在不銹鋼(gang)管(guan)漏磁檢(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(xiu)鋼(gang)管(guan)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
磁敏感元件將漏(lou)磁場信(xin)號轉變為電(dian)信(xin)號后(hou)，由于信(xin)號微弱且存在噪聲(sheng)，因(yin)此需要進行相應的放大濾(lv)波(bo)處理(li)。下(xia)面(mian)介紹一種漏(lou)磁檢測放大濾(lv)波(bo)電(dian)路。
根據缺(que)陷漏(lou)磁信(xin)號(hao)和(he)傳(chuan)感器(qi)的(de)(de)(de)(de)特(te)性(xing)(xing)，信(xin)號(hao)調理(li)(li)電(dian)(dian)路如(ru)圖3-20所示。放大芯(xin)片采(cai)(cai)用(yong)TI的(de)(de)(de)(de)TLC2262CP，該(gai)芯(xin)片具(ju)有輸入阻抗高(gao)(gao)(gao)、低噪聲、功耗(hao)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)特(te)點，其帶寬為100kHz，遠(yuan)遠(yuan)滿足對(dui)(dui)低頻微(wei)小(xiao)信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)(de)調理(li)(li)。調理(li)(li)電(dian)(dian)路由2級運算放大器(qi)組成(cheng)，構成(cheng)一(yi)個具(ju)有一(yi)定(ding)放大倍數的(de)(de)(de)(de)帶通(tong)濾波器(qi)。第一(yi)級對(dui)(dui)微(wei)小(xiao)信(xin)號(hao)進(jin)行(xing)一(yi)次放大和(he)低通(tong)濾波，第二級對(dui)(dui)信(xin)號(hao)進(jin)行(xing)二次放大和(he)帶通(tong)濾波，有效地提高(gao)(gao)(gao)了檢測信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)(de)信(xin)噪比，增加了缺(que)陷的(de)(de)(de)(de)檢測能(neng)力。由于TLC2262CP采(cai)(cai)用(yong)5V單(dan)電(dian)(dian)源(yuan)工(gong)作(zuo)模式，需要一(yi)個2.5V的(de)(de)(de)(de)基(ji)準電(dian)(dian)壓(ya)，因此(ci)選取LM336BZ芯(xin)片作(zuo)為2.5V電(dian)(dian)源(yuan)芯(xin)片，該(gai)芯(xin)片功耗(hao)小(xiao)，精度高(gao)(gao)(gao)，其輸出電(dian)(dian)壓(ya)接到TLC2262CP的(de)(de)(de)(de)同相(xiang)端(duan)作(zuo)為2.5V參考電(dian)(dian)壓(ya)。兩級電(dian)(dian)路之間的(de)(de)(de)(de)耦合采(cai)(cai)用(yong)極性(xing)(xing)電(dian)(dian)容。
圖3-20所示為單通道信號(hao)處(chu)理電(dian)(dian)(dian)路(lu)，該調理電(dian)(dian)(dian)路(lu)主要應用于(yu)感(gan)應線圈，并(bing)在(zai)較低的速度下進行檢(jian)測的工(gong)況。在(zai)設計漏磁(ci)檢(jian)測傳感(gan)器濾波放大電(dian)(dian)(dian)路(lu)時主要考(kao)慮(lv)以下幾個因(yin)素：
（1）傳(chuan)感器(qi)的(de)(de)原始電壓或電流輸出(chu)(chu)范圍 為使得(de)檢測(ce)信號經過放(fang)大(da)后既(ji)能夠獲得(de)較(jiao)高的(de)(de)幅值又不至(zhi)于超出(chu)(chu)采集卡的(de)(de)輸入(ru)范圍，必須考(kao)(kao)慮(lv)(lv)傳(chuan)感器(qi)的(de)(de)原始輸出(chu)(chu)幅值，進而設計相應(ying)的(de)(de)放(fang)大(da)倍(bei)數。傳(chuan)感器(qi)的(de)(de)原始信號輸出(chu)(chu)幅值與很多因(yin)素(su)有關(guan)，如傳(chuan)感器(qi)的(de)(de)靈(ling)敏度(du)、磁化強(qiang)度(du)、缺陷特性(xing)等，因(yin)此在設計漏(lou)磁檢測(ce)信號放(fang)大(da)電路時，應(ying)該綜合(he)考(kao)(kao)慮(lv)(lv)各方(fang)面(mian)的(de)(de)因(yin)素(su)，設計出(chu)(chu)合(he)理(li)的(de)(de)放(fang)大(da)倍(bei)數。
（2）檢測速度 不(bu)同的(de)檢測速度產生不(bu)同的(de)檢測信(xin)(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)，信(xin)(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)又涉(she)及(ji)采樣頻(pin)率(lv)以及(ji)濾波電路(lu)的(de)截(jie)止頻(pin)率(lv)。因此，在設計(ji)(ji)漏(lou)磁檢測信(xin)(xin)號(hao)處理電路(lu)時，必須保證在最低和最高檢測速度下，既能(neng)夠滿足采樣定理使原始(shi)信(xin)(xin)號(hao)不(bu)失真地進入計(ji)(ji)算機，又要保證經過濾波電路(lu)之(zhi)后，最大限度地保留(liu)缺陷信(xin)(xin)息而濾去背景(jing)噪聲(sheng)。
（3）鋼管(guan)的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)工藝(yi) 在漏磁檢測過(guo)程(cheng)中，不同(tong)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)工藝(yi)制造的(de)不銹鋼管(guan)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)背(bei)景噪聲信(xin)號不同(tong)，如(ru)鋼管(guan)的(de)內螺旋、青線以及(ji)表面氧化皮(pi)均會產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)固定(ding)頻率的(de)背(bei)景噪聲。如(ru)果能(neng)夠得出(chu)背(bei)景噪聲的(de)規律(lv)，在設(she)計(ji)濾波電路(lu)時可針對性地選(xuan)用合適(shi)的(de)濾波器并設(she)置(zhi)相應(ying)的(de)截止頻率，最終獲得較好的(de)信(xin)噪比(bi)。
漏磁檢測(ce)屬于弱磁檢測(ce)，特性良好(hao)的(de)放大(da)濾波電路(lu)是實現(xian)高(gao)精(jing)度(du)檢測(ce)的(de)基礎。在設計(ji)(ji)放大(da)濾波電路(lu)時，應(ying)該綜合考慮各方面的(de)因素，包括傳感器、檢測(ce)速(su)度(du)和工(gong)件等，最終設計(ji)(ji)出適用于特定構件和工(gong)況(kuang)的(de)處理電路(lu)。
二、信號采集
采集(ji)卡的(de)采集(ji)啟動與停止由鋼管的(de)位(wei)置決定，當鋼管管頭進入檢(jian)測主機時，探頭合攏(long)，
A-D采(cai)(cai)集(ji)卡(ka)開始(shi)采(cai)(cai)集(ji)數(shu)據(ju)；當不銹鋼管尾端離(li)開檢(jian)測(ce)主機(ji)時，探頭張(zhang)開，停(ting)止采(cai)(cai)集(ji)數(shu)據(ju)。采(cai)(cai)集(ji)卡(ka)將檢(jian)測(ce)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸給計算(suan)機(ji)進(jin)行數(shu)字信(xin)號后處理，采(cai)(cai)集(ji)卡(ka)與計算(suan)機(ji)之間的信(xin)號輸送方式類型很多，包括USB總(zong)線、并行總(zong)線、串行總(zong)線和網線等。
（1）基(ji)于(yu)串(chuan)(chuan)行(xing)(xing)口(kou)的(de)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)器(qi) 基(ji)于(yu)串(chuan)(chuan)行(xing)(xing)口(kou)的(de)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)器(qi)以(yi)串(chuan)(chuan)行(xing)(xing)A-D芯片(pian)為(wei)核(he)心，通過外圍輔助電路(lu)實現控制(zhi)A-D采(cai)樣，并(bing)通過RS-232標(biao)準接(jie)口(kou)與計算(suan)機通信。基(ji)于(yu)串(chuan)(chuan)行(xing)(xing)口(kou)的(de)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)器(qi)的(de)特點包括(kuo)：裝置尺寸較小(xiao)，穩定(ding)性、抗干擾能力強，數(shu)據(ju)傳(chuan)輸速(su)率相對較低。
（2）基(ji)(ji)于(yu)并行(xing)口(kou)(kou)的(de)(de)(de)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)器(qi) 基(ji)(ji)于(yu)并行(xing)口(kou)(kou)的(de)(de)(de)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)器(qi)通常(chang)是基(ji)(ji)于(yu)EPP（EnhanceParallel Port增強型的(de)(de)(de)并行(xing)口(kou)(kou)）協議設計而成的(de)(de)(de)，EPP并行(xing)口(kou)(kou)具有(you)8位雙(shuang)向數(shu)據(ju)／地(di)址(zhi)端口(kou)(kou)，通過地(di)址(zhi)讀寫(xie)的(de)(de)(de)方式來控制端口(kou)(kou)地(di)址(zhi)的(de)(de)(de)選擇。基(ji)(ji)于(yu)并行(xing)口(kou)(kou)的(de)(de)(de)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)器(qi)的(de)(de)(de)特點(dian)包(bao)括：數(shu)據(ju)傳輸速率高(gao)、硬件設計與(yu)軟件操作(zuo)方便。
（3）基于USB的(de)(de)(de)(de)數(shu)據(ju)采(cai)集器 USB（串行總(zong)線架構）是Intel公(gong)司開發的(de)(de)(de)(de)新一代(dai)總(zong)線結構，使得計算機(ji)的(de)(de)(de)(de)沖(chong)(chong)突大(da)(da)量(liang)減少且易(yi)于改裝。USB的(de)(de)(de)(de)工業標準(zhun)是對(dui)PC現(xian)有(you)體(ti)系結構的(de)(de)(de)(de)擴充，USB具備(bei)的(de)(de)(de)(de)特點(dian)包括(kuo)，終端用(yong)戶的(de)(de)(de)(de)易(yi)用(yong)性(xing)：接(jie)口(kou)連接(jie)的(de)(de)(de)(de)單一模(mo)型，電氣特性(xing)與用(yong)戶無(wu)關和自(zi)我檢測外部設(she)備(bei)；廣泛的(de)(de)(de)(de)應用(yong)性(xing)：傳輸(shu)速率范圍大(da)(da)，支持同步／異步傳輸(shu)模(mo)式(shi)，支持多個設(she)備(bei)同時操作；靈(ling)活性(xing)：可以選擇設(she)備(bei)的(de)(de)(de)(de)緩沖(chong)(chong)區(qu)大(da)(da)小，通過(guo)協議對(dui)數(shu)據(ju)流進行緩沖(chong)(chong)處(chu)理(li)(li)；健壯性(xing)：協議中使用(yong)出錯處(chu)理(li)(li)／差錯恢(hui)復機(ji)制，支持實時熱(re)拔插，并可認(ren)定有(you)缺(que)陷設(she)備(bei)。
根據各類數(shu)據采集(ji)器的特點(dian)，漏(lou)磁檢測系統主要使用基于USB的數(shu)據采集(ji)器，原因(yin)主要有：
1）即插即用與設(she)備自檢的特性降(jiang)低了維護和使用的難度(du)。
2）靈(ling)活開(kai)發、易于(yu)擴展(zhan)可(ke)以滿(man)足漏磁檢(jian)測的(de)各(ge)類應用要求。
3）由于(yu)漏磁檢(jian)測設(she)備都有小型化(hua)的(de)發展趨勢，系統經常運(yun)行(xing)(xing)(xing)在筆(bi)記本(ben)式計算(suan)機(ji)上，而筆(bi)記本(ben)式計算(suan)機(ji)的(de)發展趨勢是不再直接支持(chi)串行(xing)(xing)(xing)口和(he)并行(xing)(xing)(xing)口，USB數據采集(ji)器可以保(bao)證(zheng)系統軟、硬件(jian)接口的(de)廣泛(fan)適用(yong)性。
4）在小型化的(de)漏磁檢測設備中，USB數據采集器不需要外(wai)接電源，方便攜帶使用也是一個重要的(de)因素。
5）目前主流(liu)USB設備都支持USB2.0版本，其具有(you)更多(duo)的特性，如接口(kou)傳(chuan)輸速(su)率最高(gao)可達(da)480MB／s，是串口(kou)的4000多(duo)倍，有(you)利于應用擴展需要。
根據采樣定理，在進行(xing)模擬(ni)／數字信(xin)(xin)號的(de)轉換過程中(zhong)，采樣頻率應大于信(xin)(xin)號最(zui)高頻率的(de)2倍，一(yi)般實際應用中(zhong)保(bao)證(zheng)采樣頻率為信(xin)(xin)號最(zui)高頻率的(de)5～10倍。
在不(bu)銹鋼(gang)(gang)管漏磁檢測過程中，有兩種信(xin)(xin)號(hao)采(cai)樣(yang)方式(shi)，一種是等時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)采(cai)樣(yang)，另(ling)一種是等空間(jian)(jian)采(cai)樣(yang)。等時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)采(cai)樣(yang)，也即每(mei)隔相(xiang)同的(de)時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)間(jian)(jian)隔進行(xing)一次信(xin)(xin)號(hao)采(cai)集，時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)間(jian)(jian)隔為采(cai)樣(yang)周期。當采(cai)用(yong)等時(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)采(cai)樣(yang)方式(shi)時(shi)(shi)(shi)，一旦采(cai)集卡開始采(cai)集信(xin)(xin)號(hao)，無(wu)(wu)論鋼(gang)(gang)管在何處位置(zhi)或者運(yun)行(xing)速(su)度如何變化，信(xin)(xin)號(hao)系統將一直按(an)照相(xiang)同的(de)采(cai)樣(yang)周期采(cai)集信(xin)(xin)號(hao)。此(ci)種方式(shi)控制比較簡(jian)單，成本較低(di)。然而(er)，當鋼(gang)(gang)管在運(yun)行(xing)過程中速(su)度發(fa)生變化時(shi)(shi)(shi)，采(cai)樣(yang)點數與鋼(gang)(gang)管長度之間(jian)(jian)無(wu)(wu)法(fa)形成良好的(de)對應關系，從而(er)會(hui)降(jiang)低(di)缺陷定位精度。
等(deng)(deng)空(kong)(kong)間(jian)采(cai)樣(yang)(yang)，也就(jiu)是(shi)每隔相同的(de)(de)空(kong)(kong)間(jian)距離進(jin)行一次信號(hao)采(cai)集(ji)。根據鋼(gang)(gang)(gang)管漏磁(ci)檢測(ce)精(jing)度和(he)分(fen)辨率要求，一般在鋼(gang)(gang)(gang)管表(biao)面每間(jian)隔0.5mm需(xu)要進(jin)行一次信號(hao)采(cai)集(ji)。等(deng)(deng)空(kong)(kong)間(jian)采(cai)樣(yang)(yang)的(de)(de)信號(hao)采(cai)集(ji)控制與鋼(gang)(gang)(gang)管的(de)(de)位置有關，假如鋼(gang)(gang)(gang)管在前進(jin)過程(cheng)中由(you)于機械問題(ti)突(tu)然停止，那信號(hao)系(xi)統(tong)也停止采(cai)集(ji)。等(deng)(deng)空(kong)(kong)間(jian)采(cai)樣(yang)(yang)可(ke)以保證采(cai)樣(yang)(yang)點數(shu)與鋼(gang)(gang)(gang)管長度形成一致的(de)(de)對(dui)應關系(xi)，可(ke)實(shi)現對(dui)缺陷(xian)的(de)(de)精(jing)確定位。為(wei)實(shi)現等(deng)(deng)空(kong)(kong)間(jian)采(cai)樣(yang)(yang)，鋼(gang)(gang)(gang)管漏磁(ci)檢測(ce)系(xi)統(tong)需(xu)要配置一個(ge)歷程(cheng)編(bian)碼輪(lun)，用于監測(ce)鋼(gang)(gang)(gang)管的(de)(de)位置并(bing)輸出脈沖，以控制信號(hao)采(cai)集(ji)，結構相對(dui)復雜。圖3-21所(suo)示為(wei)漏磁(ci)檢測(ce)信號(hao)采(cai)集(ji)流程(cheng)。
不銹鋼(gang)管(guan)自動化(hua)漏(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)中，A-D采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)卡(ka)(ka)(ka)的(de)(de)各項性(xing)能(neng)指標參(can)數(shu)要(yao)求(qiu)較高(gao)。首先(xian)，多通(tong)(tong)道檢(jian)(jian)測(ce)(ce)是(shi)實(shi)現高(gao)速(su)高(gao)精(jing)度(du)(du)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)的(de)(de)基礎。一(yi)(yi)方面(mian)，檢(jian)(jian)測(ce)(ce)速(su)度(du)(du)要(yao)求(qiu)越快，通(tong)(tong)道數(shu)必(bi)須(xu)相應增加才(cai)能(neng)滿(man)足檢(jian)(jian)測(ce)(ce)覆蓋率的(de)(de)要(yao)求(qiu)；另一(yi)(yi)方面(mian)，多通(tong)(tong)道冗(rong)余檢(jian)(jian)測(ce)(ce)是(shi)提高(gao)鋼(gang)管(guan)漏(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)精(jing)度(du)(du)的(de)(de)基礎，通(tong)(tong)道數(shu)越多，獲取的(de)(de)缺(que)陷(xian)信息(xi)越多，進而(er)才(cai)能(neng)實(shi)現缺(que)陷(xian)的(de)(de)定量檢(jian)(jian)測(ce)(ce)。然(ran)后，采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)卡(ka)(ka)(ka)的(de)(de)采(cai)(cai)(cai)樣頻率必(bi)須(xu)滿(man)足采(cai)(cai)(cai)樣定理，才(cai)能(neng)在計算機(ji)中復原原始漏(lou)磁(ci)(ci)信號(hao)的(de)(de)波形特征。漏(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)原始電信號(hao)頻率與(yu)缺(que)陷(xian)漏(lou)磁(ci)(ci)場分布以及鋼(gang)管(guan)運行(xing)速(su)度(du)(du)有關，因此，在設(she)計采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)卡(ka)(ka)(ka)的(de)(de)采(cai)(cai)(cai)樣頻率時，必(bi)須(xu)以最(zui)高(gao)運行(xing)速(su)度(du)(du)作為設(she)計基準。此外，A-D轉換精(jing)度(du)(du)也是(shi)采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)卡(ka)(ka)(ka)的(de)(de)一(yi)(yi)個重要(yao)指標，精(jing)度(du)(du)越高(gao)，數(shu)字信號(hao)就越能(neng)夠逼(bi)近原始模擬信號(hao)波形。下面(mian)給出鋼(gang)管(guan)漏(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)系(xi)統常用的(de)(de)采(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)卡(ka)(ka)(ka)性(xing)能(neng)參(can)數(shu)，見表3-2。
圖3-22所示(shi)為采集卡(ka)內(nei)部結(jie)構，模擬量信號通過(guo)(guo)多路開關與A-D轉換器轉為數字信號，并(bing)通過(guo)(guo)光柵隔(ge)離經高速FIFO以(yi)及USB總線之后進(jin)入計算(suan)機(ji)進(jin)行相關數字信號處理。
三、軟件平臺信息流控(kong)制
軟(ruan)件平臺(tai)信息流控(kong)制的主要內容包括：信號采集實時(shi)反饋(kui)和網絡交互流程(cheng)與應用層協(xie)議。
（1）信號采集實時反饋
信(xin)號(hao)(hao)采(cai)集(ji)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)經常需(xu)要(yao)對檢測信(xin)號(hao)(hao)判斷(duan)出的缺(que)陷(xian)給予外部(bu)設備反(fan)饋輸(shu)出，這(zhe)個反(fan)饋輸(shu)出一(yi)般將(jiang)與(yu)缺(que)陷(xian)的位置(zhi)相對應。這(zhe)個過(guo)程(cheng)(cheng)如果在服務(wu)器端完成，由于(yu)網絡延時和服務(wu)器端處理延時將(jiang)導致反(fan)饋輸(shu)出不(bu)夠及時，缺(que)陷(xian)位置(zhi)的確(que)定(ding)也將(jiang)受到影響。因(yin)此，信(xin)號(hao)(hao)采(cai)集(ji)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)一(yi)般在客戶端對檢測信(xin)號(hao)(hao)立(li)即進(jin)行(xing)缺(que)陷(xian)判斷(duan)并進(jin)行(xing)反(fan)饋輸(shu)出，但(dan)反(fan)饋
并(bing)不一(yi)定是即時(shi)輸(shu)出的，通常會經過一(yi)個固(gu)定延(yan)時(shi)后(hou)輸(shu)出，使得布(bu)置在檢測設備后(hou)面的噴(pen)槍能對缺陷進行精確標記。常用的延(yan)時(shi)方式一(yi)般有兩種，如圖3-23所示。
軟件延(yan)(yan)時(shi)(shi)是在客(ke)(ke)戶端軟件中(zhong)設(she)計(ji)一個軟件延(yan)(yan)時(shi)(shi)器。它可以接收一個隊列的(de)(de)延(yan)(yan)時(shi)(shi)輸出，并根據不同的(de)(de)檢測(ce)通道和檢測(ce)規格(ge)進(jin)行不同的(de)(de)延(yan)(yan)時(shi)(shi)。軟件延(yan)(yan)時(shi)(shi)實現簡單，但在檢測(ce)工作過程中(zhong)明(ming)顯加重了(le)客(ke)(ke)戶端負擔。
硬件(jian)延(yan)時(shi)(shi)的(de)核心是一個(ge)延(yan)時(shi)(shi)下位機。延(yan)時(shi)(shi)下位機也維護一個(ge)延(yan)時(shi)(shi)隊列，它接(jie)收客戶端經(jing)數據采集(ji)器(qi)數字口發出的(de)信號(hao)(hao)，包括規(gui)格信號(hao)(hao)、位置信號(hao)(hao)等，經(jing)過延(yan)時(shi)(shi)后向設備輸出。硬件(jian)延(yan)時(shi)(shi)結構簡單(dan)、清晰，但增加了系(xi)統復(fu)雜性(xing)并需要占用數據采集(ji)器(qi)多個(ge)數字接(jie)口。
（2）網絡交互流程與應用層協(xie)議
軟件(jian)平臺網絡(luo)交互流程(cheng)是實(shi)現(xian)服(fu)務器端(duan)(duan)對采(cai)集系統(tong)整(zheng)體(ti)控制(zhi)、采(cai)集信號傳(chuan)(chuan)輸的重要(yao)(yao)環節，主要(yao)(yao)包(bao)括網絡(luo)連接、終(zhong)端(duan)(duan)注(zhu)(zhu)冊、服(fu)務命令控制(zhi)、數據傳(chuan)(chuan)輸等(deng)幾部分。具體(ti)的交互流程(cheng)是：服(fu)務器啟(qi)動(dong)，開始監(jian)聽網絡(luo)；客(ke)(ke)戶(hu)端(duan)(duan)啟(qi)動(dong)，與服(fu)務器建立TCP連接；客(ke)(ke)戶(hu)端(duan)(duan)向服(fu)務器注(zhu)(zhu)冊申(shen)請占(zhan)用通道(dao)的范圍；服(fu)務器向客(ke)(ke)戶(hu)端(duan)(duan)發送更(geng)新(xin)參數；服(fu)務器端(duan)(duan)發送控制(zhi)指令；客(ke)(ke)戶(hu)端(duan)(duan)開始工作，向服(fu)務器端(duan)(duan)提供數據或(huo)其他信息。
另(ling)外(wai)，客戶(hu)端在連(lian)(lian)接中(zhong)斷后會定時重連(lian)(lian)，系統在關閉時自動釋放連(lian)(lian)接。圖(tu)3-24所(suo)示為(wei)信號采集過(guo)程中(zhong)服務器與(yu)某一(yi)個客戶(hu)端網(wang)絡交互流(liu)程示意圖(tu)，假設采集過(guo)程沒有人工中(zhong)斷，且所(suo)有操作都成功(gong)返回(hui)。
四、軟件(jian)平臺統一數據接口(kou)
軟(ruan)件平臺(tai)統(tong)一數據(ju)接(jie)(jie)口(kou)是服務器(qi)管理所有客戶端(duan)上傳數據(ju)的(de)接(jie)(jie)口(kou)，圖3-25所示為軟(ruan)件平臺(tai)統(tong)一數據(ju)接(jie)(jie)口(kou)的(de)系統(tong)交互示意圖。軟(ruan)件平臺(tai)統(tong)一數據(ju)接(jie)(jie)口(kou)接(jie)(jie)收客戶端(duan)的(de)通道范圍(wei)注冊，并根據(ju)網絡應用層協(xie)議(yi)緩存客戶端(duan)的(de)檢測數據(ju)。服務器(qi)程序首先處(chu)(chu)理軟(ruan)件平臺(tai)統(tong)一數據(ju)接(jie)(jie)口(kou)中(zhong)的(de)數據(ju)，然后進(jin)行圖形(xing)化顯示、標定(ding)處(chu)(chu)理、壓縮存儲以及(ji)結果統(tong)計等工(gong)作。
軟件平(ping)臺統一數(shu)據(ju)接口由以下幾個(ge)部分組成：
（1）通(tong)道注冊器 負責客戶端通(tong)道范圍注冊、管(guan)理以及數據接收的通(tong)道校驗(yan)。
（2）數(shu)據(ju)(ju)過(guo)濾器(qi) 負責客戶端數(shu)據(ju)(ju)進入服務器(qi)前(qian)的數(shu)據(ju)(ju)過(guo)濾，如在(zai)等空(kong)間采樣中(zhong)，數(shu)據(ju)(ju)過(guo)濾器(qi)將實現(xian)有效信號的獲取(qu)，以減小(xiao)數(shu)據(ju)(ju)統一接口的冗(rong)余，并方便數(shu)據(ju)(ju)處(chu)理層的二(er)次處(chu)理。
（3）數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)管(guan)理(li)器 負責對客戶端的數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)按通道緩(huan)存(cun)，一(yi)個(ge)最簡單(dan)的實現即是(shi)在(zai)內存(cun)中(zhong)使用一(yi)個(ge)二維數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)組和一(yi)個(ge)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)下標(biao)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)組。另外，數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)管(guan)理(li)器還需(xu)(xu)要(yao)管(guan)理(li)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)循環存(cun)儲和數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)調(diao)(diao)度。數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)循環存(cun)儲一(yi)般發生(sheng)在(zai)一(yi)次(ci)檢測數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)已(yi)達到軟件(jian)平(ping)臺指定(ding)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)長度的最大值時(shi)，數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)管(guan)理(li)器根據(ju)(ju)(ju)(ju)工(gong)作模式和狀態決定(ding)停(ting)止數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)采(cai)集或清空數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)緩(huan)存(cun)。數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)調(diao)(diao)度發生(sheng)在(zai)需(xu)(xu)要(yao)將(jiang)一(yi)些邏(luo)輯相關(guan)的數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)通道進行整合或拆(chai)分時(shi)。圖3-26所示為軟件(jian)平(ping)臺統一(yi)數(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)接口的組成(cheng)。
