在不銹鋼(gang)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、濾波放(fang)大電路
磁(ci)敏感元件(jian)將漏(lou)磁(ci)場信(xin)號轉(zhuan)變為電(dian)信(xin)號后，由于信(xin)號微弱且存在噪(zao)聲，因此需要進(jin)行相應的(de)放(fang)大濾波處理。下面介(jie)紹(shao)一種漏(lou)磁(ci)檢測放(fang)大濾波電(dian)路。
根據缺陷(xian)漏磁(ci)信號(hao)和(he)傳感器(qi)的(de)(de)特性(xing)，信號(hao)調理電(dian)路(lu)如圖3-20所示。放(fang)大芯(xin)片(pian)采(cai)用(yong)TI的(de)(de)TLC2262CP，該(gai)芯(xin)片(pian)具有輸入阻(zu)抗高、低(di)噪(zao)聲(sheng)、功耗小(xiao)的(de)(de)特點，其(qi)帶寬為100kHz，遠(yuan)遠(yuan)滿(man)足對(dui)低(di)頻微(wei)小(xiao)信號(hao)的(de)(de)調理。調理電(dian)路(lu)由(you)(you)2級(ji)(ji)運算放(fang)大器(qi)組(zu)成，構成一(yi)個具有一(yi)定放(fang)大倍數的(de)(de)帶通濾波器(qi)。第(di)一(yi)級(ji)(ji)對(dui)微(wei)小(xiao)信號(hao)進行一(yi)次(ci)放(fang)大和(he)低(di)通濾波，第(di)二(er)級(ji)(ji)對(dui)信號(hao)進行二(er)次(ci)放(fang)大和(he)帶通濾波，有效地提高了檢測信號(hao)的(de)(de)信噪(zao)比(bi)，增(zeng)加了缺陷(xian)的(de)(de)檢測能力。由(you)(you)于TLC2262CP采(cai)用(yong)5V單(dan)電(dian)源工作模式，需要一(yi)個2.5V的(de)(de)基準(zhun)電(dian)壓，因此(ci)選取LM336BZ芯(xin)片(pian)作為2.5V電(dian)源芯(xin)片(pian)，該(gai)芯(xin)片(pian)功耗小(xiao)，精度高，其(qi)輸出電(dian)壓接(jie)到TLC2262CP的(de)(de)同相端作為2.5V參考電(dian)壓。兩級(ji)(ji)電(dian)路(lu)之間的(de)(de)耦合采(cai)用(yong)極性(xing)電(dian)容。
圖3-20所示為單(dan)通道信號處理(li)電路，該調理(li)電路主要應用于感應線圈(quan)，并在較低的速度下(xia)(xia)進行(xing)檢測(ce)的工(gong)況。在設計漏(lou)磁(ci)檢測(ce)傳感器濾(lv)波(bo)放大電路時主要考慮以下(xia)(xia)幾(ji)個因素：
（1）傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)(de)原(yuan)始(shi)(shi)電(dian)(dian)壓(ya)或(huo)電(dian)(dian)流輸出范圍(wei) 為使(shi)得檢測(ce)(ce)信(xin)號經過放大后既能夠獲得較高(gao)的(de)(de)(de)幅值(zhi)又不至于(yu)超(chao)出采(cai)集卡的(de)(de)(de)輸入范圍(wei)，必須考(kao)慮傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)(de)原(yuan)始(shi)(shi)輸出幅值(zhi)，進(jin)而設(she)計相應(ying)的(de)(de)(de)放大倍(bei)數。傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)(de)原(yuan)始(shi)(shi)信(xin)號輸出幅值(zhi)與很多因(yin)(yin)(yin)素有(you)關，如傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)的(de)(de)(de)靈敏度(du)、磁化強度(du)、缺陷特性等，因(yin)(yin)(yin)此在設(she)計漏磁檢測(ce)(ce)信(xin)號放大電(dian)(dian)路時，應(ying)該綜合(he)考(kao)慮各(ge)方面(mian)的(de)(de)(de)因(yin)(yin)(yin)素，設(she)計出合(he)理(li)的(de)(de)(de)放大倍(bei)數。
（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)(xin)(xin)(xin)號(hao)頻(pin)率，信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)頻(pin)率又涉及采樣(yang)頻(pin)率以及濾波(bo)電(dian)路(lu)(lu)的截止頻(pin)率。因此，在(zai)設計(ji)漏磁檢(jian)(jian)測(ce)信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)處理電(dian)路(lu)(lu)時，必須保(bao)證(zheng)在(zai)最(zui)低和最(zui)高檢(jian)(jian)測(ce)速度(du)下，既(ji)能夠滿足(zu)采樣(yang)定理使(shi)原(yuan)始信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)不失真地(di)(di)進入(ru)計(ji)算機，又要保(bao)證(zheng)經過濾波(bo)電(dian)路(lu)(lu)之后，最(zui)大限度(du)地(di)(di)保(bao)留缺(que)陷信(xin)(xin)(xin)(xin)息而(er)濾去背(bei)景噪聲(sheng)。
（3）鋼管(guan)的生產工(gong)(gong)藝 在(zai)漏磁(ci)檢測過程中，不(bu)同生產工(gong)(gong)藝制(zhi)造的不(bu)銹鋼管(guan)產生的背(bei)景(jing)噪(zao)聲信號不(bu)同，如鋼管(guan)的內(nei)螺旋、青線以及表面氧(yang)化皮均會產生固定頻率的背(bei)景(jing)噪(zao)聲。如果能夠得(de)出背(bei)景(jing)噪(zao)聲的規律，在(zai)設計濾波電路時(shi)可(ke)針對性地選用合適的濾波器并設置相應的截止頻率，最終(zhong)獲得(de)較好的信噪(zao)比。
漏磁檢(jian)測(ce)屬(shu)于弱(ruo)磁檢(jian)測(ce)，特性(xing)良好(hao)的放大(da)濾(lv)波電路(lu)是(shi)實現(xian)高精(jing)度檢(jian)測(ce)的基礎。在設(she)計放大(da)濾(lv)波電路(lu)時(shi)，應該(gai)綜合考(kao)慮各方面的因(yin)素，包括傳感(gan)器、檢(jian)測(ce)速度和工(gong)件等，最終設(she)計出(chu)適用(yong)于特定構件和工(gong)況(kuang)的處(chu)理電路(lu)。
二、信號(hao)采集
采集卡的采集啟動(dong)與停止由(you)鋼管的位(wei)置決定(ding)，當鋼管管頭(tou)進入檢測主機時(shi)，探(tan)頭(tou)合攏，
A-D采(cai)集卡開(kai)始(shi)采(cai)集數(shu)據；當不銹鋼管尾端離(li)開(kai)檢測(ce)主機時，探頭張開(kai)，停止采(cai)集數(shu)據。采(cai)集卡將檢測(ce)數(shu)據傳輸(shu)給計算機進行(xing)(xing)數(shu)字(zi)信(xin)(xin)號(hao)后處理，采(cai)集卡與計算機之間的(de)信(xin)(xin)號(hao)輸(shu)送方(fang)式類(lei)型(xing)很多(duo)，包(bao)括(kuo)USB總線(xian)、并(bing)行(xing)(xing)總線(xian)、串行(xing)(xing)總線(xian)和網(wang)線(xian)等(deng)。
（1）基于(yu)串(chuan)行(xing)口的數(shu)(shu)據采(cai)集器(qi)(qi) 基于(yu)串(chuan)行(xing)口的數(shu)(shu)據采(cai)集器(qi)(qi)以串(chuan)行(xing)A-D芯片為核(he)心，通過(guo)外圍(wei)輔(fu)助電路實現控(kong)制A-D采(cai)樣，并(bing)通過(guo)RS-232標準(zhun)接口與計算(suan)機(ji)通信。基于(yu)串(chuan)行(xing)口的數(shu)(shu)據采(cai)集器(qi)(qi)的特(te)點包括：裝(zhuang)置尺(chi)寸(cun)較小，穩(wen)定性、抗干擾能力強，數(shu)(shu)據傳(chuan)輸速(su)率相對較低。
（2）基于(yu)(yu)并行(xing)口(kou)(kou)(kou)的(de)數(shu)據(ju)采(cai)集器(qi) 基于(yu)(yu)并行(xing)口(kou)(kou)(kou)的(de)數(shu)據(ju)采(cai)集器(qi)通常是(shi)基于(yu)(yu)EPP（EnhanceParallel Port增強(qiang)型(xing)的(de)并行(xing)口(kou)(kou)(kou)）協議設計(ji)而(er)成的(de)，EPP并行(xing)口(kou)(kou)(kou)具有(you)8位(wei)雙向數(shu)據(ju)／地址(zhi)(zhi)(zhi)端口(kou)(kou)(kou)，通過地址(zhi)(zhi)(zhi)讀寫的(de)方式來(lai)控制端口(kou)(kou)(kou)地址(zhi)(zhi)(zhi)的(de)選擇(ze)。基于(yu)(yu)并行(xing)口(kou)(kou)(kou)的(de)數(shu)據(ju)采(cai)集器(qi)的(de)特點包括：數(shu)據(ju)傳輸速率高、硬件設計(ji)與軟件操作方便(bian)。
（3）基于USB的(de)數據采(cai)集器 USB（串行(xing)總線架構(gou)）是Intel公司(si)開發(fa)的(de)新一代(dai)總線結(jie)構(gou)，使得計算機的(de)沖(chong)(chong)突大量減少且(qie)易于改裝。USB的(de)工業標準是對(dui)PC現(xian)有(you)體系(xi)結(jie)構(gou)的(de)擴充，USB具備(bei)的(de)特(te)點包括，終(zhong)端用(yong)戶的(de)易用(yong)性(xing)(xing)：接口連接的(de)單一模(mo)型(xing)，電氣特(te)性(xing)(xing)與用(yong)戶無關和自我檢測外部設備(bei)；廣泛的(de)應用(yong)性(xing)(xing)：傳輸速率范圍大，支(zhi)持(chi)同步／異步傳輸模(mo)式，支(zhi)持(chi)多個設備(bei)同時(shi)操(cao)作；靈活性(xing)(xing)：可以選擇(ze)設備(bei)的(de)緩(huan)沖(chong)(chong)區大小，通過協議對(dui)數據流進行(xing)緩(huan)沖(chong)(chong)處理；健(jian)壯(zhuang)性(xing)(xing)：協議中使用(yong)出(chu)錯處理／差錯恢復機制(zhi)，支(zhi)持(chi)實時(shi)熱拔插(cha)，并可認定有(you)缺陷設備(bei)。
根據(ju)各類數(shu)據(ju)采集器的特點，漏磁(ci)檢測(ce)系統主要使用基于USB的數(shu)據(ju)采集器，原因主要有：
1）即(ji)插即(ji)用與(yu)設備自檢的特性降低了維護和使用的難度。
2）靈活開發、易(yi)于擴展可(ke)以滿(man)足漏(lou)磁(ci)檢(jian)測的各類應用要求。
3）由于漏(lou)磁(ci)檢測(ce)設(she)備都(dou)有小型化的(de)(de)發(fa)展趨勢(shi)，系統(tong)經常(chang)運(yun)行(xing)在筆記本(ben)(ben)式計算(suan)機上，而筆記本(ben)(ben)式計算(suan)機的(de)(de)發(fa)展趨勢(shi)是不(bu)再直接支持串(chuan)行(xing)口(kou)和并行(xing)口(kou)，USB數(shu)據采(cai)集器可以保(bao)證(zheng)系統(tong)軟、硬(ying)件(jian)接口(kou)的(de)(de)廣泛適用(yong)性。
4）在小型(xing)化的漏(lou)磁檢(jian)測設備中，USB數據(ju)采集器不需要外接(jie)電源，方便攜帶使用也是(shi)一(yi)個重要的因素。
5）目前主(zhu)流USB設備都支持USB2.0版本，其具有更多的特性，如(ru)接口傳輸速率最(zui)高可達480MB／s，是串(chuan)口的4000多倍，有利于應用(yong)擴展需要。
根據采(cai)樣(yang)定理，在進行模擬／數字信號(hao)(hao)的轉換過程(cheng)中，采(cai)樣(yang)頻(pin)率(lv)應大(da)于(yu)信號(hao)(hao)最高(gao)頻(pin)率(lv)的2倍(bei)(bei)，一般實際應用(yong)中保證采(cai)樣(yang)頻(pin)率(lv)為信號(hao)(hao)最高(gao)頻(pin)率(lv)的5～10倍(bei)(bei)。
在不銹鋼管(guan)漏磁檢測過程(cheng)中，有兩(liang)種(zhong)信(xin)(xin)號(hao)采(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)方(fang)式(shi)，一(yi)(yi)種(zhong)是等時間(jian)采(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)，另一(yi)(yi)種(zhong)是等空(kong)間(jian)采(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)。等時間(jian)采(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)，也(ye)即每隔(ge)相同的(de)(de)時間(jian)間(jian)隔(ge)進行(xing)一(yi)(yi)次(ci)信(xin)(xin)號(hao)采(cai)(cai)(cai)(cai)集，時間(jian)間(jian)隔(ge)為(wei)采(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)周期。當采(cai)(cai)(cai)(cai)用等時間(jian)采(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)方(fang)式(shi)時，一(yi)(yi)旦(dan)采(cai)(cai)(cai)(cai)集卡開始采(cai)(cai)(cai)(cai)集信(xin)(xin)號(hao)，無論鋼管(guan)在何處位置或者(zhe)運行(xing)速(su)度(du)如何變化，信(xin)(xin)號(hao)系統將一(yi)(yi)直(zhi)按照相同的(de)(de)采(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)周期采(cai)(cai)(cai)(cai)集信(xin)(xin)號(hao)。此種(zhong)方(fang)式(shi)控制(zhi)比較(jiao)簡單(dan)，成(cheng)本較(jiao)低。然而(er)(er)，當鋼管(guan)在運行(xing)過程(cheng)中速(su)度(du)發生變化時，采(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)(yang)點數(shu)與鋼管(guan)長度(du)之(zhi)間(jian)無法形成(cheng)良好的(de)(de)對應關系，從(cong)而(er)(er)會(hui)降(jiang)低缺陷(xian)定位精度(du)。
等(deng)(deng)空間(jian)采(cai)(cai)樣(yang)，也就是每(mei)隔相(xiang)同(tong)的(de)(de)空間(jian)距離進行一(yi)次信號(hao)(hao)采(cai)(cai)集(ji)。根(gen)據鋼管(guan)(guan)漏磁(ci)檢測精度和分辨率要(yao)求，一(yi)般在(zai)鋼管(guan)(guan)表(biao)面每(mei)間(jian)隔0.5mm需(xu)要(yao)進行一(yi)次信號(hao)(hao)采(cai)(cai)集(ji)。等(deng)(deng)空間(jian)采(cai)(cai)樣(yang)的(de)(de)信號(hao)(hao)采(cai)(cai)集(ji)控制與鋼管(guan)(guan)的(de)(de)位(wei)置有關，假如鋼管(guan)(guan)在(zai)前進過程(cheng)中由(you)于機械問題突然停(ting)止(zhi)(zhi)，那信號(hao)(hao)系統(tong)(tong)也停(ting)止(zhi)(zhi)采(cai)(cai)集(ji)。等(deng)(deng)空間(jian)采(cai)(cai)樣(yang)可以(yi)保證(zheng)采(cai)(cai)樣(yang)點數與鋼管(guan)(guan)長(chang)度形成(cheng)一(yi)致的(de)(de)對(dui)應(ying)關系，可實(shi)現對(dui)缺陷的(de)(de)精確定位(wei)。為(wei)實(shi)現等(deng)(deng)空間(jian)采(cai)(cai)樣(yang)，鋼管(guan)(guan)漏磁(ci)檢測系統(tong)(tong)需(xu)要(yao)配置一(yi)個歷(li)程(cheng)編碼輪，用于監測鋼管(guan)(guan)的(de)(de)位(wei)置并輸(shu)出(chu)脈沖，以(yi)控制信號(hao)(hao)采(cai)(cai)集(ji)，結構相(xiang)對(dui)復雜。圖3-21所示(shi)為(wei)漏磁(ci)檢測信號(hao)(hao)采(cai)(cai)集(ji)流程(cheng)。
不銹鋼管自動化漏(lou)磁檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)中，A-D采(cai)(cai)集(ji)卡的(de)(de)(de)(de)各項性能指(zhi)標(biao)參數要(yao)求較高。首先，多(duo)通(tong)道檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)是實(shi)現(xian)高速(su)高精(jing)(jing)度(du)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)基礎(chu)。一方面(mian)(mian)，檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)速(su)度(du)要(yao)求越快(kuai)，通(tong)道數必須(xu)(xu)相應增加才能滿(man)足(zu)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)覆蓋(gai)率(lv)的(de)(de)(de)(de)要(yao)求；另一方面(mian)(mian)，多(duo)通(tong)道冗余(yu)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)是提(ti)高鋼管漏(lou)磁檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)精(jing)(jing)度(du)的(de)(de)(de)(de)基礎(chu)，通(tong)道數越多(duo)，獲(huo)取的(de)(de)(de)(de)缺陷信(xin)息越多(duo)，進而才能實(shi)現(xian)缺陷的(de)(de)(de)(de)定量(liang)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)。然后(hou)，采(cai)(cai)集(ji)卡的(de)(de)(de)(de)采(cai)(cai)樣(yang)(yang)頻(pin)率(lv)必須(xu)(xu)滿(man)足(zu)采(cai)(cai)樣(yang)(yang)定理，才能在計算機中復原原始漏(lou)磁信(xin)號(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)波(bo)形特征。漏(lou)磁檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)原始電(dian)信(xin)號(hao)(hao)頻(pin)率(lv)與缺陷漏(lou)磁場分布以及(ji)鋼管運行速(su)度(du)有(you)關(guan)，因此(ci)(ci)，在設計采(cai)(cai)集(ji)卡的(de)(de)(de)(de)采(cai)(cai)樣(yang)(yang)頻(pin)率(lv)時，必須(xu)(xu)以最高運行速(su)度(du)作為設計基準。此(ci)(ci)外(wai)，A-D轉(zhuan)換(huan)精(jing)(jing)度(du)也是采(cai)(cai)集(ji)卡的(de)(de)(de)(de)一個重(zhong)要(yao)指(zhi)標(biao)，精(jing)(jing)度(du)越高，數字信(xin)號(hao)(hao)就越能夠逼近原始模擬(ni)信(xin)號(hao)(hao)波(bo)形。下(xia)面(mian)(mian)給出鋼管漏(lou)磁檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)系統常用的(de)(de)(de)(de)采(cai)(cai)集(ji)卡性能參數，見表(biao)3-2。
圖3-22所示為采集(ji)卡內部結構，模擬量信(xin)號通過(guo)多路開關與A-D轉換器(qi)轉為數字信(xin)號，并通過(guo)光柵(zha)隔離經高速FIFO以及USB總(zong)線之后進(jin)入計算機進(jin)行相關數字信(xin)號處理。
三、軟件平臺信息流控(kong)制(zhi)
軟件(jian)平臺信(xin)息流控制的主要內容包(bao)括：信(xin)號采集實時反(fan)饋和網絡交(jiao)互流程(cheng)與應用層協議(yi)。
（1）信號(hao)采(cai)集(ji)實時反饋
信(xin)(xin)號采集過(guo)程中經常(chang)需要對檢測信(xin)(xin)號判斷出(chu)(chu)的(de)缺(que)(que)陷(xian)給予外部設備反(fan)饋(kui)(kui)輸(shu)出(chu)(chu)，這個反(fan)饋(kui)(kui)輸(shu)出(chu)(chu)一般將與(yu)缺(que)(que)陷(xian)的(de)位置相(xiang)對應。這個過(guo)程如(ru)果在服(fu)務(wu)器(qi)端(duan)完(wan)成(cheng)，由于網絡延時(shi)和(he)服(fu)務(wu)器(qi)端(duan)處理延時(shi)將導(dao)致反(fan)饋(kui)(kui)輸(shu)出(chu)(chu)不夠及時(shi)，缺(que)(que)陷(xian)位置的(de)確定也(ye)將受到(dao)影響(xiang)。因此，信(xin)(xin)號采集過(guo)程中一般在客戶端(duan)對檢測信(xin)(xin)號立即(ji)進(jin)行缺(que)(que)陷(xian)判斷并進(jin)行反(fan)饋(kui)(kui)輸(shu)出(chu)(chu)，但反(fan)饋(kui)(kui)
并不一定(ding)是即時(shi)輸出(chu)的，通常會經(jing)過一個固定(ding)延時(shi)后輸出(chu)，使得布置在(zai)檢測設(she)備(bei)后面的噴槍能對缺(que)陷進(jin)行(xing)精確標記。常用的延時(shi)方(fang)式一般有兩種，如圖3-23所示。
軟件(jian)延時(shi)是在(zai)客戶端軟件(jian)中設計一個軟件(jian)延時(shi)器。它(ta)可以接收一個隊列的(de)延時(shi)輸出，并根據不(bu)同的(de)檢測(ce)通道和檢測(ce)規格進(jin)行不(bu)同的(de)延時(shi)。軟件(jian)延時(shi)實現簡單，但在(zai)檢測(ce)工作過程中明顯加重(zhong)了客戶端負擔(dan)。
硬(ying)件延(yan)時(shi)的(de)核心(xin)是一(yi)個延(yan)時(shi)下位機(ji)。延(yan)時(shi)下位機(ji)也維護一(yi)個延(yan)時(shi)隊列，它接收客(ke)戶端經數(shu)據采集器(qi)數(shu)字(zi)口(kou)發出的(de)信(xin)號(hao)，包括規格信(xin)號(hao)、位置信(xin)號(hao)等，經過延(yan)時(shi)后向設備輸出。硬(ying)件延(yan)時(shi)結(jie)構簡單、清晰，但增(zeng)加了系統復雜性并(bing)需要占用數(shu)據采集器(qi)多(duo)個數(shu)字(zi)接口(kou)。
（2）網(wang)絡交(jiao)互流程與應用層協議
軟(ruan)件平臺網絡(luo)交互流程是(shi)實現服(fu)務(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)端(duan)(duan)(duan)對(dui)采集系統(tong)整體(ti)控制、采集信(xin)號傳輸的(de)重要環節(jie)，主要包(bao)括網絡(luo)連(lian)接、終端(duan)(duan)(duan)注冊、服(fu)務(wu)(wu)(wu)命(ming)令(ling)控制、數(shu)據(ju)傳輸等幾部(bu)分(fen)。具體(ti)的(de)交互流程是(shi)：服(fu)務(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)啟動，開始監聽網絡(luo)；客戶(hu)端(duan)(duan)(duan)啟動，與服(fu)務(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)建立TCP連(lian)接；客戶(hu)端(duan)(duan)(duan)向服(fu)務(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)注冊申(shen)請(qing)占用(yong)通道的(de)范圍(wei)；服(fu)務(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)向客戶(hu)端(duan)(duan)(duan)發送(song)更新(xin)參數(shu)；服(fu)務(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)端(duan)(duan)(duan)發送(song)控制指令(ling)；客戶(hu)端(duan)(duan)(duan)開始工作，向服(fu)務(wu)(wu)(wu)器(qi)(qi)端(duan)(duan)(duan)提供數(shu)據(ju)或其他信(xin)息。
另外，客(ke)戶端(duan)在(zai)連接中斷后會(hui)定時(shi)重連，系統在(zai)關(guan)閉時(shi)自動釋放連接。圖(tu)3-24所示為信號采(cai)(cai)集過(guo)程中服務器與某一個(ge)客(ke)戶端(duan)網(wang)絡交互流(liu)程示意圖(tu)，假(jia)設采(cai)(cai)集過(guo)程沒有人工中斷，且所有操作都成(cheng)功返(fan)回。
四、軟(ruan)件平(ping)臺統一數據接口(kou)
軟件(jian)(jian)平(ping)臺(tai)(tai)統(tong)(tong)(tong)一數據(ju)(ju)接(jie)口(kou)(kou)是服務器管理(li)所有客(ke)(ke)戶端(duan)上傳數據(ju)(ju)的接(jie)口(kou)(kou)，圖(tu)3-25所示為軟件(jian)(jian)平(ping)臺(tai)(tai)統(tong)(tong)(tong)一數據(ju)(ju)接(jie)口(kou)(kou)的系統(tong)(tong)(tong)交互示意圖(tu)。軟件(jian)(jian)平(ping)臺(tai)(tai)統(tong)(tong)(tong)一數據(ju)(ju)接(jie)口(kou)(kou)接(jie)收(shou)客(ke)(ke)戶端(duan)的通道范圍注冊，并根據(ju)(ju)網絡(luo)應用層協(xie)議緩存客(ke)(ke)戶端(duan)的檢測數據(ju)(ju)。服務器程序首先處理(li)軟件(jian)(jian)平(ping)臺(tai)(tai)統(tong)(tong)(tong)一數據(ju)(ju)接(jie)口(kou)(kou)中(zhong)的數據(ju)(ju)，然后(hou)進行(xing)圖(tu)形化顯示、標定處理(li)、壓(ya)縮存儲(chu)以及(ji)結果統(tong)(tong)(tong)計等(deng)工(gong)作(zuo)。
軟件平臺統一數據(ju)接口由以下(xia)幾個部分組成：
（1）通(tong)道(dao)注冊器 負責(ze)客戶端通(tong)道(dao)范(fan)圍注冊、管理以(yi)及數據接收的通(tong)道(dao)校驗。
（2）數(shu)據過濾器(qi) 負(fu)責客戶端數(shu)據進(jin)入服務器(qi)前的(de)(de)數(shu)據過濾，如(ru)在(zai)等空間(jian)采樣中，數(shu)據過濾器(qi)將實(shi)現有效信號的(de)(de)獲取(qu)，以(yi)減小(xiao)數(shu)據統一(yi)接口(kou)的(de)(de)冗余(yu)，并(bing)方便數(shu)據處理(li)層的(de)(de)二次處理(li)。
（3）數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)管(guan)理器 負責對客戶(hu)端的數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)按通(tong)道緩(huan)存(cun)(cun)，一(yi)(yi)個(ge)最簡單(dan)的實現即(ji)是在(zai)內存(cun)(cun)中使用一(yi)(yi)個(ge)二維數(shu)(shu)組和一(yi)(yi)個(ge)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)下標(biao)數(shu)(shu)組。另(ling)外(wai)，數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)管(guan)理器還需要(yao)(yao)管(guan)理數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)循環存(cun)(cun)儲(chu)和數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)調度。數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)循環存(cun)(cun)儲(chu)一(yi)(yi)般(ban)發生在(zai)一(yi)(yi)次檢測(ce)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)已達到軟件平臺(tai)指定數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)長度的最大值時，數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)管(guan)理器根據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)工作模式和狀態決定停止數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)采(cai)集或清(qing)空數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)緩(huan)存(cun)(cun)。數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)調度發生在(zai)需要(yao)(yao)將一(yi)(yi)些邏輯(ji)相關(guan)的數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)通(tong)道進(jin)行(xing)整合(he)或拆(chai)分(fen)時。圖3-26所示為軟件平臺(tai)統一(yi)(yi)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)接口的組成。
