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一.概述
隨著計算機網絡技術的發展和人們對數據采集係統的規模、數據處理速度和資源共享要求的不斷提高,測控係統的設計也由單設備模式向多設備分布測量模式發展,成為具有互操作性、網絡化、開放性、分散性、智能化的測控係統。測控儀器儀表網絡化已成為測控領域的發展方向,儀器儀表標準不斷向計算機標準、網絡規範靠攏。網絡化測控技術主要從以下三方麵有力的推動了測控儀器儀表的發展:降低了測試係統的成本;易於遠距離測控和資源共享;易於遠距離診斷與測試設備的維護和使用。今天,在生產製造、工程現場、科研試驗等眾多領域,網絡化數據采集係統已經得到了應用,客戶尋求組建大型、複雜、網絡化測試係統解決方案的需求日益增多。 TDEC結合自身產品特點,經過持續的探索與實踐,可提供完善的基於TDEC數采設備的網絡化數據采集係統解決方案,並在工程項目中得到了成功的運用。
二.傳統的數據采集係統
☆ 組成 由插卡式、模塊化或USB總線數采設備與相應的硬件平台相結合,配上前端的傳感設備,在虛擬儀器軟件的控製下,完成本地化數據采集的功能。
☆ 拓結構圖 ☆ 特點
* 功能明確、單一,直接在本地完成數據采集和相應的後期處理,可以滿足規模不大的試驗需求。 * 對測試現場性的要求較高,從前端傳感設備到數采係統硬件平台,再到控製虛擬儀器軟件的操作人員之間都存在本地化的距離製約。 * 采集係統缺少網絡功能,可擴展性較差,不易或無法滿足用戶需求的變化以及大量數據(如數百路通道)的並行采集。 * 組建測量信號多、分布範圍廣的大型係統,采用傳統技術,隻能通過投入大量的成本、增加係統設備和測試人員來解決;在日常的使用維護過程中,也將消耗較多的資源。

三.網絡化數據采集係統
☆ 簡介 一個大型、複雜的測試係統中,調理、輸入、輸出、結(jie)果(guo)分(fen)析(xi)等(deng)係(xi)統(tong)設(she)備(bei)往(wang)往(wang)分(fen)布(bu)在(zai)不(bu)同(tong)的(de)地(di)點(dian),僅(jin)用(yong)一(yi)台(tai)設(she)備(bei)並(bing)不(bu)能(neng)完(wan)成(cheng)整(zheng)個(ge)測(ce)試(shi)任(ren)務(wu),而(er)需(xu)要(yao)由(you)分(fen)布(bu)在(zai)不(bu)同(tong)地(di)理(li)位(wei)置(zhi)的(de)多(duo)個(ge)設(she)備(bei)共(gong)同(tong)完(wan)成(cheng)。隨(sui)著(zhe)計(ji)算(suan)機(ji)網(wang)絡(luo)技(ji)術(shu)、總線技術與數據庫技術的發展,針對一個大型、複雜的測試係統的需求,一種嶄新的解決方案已經成熟,這就是網絡化數據采集係統。
☆ 組成 基於傳統的數據采集係統技術,利用計算機網絡技術、總線技術將分散在不同地理位置、不同功能的測試設備集成在一起,加上服務器、客戶端以及數據庫,組成測控局域網係統,通過網絡化的虛擬儀器軟件,共同實現複雜、相互組合的多種測控功能。
☆ 特點 * 與局域網絡有著相同的體係結構和通信模型。 * 分布式測量,集中式管理,係統功能多樣化,操作界麵人性化;控製網絡測試設備同操作本地設備一樣方便。 * 虛擬儀器、示波器、邏輯分析儀、PC機、工控機各種智能測控儀表都可以成為測控網絡中的節點。 * 相對於同等規模傳統的測試係統,具有較低的組建及使用、維護成本。 * 易於遠距離測控和資源共享。 * 易於測試設備的遠距離診斷與維護。 * 係統集成信號采集、數據處理、數據存儲、數據傳輸和控製等各個流程。
由插卡式、模塊化或USB總線數采設備與相應的硬件平台相結合,配上前端的傳感設備,在虛擬儀器軟件的控製下,完成本地化數據采集的功能。 四 TDEC網絡化數據采集係統
☆ 硬件係統平台
* 組成 由TDEC自主生產的各類數據采集設備相互組合,利用計算機網絡技術、總線技術,加上服務器、客戶端以及數據庫平台,組成測控局域網係統,在網絡化虛擬儀器軟件的控製下,共同實現複雜、相互組合的多種測控功能。 * 結構圖

* 測試節點 其中,每一個測試的節點針對不同的客戶需求可以選用TDEC的不同係列的數采設備。在每一個測試節點上都為係統提供了完整的對設備的控製方法。 * 服務器 服務器實現了對所有測試節點上的測試設備的管理。同時,服務器也承擔著對客戶端權限和數據庫服務的管理。 * 客戶機 客戶機是用戶對整個係統進行操作、控製的窗口,在服務器的管理下,利用網絡化虛擬儀器軟件可以對相應的測試節點進行控製;根據係統需求對測試數據進行後期分析處理;對數據庫的信息進行查詢與管理。 * 數據庫 數據庫經過服務器的配置管理後即可為客戶端提供各項數據存儲的服務。也可以根據係統的需求將相應的數據發布到LAN乃至WAN上,供用戶查詢。 ☆ 軟件技術實現
* 組成 采用C/S模式構架,是開放式係統的協同處理工作模式。核心技術是COM組件技術。 * 結構圖
 * 底層程序 在各測試節點運行相應測試設備的控製程序,可實現對TDEC采集設備的所有程控操作。數據庫控製程序采用ADO(ActiveX Data Object)技術。ADO是一種麵向對象數據庫開發技術,它采用高層訪問技術訪問OLE DB中封裝的COM接口來訪問數據庫。 * 服務器程序 服務器程序負責係統中眾多設備的管理以及客戶對設備操作請求的派遣工作。 * 戶機應用程序 客(ke)戶(hu)機(ji)應(ying)用(yong)程(cheng)序(xu)采(cai)用(yong)人(ren)性(xing)化(hua)的(de)圖(tu)形(xing)界(jie)麵(mian),一(yi)個(ge)操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)在(zai)一(yi)台(tai)客(ke)戶(hu)機(ji)上(shang)即(ji)可(ke)對(dui)網(wang)絡(luo)中(zhong)所(suo)有(you)測(ce)試(shi)節(jie)點(dian)進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi)和(he)操(cao)作(zuo),獲(huo)取(qu)測(ce)試(shi)數(shu)據(ju)以(yi)及(ji)數(shu)據(ju)後(hou)處(chu)理(li)。不(bu)同(tong)的(de)應(ying)用(yong)采(cai)用(yong)不(bu)同(tong)的(de)客(ke)戶(hu)機(ji)應(ying)用(yong)程(cheng)序(xu)。 * COM組件 上述三層模塊相互獨立,通過COM組件技術可將其聯係起來。可先將底層程序所提供的接口封裝為COM組件;在測試節點、服務器和客戶機上都配置上這些組件。基於DCOM分布式的特性,可以繞開計算機網絡的所有協議,直接實現網絡數據的傳輸。
☆ 係統特點 * 統規模自適應性 實現分布式測量、集中控製和管理的測試目的同時,可根據應用需要,靈活構建和定製設備的數量和規模,係統軟件自動適應。 * 係統功能強 係統中可以選用多種TDEC的設備,同時可將不同設備的功能加以組合以實現係統的功能多樣化需求。 * 係統穩定度高 采用了模塊化的分層設計,引入較為先進的COM組件技術,輕鬆實現網絡數據傳輸。 * 成本低廉 使昂貴的硬件設備、軟件在網絡內得以共享,減少了設備重複投資。同時還節約人力資源。在日常的使用維護過程中,僅需少量的操作人員即可。 * 擴展性好 係統各模塊相互獨立,便於擴展。隻需添加相應的控製程序即可增加硬件設備。
五.應用領域
* 工業製造、自動化領域的在線監測 * 風洞試驗中各種複雜的動態和靜態參數測量 * 多設備測量和控製的大型試驗場合:核爆轟、航天發射等 * 電力生產和運行過程的綜合測試係統 * 多客戶端進行實時監測、查詢測試數據的應用 * 教學應用
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