在不銹鋼管(guan)漏(lou)磁檢測過程中，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)放大電路
磁(ci)(ci)敏感元件將漏磁(ci)(ci)場(chang)信號(hao)轉(zhuan)變為電信號(hao)后(hou)，由(you)于信號(hao)微弱(ruo)且存在噪聲，因此需要進行相應的放大(da)濾波處理。下面介紹一種漏磁(ci)(ci)檢測放大(da)濾波電路。
根據缺(que)陷漏磁信(xin)號(hao)和(he)(he)傳感器(qi)的(de)特(te)性(xing)，信(xin)號(hao)調(diao)理電(dian)路如圖(tu)3-20所示。放(fang)大(da)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)采用TI的(de)TLC2262CP，該芯(xin)片(pian)(pian)(pian)具(ju)有(you)輸入阻抗高(gao)、低(di)噪聲、功耗(hao)小(xiao)的(de)特(te)點，其帶(dai)(dai)寬為100kHz，遠遠滿足對(dui)(dui)(dui)低(di)頻微小(xiao)信(xin)號(hao)的(de)調(diao)理。調(diao)理電(dian)路由2級(ji)運算放(fang)大(da)器(qi)組(zu)成，構成一(yi)(yi)個(ge)(ge)具(ju)有(you)一(yi)(yi)定(ding)放(fang)大(da)倍數的(de)帶(dai)(dai)通濾(lv)波器(qi)。第(di)一(yi)(yi)級(ji)對(dui)(dui)(dui)微小(xiao)信(xin)號(hao)進(jin)行一(yi)(yi)次放(fang)大(da)和(he)(he)低(di)通濾(lv)波，第(di)二(er)級(ji)對(dui)(dui)(dui)信(xin)號(hao)進(jin)行二(er)次放(fang)大(da)和(he)(he)帶(dai)(dai)通濾(lv)波，有(you)效(xiao)地(di)提高(gao)了檢(jian)測信(xin)號(hao)的(de)信(xin)噪比，增加了缺(que)陷的(de)檢(jian)測能力。由于(yu)TLC2262CP采用5V單(dan)電(dian)源工作模式，需要一(yi)(yi)個(ge)(ge)2.5V的(de)基準電(dian)壓，因此(ci)選取(qu)LM336BZ芯(xin)片(pian)(pian)(pian)作為2.5V電(dian)源芯(xin)片(pian)(pian)(pian)，該芯(xin)片(pian)(pian)(pian)功耗(hao)小(xiao)，精度(du)高(gao)，其輸出電(dian)壓接到(dao)TLC2262CP的(de)同(tong)相端(duan)作為2.5V參考電(dian)壓。兩級(ji)電(dian)路之間的(de)耦(ou)合采用極(ji)性(xing)電(dian)容。
圖3-20所示為單(dan)通道信(xin)號處理電路，該(gai)調理電路主要(yao)應用于(yu)感應線圈，并在較低的速度下進行檢(jian)測的工況。在設計漏磁檢(jian)測傳感器濾(lv)波放大(da)電路時主要(yao)考慮以下幾個因素(su)：
（1）傳感器(qi)的(de)(de)原始(shi)電壓或電流輸出(chu)范(fan)(fan)圍 為使(shi)得檢(jian)測信號經(jing)過放(fang)(fang)大(da)后既(ji)能(neng)夠獲(huo)得較高的(de)(de)幅(fu)值又不(bu)至于超(chao)出(chu)采集卡(ka)的(de)(de)輸入范(fan)(fan)圍，必須考慮傳感器(qi)的(de)(de)原始(shi)輸出(chu)幅(fu)值，進(jin)而設(she)計(ji)(ji)(ji)相應(ying)的(de)(de)放(fang)(fang)大(da)倍(bei)數(shu)。傳感器(qi)的(de)(de)原始(shi)信號輸出(chu)幅(fu)值與很多因素有關，如傳感器(qi)的(de)(de)靈敏度、磁化強度、缺陷特性(xing)等，因此在設(she)計(ji)(ji)(ji)漏磁檢(jian)測信號放(fang)(fang)大(da)電路時(shi)，應(ying)該綜合(he)考慮各方面的(de)(de)因素，設(she)計(ji)(ji)(ji)出(chu)合(he)理的(de)(de)放(fang)(fang)大(da)倍(bei)數(shu)。
（2）檢(jian)測(ce)速度(du) 不同(tong)的(de)檢(jian)測(ce)速度(du)產生(sheng)不同(tong)的(de)檢(jian)測(ce)信(xin)(xin)號頻率(lv)，信(xin)(xin)號頻率(lv)又(you)涉及采樣頻率(lv)以及濾(lv)波(bo)(bo)電路(lu)(lu)的(de)截止頻率(lv)。因此，在(zai)設計(ji)漏磁(ci)檢(jian)測(ce)信(xin)(xin)號處理(li)電路(lu)(lu)時(shi)，必(bi)須(xu)保證在(zai)最低和最高檢(jian)測(ce)速度(du)下(xia)，既(ji)能夠滿足采樣定理(li)使原始信(xin)(xin)號不失(shi)真地進入計(ji)算機，又(you)要保證經過濾(lv)波(bo)(bo)電路(lu)(lu)之后，最大限(xian)度(du)地保留缺(que)陷信(xin)(xin)息而濾(lv)去背景噪聲。
（3）鋼管的(de)(de)生產(chan)(chan)工藝 在漏(lou)磁檢測過程(cheng)中，不同生產(chan)(chan)工藝制造的(de)(de)不銹鋼管產(chan)(chan)生的(de)(de)背景(jing)噪(zao)聲信號不同，如鋼管的(de)(de)內(nei)螺旋、青線以及表(biao)面氧化(hua)皮均會產(chan)(chan)生固定(ding)頻率的(de)(de)背景(jing)噪(zao)聲。如果能夠得出背景(jing)噪(zao)聲的(de)(de)規律，在設(she)計濾(lv)波電(dian)路時可針對性地(di)選用合(he)適(shi)的(de)(de)濾(lv)波器并設(she)置相應的(de)(de)截(jie)止頻率，最終獲得較(jiao)好的(de)(de)信噪(zao)比。
漏(lou)磁(ci)檢測(ce)屬(shu)于(yu)弱磁(ci)檢測(ce)，特性良好的(de)(de)放大濾波(bo)(bo)電路(lu)是(shi)實現(xian)高精度檢測(ce)的(de)(de)基礎。在(zai)設計放大濾波(bo)(bo)電路(lu)時，應該綜(zong)合考慮(lv)各方面(mian)的(de)(de)因素(su)，包括傳感器、檢測(ce)速度和工件等，最終設計出(chu)適用于(yu)特定構件和工況的(de)(de)處理(li)電路(lu)。
二、信號采集
采集卡的(de)采集啟動與停(ting)止由鋼管的(de)位置(zhi)決定(ding)，當鋼管管頭(tou)進(jin)入檢測(ce)主機(ji)時，探頭(tou)合攏，
A-D采(cai)(cai)集(ji)卡(ka)(ka)開(kai)始(shi)采(cai)(cai)集(ji)數(shu)據(ju)(ju)；當不銹鋼(gang)管尾端離開(kai)檢測(ce)(ce)主(zhu)機時，探頭張開(kai)，停止采(cai)(cai)集(ji)數(shu)據(ju)(ju)。采(cai)(cai)集(ji)卡(ka)(ka)將檢測(ce)(ce)數(shu)據(ju)(ju)傳輸(shu)給計算機進行數(shu)字信號后處理，采(cai)(cai)集(ji)卡(ka)(ka)與(yu)計算機之間的信號輸(shu)送方式類型很(hen)多，包括(kuo)USB總線、并行總線、串(chuan)行總線和網線等。
（1）基于串(chuan)行(xing)(xing)口(kou)的(de)(de)數據(ju)采(cai)集器(qi)(qi) 基于串(chuan)行(xing)(xing)口(kou)的(de)(de)數據(ju)采(cai)集器(qi)(qi)以串(chuan)行(xing)(xing)A-D芯片為核心，通過外圍(wei)輔助電(dian)路實(shi)現控制A-D采(cai)樣，并通過RS-232標準接(jie)口(kou)與計算機通信(xin)。基于串(chuan)行(xing)(xing)口(kou)的(de)(de)數據(ju)采(cai)集器(qi)(qi)的(de)(de)特(te)點包括(kuo)：裝(zhuang)置(zhi)尺寸較小(xiao)，穩(wen)定性、抗干擾能力強(qiang)，數據(ju)傳輸速(su)率相(xiang)對(dui)較低。
（2）基于并行(xing)口(kou)的(de)(de)數(shu)據采(cai)集器(qi) 基于并行(xing)口(kou)的(de)(de)數(shu)據采(cai)集器(qi)通常是(shi)基于EPP（EnhanceParallel Port增(zeng)強型的(de)(de)并行(xing)口(kou)）協議設計(ji)而成(cheng)的(de)(de)，EPP并行(xing)口(kou)具有8位雙向(xiang)數(shu)據／地(di)址(zhi)端(duan)口(kou)，通過地(di)址(zhi)讀寫的(de)(de)方式來控制(zhi)端(duan)口(kou)地(di)址(zhi)的(de)(de)選擇。基于并行(xing)口(kou)的(de)(de)數(shu)據采(cai)集器(qi)的(de)(de)特點包括：數(shu)據傳(chuan)輸速率高、硬件(jian)設計(ji)與軟件(jian)操(cao)作方便。
（3）基于USB的(de)數據(ju)采集器 USB（串行總(zong)線架(jia)構）是(shi)Intel公司開(kai)發的(de)新一代總(zong)線結(jie)構，使得計算機的(de)沖(chong)突大(da)量減少(shao)且易于改裝。USB的(de)工業標準是(shi)對PC現(xian)有(you)體系結(jie)構的(de)擴充(chong)，USB具(ju)備的(de)特點(dian)包括，終(zhong)端(duan)用(yong)(yong)戶的(de)易用(yong)(yong)性：接(jie)口連接(jie)的(de)單一模型(xing)，電(dian)氣特性與(yu)用(yong)(yong)戶無關和自我檢測外部設(she)(she)備；廣泛的(de)應用(yong)(yong)性：傳輸(shu)速率范(fan)圍大(da)，支(zhi)(zhi)持(chi)同(tong)步／異步傳輸(shu)模式，支(zhi)(zhi)持(chi)多個(ge)設(she)(she)備同(tong)時操作；靈活性：可以選擇(ze)設(she)(she)備的(de)緩(huan)沖(chong)區大(da)小，通過(guo)協(xie)議(yi)對數據(ju)流進行緩(huan)沖(chong)處理；健壯性：協(xie)議(yi)中(zhong)使用(yong)(yong)出錯處理／差錯恢(hui)復機制，支(zhi)(zhi)持(chi)實時熱拔(ba)插(cha)，并可認定有(you)缺(que)陷設(she)(she)備。
根據(ju)(ju)各類數據(ju)(ju)采集器的(de)特點，漏磁檢測系統主要使(shi)用基于USB的(de)數據(ju)(ju)采集器，原因主要有：
1）即插即用(yong)與設備(bei)自檢的特性降低了(le)維護(hu)和使(shi)用(yong)的難度(du)。
2）靈活(huo)開發、易于(yu)擴展(zhan)可以滿(man)足漏磁檢測的(de)各(ge)類應用要(yao)求。
3）由(you)于(yu)漏磁檢(jian)測設備都有小型化的發展趨(qu)勢，系統(tong)經常運(yun)行在筆(bi)記(ji)本(ben)式計算機(ji)上，而(er)筆(bi)記(ji)本(ben)式計算機(ji)的發展趨(qu)勢是不再直接支持串行口和并行口，USB數據采集(ji)器可(ke)以保證系統(tong)軟、硬件接口的廣泛適用性。
4）在小型化的漏磁檢測設備(bei)中，USB數據采(cai)集器不(bu)需(xu)要外接電源(yuan)，方便攜帶(dai)使用(yong)也是一個重(zhong)要的因素。
5）目前主流USB設備都(dou)支持USB2.0版(ban)本，其(qi)具有更(geng)多的(de)特性，如接(jie)口傳輸速率(lv)最高可達480MB／s，是串口的(de)4000多倍，有利于應用擴(kuo)展需要。
根據采樣定理，在進行(xing)模擬／數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)的(de)轉換(huan)過程中(zhong)(zhong)，采樣頻(pin)率(lv)應大于信(xin)號(hao)最(zui)高頻(pin)率(lv)的(de)2倍(bei)，一(yi)般實(shi)際應用中(zhong)(zhong)保證采樣頻(pin)率(lv)為信(xin)號(hao)最(zui)高頻(pin)率(lv)的(de)5～10倍(bei)。
在(zai)不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)漏磁(ci)檢測過(guo)程中(zhong)，有(you)兩(liang)種(zhong)(zhong)信(xin)號(hao)采(cai)(cai)(cai)樣(yang)方(fang)式，一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)是(shi)等(deng)時(shi)間(jian)(jian)采(cai)(cai)(cai)樣(yang)，另一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)是(shi)等(deng)空間(jian)(jian)采(cai)(cai)(cai)樣(yang)。等(deng)時(shi)間(jian)(jian)采(cai)(cai)(cai)樣(yang)，也即每隔相(xiang)(xiang)同(tong)的時(shi)間(jian)(jian)間(jian)(jian)隔進(jin)行一(yi)(yi)次(ci)信(xin)號(hao)采(cai)(cai)(cai)集(ji)，時(shi)間(jian)(jian)間(jian)(jian)隔為采(cai)(cai)(cai)樣(yang)周(zhou)期(qi)。當采(cai)(cai)(cai)用等(deng)時(shi)間(jian)(jian)采(cai)(cai)(cai)樣(yang)方(fang)式時(shi)，一(yi)(yi)旦(dan)采(cai)(cai)(cai)集(ji)卡開始采(cai)(cai)(cai)集(ji)信(xin)號(hao)，無(wu)論鋼(gang)管(guan)在(zai)何處(chu)位置或者運行速(su)度(du)如何變(bian)化，信(xin)號(hao)系(xi)統將(jiang)一(yi)(yi)直按照相(xiang)(xiang)同(tong)的采(cai)(cai)(cai)樣(yang)周(zhou)期(qi)采(cai)(cai)(cai)集(ji)信(xin)號(hao)。此種(zhong)(zhong)方(fang)式控(kong)制比較簡(jian)單，成(cheng)本較低。然而(er)，當鋼(gang)管(guan)在(zai)運行過(guo)程中(zhong)速(su)度(du)發生變(bian)化時(shi)，采(cai)(cai)(cai)樣(yang)點數與(yu)鋼(gang)管(guan)長度(du)之間(jian)(jian)無(wu)法形成(cheng)良(liang)好的對應關(guan)系(xi)，從(cong)而(er)會(hui)降(jiang)低缺陷定位精度(du)。
等(deng)空(kong)間采(cai)(cai)樣(yang)，也就是每隔(ge)相同(tong)的(de)空(kong)間距離進(jin)(jin)行一(yi)(yi)(yi)次(ci)信號(hao)(hao)采(cai)(cai)集(ji)。根據(ju)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)漏(lou)磁(ci)檢(jian)測精度和(he)分辨(bian)率要(yao)(yao)求，一(yi)(yi)(yi)般在(zai)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)表面每間隔(ge)0.5mm需要(yao)(yao)進(jin)(jin)行一(yi)(yi)(yi)次(ci)信號(hao)(hao)采(cai)(cai)集(ji)。等(deng)空(kong)間采(cai)(cai)樣(yang)的(de)信號(hao)(hao)采(cai)(cai)集(ji)控制與鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)位置(zhi)有關，假如鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)在(zai)前(qian)進(jin)(jin)過(guo)程中由(you)于(yu)(yu)機械(xie)問題突然停(ting)止(zhi)，那信號(hao)(hao)系(xi)統也停(ting)止(zhi)采(cai)(cai)集(ji)。等(deng)空(kong)間采(cai)(cai)樣(yang)可(ke)(ke)以保證(zheng)采(cai)(cai)樣(yang)點數與鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)長度形成一(yi)(yi)(yi)致的(de)對應關系(xi)，可(ke)(ke)實現對缺陷的(de)精確(que)定位。為實現等(deng)空(kong)間采(cai)(cai)樣(yang)，鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)漏(lou)磁(ci)檢(jian)測系(xi)統需要(yao)(yao)配置(zhi)一(yi)(yi)(yi)個歷程編碼輪，用于(yu)(yu)監測鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)的(de)位置(zhi)并輸出脈沖，以控制信號(hao)(hao)采(cai)(cai)集(ji)，結(jie)構相對復雜。圖3-21所(suo)示為漏(lou)磁(ci)檢(jian)測信號(hao)(hao)采(cai)(cai)集(ji)流程。
不銹鋼(gang)管自動化漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)中，A-D采(cai)(cai)集(ji)(ji)卡(ka)(ka)的(de)(de)(de)各(ge)項性能指(zhi)標參數(shu)要(yao)求較高(gao)。首先，多(duo)通道(dao)檢(jian)(jian)測(ce)是(shi)實現(xian)(xian)高(gao)速(su)高(gao)精度(du)檢(jian)(jian)測(ce)的(de)(de)(de)基礎。一(yi)方(fang)面(mian)(mian)，檢(jian)(jian)測(ce)速(su)度(du)要(yao)求越(yue)快，通道(dao)數(shu)必須(xu)相應增(zeng)加(jia)才能滿足檢(jian)(jian)測(ce)覆蓋率的(de)(de)(de)要(yao)求；另一(yi)方(fang)面(mian)(mian)，多(duo)通道(dao)冗余檢(jian)(jian)測(ce)是(shi)提高(gao)鋼(gang)管漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)精度(du)的(de)(de)(de)基礎，通道(dao)數(shu)越(yue)多(duo)，獲取的(de)(de)(de)缺(que)陷信息越(yue)多(duo)，進而才能實現(xian)(xian)缺(que)陷的(de)(de)(de)定量檢(jian)(jian)測(ce)。然后，采(cai)(cai)集(ji)(ji)卡(ka)(ka)的(de)(de)(de)采(cai)(cai)樣(yang)(yang)頻(pin)率必須(xu)滿足采(cai)(cai)樣(yang)(yang)定理(li)，才能在(zai)計(ji)算(suan)機中復(fu)原(yuan)原(yuan)始漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)信號(hao)的(de)(de)(de)波形特征(zheng)。漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)原(yuan)始電信號(hao)頻(pin)率與缺(que)陷漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)場分布(bu)以及鋼(gang)管運(yun)行速(su)度(du)有關，因此，在(zai)設計(ji)采(cai)(cai)集(ji)(ji)卡(ka)(ka)的(de)(de)(de)采(cai)(cai)樣(yang)(yang)頻(pin)率時，必須(xu)以最高(gao)運(yun)行速(su)度(du)作為(wei)設計(ji)基準。此外，A-D轉換精度(du)也是(shi)采(cai)(cai)集(ji)(ji)卡(ka)(ka)的(de)(de)(de)一(yi)個重(zhong)要(yao)指(zhi)標，精度(du)越(yue)高(gao)，數(shu)字信號(hao)就越(yue)能夠逼近原(yuan)始模擬信號(hao)波形。下面(mian)(mian)給出(chu)鋼(gang)管漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)(jian)測(ce)系統常用(yong)的(de)(de)(de)采(cai)(cai)集(ji)(ji)卡(ka)(ka)性能參數(shu)，見表3-2。
圖3-22所(suo)示為采(cai)集(ji)卡內部結構，模擬量信號通過(guo)多(duo)路開關與A-D轉(zhuan)換(huan)器轉(zhuan)為數字信號，并通過(guo)光柵隔(ge)離(li)經高(gao)速FIFO以及USB總線(xian)之后進(jin)入計算機進(jin)行相關數字信號處理。
三、軟件平臺信息流控制(zhi)
軟件平臺信息流(liu)控制(zhi)的主(zhu)要內容(rong)包括：信號(hao)采集實時反饋和網絡交(jiao)互(hu)流(liu)程(cheng)與應用層協議。
（1）信號采集實時反饋
信號(hao)(hao)采集(ji)過(guo)程(cheng)中經常(chang)需(xu)要對(dui)檢測信號(hao)(hao)判(pan)斷出的缺(que)陷給予外部設備反饋(kui)輸(shu)出，這個反饋(kui)輸(shu)出一般將與缺(que)陷的位置相對(dui)應。這個過(guo)程(cheng)如果(guo)在(zai)服務(wu)器(qi)端(duan)(duan)完成(cheng)，由于網絡延時(shi)和服務(wu)器(qi)端(duan)(duan)處理延時(shi)將導(dao)致反饋(kui)輸(shu)出不(bu)夠及時(shi)，缺(que)陷位置的確定(ding)也將受到影(ying)響(xiang)。因此，信號(hao)(hao)采集(ji)過(guo)程(cheng)中一般在(zai)客戶端(duan)(duan)對(dui)檢測信號(hao)(hao)立即進行缺(que)陷判(pan)斷并進行反饋(kui)輸(shu)出，但(dan)反饋(kui)
并不(bu)一定(ding)是即時(shi)輸出的，通(tong)常會經過(guo)一個固定(ding)延時(shi)后輸出，使(shi)得布(bu)置在檢測設備后面(mian)的噴槍(qiang)能對缺陷(xian)進行精(jing)確標記。常用的延時(shi)方(fang)式一般(ban)有兩種，如圖3-23所示。
軟(ruan)件(jian)(jian)延(yan)(yan)時(shi)(shi)是在客戶端(duan)軟(ruan)件(jian)(jian)中設計一個軟(ruan)件(jian)(jian)延(yan)(yan)時(shi)(shi)器(qi)。它可以接收(shou)一個隊列(lie)的延(yan)(yan)時(shi)(shi)輸(shu)出，并(bing)根(gen)據不同的檢(jian)測(ce)通道(dao)和檢(jian)測(ce)規(gui)格進行不同的延(yan)(yan)時(shi)(shi)。軟(ruan)件(jian)(jian)延(yan)(yan)時(shi)(shi)實現簡單，但(dan)在檢(jian)測(ce)工作過程中明(ming)顯加重(zhong)了(le)客戶端(duan)負擔。
硬(ying)件延(yan)(yan)(yan)時(shi)的(de)核心是一個延(yan)(yan)(yan)時(shi)下(xia)位(wei)機(ji)。延(yan)(yan)(yan)時(shi)下(xia)位(wei)機(ji)也維護一個延(yan)(yan)(yan)時(shi)隊(dui)列(lie)，它接收客戶端經數(shu)據(ju)采集(ji)器(qi)數(shu)字口發出的(de)信號(hao)，包(bao)括規(gui)格信號(hao)、位(wei)置信號(hao)等，經過延(yan)(yan)(yan)時(shi)后向設(she)備輸出。硬(ying)件延(yan)(yan)(yan)時(shi)結構簡單、清晰，但(dan)增加(jia)了(le)系統復(fu)雜性并需(xu)要占用數(shu)據(ju)采集(ji)器(qi)多個數(shu)字接口。
（2）網絡交互流程與應用層(ceng)協議
軟件平臺網絡(luo)交(jiao)互流程(cheng)(cheng)是(shi)實現服(fu)(fu)(fu)(fu)務(wu)器端(duan)(duan)(duan)對采(cai)集系統(tong)整(zheng)體控制、采(cai)集信號傳輸的重要環節，主(zhu)要包括網絡(luo)連(lian)接、終端(duan)(duan)(duan)注(zhu)冊(ce)(ce)、服(fu)(fu)(fu)(fu)務(wu)命令控制、數據傳輸等幾部(bu)分。具體的交(jiao)互流程(cheng)(cheng)是(shi)：服(fu)(fu)(fu)(fu)務(wu)器啟動，開始(shi)監聽網絡(luo)；客戶端(duan)(duan)(duan)啟動，與服(fu)(fu)(fu)(fu)務(wu)器建立(li)TCP連(lian)接；客戶端(duan)(duan)(duan)向(xiang)服(fu)(fu)(fu)(fu)務(wu)器注(zhu)冊(ce)(ce)申請占用通道的范圍；服(fu)(fu)(fu)(fu)務(wu)器向(xiang)客戶端(duan)(duan)(duan)發送(song)更(geng)新參(can)數；服(fu)(fu)(fu)(fu)務(wu)器端(duan)(duan)(duan)發送(song)控制指(zhi)令；客戶端(duan)(duan)(duan)開始(shi)工作，向(xiang)服(fu)(fu)(fu)(fu)務(wu)器端(duan)(duan)(duan)提供數據或其他信息。
另外(wai)，客戶端(duan)在連(lian)接中(zhong)斷(duan)后會定時重連(lian)，系統在關閉(bi)時自動釋放連(lian)接。圖3-24所(suo)(suo)示為信號采集過程(cheng)中(zhong)服務(wu)器與某一個(ge)客戶端(duan)網絡交互流程(cheng)示意圖，假設采集過程(cheng)沒有人工中(zhong)斷(duan)，且(qie)所(suo)(suo)有操(cao)作(zuo)都成(cheng)功返(fan)回。
四、軟件平臺統一數(shu)據接口
軟(ruan)(ruan)件(jian)(jian)平(ping)(ping)(ping)臺統(tong)一數(shu)據接(jie)口(kou)是服(fu)(fu)務器管理(li)所(suo)(suo)有(you)客戶端上傳(chuan)數(shu)據的(de)(de)接(jie)口(kou)，圖(tu)(tu)3-25所(suo)(suo)示(shi)為軟(ruan)(ruan)件(jian)(jian)平(ping)(ping)(ping)臺統(tong)一數(shu)據接(jie)口(kou)的(de)(de)系統(tong)交互示(shi)意圖(tu)(tu)。軟(ruan)(ruan)件(jian)(jian)平(ping)(ping)(ping)臺統(tong)一數(shu)據接(jie)口(kou)接(jie)收客戶端的(de)(de)通(tong)道(dao)范圍注冊，并(bing)根據網絡應(ying)用層(ceng)協議緩存客戶端的(de)(de)檢測數(shu)據。服(fu)(fu)務器程(cheng)序首先處(chu)理(li)軟(ruan)(ruan)件(jian)(jian)平(ping)(ping)(ping)臺統(tong)一數(shu)據接(jie)口(kou)中(zhong)的(de)(de)數(shu)據，然后進行圖(tu)(tu)形化(hua)顯示(shi)、標(biao)定處(chu)理(li)、壓縮(suo)存儲(chu)以及結果統(tong)計等(deng)工作。
軟件平臺(tai)統一(yi)數據接(jie)口由以下幾(ji)個部分組成：
（1）通(tong)道(dao)注冊器(qi) 負(fu)責客戶(hu)端(duan)通(tong)道(dao)范(fan)圍注冊、管(guan)理以(yi)及數據接收的通(tong)道(dao)校(xiao)驗。
（2）數(shu)(shu)據(ju)過濾(lv)器 負責(ze)客戶端(duan)數(shu)(shu)據(ju)進入服務器前的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)過濾(lv)，如在(zai)等(deng)空間采(cai)樣中，數(shu)(shu)據(ju)過濾(lv)器將實現有效信號的(de)(de)獲(huo)取，以減小數(shu)(shu)據(ju)統(tong)一(yi)接(jie)口的(de)(de)冗余，并方便(bian)數(shu)(shu)據(ju)處理層的(de)(de)二次(ci)處理。
（3）數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)管(guan)(guan)理器 負責對客戶端的(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)按通道緩存(cun)(cun)，一(yi)(yi)(yi)個最簡(jian)單的(de)(de)實(shi)現即是(shi)在(zai)內存(cun)(cun)中使用(yong)一(yi)(yi)(yi)個二維數(shu)(shu)(shu)(shu)組(zu)(zu)(zu)和(he)一(yi)(yi)(yi)個數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)下標數(shu)(shu)(shu)(shu)組(zu)(zu)(zu)。另外(wai)，數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)管(guan)(guan)理器還需(xu)要(yao)管(guan)(guan)理數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)循(xun)(xun)環存(cun)(cun)儲(chu)和(he)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)調度(du)(du)。數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)循(xun)(xun)環存(cun)(cun)儲(chu)一(yi)(yi)(yi)般發生(sheng)在(zai)一(yi)(yi)(yi)次檢測數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)已達到(dao)軟件(jian)平臺(tai)指定數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)長度(du)(du)的(de)(de)最大值時(shi)(shi)，數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)管(guan)(guan)理器根據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)工作模(mo)式和(he)狀態決(jue)定停止數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)采集或清空數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)緩存(cun)(cun)。數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)調度(du)(du)發生(sheng)在(zai)需(xu)要(yao)將一(yi)(yi)(yi)些邏輯相(xiang)關的(de)(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)通道進行整合或拆分時(shi)(shi)。圖3-26所示為軟件(jian)平臺(tai)統一(yi)(yi)(yi)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)接口的(de)(de)組(zu)(zu)(zu)成。
