计算机网络自动检测控制系统软件开发设计探索

　　摘要：计算机网络自动检测控制系统的设计首先应该对其总体方案进行规划，搭建好硬件平台，选择C/S的通信模式，再设计出系统工作的流程，并根据流程对系统功能模块划分为基于服务器平台的系统管理模块、分析诊断模块和网络通信模块，以及基于客户端平台的网络通信模块、检测资源模块和检测执行模块。最后再对计算机网络自动控制系统软件程度的数据库、组件之间的通信、服务器和客户端程序分别进行设计。

　　关键词：自动检测控制系统；软件开发；C/S模型

　　中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044（2017）26-0034-02

　　计算机网络自动检测控制系统是计算机网络通信技术与虚拟仪器技术发展的必然趋势，因此有必要对其开发设计，特别是系统软件的开发设计进行深入研究。

　　1计算机网络自动检测控制系统的总体方案

　　1.1总体结构

　　计算机网络自动检测控制系统软件开发，首先需要对其总体方案的进行规划设计。在此，其总体结构采用图一的组网方式，通过就不同地区的检测设备用户端采集其所在的单元对象的相关数据，相关数据通过计算机网络传递给服务器，再由服务器对用户数据信息进行分析处理后传递给相关用户。

　　系统在自动检测的过程中，需要整个自动检测控制系统协同工作，设备用户端负责用户接口处理，同时控制对应检测单元；系统实现检测功能的关键环节就是检测单元，它通过相关接口与被检测单元先连，以此来采集输入信号，并输出激励信号；检测控制系统的核心是服务器端，它需要对用户端收集到的客户信息进行分析处理，并将结果返回给客户端；连接客户端与服务器端的是计算机网络通信，这就需要二者支持同一网络协议，确保在整个网络中能进行通信；计算机网络自动检测控制系统中还有一个重要的组成部分就是数据库，它用户储存用户信息、设备信息及检测记录等，由服务器来进行相关数据的读写工作。

　　1.2硬件平台

　　设计好整个系统结构之后，就要搭建相应的硬件平台。根据上述的结构及性能要求，硬件平台包括五个部分：开关系统、检测控制器、检测总线、检测仪器资源和信号接口装置。当前，基于PXI和VXI的总线检测系统的检测范围和检测能力都得到了很大的拓展。因此，在硬件选择上通常采用基于PXI总线的NI模块集成的机箱检测设备作为主体平台，再基于该主体平台设计出对应的公共接口装置、接口适配器、测试探笔和探针、UUT即可。

　　1.3通信模式

　　在通信模式的选择上，选择当前最为常见的C/S模式。在C/S通信模式当中，不同的计算机可以执行不同的功能，实现不同的用户与服务器角色，从而通过服务器为客户端的虚拟仪器应用进程提供服务。

　　2系统软工作流程及其功能模块分析

　　2.1系统软件工作流程的分析

　　计算机网络自动检测控制系统对软件设计的基本要求是安全、可靠、有效、开放、实时和可维护。其软件的具体工作流程为：第一步，客户端用户登录测试体系统；第二步用户验证后启动并请求連接远程服务器；第三步，远程服务器连接成功后，用户即登录成功；第四步，用户完成被测试对象与测试设备的对应接口连接；第五步，用户配置检测激励信号控制系统执行相关的检测操作；第六步，系统自动将检测数据通过已经连接的网络通道传送给远程服务器；第七步，远程服务器调用检测诊断程序对检测数据进行分析处理；第八步，远程服务器向客户端返回已经做好的数据处理结果；最后，客户端显示出检测的诊断结果。该工作流程涉及的主要部分为远程服务器、检测用户端和检测设备，其所需的功能模块包括服务器的运算模块、客户端的检测模块和实现客户端与服务器之间的网络通信模块。

　　2.2系统软件功能模块分析

　　根据计算机网络自动检测控制系统的功能需求情况，可以将软件功能模块划分为基于服务器平台的系统管理模块、分析诊断模块和网络通信模块，以及基于客户端平台的网络通信模块、检测资源模块和检测执行模块几个部分。

　　1）系统管理模块

　　系统管理模块包括设备管理、操作管理、操作人员管理、检测任务管理和检测诊断程序管理五个部分。设备管理的功能为对设备用户端的配置状况进行记录，当变更和删除废除客户端信息；操作管理的具体功能为接收、分析和诊断用户的远程登录请求命令，并调用相关的程序执行对应的请求命令；操作人员管理的功能是管理系统操作人员的相关信息；检测任务管理的功能是对每项分析诊断结果和检测记录进行管理，同时完成相关信息在数据库中的保存；检测诊断程序管理的功能为对检测分析诊断程序进行管理。

　　2）分析诊断模块

　　分析诊断模块的主要功能是对客户端存在的故障提供在线支持诊断服务，帮助实现检测控制系统的故障定位与隔离，还可以提供对应的专家系统支持功能。

　　3）网络通信模块

　　网络通信模块包括网络通信的连接和数据的发送与接收三个部分。通信连接服务器与客户端之间数据传送提供通信通道。数据分析与接收除了要具备数据传输的作用，还要建立缓冲区，数据接收时将用户端传送的数据放入对应的缓冲区以等待分析处理；数据发送时，则将缓冲区中的数据发送到用户端中。

　　4）检测资源模块

　　检测资源模块通过适配器的模块文件来储存适配器的描述和信息。用户能够对配置模型文件、适配器文件和器件配置文件进行修改，同时处理适配器模型文件，综合适配器模型中的文件信息，连接数据库，从而完成计算机网络自动检测控制系统的校验与检测工作。

　　5）检测执行模块

　　检测执行模块包括检测控制和激励信号配置两个部分。检测控制负责各检测系统及其资源的控制，借助于输入的激励信号采集的输出响应信号来完成相关检测任务。激励信号配置的功能则是在软件平台当中根据检测任务对配置检测设备的激励信号。

　　3计算机网络自动检测控制系统的软件设计

　　3.1数据库设计

　　计算机网络自动检测控制系统中一个重要组成部分就是数据库，因此对检测控制系统设计中数据库设计是非常重要的。对此可以采用数据库VItest管理检测控制信息。当中包括的信息表格包括设备信息表、用户信息表和服务程序列表。如用户信息表应该包含用户标识ID、用户名、密码、注册时间、真实姓名和用户类型六个字段。系统需要维护用户登录退出和增减用户等信息。

　　3.2组件之间的通信实现设计

　　系统组件之间的通信可以采用DSTP协议来完成，它支持多种数据传输协议，因此可以根据不同的URL来按段不同的协议。数据收发通信是相互独立，因此可以只分析某一个数据项的设计。

　　3.3服务器设计

　　服务器程序的设计包括多线程的设计与实现。在计算机网络自动检测控制系统中可能面临同时处理多个用户的请求，因此需要采用并发处理的方式来解决多任务的工作方式，并发处理比循环处理的执行效率更高，响应速度更快。VI服务器利用并发处理方式可以同时实现设备管理和用户管理等功能，其主要的线程包括处理用户请求线程、服务程序管理线程、设备管理线程、连接用户客户端、初始化VI服务器。线程之间通过内存交换参数来完成通讯，多线程间的同步工作则由事件触发来控制实现。

　　多线程的实现需要完成四个功能：初始化系统；建立通信连接，等待登录；验证用户身份；根据请求分配对应的处理线程。

　　3.4客户端设计

　　根据检测控制系统的功能特点及需求情况，客户的程序采用多线程技术的方式来进行设计。它能够确保不同的激励信号的同时输入、采集及完成数据通信。客户端程序的工作流程为：用户登录→身份验证→系统控制界面→选择对应的程序（包括用户管理、远程连接、信号采集、模拟输入、模拟输出、信号配置和结果发布）。在面板设计上，可以利用多面板的人机界面，这样可以确保操作界面的简洁方便。同时各功能VI的动态载入则采用LabVIEW的SubPanel方法節点，这样可以降低系统的内存占用，从而提高整个系统的运行效率。

　　客户端程序主要包括激励信号配置VI模块、响应信号采集VI模块、用户登录VI模块和用户管理VI模块四个模块设计。激励信号配置VI模块采用条件结构和事件结构的程度设计，用户能够通过系统的信号配置面板来修改激励信号的相关参数；响应信号采集VI模块通过电流电压测量程序、模拟信号测量程序、动态数据采集程序和信号采集程度五个模块分别对静态数据进行采集，这五个模块程序之间相互独立；用户登录VI模块是独立功能的一个模块，它将信息储存在数据库当中，只要访问用户信息数据库就能完成对用户身份的验证，如果验证值为真，则可以登录启动系统；用户管理VI模块采用的条件结构的程序设计，主要用于增加用户、删除用户、密码修改等用户信息的管理。

　　4结束语

　　计算机网络自动检测控制系统的设计首先应该对其总体方案进行规划，搭建好硬件平台，选择C/S的通信模式，再设计出系统工作的流程，并根据流程对系统功能模块划分为基于服务器平台的系统管理模块、分析诊断模块和网络通信模块，以及基于客户端平台的网络通信模块、检测资源模块和检测执行模块。最后再对计算机网络自动控制系统软件程度的数据库、组件之间的通信、服务器和客户端程序分别进行设计，检测控制系统在设计完成后还需要对其进行测量，通常可以采用波形文件的测量方式来进行。

　　作者：李礼

　　　参考文献： 

　　[1] 沙晓光， 陈国顺， 王格芳. 基于C/S与B/S混合结构的测试诊断网络研究[J].计算机测量与控制， 2005， 13（5）：401-402. 

　　[2] 李勇， 吕永卫. 基于网络远程测试诊断系统的研究[J].计算机测量与控制， 2005， 13（10）：1040-1043.