在不銹鋼(gang)管漏磁(ci)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、濾波(bo)放(fang)大電路
磁敏感元件將漏(lou)磁場信(xin)號(hao)轉變為電信(xin)號(hao)后，由(you)于(yu)信(xin)號(hao)微(wei)弱且存(cun)在噪聲，因(yin)此需要(yao)進(jin)行(xing)相應的放大濾波(bo)處理。下面(mian)介紹一種(zhong)漏(lou)磁檢測放大濾波(bo)電路。
根據缺陷漏磁信(xin)號和傳感(gan)器的(de)(de)特性(xing)，信(xin)號調(diao)理電(dian)(dian)(dian)路如圖3-20所示(shi)。放大(da)芯片(pian)(pian)采用(yong)TI的(de)(de)TLC2262CP，該芯片(pian)(pian)具有輸入阻抗高、低(di)噪聲(sheng)、功耗(hao)小(xiao)(xiao)的(de)(de)特點，其帶(dai)寬為(wei)100kHz，遠遠滿足對(dui)低(di)頻(pin)微(wei)(wei)小(xiao)(xiao)信(xin)號的(de)(de)調(diao)理。調(diao)理電(dian)(dian)(dian)路由2級(ji)運算(suan)放大(da)器組成(cheng)(cheng)，構成(cheng)(cheng)一(yi)個(ge)具有一(yi)定放大(da)倍數的(de)(de)帶(dai)通濾波器。第一(yi)級(ji)對(dui)微(wei)(wei)小(xiao)(xiao)信(xin)號進(jin)行(xing)一(yi)次(ci)放大(da)和低(di)通濾波，第二級(ji)對(dui)信(xin)號進(jin)行(xing)二次(ci)放大(da)和帶(dai)通濾波，有效地(di)提高了檢(jian)測信(xin)號的(de)(de)信(xin)噪比，增加了缺陷的(de)(de)檢(jian)測能力。由于TLC2262CP采用(yong)5V單電(dian)(dian)(dian)源工(gong)作(zuo)模(mo)式，需要一(yi)個(ge)2.5V的(de)(de)基(ji)準電(dian)(dian)(dian)壓(ya)，因此選取(qu)LM336BZ芯片(pian)(pian)作(zuo)為(wei)2.5V電(dian)(dian)(dian)源芯片(pian)(pian)，該芯片(pian)(pian)功耗(hao)小(xiao)(xiao)，精度高，其輸出(chu)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)接到TLC2262CP的(de)(de)同相端作(zuo)為(wei)2.5V參考(kao)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)。兩級(ji)電(dian)(dian)(dian)路之間的(de)(de)耦(ou)合采用(yong)極性(xing)電(dian)(dian)(dian)容。
圖3-20所(suo)示(shi)為(wei)單通(tong)道信號處(chu)理(li)電(dian)路，該(gai)調理(li)電(dian)路主要(yao)應用(yong)于(yu)感應線圈，并在(zai)較低的速度下進行檢(jian)測的工況。在(zai)設計(ji)漏(lou)磁檢(jian)測傳(chuan)感器濾波(bo)放大電(dian)路時主要(yao)考慮以下幾個因(yin)素：
（1）傳(chuan)(chuan)(chuan)感器的(de)(de)(de)原始(shi)電壓(ya)或電流輸(shu)(shu)出(chu)范圍 為(wei)使得檢(jian)測信(xin)號(hao)經(jing)過放大(da)后既能夠獲得較高的(de)(de)(de)幅(fu)值(zhi)又(you)不至于超出(chu)采集卡的(de)(de)(de)輸(shu)(shu)入范圍，必(bi)須(xu)考(kao)慮傳(chuan)(chuan)(chuan)感器的(de)(de)(de)原始(shi)輸(shu)(shu)出(chu)幅(fu)值(zhi)，進而設計相(xiang)應的(de)(de)(de)放大(da)倍數。傳(chuan)(chuan)(chuan)感器的(de)(de)(de)原始(shi)信(xin)號(hao)輸(shu)(shu)出(chu)幅(fu)值(zhi)與(yu)很(hen)多(duo)因(yin)素有(you)關，如傳(chuan)(chuan)(chuan)感器的(de)(de)(de)靈敏(min)度、磁(ci)化強度、缺陷特性等，因(yin)此在設計漏磁(ci)檢(jian)測信(xin)號(hao)放大(da)電路(lu)時，應該綜合(he)考(kao)慮各方面的(de)(de)(de)因(yin)素，設計出(chu)合(he)理的(de)(de)(de)放大(da)倍數。
（2）檢測(ce)速度(du) 不同(tong)的(de)檢測(ce)速度(du)產生不同(tong)的(de)檢測(ce)信(xin)(xin)號(hao)(hao)頻(pin)率(lv)，信(xin)(xin)號(hao)(hao)頻(pin)率(lv)又(you)涉及采樣(yang)頻(pin)率(lv)以及濾波電(dian)路的(de)截止(zhi)頻(pin)率(lv)。因此，在(zai)設計(ji)漏磁檢測(ce)信(xin)(xin)號(hao)(hao)處理電(dian)路時，必(bi)須保證在(zai)最低和最高檢測(ce)速度(du)下(xia)，既能夠滿足采樣(yang)定理使原始信(xin)(xin)號(hao)(hao)不失真(zhen)地進入(ru)計(ji)算機，又(you)要保證經過濾波電(dian)路之(zhi)后，最大限度(du)地保留缺陷(xian)信(xin)(xin)息而濾去背(bei)景噪聲。
（3）鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)生產工藝 在(zai)漏(lou)磁檢測(ce)過程中，不(bu)同生產工藝制造的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)產生的(de)背景(jing)(jing)噪聲信號不(bu)同，如鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)內螺旋(xuan)、青線以及表(biao)面氧化皮均會產生固定頻率的(de)背景(jing)(jing)噪聲。如果能夠得(de)出背景(jing)(jing)噪聲的(de)規(gui)律，在(zai)設(she)計濾(lv)波(bo)電路(lu)時可(ke)針對性地選用合(he)適的(de)濾(lv)波(bo)器并設(she)置相應的(de)截止頻率，最終(zhong)獲得(de)較好的(de)信噪比。
漏磁檢測(ce)屬于(yu)弱磁檢測(ce)，特性良好的放大濾波電路(lu)是實現(xian)高精度檢測(ce)的基礎。在設計放大濾波電路(lu)時(shi)，應該(gai)綜合考(kao)慮(lv)各方面的因素，包括(kuo)傳感器(qi)、檢測(ce)速度和工(gong)件等，最終設計出(chu)適用于(yu)特定(ding)構件和工(gong)況的處理電路(lu)。
二、信號采集
采集卡的(de)采集啟(qi)動與停止由(you)鋼管(guan)的(de)位置決(jue)定(ding)，當鋼管(guan)管(guan)頭(tou)進入檢測主機(ji)時(shi)，探頭(tou)合攏，
A-D采(cai)集(ji)卡(ka)開始采(cai)集(ji)數(shu)據(ju)(ju)；當(dang)不銹鋼管尾(wei)端(duan)離開檢測(ce)主機(ji)時，探頭張開，停(ting)止采(cai)集(ji)數(shu)據(ju)(ju)。采(cai)集(ji)卡(ka)將檢測(ce)數(shu)據(ju)(ju)傳輸(shu)給計(ji)算(suan)機(ji)進行(xing)數(shu)字信(xin)號后處(chu)理(li)，采(cai)集(ji)卡(ka)與計(ji)算(suan)機(ji)之間的信(xin)號輸(shu)送方式類型很(hen)多，包括USB總線、并行(xing)總線、串行(xing)總線和網(wang)線等。
（1）基于串(chuan)行(xing)口(kou)的(de)(de)數(shu)據(ju)采集(ji)器(qi) 基于串(chuan)行(xing)口(kou)的(de)(de)數(shu)據(ju)采集(ji)器(qi)以串(chuan)行(xing)A-D芯片為核(he)心，通過外圍(wei)輔(fu)助電(dian)路實現(xian)控制A-D采樣，并通過RS-232標準接(jie)口(kou)與計算機(ji)通信(xin)。基于串(chuan)行(xing)口(kou)的(de)(de)數(shu)據(ju)采集(ji)器(qi)的(de)(de)特點包括：裝置尺寸較小，穩(wen)定性、抗干(gan)擾能(neng)力強，數(shu)據(ju)傳輸(shu)速率相對較低。
（2）基(ji)于并行口(kou)的(de)(de)(de)數(shu)據采集(ji)器(qi) 基(ji)于并行口(kou)的(de)(de)(de)數(shu)據采集(ji)器(qi)通(tong)常是基(ji)于EPP（EnhanceParallel Port增強型的(de)(de)(de)并行口(kou)）協議設(she)計(ji)而成的(de)(de)(de)，EPP并行口(kou)具有8位(wei)雙(shuang)向數(shu)據／地址端口(kou)，通(tong)過地址讀寫的(de)(de)(de)方式(shi)來控制端口(kou)地址的(de)(de)(de)選擇(ze)。基(ji)于并行口(kou)的(de)(de)(de)數(shu)據采集(ji)器(qi)的(de)(de)(de)特點包括：數(shu)據傳輸(shu)速(su)率高、硬件設(she)計(ji)與軟件操作方便。
（3）基于(yu)USB的(de)(de)數據采(cai)集器(qi) USB（串行總線架構）是(shi)Intel公司開發的(de)(de)新(xin)一代總線結構，使得計(ji)算機(ji)的(de)(de)沖(chong)突大(da)(da)量減少且易于(yu)改(gai)裝。USB的(de)(de)工業標準(zhun)是(shi)對PC現有(you)體系結構的(de)(de)擴充(chong)，USB具備(bei)的(de)(de)特點包括，終端用(yong)(yong)戶(hu)的(de)(de)易用(yong)(yong)性(xing)：接(jie)口連接(jie)的(de)(de)單一模型，電氣特性(xing)與用(yong)(yong)戶(hu)無(wu)關和自我檢測(ce)外部設(she)備(bei)；廣泛的(de)(de)應用(yong)(yong)性(xing)：傳輸(shu)速率(lv)范(fan)圍大(da)(da)，支持(chi)同(tong)步／異步傳輸(shu)模式，支持(chi)多個設(she)備(bei)同(tong)時操作；靈(ling)活性(xing)：可以選擇(ze)設(she)備(bei)的(de)(de)緩(huan)(huan)沖(chong)區大(da)(da)小，通(tong)過協議對數據流進行緩(huan)(huan)沖(chong)處(chu)理；健壯性(xing)：協議中使用(yong)(yong)出錯處(chu)理／差錯恢(hui)復機(ji)制，支持(chi)實時熱(re)拔插，并可認定有(you)缺陷設(she)備(bei)。
根據(ju)各類數(shu)據(ju)采(cai)集器的(de)(de)特點(dian)，漏磁檢測(ce)系統主(zhu)要使用基于USB的(de)(de)數(shu)據(ju)采(cai)集器，原因主(zhu)要有：
1）即插即用與設(she)備自檢(jian)的特性降低(di)了(le)維(wei)護和(he)使用的難度。
2）靈(ling)活開(kai)發、易(yi)于擴展可以(yi)滿足漏磁(ci)檢測的各類應(ying)用要求。
3）由于漏磁檢測設備都有(you)小型化(hua)的(de)發展趨勢，系統(tong)經常運行在筆記本式計算機上，而(er)筆記本式計算機的(de)發展趨勢是不再直接支持串行口和并行口，USB數據采集器可以(yi)保證系統(tong)軟、硬(ying)件接口的(de)廣泛(fan)適用性。
4）在小型化(hua)的(de)(de)漏磁檢測(ce)設備中，USB數據采集(ji)器不需要外接(jie)電源，方便攜(xie)帶使用也是(shi)一個重要的(de)(de)因(yin)素。
5）目前(qian)主流USB設備都支持USB2.0版本，其具有更多(duo)的特性(xing)，如接口(kou)傳輸速率最(zui)高可達480MB／s，是串口(kou)的4000多(duo)倍，有利于應用擴展需要。
根(gen)據采樣(yang)定(ding)理，在進(jin)行模擬／數字信號(hao)的(de)(de)轉換(huan)過程中，采樣(yang)頻(pin)率(lv)(lv)應(ying)大于信號(hao)最高(gao)頻(pin)率(lv)(lv)的(de)(de)2倍，一般實際應(ying)用中保證(zheng)采樣(yang)頻(pin)率(lv)(lv)為(wei)信號(hao)最高(gao)頻(pin)率(lv)(lv)的(de)(de)5～10倍。
在(zai)不銹鋼(gang)管漏磁檢測過(guo)程中，有兩種信(xin)(xin)號采(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)方(fang)式，一(yi)(yi)種是等時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)采(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)，另一(yi)(yi)種是等空間(jian)(jian)(jian)采(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)。等時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)采(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)，也(ye)即每隔相(xiang)同的(de)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)間(jian)(jian)(jian)隔進(jin)行(xing)一(yi)(yi)次(ci)信(xin)(xin)號采(cai)(cai)(cai)集，時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)間(jian)(jian)(jian)隔為采(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)周期。當(dang)采(cai)(cai)(cai)用等時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)采(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)方(fang)式時(shi)(shi)，一(yi)(yi)旦采(cai)(cai)(cai)集卡開始采(cai)(cai)(cai)集信(xin)(xin)號，無論鋼(gang)管在(zai)何處位置或者運(yun)行(xing)速度(du)如(ru)何變(bian)化(hua)，信(xin)(xin)號系統將一(yi)(yi)直按照相(xiang)同的(de)采(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)周期采(cai)(cai)(cai)集信(xin)(xin)號。此種方(fang)式控制比(bi)較簡單(dan)，成本較低。然(ran)而，當(dang)鋼(gang)管在(zai)運(yun)行(xing)過(guo)程中速度(du)發生變(bian)化(hua)時(shi)(shi)，采(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)點(dian)數與(yu)鋼(gang)管長度(du)之間(jian)(jian)(jian)無法形成良好的(de)對應關系，從而會降低缺陷(xian)定(ding)位精度(du)。
等(deng)空(kong)(kong)間(jian)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)樣，也就是每隔相同(tong)的空(kong)(kong)間(jian)距離進(jin)(jin)行一(yi)次(ci)信號(hao)(hao)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)。根據鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)漏(lou)磁檢(jian)(jian)測(ce)精度和分辨率(lv)要(yao)(yao)求，一(yi)般在(zai)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)表面每間(jian)隔0.5mm需要(yao)(yao)進(jin)(jin)行一(yi)次(ci)信號(hao)(hao)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)。等(deng)空(kong)(kong)間(jian)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)樣的信號(hao)(hao)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)控(kong)制(zhi)與鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的位(wei)置(zhi)(zhi)有關，假如鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)在(zai)前進(jin)(jin)過(guo)程(cheng)(cheng)中由于(yu)機(ji)械問題(ti)突然(ran)停止，那(nei)信號(hao)(hao)系(xi)統也停止采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)。等(deng)空(kong)(kong)間(jian)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)樣可(ke)以(yi)保證采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)樣點數與鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)長度形(xing)成一(yi)致的對應關系(xi)，可(ke)實(shi)現對缺(que)陷的精確定(ding)位(wei)。為實(shi)現等(deng)空(kong)(kong)間(jian)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)樣，鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)漏(lou)磁檢(jian)(jian)測(ce)系(xi)統需要(yao)(yao)配置(zhi)(zhi)一(yi)個歷程(cheng)(cheng)編碼輪(lun)，用(yong)于(yu)監測(ce)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的位(wei)置(zhi)(zhi)并(bing)輸出脈沖(chong)，以(yi)控(kong)制(zhi)信號(hao)(hao)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)，結構相對復(fu)雜。圖3-21所示(shi)為漏(lou)磁檢(jian)(jian)測(ce)信號(hao)(hao)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)流程(cheng)(cheng)。
不銹(xiu)鋼管(guan)自動化漏(lou)磁檢(jian)測(ce)中，A-D采(cai)(cai)集卡(ka)的(de)各項性(xing)能(neng)指標參(can)數(shu)要(yao)求較高(gao)(gao)。首先，多(duo)通(tong)道(dao)檢(jian)測(ce)是實(shi)現高(gao)(gao)速(su)高(gao)(gao)精度(du)(du)檢(jian)測(ce)的(de)基(ji)礎。一方面，檢(jian)測(ce)速(su)度(du)(du)要(yao)求越(yue)快(kuai)，通(tong)道(dao)數(shu)必須(xu)(xu)相應增加(jia)才(cai)(cai)能(neng)滿足檢(jian)測(ce)覆蓋率的(de)要(yao)求；另一方面，多(duo)通(tong)道(dao)冗余檢(jian)測(ce)是提高(gao)(gao)鋼管(guan)漏(lou)磁檢(jian)測(ce)精度(du)(du)的(de)基(ji)礎，通(tong)道(dao)數(shu)越(yue)多(duo)，獲取(qu)的(de)缺(que)陷信(xin)息(xi)越(yue)多(duo)，進而才(cai)(cai)能(neng)實(shi)現缺(que)陷的(de)定量檢(jian)測(ce)。然后，采(cai)(cai)集卡(ka)的(de)采(cai)(cai)樣(yang)(yang)頻(pin)率必須(xu)(xu)滿足采(cai)(cai)樣(yang)(yang)定理，才(cai)(cai)能(neng)在(zai)計算機中復(fu)原原始(shi)(shi)漏(lou)磁信(xin)號的(de)波形特征。漏(lou)磁檢(jian)測(ce)原始(shi)(shi)電信(xin)號頻(pin)率與缺(que)陷漏(lou)磁場分布以(yi)及鋼管(guan)運(yun)行(xing)速(su)度(du)(du)有關，因(yin)此，在(zai)設(she)計采(cai)(cai)集卡(ka)的(de)采(cai)(cai)樣(yang)(yang)頻(pin)率時，必須(xu)(xu)以(yi)最高(gao)(gao)運(yun)行(xing)速(su)度(du)(du)作為設(she)計基(ji)準。此外，A-D轉換精度(du)(du)也是采(cai)(cai)集卡(ka)的(de)一個(ge)重(zhong)要(yao)指標，精度(du)(du)越(yue)高(gao)(gao)，數(shu)字信(xin)號就越(yue)能(neng)夠逼近原始(shi)(shi)模擬(ni)信(xin)號波形。下面給(gei)出鋼管(guan)漏(lou)磁檢(jian)測(ce)系統常用的(de)采(cai)(cai)集卡(ka)性(xing)能(neng)參(can)數(shu)，見表3-2。
圖(tu)3-22所示為(wei)采集卡內部(bu)結構(gou)，模擬量信(xin)號通過多路開關(guan)與A-D轉換器(qi)轉為(wei)數(shu)(shu)字信(xin)號，并(bing)通過光柵隔離經高速FIFO以及USB總線之(zhi)后進(jin)入計算機進(jin)行相(xiang)關(guan)數(shu)(shu)字信(xin)號處(chu)理。
三、軟件平臺信息流控制
軟件平臺信息流控(kong)制的主要內容包括：信號采集實時(shi)反饋和網(wang)絡交互流程與(yu)應用層協議(yi)。
（1）信號采集實(shi)時(shi)反饋
信(xin)號采集過(guo)程中經常需要對(dui)檢測信(xin)號判斷出(chu)(chu)的(de)缺(que)(que)陷給予(yu)外部設備反(fan)(fan)(fan)饋輸(shu)出(chu)(chu)，這個反(fan)(fan)(fan)饋輸(shu)出(chu)(chu)一般(ban)將(jiang)(jiang)與缺(que)(que)陷的(de)位置(zhi)相(xiang)對(dui)應(ying)。這個過(guo)程如果在服務(wu)器端(duan)完成，由于(yu)網絡延時(shi)和服務(wu)器端(duan)處(chu)理延時(shi)將(jiang)(jiang)導致反(fan)(fan)(fan)饋輸(shu)出(chu)(chu)不夠(gou)及時(shi)，缺(que)(que)陷位置(zhi)的(de)確(que)定也(ye)將(jiang)(jiang)受到影響。因(yin)此，信(xin)號采集過(guo)程中一般(ban)在客(ke)戶(hu)端(duan)對(dui)檢測信(xin)號立即進(jin)(jin)行缺(que)(que)陷判斷并進(jin)(jin)行反(fan)(fan)(fan)饋輸(shu)出(chu)(chu)，但(dan)反(fan)(fan)(fan)饋
并不(bu)一定是即時(shi)輸(shu)出的，通常會經(jing)過一個(ge)固定延時(shi)后輸(shu)出，使得布(bu)置在檢測(ce)設備(bei)后面(mian)的噴槍能對(dui)缺陷(xian)進(jin)行(xing)精(jing)確(que)標記。常用的延時(shi)方式一般(ban)有(you)兩種，如圖3-23所示。
軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)延時(shi)是(shi)在客戶端軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)中設計(ji)一個(ge)軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)延時(shi)器。它可以接收一個(ge)隊列的延時(shi)輸出，并根據(ju)不(bu)同的檢(jian)測(ce)通道和檢(jian)測(ce)規格進行不(bu)同的延時(shi)。軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)延時(shi)實現(xian)簡(jian)單，但在檢(jian)測(ce)工作過程中明(ming)顯加重(zhong)了客戶端負擔(dan)。
硬件延(yan)(yan)(yan)時(shi)的核心是一個延(yan)(yan)(yan)時(shi)下位(wei)機。延(yan)(yan)(yan)時(shi)下位(wei)機也維護一個延(yan)(yan)(yan)時(shi)隊列(lie)，它接(jie)(jie)收客戶端經數(shu)據采集器數(shu)字口(kou)發出(chu)的信(xin)(xin)號，包括規(gui)格(ge)信(xin)(xin)號、位(wei)置信(xin)(xin)號等，經過(guo)延(yan)(yan)(yan)時(shi)后向設備輸出(chu)。硬件延(yan)(yan)(yan)時(shi)結構(gou)簡單、清晰，但增加了系統復雜(za)性(xing)并(bing)需(xu)要占用數(shu)據采集器多個數(shu)字接(jie)(jie)口(kou)。
（2）網絡(luo)交互流程與應用層(ceng)協(xie)議
軟件平臺網(wang)絡交互流程(cheng)是(shi)實現(xian)服(fu)(fu)務(wu)器(qi)端(duan)(duan)對采(cai)集系統整體控(kong)制、采(cai)集信號傳(chuan)輸的(de)(de)重要(yao)環節，主要(yao)包括網(wang)絡連(lian)接(jie)、終端(duan)(duan)注(zhu)冊、服(fu)(fu)務(wu)命令控(kong)制、數(shu)(shu)(shu)據(ju)傳(chuan)輸等(deng)幾部(bu)分(fen)。具體的(de)(de)交互流程(cheng)是(shi)：服(fu)(fu)務(wu)器(qi)啟動(dong)，開始監聽網(wang)絡；客戶端(duan)(duan)啟動(dong)，與服(fu)(fu)務(wu)器(qi)建立TCP連(lian)接(jie)；客戶端(duan)(duan)向(xiang)服(fu)(fu)務(wu)器(qi)注(zhu)冊申(shen)請(qing)占用通道的(de)(de)范(fan)圍；服(fu)(fu)務(wu)器(qi)向(xiang)客戶端(duan)(duan)發(fa)(fa)送更新參數(shu)(shu)(shu)；服(fu)(fu)務(wu)器(qi)端(duan)(duan)發(fa)(fa)送控(kong)制指令；客戶端(duan)(duan)開始工(gong)作，向(xiang)服(fu)(fu)務(wu)器(qi)端(duan)(duan)提供數(shu)(shu)(shu)據(ju)或(huo)其他(ta)信息(xi)。
另外(wai)，客戶(hu)端(duan)在連接中斷(duan)(duan)后(hou)會定時重連，系統(tong)在關(guan)閉時自動釋(shi)放(fang)連接。圖(tu)3-24所(suo)示為信(xin)號采集過程中服務器與某一個(ge)客戶(hu)端(duan)網絡交互流程示意圖(tu)，假(jia)設采集過程沒有人工(gong)中斷(duan)(duan)，且所(suo)有操作都成功返回(hui)。
四(si)、軟件平臺(tai)統一(yi)數據接口
軟(ruan)件平臺(tai)統一(yi)數(shu)據(ju)接(jie)(jie)口是服務(wu)器(qi)(qi)管理(li)(li)所有客戶端(duan)上傳(chuan)數(shu)據(ju)的(de)接(jie)(jie)口，圖(tu)3-25所示(shi)為軟(ruan)件平臺(tai)統一(yi)數(shu)據(ju)接(jie)(jie)口的(de)系統交互示(shi)意圖(tu)。軟(ruan)件平臺(tai)統一(yi)數(shu)據(ju)接(jie)(jie)口接(jie)(jie)收客戶端(duan)的(de)通(tong)道范圍注冊，并根(gen)據(ju)網絡(luo)應用(yong)層(ceng)協議緩存(cun)客戶端(duan)的(de)檢測數(shu)據(ju)。服務(wu)器(qi)(qi)程序首先處理(li)(li)軟(ruan)件平臺(tai)統一(yi)數(shu)據(ju)接(jie)(jie)口中(zhong)的(de)數(shu)據(ju)，然(ran)后(hou)進行圖(tu)形(xing)化顯示(shi)、標定處理(li)(li)、壓縮(suo)存(cun)儲以及結果統計等(deng)工(gong)作。
軟件平臺統一數(shu)據接(jie)口由以(yi)下幾個部分組成：
（1）通(tong)道(dao)注冊(ce)器 負(fu)責客戶端通(tong)道(dao)范圍注冊(ce)、管理以(yi)及數據接(jie)收的通(tong)道(dao)校驗(yan)。
（2）數(shu)(shu)據(ju)(ju)過濾器 負責客戶(hu)端數(shu)(shu)據(ju)(ju)進入服務器前的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)過濾，如(ru)在等空間采樣中(zhong)，數(shu)(shu)據(ju)(ju)過濾器將(jiang)實現有效信號(hao)的(de)(de)獲取，以減小數(shu)(shu)據(ju)(ju)統一接口的(de)(de)冗余(yu)，并(bing)方便(bian)數(shu)(shu)據(ju)(ju)處理層的(de)(de)二(er)次處理。
（3）數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)管(guan)(guan)理(li)(li)(li)器 負責對客戶端的(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)按通(tong)道(dao)緩存(cun)(cun)，一個(ge)最簡單的(de)實現即是在內(nei)存(cun)(cun)中使用一個(ge)二維(wei)數(shu)(shu)(shu)組(zu)和一個(ge)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)下標數(shu)(shu)(shu)組(zu)。另外，數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)管(guan)(guan)理(li)(li)(li)器還需要管(guan)(guan)理(li)(li)(li)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)循環(huan)存(cun)(cun)儲和數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)調度。數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)循環(huan)存(cun)(cun)儲一般(ban)發(fa)生在一次檢測數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)已(yi)達到(dao)軟件(jian)平臺(tai)指(zhi)定數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)長度的(de)最大值(zhi)時，數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)管(guan)(guan)理(li)(li)(li)器根據(ju)(ju)(ju)(ju)工作模式和狀態(tai)決定停(ting)止數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)采集或清空數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)緩存(cun)(cun)。數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)調度發(fa)生在需要將一些邏輯相關的(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)通(tong)道(dao)進行整合或拆分時。圖3-26所示為(wei)軟件(jian)平臺(tai)統(tong)一數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)接口(kou)的(de)組(zu)成。
