计算机网络自动检测控制系统的设计

房 萍

(延边职业技术学院 吉林 延吉 133000)

0 引言

进入新时期,社会经济不断发展,科学技术也有所进步。计算机网络庞大,并且计算机技术发展越来越快。随着技术的不断发展,计算机网络对人们日常生活也有所影响。

在计算机网络运行的过程中,还存在部分不稳定因素。传统根据人工维护网络的压力越来越大,已经无法使计算机网络发展需求得到满足。所以,对计算机网络自动检测控制系统的研究尤为重要[1]。

1 计算机网络自动检测控制系统的方案

在对计算机网络自动监测与控制系统设计的过程中,用户端和服务器具有重要的作用。自动化检测系统的重点为网络通信与检测,探头装置能够实现使用者的相互通信。利用用户端检测装置和探测装置相互连接,通过自动化监测和控制系统中心实现网络通信。

通过检测设备资源、控制器与切换系统接口设备设计系统的硬件平台,利用分系统增强多少输入输出数字环路探测性能,使探测范围得到扩大。其中VXI、PXI等多路总线检测系统使用较为广泛,硬件平台包括探测仪器资源、探测控制器、信号接口装置和开关等[2]。

常用通信方式为服务器/客户机(C/S),主要优势就是多台计算机相互独立,并不会对系统功能造成影响,还能够实现多个不同用户和服务器的角色,保证客户安全的运行,图1为系统的组网方式。

图1 系统的组网方式

2 系统的硬件平台设计

通过检测仪器资源、信号接口装置、检测控制器、开关系统与检测总线设计自动检测系统硬件平台,图2为系统硬件构成。基于PXI和VXI的总线检测系统的检测能力增强,使检测范围拓展。利用多种NI模块集成机箱式检测设备实现硬件平台设计,激励被测单元,对被测单元响应数据进行收集[3]。

图2 系统硬件构成

此系统的用户设备端能够直接操作控制检测设备,服务器端与客户端要实现软件的功能,可通过C/S通信模式开展。服务器端在此模式中能够将相应服务提供给客户端虚拟仪器,多态计算机执行不同的功能,实现不同用户角色与服务器,以网络环境对数据进行远程处理与检测。

DataSocket为NI公司所提供的基于TCP/IP协议的网上实时数据交换开发工具,能够支持本地文件I/O操作、实时数据共享、文件传输等,并且提供统一的API函数。在使用数据库前要在操作系统中创建DSN,数据库和LabSQL的连接也是在创建DSN基础上实现的[4]。

3 系统的工作过程和功能模块

3.1 系统的工作过程

在计算机网络自动检测控制系统中,要能够满足高效、安全的需求,工作过程为:

(1)用户在被测系统中登录;

(2)认证用户身份,并且连接远程服务器;

(3)登录成功;

(4)被测对象连接试验装置界面;

(5)检测激励信号控制;

(6)在服务器中传输检测数据;

(7)利用检测诊断程序分析检测数据;

(8)利用检测诊断程序在上一层中反馈检测数据处理结果;

(9)使检测诊断程序诊断结果在客户端显示[5]。

3.2 系统功能模块

3.2.1 系统管理模块

能够对客户端配置情况进行记录,如果客户端数据出现改变,系统管理模块就能够详细记录各项数据。系统管理模块以操作管理方法对用户请求进行检测,并且详细分析用户请求。只有利用系统管理模块程序,才能够保证用户请求命令能够有序开展。系统数据为操作人员管理的重点,检测任务管理能够对系统故障诊断进行检测,并且存储检测故障结果数据。通过检测、诊断、分析和存储等流程所设计的计算机网络,系统的正常运行和系统管理模块流程密切相关[6],图3为软件功能模块。

图3 软件功能模块

3.2.2 分析诊断模块

在系统检测中,分析诊断模块能够实现故障在线诊断,并且对故障进行定位与隔离,保证系统能够正常的运行。分析诊断模块能够实现在线诊断,并且诊断效果准确、高效,此系统以现场实际情况定位故障,避免出现大的影响,还能够实现专家辅助功能。

3.2.3 网络通信模块

能够利用多种方式使用网络通信模块功能,数据传输、网络通信连接、数据接收为网络通信模块应用广泛的方式。客户端和服务器成功连接后才能够输送数据,要先传输数据后对数据进行接收和分析,之后创建缓冲区,将客户端传输的数据在缓冲区存储。在传送数据资料的过程中,客户端对数据资料进行传送,无论是服务平台网络通信功能还是客户端平台通信功能,特定功能相似,能够基于网络节点通信创建稳定、可靠的联系,并且利用信息的接收与发送实现网络通信[7]。

3.2.4 检测执行模块

检测模块能够实现设备控制与功能的集中设置,连接数据库检测系统。检测执行模块能够实现激励信号、控制信号的检测,通过检测控制方式对系统资源进行探测,通过输入激励信号得到输出信号,从而为激励信号获取输出信号提供基础。

3.2.5 检测资源模块

在对计算机自动检测的过程中,要对适配器模块文件进行检测,并且使检测的适配器信息存储为重点,检测资源模块能够自动检查系统。修改配置模型文件和适配器文件,对适配器模型资料信息进行整合,能够使用户个人需求得到满足[8]。

3.3 客户端设计

利用客户端设计分析计算机网络自动检测控制系统的需求,多线程技术为客户端检测用户程序设计的主要方法。对比其他技术,多线程技术优势比较大,能够使多种激励信号输入和收集需求得到满足,并且满足数据通信需求。客户端工作流比较严谨,要求根据身份验证、用户登录和系统控制界面对程序进行选择。

在对控制面板设计的过程中利用多面板使操作更加快捷、方便,利用SubPanel方法动态加载VI,节约系统存储空间,从而使系统运行正常。

在对客户端进行设计的过程中,利用事件结构和条件结构设计激励信号组态VI模块,使用者配置信号能够改变激励信号。利用模拟信号、电压测量程序收集激励信号,此程序并不会相互影响。用户登录VI模块具有独立功能,登录之后在数据库中存储信息。在身份认证过程中,对用户数据库进行登录。在用户管理模块中使用有条件结构的程序设计实现功能,比如用户的添加和删除,以下为主要代码设计:

int32_t init_tcp_client(char *ipaddr)

{

int sockfd = 0;

struct sockaddr_in server;

if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)

{

perror("create socket failed! ");

exit(1);

}

bzero(&server, sizeof(struct sockaddr_in));

server.sin_family = AF_INET;

server.sin_port = htons(PORT);

inet_pton(AF_INET, ipaddr, &server.sin_addr.s_addr);

if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&server, sizeof(server)) == -1)

{

perror("connect error");

exit(1);

}

return sockfd;

}

int32_t main(int argc, char*argv[])

{

int32_t sockfd, num;

char buf[BUFFER_SIZE];

if (argc != 2)

{

printf("Usage:%s ",argv[0]);

exit(1);

}

sockfd = init_tcp_client(argv[1]);

if ((num = recv(sockfd, buf, BUFFER_SIZE, 0)) == -1)

{

perror("recv error");

exit(1);

}

buf[num - 1] = ′′;

printf("Server Message: %s ", buf);

close(sockfd);

return 0;

}

3.4 控制算法设计

使用PID控制算法,具有较高的可靠度和适应性。PID已经逐渐应用在自动检测控制系统中,为问题解决提供了方法,使系统运行可靠度和速度得到提高。此系统应用外部传感器收集参数,数据利用A/D转换在控制器中传输数据,接收数据之后利用预设值控制[10]。传统算法调节包括KP(比例系数)、TI(积分时间)、TD(微分时间),上述参数会影响到算法运行的鲁棒性、准确性和快捷性。随着控制算法的发展,选择参数也会有所影响。在实际工作过程中会有多种干扰因素,所以要在系统工作的过程中定期调整[11]。所以,传统控制算法抗干扰能力比较弱,所以信息反馈时间也比较长。相关工程师为了使此问题得到解决,将BP神经网络算法结合传统控制算法,利用BP神经网络算法辅助计算,在快速计算过程中及时反馈,适当调整相关参数,利用算法结合实现系统反馈处理,对系统模块进行调整[9]。

4 系统软件检测

根据波形文件测量实现系统的实验,2个客户端使收集的模拟波形在服务器端发送,服务器端对波形信号振幅、脉冲时间间隔、最低和最高电平、频率周期等进行分析,使结果在客户端返回[12-13]。

4.1 配置和操作

在服务器端设计过程中,检测平台利用波形测量对服务器程序进行分析,通过服务器端服务程序管理添加在系统中。客户端A通过信号配置、模拟输入收集信号,在客户端结果发布模块中显示波形分析结果。客户端B在服务器中实现一路模拟信号的发送,接收服务器端的分析结果。图4为信号流向。

图4 信号流向

在客户端A对检测硬件等外部工作进行操作后,通过登录检测系统实现检测任务。图5为客户端操作流程。

图5 客户端操作流程

4.2 分析结果

根据上述操作,通过客户端实现模拟信号的配置,此信号并没有输入任何被测设备,被模拟输出和模拟收集,传输到服务器中。所以,服务器端利用波形测量对服务程序进行分析,通过分析结果读取。客户端输入和结果与端口相同,表示系统可行。

5 结语

人们对于计算机网络要求不断提高,计算机网络自动检测控制技术为计算机网络技术的重点。在整体方案与硬件平台设计过程中,能够辅助系统的设计。数据的实时、精准传输决定系统的使用效果。在计算机技术不断发展的过程中,系统在今后发展中也能够得到完善。