在不銹(xiu)鋼管漏磁檢測過程中，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(lv)波放大電(dian)路
磁(ci)敏(min)感元件(jian)將漏(lou)磁(ci)場(chang)信號(hao)轉變(bian)為(wei)電(dian)信號(hao)后，由于信號(hao)微弱且存在噪聲，因此需要(yao)進(jin)行(xing)相應的放(fang)大(da)濾(lv)波(bo)處理。下面介紹(shao)一種漏(lou)磁(ci)檢(jian)測放(fang)大(da)濾(lv)波(bo)電(dian)路。
根據缺陷漏磁信(xin)號(hao)和(he)傳感器(qi)的特性(xing)(xing)，信(xin)號(hao)調理(li)(li)電(dian)路(lu)如圖3-20所示。放大芯(xin)片(pian)(pian)采(cai)用TI的TLC2262CP，該芯(xin)片(pian)(pian)具有(you)輸入(ru)阻(zu)抗高(gao)、低(di)(di)噪(zao)聲、功(gong)耗(hao)(hao)小的特點，其帶寬為(wei)100kHz，遠(yuan)遠(yuan)滿足對(dui)低(di)(di)頻微小信(xin)號(hao)的調理(li)(li)。調理(li)(li)電(dian)路(lu)由(you)2級(ji)運(yun)算放大器(qi)組成，構成一(yi)個具有(you)一(yi)定(ding)放大倍(bei)數的帶通(tong)(tong)濾(lv)波器(qi)。第(di)一(yi)級(ji)對(dui)微小信(xin)號(hao)進行(xing)一(yi)次放大和(he)低(di)(di)通(tong)(tong)濾(lv)波，第(di)二級(ji)對(dui)信(xin)號(hao)進行(xing)二次放大和(he)帶通(tong)(tong)濾(lv)波，有(you)效地提高(gao)了檢(jian)測(ce)信(xin)號(hao)的信(xin)噪(zao)比，增加了缺陷的檢(jian)測(ce)能(neng)力。由(you)于TLC2262CP采(cai)用5V單(dan)電(dian)源(yuan)工作模(mo)式，需要(yao)一(yi)個2.5V的基(ji)準(zhun)電(dian)壓(ya)，因(yin)此選取LM336BZ芯(xin)片(pian)(pian)作為(wei)2.5V電(dian)源(yuan)芯(xin)片(pian)(pian)，該芯(xin)片(pian)(pian)功(gong)耗(hao)(hao)小，精(jing)度高(gao)，其輸出電(dian)壓(ya)接到(dao)TLC2262CP的同相端作為(wei)2.5V參考電(dian)壓(ya)。兩級(ji)電(dian)路(lu)之間的耦合采(cai)用極性(xing)(xing)電(dian)容(rong)。
圖3-20所示為單通道信號處理電(dian)路，該調理電(dian)路主要應(ying)用于感(gan)應(ying)線圈，并在較低的速度下進(jin)行檢(jian)測的工況。在設計漏磁檢(jian)測傳(chuan)感(gan)器濾波(bo)放大電(dian)路時主要考慮以下幾個因素：
（1）傳感(gan)(gan)器的(de)(de)原(yuan)始(shi)電壓或電流輸(shu)出(chu)范圍 為使(shi)得檢測信號(hao)經(jing)過放(fang)(fang)大(da)后既能夠獲(huo)得較高的(de)(de)幅值(zhi)又不至于超出(chu)采集卡的(de)(de)輸(shu)入(ru)范圍，必須考慮(lv)傳感(gan)(gan)器的(de)(de)原(yuan)始(shi)輸(shu)出(chu)幅值(zhi)，進而設計相應(ying)的(de)(de)放(fang)(fang)大(da)倍數(shu)。傳感(gan)(gan)器的(de)(de)原(yuan)始(shi)信號(hao)輸(shu)出(chu)幅值(zhi)與很(hen)多因素(su)有關，如傳感(gan)(gan)器的(de)(de)靈敏度(du)、磁(ci)化強度(du)、缺(que)陷特性等，因此在設計漏磁(ci)檢測信號(hao)放(fang)(fang)大(da)電路(lu)時，應(ying)該綜(zong)合考慮(lv)各(ge)方面的(de)(de)因素(su)，設計出(chu)合理的(de)(de)放(fang)(fang)大(da)倍數(shu)。
（2）檢(jian)(jian)測(ce)速度(du) 不同的檢(jian)(jian)測(ce)速度(du)產生不同的檢(jian)(jian)測(ce)信(xin)號(hao)(hao)頻率(lv)(lv)，信(xin)號(hao)(hao)頻率(lv)(lv)又涉(she)及采樣頻率(lv)(lv)以及濾波電路(lu)的截止(zhi)頻率(lv)(lv)。因此，在設計(ji)(ji)漏磁檢(jian)(jian)測(ce)信(xin)號(hao)(hao)處理(li)電路(lu)時，必須保證(zheng)在最(zui)低和最(zui)高檢(jian)(jian)測(ce)速度(du)下(xia)，既能夠滿(man)足采樣定理(li)使(shi)原始信(xin)號(hao)(hao)不失真地(di)進入計(ji)(ji)算(suan)機(ji)，又要保證(zheng)經過濾波電路(lu)之后(hou)，最(zui)大限度(du)地(di)保留缺陷(xian)信(xin)息而濾去背景噪(zao)聲。
（3）鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)工藝(yi) 在(zai)(zai)漏(lou)磁檢測過程中，不(bu)同生產(chan)工藝(yi)制造的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)背景噪(zao)聲信(xin)號不(bu)同，如鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)內螺旋、青線(xian)以及表(biao)面氧化皮(pi)均會產(chan)生固(gu)定(ding)頻率的(de)(de)(de)(de)背景噪(zao)聲。如果能夠得(de)出背景噪(zao)聲的(de)(de)(de)(de)規律，在(zai)(zai)設計濾波電路時可針對(dui)性地選(xuan)用合適的(de)(de)(de)(de)濾波器并設置(zhi)相應的(de)(de)(de)(de)截止頻率，最終(zhong)獲得(de)較好的(de)(de)(de)(de)信(xin)噪(zao)比(bi)。
漏磁(ci)檢(jian)測(ce)(ce)屬于弱磁(ci)檢(jian)測(ce)(ce)，特性良(liang)好(hao)的(de)放(fang)大濾波電路是實現高精度檢(jian)測(ce)(ce)的(de)基礎。在設(she)(she)計放(fang)大濾波電路時，應該綜合考(kao)慮各方面的(de)因素，包括傳感(gan)器、檢(jian)測(ce)(ce)速度和工件(jian)等，最終設(she)(she)計出(chu)適用(yong)于特定構件(jian)和工況的(de)處理電路。
二、信號(hao)采(cai)集
采集卡的(de)采集啟動與停(ting)止由(you)鋼管的(de)位置(zhi)決定，當鋼管管頭(tou)(tou)進入檢(jian)測主機(ji)時，探頭(tou)(tou)合攏，
A-D采(cai)集卡(ka)(ka)開(kai)始采(cai)集數據(ju)；當不銹鋼管尾端離開(kai)檢測主機(ji)時，探(tan)頭張開(kai)，停止采(cai)集數據(ju)。采(cai)集卡(ka)(ka)將(jiang)檢測數據(ju)傳(chuan)輸給計算機(ji)進(jin)行數字信(xin)號后處理，采(cai)集卡(ka)(ka)與計算機(ji)之間的(de)信(xin)號輸送方式類(lei)型很(hen)多，包括(kuo)USB總(zong)線(xian)(xian)、并行總(zong)線(xian)(xian)、串行總(zong)線(xian)(xian)和網線(xian)(xian)等。
（1）基(ji)于串(chuan)行(xing)口的數(shu)(shu)據(ju)采(cai)集器 基(ji)于串(chuan)行(xing)口的數(shu)(shu)據(ju)采(cai)集器以串(chuan)行(xing)A-D芯片為核心，通(tong)(tong)過外圍輔助電路(lu)實(shi)現控制A-D采(cai)樣(yang)，并通(tong)(tong)過RS-232標準接口與計算(suan)機通(tong)(tong)信。基(ji)于串(chuan)行(xing)口的數(shu)(shu)據(ju)采(cai)集器的特點(dian)包括(kuo)：裝置尺寸較(jiao)小，穩定性、抗(kang)干擾能力(li)強，數(shu)(shu)據(ju)傳(chuan)輸速率(lv)相(xiang)對較(jiao)低(di)。
（2）基(ji)(ji)(ji)于并(bing)行(xing)口(kou)(kou)的數據(ju)采集(ji)(ji)(ji)器(qi) 基(ji)(ji)(ji)于并(bing)行(xing)口(kou)(kou)的數據(ju)采集(ji)(ji)(ji)器(qi)通常是基(ji)(ji)(ji)于EPP（EnhanceParallel Port增強型的并(bing)行(xing)口(kou)(kou)）協(xie)議設計而成的，EPP并(bing)行(xing)口(kou)(kou)具有8位(wei)雙向數據(ju)／地(di)址(zhi)端口(kou)(kou)，通過地(di)址(zhi)讀寫的方式來(lai)控(kong)制(zhi)端口(kou)(kou)地(di)址(zhi)的選擇。基(ji)(ji)(ji)于并(bing)行(xing)口(kou)(kou)的數據(ju)采集(ji)(ji)(ji)器(qi)的特點包括：數據(ju)傳輸速率高、硬件設計與軟件操作方便。
（3）基于USB的(de)(de)數(shu)據采集器 USB（串行總(zong)線架(jia)構(gou)）是Intel公司(si)開(kai)發的(de)(de)新一代總(zong)線結構(gou)，使得計算機(ji)的(de)(de)沖(chong)突(tu)大量減少且易(yi)于改(gai)裝。USB的(de)(de)工業(ye)標準是對PC現有(you)體系(xi)結構(gou)的(de)(de)擴充(chong)，USB具備的(de)(de)特點(dian)包括，終端用(yong)戶(hu)(hu)的(de)(de)易(yi)用(yong)性：接口(kou)連接的(de)(de)單一模型，電氣特性與用(yong)戶(hu)(hu)無關和(he)自我檢測外部設(she)備；廣泛的(de)(de)應用(yong)性：傳輸(shu)速率范圍大，支(zhi)持同步／異步傳輸(shu)模式(shi)，支(zhi)持多個(ge)設(she)備同時操(cao)作(zuo)；靈活(huo)性：可(ke)(ke)以(yi)選擇設(she)備的(de)(de)緩沖(chong)區(qu)大小，通過協議對數(shu)據流進(jin)行緩沖(chong)處理(li)；健壯性：協議中(zhong)使用(yong)出錯處理(li)／差錯恢復機(ji)制，支(zhi)持實時熱拔(ba)插，并可(ke)(ke)認定有(you)缺陷設(she)備。
根據(ju)(ju)各類(lei)數據(ju)(ju)采(cai)集器(qi)的特點，漏磁(ci)檢(jian)測系統主要(yao)使用基于USB的數據(ju)(ju)采(cai)集器(qi)，原因主要(yao)有：
1）即插即用與(yu)設備(bei)自檢的特性降低了(le)維(wei)護和使用的難度(du)。
2）靈活(huo)開(kai)發、易于擴展可以滿(man)足漏磁檢測的各(ge)類應(ying)用(yong)要(yao)求。
3）由(you)于漏磁(ci)檢測設備都(dou)有小型(xing)化的發(fa)展(zhan)趨勢，系統(tong)經常運行在筆(bi)記(ji)本(ben)(ben)式計算機(ji)上，而筆(bi)記(ji)本(ben)(ben)式計算機(ji)的發(fa)展(zhan)趨勢是不再(zai)直(zhi)接(jie)支持串(chuan)行口和并行口，USB數據采(cai)集器(qi)可以保(bao)證系統(tong)軟、硬件接(jie)口的廣泛適用性。
4）在(zai)小型(xing)化的漏磁檢測設備中，USB數(shu)據采集器不需要外接電源，方便攜帶使用也(ye)是一個重要的因素。
5）目前主流USB設備都支持USB2.0版本，其具有更(geng)多的特性，如(ru)接口傳輸(shu)速率最高可(ke)達480MB／s，是串口的4000多倍，有利于應用擴(kuo)展需(xu)要(yao)。
根(gen)據采(cai)樣定(ding)理，在進行模擬／數字(zi)信號(hao)(hao)的(de)(de)轉換(huan)過程中(zhong)，采(cai)樣頻(pin)率(lv)應大(da)于信號(hao)(hao)最(zui)高頻(pin)率(lv)的(de)(de)2倍，一般(ban)實(shi)際應用中(zhong)保證采(cai)樣頻(pin)率(lv)為信號(hao)(hao)最(zui)高頻(pin)率(lv)的(de)(de)5～10倍。
在不銹鋼管(guan)漏磁檢測過(guo)程中(zhong)，有兩種信(xin)號(hao)(hao)采(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)方式(shi)，一(yi)種是(shi)等(deng)時(shi)間(jian)采(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)，另(ling)一(yi)種是(shi)等(deng)空間(jian)采(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)。等(deng)時(shi)間(jian)采(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)，也即每隔相同(tong)的時(shi)間(jian)間(jian)隔進行(xing)一(yi)次信(xin)號(hao)(hao)采(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)，時(shi)間(jian)間(jian)隔為(wei)采(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)周(zhou)期(qi)。當采(cai)(cai)(cai)(cai)用等(deng)時(shi)間(jian)采(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)方式(shi)時(shi)，一(yi)旦采(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)卡開始采(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)信(xin)號(hao)(hao)，無(wu)論鋼管(guan)在何(he)處(chu)位置或者運行(xing)速度(du)如何(he)變化，信(xin)號(hao)(hao)系統將(jiang)一(yi)直(zhi)按照相同(tong)的采(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)周(zhou)期(qi)采(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)信(xin)號(hao)(hao)。此種方式(shi)控制比(bi)較簡單，成本較低(di)。然(ran)而(er)，當鋼管(guan)在運行(xing)過(guo)程中(zhong)速度(du)發生(sheng)變化時(shi)，采(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)點數與鋼管(guan)長度(du)之間(jian)無(wu)法(fa)形(xing)成良(liang)好的對應關系，從(cong)而(er)會降低(di)缺陷定位精(jing)度(du)。
等空(kong)間(jian)采(cai)(cai)樣(yang)，也就是每隔相(xiang)同(tong)的(de)(de)空(kong)間(jian)距離進行一(yi)次信號采(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)。根(gen)據鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)漏(lou)磁檢測(ce)精度和分辨率要(yao)求，一(yi)般在鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)表面每間(jian)隔0.5mm需要(yao)進行一(yi)次信號采(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)。等空(kong)間(jian)采(cai)(cai)樣(yang)的(de)(de)信號采(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)控制(zhi)與鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)位置有關(guan)(guan)，假如鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)在前進過程(cheng)中(zhong)由于(yu)機械問(wen)題突然停止，那(nei)信號系統也停止采(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)。等空(kong)間(jian)采(cai)(cai)樣(yang)可以保(bao)證采(cai)(cai)樣(yang)點(dian)數與鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)長度形(xing)成一(yi)致的(de)(de)對(dui)應(ying)關(guan)(guan)系，可實現(xian)對(dui)缺陷的(de)(de)精確定位。為實現(xian)等空(kong)間(jian)采(cai)(cai)樣(yang)，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)漏(lou)磁檢測(ce)系統需要(yao)配(pei)置一(yi)個(ge)歷程(cheng)編碼(ma)輪，用(yong)于(yu)監(jian)測(ce)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)位置并輸出脈沖，以控制(zhi)信號采(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)，結構相(xiang)對(dui)復雜。圖3-21所示為漏(lou)磁檢測(ce)信號采(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)流程(cheng)。
不銹鋼(gang)管自動化漏(lou)磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)中(zhong)，A-D采(cai)集(ji)卡(ka)(ka)的(de)(de)(de)(de)各項性(xing)能(neng)(neng)指(zhi)標(biao)參數(shu)要求較高(gao)。首先，多(duo)通(tong)道檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)是(shi)實(shi)現高(gao)速高(gao)精度(du)(du)(du)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)基礎(chu)。一(yi)方(fang)面(mian)，檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)速度(du)(du)(du)要求越(yue)(yue)(yue)快，通(tong)道數(shu)必(bi)(bi)須(xu)相應增加才能(neng)(neng)滿足(zu)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)覆蓋率的(de)(de)(de)(de)要求；另一(yi)方(fang)面(mian)，多(duo)通(tong)道冗余檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)是(shi)提高(gao)鋼(gang)管漏(lou)磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)精度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)基礎(chu)，通(tong)道數(shu)越(yue)(yue)(yue)多(duo)，獲(huo)取的(de)(de)(de)(de)缺陷(xian)信(xin)(xin)息(xi)越(yue)(yue)(yue)多(duo)，進而才能(neng)(neng)實(shi)現缺陷(xian)的(de)(de)(de)(de)定量檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)。然后，采(cai)集(ji)卡(ka)(ka)的(de)(de)(de)(de)采(cai)樣頻率必(bi)(bi)須(xu)滿足(zu)采(cai)樣定理，才能(neng)(neng)在計(ji)算機中(zhong)復原原始漏(lou)磁(ci)信(xin)(xin)號的(de)(de)(de)(de)波(bo)形(xing)特(te)征。漏(lou)磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)原始電信(xin)(xin)號頻率與缺陷(xian)漏(lou)磁(ci)場分布以及鋼(gang)管運(yun)行速度(du)(du)(du)有關，因(yin)此(ci)，在設計(ji)采(cai)集(ji)卡(ka)(ka)的(de)(de)(de)(de)采(cai)樣頻率時，必(bi)(bi)須(xu)以最高(gao)運(yun)行速度(du)(du)(du)作為設計(ji)基準。此(ci)外，A-D轉換精度(du)(du)(du)也是(shi)采(cai)集(ji)卡(ka)(ka)的(de)(de)(de)(de)一(yi)個重要指(zhi)標(biao)，精度(du)(du)(du)越(yue)(yue)(yue)高(gao)，數(shu)字信(xin)(xin)號就越(yue)(yue)(yue)能(neng)(neng)夠逼近原始模擬信(xin)(xin)號波(bo)形(xing)。下面(mian)給出(chu)鋼(gang)管漏(lou)磁(ci)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)系統常用的(de)(de)(de)(de)采(cai)集(ji)卡(ka)(ka)性(xing)能(neng)(neng)參數(shu)，見表3-2。
圖3-22所示為(wei)采集(ji)卡內(nei)部結構，模擬量信號通過多路開(kai)關與(yu)A-D轉(zhuan)換(huan)器轉(zhuan)為(wei)數字信號，并通過光柵隔離經高速(su)FIFO以(yi)及USB總(zong)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(xi)流控制
軟件平臺信息(xi)流(liu)控制的主要(yao)內容(rong)包括：信號(hao)采(cai)集實(shi)時反饋和網絡交互流(liu)程與應用層協議。
（1）信號(hao)采集實時反饋(kui)
信號采(cai)集過程(cheng)中經常(chang)需要對(dui)檢測(ce)信號判(pan)斷出(chu)的(de)缺陷給予外部設(she)備(bei)反饋輸(shu)(shu)出(chu)，這個反饋輸(shu)(shu)出(chu)一(yi)般將(jiang)與(yu)缺陷的(de)位置相對(dui)應。這個過程(cheng)如果在(zai)服務器端(duan)完成，由于(yu)網(wang)絡(luo)延時和服務器端(duan)處理延時將(jiang)導致反饋輸(shu)(shu)出(chu)不夠及時，缺陷位置的(de)確(que)定也將(jiang)受到影響。因(yin)此，信號采(cai)集過程(cheng)中一(yi)般在(zai)客戶端(duan)對(dui)檢測(ce)信號立(li)即進(jin)行缺陷判(pan)斷并進(jin)行反饋輸(shu)(shu)出(chu)，但反饋
并不一定是即(ji)時(shi)輸(shu)出(chu)的(de)，通(tong)常(chang)會經過一個固定延(yan)時(shi)后輸(shu)出(chu)，使得布置(zhi)在(zai)檢測設備后面的(de)噴槍能對缺陷進行精確標記(ji)。常(chang)用的(de)延(yan)時(shi)方(fang)式一般有兩種(zhong)，如圖3-23所示。
軟件(jian)延(yan)(yan)(yan)時(shi)(shi)是在客(ke)戶(hu)端軟件(jian)中設計一個軟件(jian)延(yan)(yan)(yan)時(shi)(shi)器。它可(ke)以接收(shou)一個隊列的(de)延(yan)(yan)(yan)時(shi)(shi)輸出，并根據不同(tong)的(de)檢(jian)測(ce)(ce)通道和檢(jian)測(ce)(ce)規格進行不同(tong)的(de)延(yan)(yan)(yan)時(shi)(shi)。軟件(jian)延(yan)(yan)(yan)時(shi)(shi)實現簡單，但在檢(jian)測(ce)(ce)工作過程中明顯加(jia)重了客(ke)戶(hu)端負(fu)擔。
硬(ying)件(jian)延(yan)(yan)(yan)時(shi)(shi)的核(he)心是一個延(yan)(yan)(yan)時(shi)(shi)下位(wei)機。延(yan)(yan)(yan)時(shi)(shi)下位(wei)機也維護一個延(yan)(yan)(yan)時(shi)(shi)隊列，它接(jie)收客戶端經(jing)數據(ju)采集器數字口發出的信(xin)號(hao)，包括(kuo)規(gui)格信(xin)號(hao)、位(wei)置(zhi)信(xin)號(hao)等，經(jing)過延(yan)(yan)(yan)時(shi)(shi)后向設備(bei)輸出。硬(ying)件(jian)延(yan)(yan)(yan)時(shi)(shi)結構簡單(dan)、清晰，但增加了系統(tong)復雜(za)性并(bing)需要占用數據(ju)采集器多個數字接(jie)口。
（2）網絡交互流程與應用(yong)層(ceng)協議
軟件平臺網(wang)(wang)絡(luo)(luo)交(jiao)(jiao)互(hu)流(liu)程(cheng)是實現服(fu)(fu)務(wu)器(qi)端(duan)(duan)(duan)(duan)對采集(ji)系統整體控制(zhi)、采集(ji)信號傳(chuan)輸的(de)重要(yao)環節，主(zhu)要(yao)包括網(wang)(wang)絡(luo)(luo)連接(jie)、終(zhong)端(duan)(duan)(duan)(duan)注(zhu)(zhu)冊、服(fu)(fu)務(wu)命(ming)令(ling)控制(zhi)、數據傳(chuan)輸等幾(ji)部分。具體的(de)交(jiao)(jiao)互(hu)流(liu)程(cheng)是：服(fu)(fu)務(wu)器(qi)啟動，開始監聽網(wang)(wang)絡(luo)(luo)；客(ke)戶(hu)端(duan)(duan)(duan)(duan)啟動，與服(fu)(fu)務(wu)器(qi)建立TCP連接(jie)；客(ke)戶(hu)端(duan)(duan)(duan)(duan)向服(fu)(fu)務(wu)器(qi)注(zhu)(zhu)冊申請占用通道的(de)范圍(wei)；服(fu)(fu)務(wu)器(qi)向客(ke)戶(hu)端(duan)(duan)(duan)(duan)發(fa)送更新參數；服(fu)(fu)務(wu)器(qi)端(duan)(duan)(duan)(duan)發(fa)送控制(zhi)指令(ling)；客(ke)戶(hu)端(duan)(duan)(duan)(duan)開始工作，向服(fu)(fu)務(wu)器(qi)端(duan)(duan)(duan)(duan)提供(gong)數據或其(qi)他信息。
另外，客戶端(duan)在(zai)連(lian)接(jie)中(zhong)斷后(hou)會定時(shi)重連(lian)，系統在(zai)關閉(bi)時(shi)自動(dong)釋(shi)放連(lian)接(jie)。圖3-24所(suo)示為(wei)信(xin)號采集(ji)過程(cheng)(cheng)中(zhong)服務器與某一個客戶端(duan)網(wang)絡(luo)交(jiao)互流程(cheng)(cheng)示意(yi)圖，假設采集(ji)過程(cheng)(cheng)沒有(you)人工中(zhong)斷，且所(suo)有(you)操(cao)作都成功返回。
四、軟件平臺統一數據接口(kou)
軟件(jian)(jian)平(ping)(ping)臺統(tong)(tong)(tong)一(yi)數(shu)(shu)據(ju)(ju)接(jie)口(kou)是服務(wu)器(qi)管理(li)所(suo)(suo)有客戶端(duan)(duan)上傳數(shu)(shu)據(ju)(ju)的接(jie)口(kou)，圖(tu)3-25所(suo)(suo)示為軟件(jian)(jian)平(ping)(ping)臺統(tong)(tong)(tong)一(yi)數(shu)(shu)據(ju)(ju)接(jie)口(kou)的系統(tong)(tong)(tong)交互示意圖(tu)。軟件(jian)(jian)平(ping)(ping)臺統(tong)(tong)(tong)一(yi)數(shu)(shu)據(ju)(ju)接(jie)口(kou)接(jie)收客戶端(duan)(duan)的通道范圍注(zhu)冊，并根(gen)據(ju)(ju)網絡應用層協議緩存客戶端(duan)(duan)的檢(jian)測數(shu)(shu)據(ju)(ju)。服務(wu)器(qi)程序首先(xian)處(chu)理(li)軟件(jian)(jian)平(ping)(ping)臺統(tong)(tong)(tong)一(yi)數(shu)(shu)據(ju)(ju)接(jie)口(kou)中的數(shu)(shu)據(ju)(ju)，然后進行圖(tu)形化(hua)顯示、標定處(chu)理(li)、壓縮存儲以及結果統(tong)(tong)(tong)計等(deng)工作(zuo)。
軟件平臺統一數(shu)據(ju)接口由(you)以下(xia)幾個部分組(zu)成：
（1）通(tong)(tong)道(dao)注(zhu)(zhu)冊器(qi) 負責客戶端通(tong)(tong)道(dao)范圍(wei)注(zhu)(zhu)冊、管理以及數據接收的通(tong)(tong)道(dao)校驗。
（2）數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)過(guo)濾(lv)器(qi) 負(fu)責客戶端數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)進入服務器(qi)前的數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)過(guo)濾(lv)，如(ru)在等空間采樣中，數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)過(guo)濾(lv)器(qi)將實現有效信號的獲取，以減小(xiao)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)統一接口的冗(rong)余，并方便數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)處理(li)層的二次處理(li)。
（3）數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)管理(li)(li)器(qi)(qi) 負責(ze)對客戶端(duan)的數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)按通道緩存(cun)，一(yi)(yi)個(ge)最(zui)簡單(dan)的實(shi)現(xian)即是在內存(cun)中使(shi)用一(yi)(yi)個(ge)二維數(shu)(shu)組和一(yi)(yi)個(ge)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)下標數(shu)(shu)組。另外，數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)管理(li)(li)器(qi)(qi)還需(xu)要管理(li)(li)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)循環(huan)存(cun)儲和數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)調(diao)度(du)。數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)循環(huan)存(cun)儲一(yi)(yi)般發生在一(yi)(yi)次(ci)檢測數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)已達到軟(ruan)件(jian)平臺指定數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)長度(du)的最(zui)大值時，數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)管理(li)(li)器(qi)(qi)根據(ju)(ju)(ju)工作模式和狀態(tai)決定停止數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)采集或(huo)清空(kong)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)緩存(cun)。數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)調(diao)度(du)發生在需(xu)要將一(yi)(yi)些邏輯相關(guan)的數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)通道進行整合(he)或(huo)拆分(fen)時。圖(tu)3-26所示為軟(ruan)件(jian)平臺統(tong)一(yi)(yi)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)接口(kou)的組成。
