網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)分析

劉新野

（中國計量學院現(xiàn)代科技學院,杭州 310018）

0 引言

21世紀以來，計算機特別是信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)取得了突飛猛進的進步，尤其是對當前的測控系統(tǒng)帶來了巨大的影響和沖擊。隨著網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的推廣普及，測控系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展也必然是大勢所趨。網(wǎng)絡(luò)化的測控系統(tǒng)，主要是指利用網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)的收集和測試，并且進行遠距離終端分析的一種形態(tài)。網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng)不僅可以提高測控系統(tǒng)的精確性，也有助于綜合使用分散各地的測試測量設(shè)備，尤其是通過中樞控制系統(tǒng)實現(xiàn)各個地區(qū)測控信息資源共享利用，發(fā)揮測控系統(tǒng)最大的功能效益。

1 網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

根據(jù)國內(nèi)外的網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng)的實踐情況，可以將網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng)分成兩個主要部分，分別是基本功能部分和通信網(wǎng)絡(luò)部分?；竟δ懿糠职藴y量和管理的各種裝置和設(shè)備，通信網(wǎng)絡(luò)部分則包括了各種串行網(wǎng)絡(luò)以及通信控制設(shè)備。關(guān)于基本功能部分由于各個測控系統(tǒng)之間往往大同小異，所以以下重點分析網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng)中的通信網(wǎng)絡(luò)部分，而且通信網(wǎng)絡(luò)也是測控系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的關(guān)鍵部分。

在通信網(wǎng)絡(luò)部分中，要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的目的，關(guān)鍵是發(fā)揮系統(tǒng)中軟件的作用。其中軟件也可以分為兩個組成部分，首先就是客戶端，也可以表示為應(yīng)用程序?？蛻舳丝梢酝ㄟ^網(wǎng)絡(luò)接口來處理網(wǎng)絡(luò)報文，具體就是通過通信技術(shù)和打印技術(shù)來設(shè)置、發(fā)送以及接收這些網(wǎng)絡(luò)報文，并利用計算機系統(tǒng)對接收到的信息進行相應(yīng)的分析處理，并及時將處理的結(jié)果反饋給網(wǎng)絡(luò)控制中心。另一個重要部分就是服務(wù)器端，服務(wù)器端在運行的過程中及時受理客戶端傳達的信息，并保持對整個系統(tǒng)的實時監(jiān)控。服務(wù)端在受到客戶端的處理請求之后，會及時調(diào)度有關(guān)的程序進行運行處理。在用戶管理上，服務(wù)器端會保持對個程序切換進行，促使整個網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng)可以24小時不間斷的運行下去，并且不會發(fā)生測控中斷的情況，進而影響用戶管理的安全穩(wěn)定。由于測控服務(wù)程序是一個多進程的程序，所以可以同時運行多個不同的任務(wù)，比如在接受客戶端的處理請求過程中，測控服務(wù)程序就可以驅(qū)動相關(guān)的測控儀器進行及時的處理，還看了一調(diào)度通信程序?qū)?zhí)行的結(jié)果迅速的反饋給客戶端。在儀器驅(qū)動程序中，有很多驅(qū)動軟件，但網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng)主要使用IVI、VISA、SCPI以及I/O這幾個驅(qū)動來調(diào)度測控儀器設(shè)備。

2 網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)

2.1 應(yīng)用Web的測控方法

基于Web的測控方法有利于減少客戶端的安裝，這種方法是一種大客戶機、小服務(wù)器的模式。在該方式下不同的客戶端只需安裝一個客戶端程序就可以了，測控儀器收集的數(shù)據(jù)信息都會經(jīng)過服務(wù)器端的處理，保障客戶端可以通過服務(wù)器端及時掌握測控信息；一般情況下虛擬儀器測試系統(tǒng)會安裝在服務(wù)器端上，利用因特網(wǎng)及時公開發(fā)布經(jīng)過處理后的測試數(shù)據(jù)信息，這樣分布在不同地區(qū)客戶端就可以通過瀏覽器直接在服務(wù)器檢索需要的信息。如果客戶端需要下載測控數(shù)據(jù)的話，只需要借助獲得遠程服務(wù)器的響應(yīng)，就可以通過測控軟件存儲到本地應(yīng)用程序中，以便客戶端在執(zhí)行測控任務(wù)時，應(yīng)用程序可以提供歷史數(shù)據(jù)作為指引。

應(yīng)用Web的測控方式具有操作簡單、實時交流的優(yōu)點。在該方式下，客戶端能夠和服務(wù)器端就測控信息及時共享利用，同時也可以及時公開測控數(shù)據(jù)。還具有信息豐富、界面友好的優(yōu)點，至于安全性方面，由于不同端口的客戶能夠?qū)?quán)限進行設(shè)置，所以不太容易出現(xiàn)非法入侵的問題。但是由于該模式下用戶請求具有獨占性，也就是一對一的訪問處理，影響了不同客戶端之間通信效率，不適合應(yīng)用在多客戶端多任務(wù)的情況下。

2.2 基于TCP/IP的編程方式

基于TCP/IP的編程方式相對于其他模式，具有更高的實時性和交互性。該模式建立在虛擬測控儀器的平臺上，通過服務(wù)器對客戶機發(fā)送的信息做出反應(yīng)和處理，尤其是在處理特定的測試任務(wù)方面，該模式由于部隊數(shù)據(jù)進行執(zhí)行運算，所以可以向客戶端做出反應(yīng)。該模式在實現(xiàn)快捷實時的同時，也對客戶端的配置提出了更高的要求，也就是客戶端要自主對反饋回來的數(shù)據(jù)進行解讀處理。這種實現(xiàn)的方法不會導致信息的堵塞，保持客戶端和服務(wù)器端可以及時有效的溝通，有利于解決遠程控制測控設(shè)備中的不及時困境。但是該技術(shù)方式由于過于追求速度，而忽視了測控系統(tǒng)中的解讀和執(zhí)行問題，長期運行的話會極大影響控制系統(tǒng)的處理效率，對于測控數(shù)據(jù)不加處理也可能造成一定的安全漏洞。因此在網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng)的實踐中，基于TCP/IP的編程方式非常有助于測控軟件的開發(fā)工作，可以更好的推動客戶端和服務(wù)器端的交互運行。

2.3 建立在DCOM組件技術(shù)上的實現(xiàn)方式

建立在DCOM組件技術(shù)上的測控系統(tǒng)可以更好的處理大型分散式測控設(shè)備中使用問題。在該方式下，測試程序以及應(yīng)用程監(jiān)控系統(tǒng)都安裝在客戶端上面，而服務(wù)器端上主要分布著I/O接口層以及網(wǎng)絡(luò)控制層，通過在各個服務(wù)器終端上運行DCOM組件技術(shù)編寫的程序，保障客戶端可以暢通無阻的控制測控儀器，及時完成測控儀器數(shù)據(jù)的執(zhí)行工作。該模式除了較好的交互性和實時性之外，還具有其他模式不具備的融合性和擴展性，在對數(shù)據(jù)進行發(fā)布處理的過程中，還可以受理客戶端的執(zhí)行測控數(shù)據(jù)的請求。美中不足的是，建立在DCOM組件技術(shù)上的測控系統(tǒng)暫時只能在Windows操作系統(tǒng)上運行，還無法進行不同平臺的交互工作。

3 結(jié)束語

以上介紹了當前國內(nèi)外實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng)的主要幾種方式，通過技術(shù)分析清楚的發(fā)現(xiàn)每一種技術(shù)方法都有利有弊。因此在具體的網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng)的實踐中，要一切從實際出發(fā)，最大限度發(fā)揮技術(shù)的優(yōu)勢，并且減輕劣勢的不利影響?？偠灾?，隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)以及測控儀器的不斷進步發(fā)展，完善的網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng)會逐漸成型，在這個過程之中，相關(guān)人員必須與時俱進，學習掌握先進的科學技術(shù)，推動網(wǎng)絡(luò)化測控更好更快的發(fā)展。

[1]李鳳寶,古天祥，陳光瑀.網(wǎng)絡(luò)化測試系統(tǒng)研究及其面向?qū)ο笤O(shè)計[J].電子測量與儀器學報,2010(04).

[2]戎舟，高翔，趙飛龍.網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)[J].儀表技術(shù),2011(02).