計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)軟件開發(fā)設(shè)計(jì)分析

劉曜碩 郭昱瑩

【摘要】? ? 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)自誕生以來應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大，對各行各業(yè)產(chǎn)生了重要影響。網(wǎng)絡(luò)具有開放性特點(diǎn)，運(yùn)行中可能會(huì)受到病毒、惡意軟件侵入，導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常運(yùn)行，因此要加強(qiáng)檢測，重視控制系統(tǒng)軟件開發(fā)設(shè)計(jì)。文章就計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)軟件開發(fā)設(shè)計(jì)展開探討，為實(shí)際工作提供可靠借鑒。

【關(guān)鍵詞】? ? 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)? ? 自動(dòng)檢測? ? 控制系統(tǒng)? ? 軟件開發(fā)設(shè)計(jì)

引言：

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)軟件可以對控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程檢測診斷，對于系統(tǒng)出現(xiàn)故障實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測并判斷，達(dá)到維護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行目的。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展快速，再加上應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大，增加了運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)性，傳統(tǒng)檢測診斷方式已經(jīng)無法滿足實(shí)際需求，因此要積極創(chuàng)新，注重軟件設(shè)計(jì)開發(fā)，不斷改善實(shí)際效果。

一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)總體方案

1.1總體結(jié)構(gòu)

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)軟件開發(fā)中，總體方案設(shè)計(jì)占據(jù)著重要位置，檢測設(shè)備用戶端位于不同地區(qū)，可以實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳遞到服務(wù)器并進(jìn)行分析處理，最后傳遞給用戶。

在自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)協(xié)同下系統(tǒng)才能進(jìn)行自動(dòng)檢測，用戶接口的處理由設(shè)備用戶端來完成，有效控制具體檢測單元。檢測單元是系統(tǒng)重要組成部分，決定著檢測作用的發(fā)揮，在相關(guān)接口支持下將被檢測單元連接起來，對信號進(jìn)行采集輸入，并輸出激勵(lì)信號。檢測控制系統(tǒng)的核心是服務(wù)器端，分析處理客戶信息，將最終結(jié)果返回給客戶端。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信將客戶端和服務(wù)器端連接起來，適用性是確保同一網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與通相符合。數(shù)據(jù)庫是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵所在，主要功能是儲(chǔ)存信息，借助于服務(wù)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫[1]。

1.2硬件平臺

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，需要建立起硬件平臺。硬件平臺的內(nèi)容比較多，包括開關(guān)系統(tǒng)、檢測控制器等。從實(shí)際情況來看，應(yīng)用較為廣泛的是PXI和VXI的總線檢測系統(tǒng)，檢測效果良好。所以在選擇硬件時(shí)要綜合考慮各種因素，保證具有科學(xué)合理性，滿足系統(tǒng)運(yùn)行需求。

1.3通信模式

最常見的通信模式是C/S模式，這種模式具有顯著優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在多臺計(jì)算機(jī)處于相對獨(dú)立狀態(tài)，不會(huì)影響到功能執(zhí)行，再實(shí)現(xiàn)多種用戶和服務(wù)器角色的同時(shí)，在客戶端虛擬儀器的可靠運(yùn)行期間，服務(wù)器發(fā)揮著重要作用[2]。

1.4 PID控制算法

PID控制算法發(fā)展時(shí)間長、應(yīng)用范圍廣，具有方便、適用性強(qiáng)等特點(diǎn)。從目前情況來看，PID控制算法已經(jīng)被運(yùn)用到自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)中，有效解決了相關(guān)問題，大大提升了運(yùn)行效率。采集參數(shù)時(shí)運(yùn)用外部傳感器，利用A/D實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，再傳輸?shù)娇刂破?，?shí)現(xiàn)有效接收。傳統(tǒng)算法調(diào)節(jié)存在局限性，對運(yùn)行的準(zhǔn)確性會(huì)產(chǎn)生不利影響。實(shí)際中應(yīng)用控制算法時(shí)，會(huì)受到多種因素影響，需要經(jīng)驗(yàn)豐富技術(shù)人員來定期調(diào)整，保證處于正常運(yùn)行狀態(tài)。為了改善實(shí)際情況，將PB神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和傳統(tǒng)控制算法結(jié)合起來，不僅可以提升計(jì)算準(zhǔn)確性，還能夠?qū)崿F(xiàn)對參數(shù)的調(diào)整[3]。

二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)軟件工作流程及功能模塊

2.1系統(tǒng)軟件工作流程

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)要滿足安全、有效等要求，工作流程的分析一般分為以下幾個(gè)步驟：第一步是用戶登錄測試體系統(tǒng);第二步是驗(yàn)證用戶信息，將遠(yuǎn)程服務(wù)器連接;第三步是登錄成功;第四步被測試對象與測試設(shè)備的對應(yīng)接口連接成功;第五步檢測激勵(lì)信號控制系統(tǒng);第六步連接的網(wǎng)絡(luò)通道會(huì)將檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器;第七步借助于檢測診斷程序分析處理檢測數(shù)據(jù);第八步將處理結(jié)果返回;第九步診斷結(jié)果會(huì)在客戶端顯示出來。

2.2系統(tǒng)軟件功能模塊

1.系統(tǒng)管理模塊。主要包括設(shè)備管理、操作管理等，其中設(shè)備管理主要作用是記錄設(shè)備用戶端的配置狀況，當(dāng)客戶端信息發(fā)生變化時(shí)，例如改變、刪除等，都會(huì)詳細(xì)的記錄下來。用戶的遠(yuǎn)程登錄請求命令可通過操作管理進(jìn)行分析，為確保請求命令的的有效執(zhí)行，需合理使用相關(guān)程序。系統(tǒng)操作人員信息是操作人員管理的主要內(nèi)容[4]。檢測任務(wù)管理主要作用是管理診斷結(jié)果，將運(yùn)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息保存下來。檢測診斷程序管理是一個(gè)完成過程，中間包括了檢測、分析等環(huán)節(jié)。

2.分析診斷模塊。分析診斷模塊可以在線診斷客戶端故障，具有高效、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對檢測控制系統(tǒng)故障的定位，并根據(jù)實(shí)際情況隔離，避免造成更大范圍影響，同時(shí)還具備專家系統(tǒng)支持功能。

3.網(wǎng)絡(luò)通信模塊。該模塊具有多種功能，各類功能的實(shí)現(xiàn)是通過網(wǎng)絡(luò)通信的連接、數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收實(shí)現(xiàn)的。數(shù)據(jù)傳輸可以通過服務(wù)器和客戶端的通信連接完成，通信模塊可以實(shí)現(xiàn)通信通道的功能。在數(shù)據(jù)分析和接受之前要完成數(shù)據(jù)傳輸，另外要構(gòu)建出緩沖區(qū)，對于用戶端傳送的數(shù)據(jù)而言，可以放入到緩沖區(qū)，為后期工作開展提供支持。在發(fā)送數(shù)據(jù)過程中，用戶端會(huì)接受緩沖區(qū)發(fā)送的數(shù)據(jù)[5]。

4.檢測資源模塊。在具體運(yùn)行中，該模塊的作用是適配器的模塊文件，存儲(chǔ)適配器信息。用戶可以針對實(shí)際情況修改配置模型文件、適配器文件，適配器模型文件可以自動(dòng)處理，對適配器模型中的文件信息進(jìn)行整合，這樣就能對系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)校驗(yàn)。

5.檢測執(zhí)行模塊。檢測控制和激勵(lì)信號配置是這個(gè)模塊的兩個(gè)部分。檢測系統(tǒng)及其資源的控制靠檢測控制完成，輸入的激勵(lì)信號采集的輸出相應(yīng)信號為在檢測工作中，需要輸入的激勵(lì)信號采集的輸出相應(yīng)信號提供支持。

三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

3.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫的作用比較明顯，所以需要在設(shè)計(jì)過陳總關(guān)注數(shù)據(jù)庫，確保數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)符合要求。檢測控制信息的管理通過數(shù)據(jù)庫VItest實(shí)現(xiàn)，其中有多種類型的信息表格，例如設(shè)備信息表、用戶信息表等。其中用戶信息表包含六個(gè)字段，分別是用戶名、密碼等。系統(tǒng)維護(hù)用戶相關(guān)信息。

3.2組件間通信實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)組件間通信是非常重要的，為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)可以采用DSTP協(xié)議，具有強(qiáng)大功能，能夠支持多種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，對URL進(jìn)行分析，保證協(xié)議可以有效運(yùn)用[6]。數(shù)據(jù)接收、發(fā)送通信是互不影響的，在這種情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)對某一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的設(shè)計(jì)分析。

3.3服務(wù)器設(shè)計(jì)

服務(wù)器程序在設(shè)計(jì)過程中包括的內(nèi)容較多，相對比較復(fù)雜。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)會(huì)面臨的請求來自多個(gè)用戶，為了滿足實(shí)際需求，可以采用并發(fā)處理的方式，在實(shí)際應(yīng)中優(yōu)勢顯著，在效率與響應(yīng)速度方面都有不俗的表現(xiàn)。VI服務(wù)器中并發(fā)處理方式的合理運(yùn)用，能滿足用戶管理的實(shí)際需求，線程的內(nèi)容包含多個(gè)方面，例如處理用戶請求線程、服務(wù)程序管理線程等。內(nèi)存交換參數(shù)是線程間通訊的主要方式，多線程間的同步工作要借助于事件觸發(fā)來實(shí)現(xiàn)。多線程實(shí)現(xiàn)要完成多個(gè)功能，例如初始化系統(tǒng)、建立通信連接等。

3.4客戶端設(shè)計(jì)

分析檢測控制系統(tǒng)的功能需求，多線程技術(shù)是客戶的程序設(shè)計(jì)方式，這種技術(shù)優(yōu)勢明顯，可以滿足多種激勵(lì)信號的同時(shí)輸入、采集等要求，達(dá)到數(shù)據(jù)通信目的。客戶端程度工作流程非常嚴(yán)格，第一、二、三、四步分別是是用戶登錄、身份驗(yàn)證;系統(tǒng)控制界面;選擇對應(yīng)程序。

對于面板設(shè)計(jì)而言，建議采用多面板的人機(jī)界面，操作起來會(huì)更加快速、方便。運(yùn)用LabVIEW的SubPanel方法節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)各功能VI的動(dòng)態(tài)載入，會(huì)節(jié)省系統(tǒng)內(nèi)存空間，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)正常的運(yùn)行。

客戶端程序在設(shè)計(jì)期間，主要有激勵(lì)信號配置VI模塊、響應(yīng)信號采集VI模塊等幾個(gè)模塊。運(yùn)用條件結(jié)構(gòu)和事件結(jié)構(gòu)的程度來完成對激勵(lì)信號配置VI模塊設(shè)計(jì)，通過信號配置面板用戶就可以實(shí)現(xiàn)對激勵(lì)信號的修改。

響應(yīng)信號采集VI模塊通過五個(gè)模塊（電流電壓測量程序、模擬信號測量程序等）來采集靜態(tài)數(shù)據(jù)，需要注意的是，五個(gè)模塊是互不影響的。用戶登錄VI模塊具有獨(dú)立功能，信息在數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)，在驗(yàn)證用戶身份時(shí)，只需要訪問用戶信息數(shù)據(jù)庫就可以，驗(yàn)證成功之后就登錄啟動(dòng)系統(tǒng)[7]。采用條件結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)用戶管理VI模塊，管理功能包括增加用戶、刪除用戶等。

四、結(jié)束語

綜上所述，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)軟件開發(fā)設(shè)計(jì)要從實(shí)際情況出發(fā)，制定出科學(xué)設(shè)計(jì)方案，保證系統(tǒng)可以有效運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對控制系統(tǒng)的自動(dòng)檢測。目前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變得更加復(fù)雜，計(jì)算機(jī)運(yùn)行中容易出現(xiàn)故障，為了有效應(yīng)對要注重自動(dòng)檢測系統(tǒng)的研發(fā)，有利于提升系統(tǒng)運(yùn)行安全性，創(chuàng)建出健康、綠色網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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[7] 呂星宇. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)檢測控制系統(tǒng)軟件開發(fā)設(shè)計(jì)[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù)，2017，40（1）：99-103.