi)般(ban)將與缺陷(xian)的位置相對(dui)應。這個(ge)過程如果在服務器(qi)端(duan)完成(cheng)，由于網絡延(yan)時和服務器(qi)端(duan)處理延(yan)時將導致反饋輸(shu)出(chu)不夠及(ji)時，缺陷(xian)位置的確定也將受到影響。因此，信號采(cai)集(ji)(ji)過程中(zhong)一(yi)般(ban)在客戶端(duan)對(dui)檢測(ce)信號立即進行(xing)缺陷(xian)判(pan)斷并進行(xing)反饋輸(shu)出(chu)，但反饋
并不一(yi)(yi)定(ding)是即時輸(shu)(shu)出的(de)，通(tong)常會經(jing)過一(yi)(yi)個(ge)固定(ding)延(yan)時后輸(shu)(shu)出，使得布(bu)置在檢測設備后面的(de)噴槍能對(dui)缺陷進行(xing)精確(que)標記。常用的(de)延(yan)時方(fang)式一(yi)(yi)般有兩種，如圖3-23所示。
軟(ruan)件(jian)延(yan)時(shi)是在(zai)客戶端(duan)軟(ruan)件(jian)中設計(ji)一(yi)個(ge)軟(ruan)件(jian)延(yan)時(shi)器。它可以接收一(yi)個(ge)隊列的延(yan)時(shi)輸出，并(bing)根據不同的檢測(ce)通(tong)道和檢測(ce)規格進(jin)行不同的延(yan)時(shi)。軟(ruan)件(jian)延(yan)時(shi)實現簡單，但在(zai)檢測(ce)工作過程中明(ming)顯加重(zhong)了客戶端(duan)負擔。
硬件延時(shi)(shi)的核(he)心(xin)是一(yi)(yi)個延時(shi)(shi)下位(wei)機。延時(shi)(shi)下位(wei)機也維護一(yi)(yi)個延時(shi)(shi)隊列，它(ta)接收(shou)客(ke)戶端經數據采(cai)(cai)集器數字口發出(chu)的信號(hao)(hao)，包(bao)括規格信號(hao)(hao)、位(wei)置信號(hao)(hao)等，經過(guo)延時(shi)(shi)后向設備輸出(chu)。硬件延時(shi)(shi)結構(gou)簡單、清晰，但(dan)增加(jia)了系統復雜(za)性并需要(yao)占用數據采(cai)(cai)集器多個數字接口。
（2）網絡(luo)交互(hu)流程與應用層協(xie)議
軟件平臺(tai)網絡交(jiao)互流程(cheng)(cheng)是實現服(fu)務(wu)(wu)器(qi)端對(dui)采(cai)集(ji)系統整體(ti)控(kong)制(zhi)(zhi)、采(cai)集(ji)信(xin)號傳輸(shu)的(de)重要環節，主要包括網絡連(lian)接、終端注(zhu)冊(ce)(ce)、服(fu)務(wu)(wu)命令控(kong)制(zhi)(zhi)、數(shu)(shu)據(ju)傳輸(shu)等幾部分。具體(ti)的(de)交(jiao)互流程(cheng)(cheng)是：服(fu)務(wu)(wu)器(qi)啟動，開(kai)始(shi)監聽網絡；客(ke)(ke)戶端啟動，與服(fu)務(wu)(wu)器(qi)建(jian)立(li)TCP連(lian)接；客(ke)(ke)戶端向服(fu)務(wu)(wu)器(qi)注(zhu)冊(ce)(ce)申請(qing)占(zhan)用通道的(de)范圍；服(fu)務(wu)(wu)器(qi)向客(ke)(ke)戶端發送更新參(can)數(shu)(shu)；服(fu)務(wu)(wu)器(qi)端發送控(kong)制(zhi)(zhi)指令；客(ke)(ke)戶端開(kai)始(shi)工作，向服(fu)務(wu)(wu)器(qi)端提(ti)供數(shu)(shu)據(ju)或其他信(xin)息。
另外，客戶端在(zai)連接(jie)(jie)中(zhong)斷(duan)后會定時(shi)(shi)重(zhong)連，系(xi)統在(zai)關閉時(shi)(shi)自動釋放(fang)連接(jie)(jie)。圖3-24所(suo)示為信號(hao)采(cai)集過程(cheng)中(zhong)服務器與某一個客戶端網(wang)絡交(jiao)互流程(cheng)示意圖，假設采(cai)集過程(cheng)沒(mei)有人工(gong)中(zhong)斷(duan)，且所(suo)有操作都(dou)成功返回。
四、軟(ruan)件平(ping)臺統(tong)一(yi)數據接口
軟(ruan)件平臺(tai)統一數(shu)據接(jie)(jie)口(kou)(kou)是服務(wu)器管理(li)所有(you)客戶(hu)端(duan)(duan)上傳數(shu)據的(de)(de)(de)接(jie)(jie)口(kou)(kou)，圖(tu)3-25所示為軟(ruan)件平臺(tai)統一數(shu)據接(jie)(jie)口(kou)(kou)的(de)(de)(de)系(xi)統交互示意圖(tu)。軟(ruan)件平臺(tai)統一數(shu)據接(jie)(jie)口(kou)(kou)接(jie)(jie)收客戶(hu)端(duan)(duan)的(de)(de)(de)通道范圍注冊，并根據網絡應用層協議(yi)緩存客戶(hu)端(duan)(duan)的(de)(de)(de)檢測數(shu)據。服務(wu)器程序首先處(chu)理(li)軟(ruan)件平臺(tai)統一數(shu)據接(jie)(jie)口(kou)(kou)中的(de)(de)(de)數(shu)據，然后進行(xing)圖(tu)形化顯示、標定(ding)處(chu)理(li)、壓縮存儲以及結(jie)果統計等工(gong)作(zuo)。
軟件(jian)平臺統一數據接口由以下幾個部分組成(cheng)：
（1）通(tong)道注冊器(qi) 負責客戶端(duan)通(tong)道范圍(wei)注冊、管理(li)以及數據接(jie)收的(de)通(tong)道校驗。
（2）數據(ju)(ju)過(guo)濾器(qi) 負責客戶端數據(ju)(ju)進入服務器(qi)前的(de)數據(ju)(ju)過(guo)濾，如在(zai)等空間采樣(yang)中，數據(ju)(ju)過(guo)濾器(qi)將實現有效(xiao)信號的(de)獲(huo)取，以減小數據(ju)(ju)統一接口的(de)冗(rong)余，并方便(bian)數據(ju)(ju)處理(li)層的(de)二次處理(li)。
（3）數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)管(guan)(guan)理(li)器(qi)(qi) 負(fu)責對客戶端的數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)按通(tong)道(dao)緩存(cun)，一(yi)(yi)個最(zui)(zui)簡單的實現即是在(zai)內存(cun)中使用一(yi)(yi)個二維數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)組(zu)(zu)和(he)一(yi)(yi)個數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)下(xia)標數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)組(zu)(zu)。另外，數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)管(guan)(guan)理(li)器(qi)(qi)還需(xu)要管(guan)(guan)理(li)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)循(xun)環存(cun)儲(chu)(chu)和(he)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)調(diao)度(du)。數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)循(xun)環存(cun)儲(chu)(chu)一(yi)(yi)般發生在(zai)一(yi)(yi)次檢測數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)已達到軟(ruan)件(jian)平臺指定(ding)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)長度(du)的最(zui)(zui)大值時，數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)管(guan)(guan)理(li)器(qi)(qi)根據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)工作模式和(he)狀態決定(ding)停止數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)采集或清空數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)緩存(cun)。數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)調(diao)度(du)發生在(zai)需(xu)要將(jiang)一(yi)(yi)些邏輯(ji)相關的數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)通(tong)道(dao)進行整合或拆(chai)分時。圖(tu)3-26所示為軟(ruan)件(jian)平臺統(tong)一(yi)(yi)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)接口(kou)的組(zu)(zu)成。
