計算機網路自動檢測控制系統軟體開發設計探索論文
摘要：計算機網路自動檢測控制系統的設計首先應該對其總體方案進行規劃，搭建好硬體平臺，選擇C/S的通訊模式，再設計出系統工作的流程，並根據流程對系統功能模組劃分為基於伺服器平臺的系統管理模組、分析診斷模組和網路通訊模組，以及基於客戶端平臺的網路通訊模組、檢測資源模組和檢測執行模組。最後再對計算機網路自動控制系統軟體程度的資料庫、元件之間的通訊、伺服器和客戶端程式分別進行設計。
關鍵詞：自動檢測控制系統；軟體開發；C/S模型
中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）26-0034-02
計算機網路自動檢測控制系統是計算機網路通訊技術與虛擬儀器技術發展的必然趨勢，因此有必要對其開發設計，特別是系統軟體的開發設計進行深入研究。
1 計算機網路自動檢測控制系統的總體方案
1.1 總體結構
計算機網路自動檢測控制系統軟體開發，首先需要對其總體方案的進行規劃設計。在此，其總體結構採用圖一的組網方式，透過就不同地區的檢測裝置使用者端採集其所在的單元物件的相關資料，相關資料透過計算機網路傳遞給伺服器，再由伺服器對使用者資料資訊進行分析處理後傳遞給相關使用者。
系統在自動檢測的過程中，需要整個自動檢測控制系統協同工作，裝置使用者端負責使用者介面處理，同時控制對應檢測單元；系統實現檢測功能的關鍵環節就是檢測單元，它透過相關介面與被檢測單元先連，以此來採集輸入訊號，並輸出激勵訊號；檢測控制系統的核心是伺服器端，它需要對使用者端收集到的客戶資訊進行分析處理，並將結果返回給客戶端；連線客戶端與伺服器端的是計算機網路通訊，這就需要二者支援同一網路協議，確保在整個網路中能進行通訊；計算機網路自動檢測控制系統中還有一個重要的組成部分就是資料庫，它使用者儲存使用者資訊、裝置資訊及檢測記錄等，由伺服器來進行相關資料的讀寫工作。
1.2 硬體平臺
設計好整個系統結構之後，就要搭建相應的硬體平臺。根據上述的結構及效能要求，硬體平臺包括五個部分：開關係統、檢測控制器、檢測匯流排、檢測儀器資源和訊號介面裝置。當前，基於PXI和VXI的匯流排檢測系統的檢測範圍和檢測能力都得到了很大的拓展。因此，在硬體選擇上通常採用基於PXI匯流排的NI模組整合的機箱檢測裝置作為主體平臺，再基於該主體平臺設計出對應的公共介面裝置、介面介面卡、測試探筆和探針、UUT即可。
1.3 通訊模式
在通訊模式的選擇上，選擇當前最為常見的C/S模式。在C/S通訊模式當中，不同的計算機可以執行不同的功能，實現不同的使用者與伺服器角色，從而透過伺服器為客戶端的虛擬儀器應用程序提供服務。
2 系統軟工作流程及其功能模組分析
2.1 系統軟體工作流程的分析
計算機網路自動檢測控制系統對軟體設計的基本要求是安全、可靠、有效、開放、實時和可維護。其軟體的具體工作流程為：第一步，客戶端使用者登入測試體系統；第二步使用者驗證後啟動並請求連線遠端伺服器；第三步，遠端伺服器連線成功後，使用者即登入成功；第四步，使用者完成被測試物件與測試裝置的對應介面連線；第五步，使用者配置檢測激勵訊號控制系統執行相關的檢測操作；第六步，系統自動將檢測資料透過已經連線的網路通道傳送給遠端伺服器；第七步，遠端伺服器呼叫檢測診斷程式對檢測資料進行分析處理；第八步，遠端伺服器向客戶端返回已經做好的資料處理結果；最後，客戶端顯示出檢測的.診斷結果。該工作流程涉及的主要部分為遠端伺服器、檢測使用者端和檢測裝置，其所需的功能模組包括伺服器的運算模組、客戶端的檢測模組和實現客戶端與伺服器之間的網路通訊模組。
2.2 系統軟體功能模組分析
根據計算機網路自動檢測控制系統的功能需求情況，可以將軟體功能模組劃分為基於伺服器平臺的系統管理模組、分析診斷模組和網路通訊模組，以及基於客戶端平臺的網路通訊模組、檢測資源模組和檢測執行模組幾個部分。
1） 系統管理模組
系統管理模組包括裝置管理、操作管理、操作人員管理、檢測任務管理和檢測診斷程式管理五個部分。裝置管理的功能為對裝置使用者端的配置狀況進行記錄，當變更和刪除廢除客戶端資訊；操作管理的具體功能為接收、分析和診斷使用者的遠端登入請求命令，並呼叫相關的程式執行對應的請求命令；操作人員管理的功能是管理系統操作人員的相關資訊；檢測任務管理的功能是對每項分析診斷結果和檢測記錄進行管理，同時完成相關資訊在資料庫中的儲存；檢測診斷程式管理的功能為對檢測分析診斷程式進行管理。
2） 分析診斷模組
分析診斷模組的主要功能是對客戶端存在的故障提供線上支援診斷服務，幫助實現檢測控制系統的故障定位與隔離，還可以提供對應的專家系統支援功能。
3） 網路通訊模組
網路通訊模組包括網路通訊的連線和資料的傳送與接收三個部分。通訊連線伺服器與客戶端之間資料傳送提供通訊通道。資料分析與接收除了要具備資料傳輸的作用，還要建立緩衝區，資料接收時將使用者端傳送的資料放入對應的緩衝區以等待分析處理；資料傳送時，則將緩衝區中的資料傳送到使用者端中。
4） 檢測資源模組
檢測資源模組透過介面卡的模組檔案來儲存介面卡的描述和資訊。使用者能夠對配置模型檔案、介面卡檔案和器件配置檔案進行修改，同時處理介面卡模型檔案，綜合介面卡模型中的檔案資訊，連線資料庫，從而完成計算機網路自動檢測控制系統的校驗與檢測工作。
5） 檢測執行模組
檢測執行模組包括檢測控制和激勵訊號配置兩個部分。檢測控制負責各檢測系統及其資源的控制，藉助於輸入的激勵訊號採集的輸出響應訊號來完成相關檢測任務。激勵訊號配置的功能則是在軟體平臺當中根據檢測任務對配置檢測裝置的激勵訊號。endprint
3 計算機網路自動檢測控制系統的軟體設計
3.1 資料庫設計
計算機網路自動檢測控制系統中一個重要組成部分就是資料庫，因此對檢測控制系統設計中資料庫設計是非常重要的。對此可以採用資料庫VItest管理檢測控制資訊。當中包括的資訊表格包括裝置資訊表、使用者資訊表和服務程式列表。如使用者資訊表應該包含使用者標識ID、使用者名稱、密碼、註冊時間、真實姓名和使用者型別六個欄位。系統需要維護使用者登入退出和增減使用者等資訊。
3.2 元件之間的通訊實現設計
系統元件之間的通訊可以採用DSTP協議來完成，它支援多種資料傳輸協議，因此可以根據不同的URL來按段不同的協議。資料收發通訊是相互獨立，因此可以只分析某一個數據項的設計。
3.3 伺服器設計
伺服器程式的設計包括多執行緒的設計與實現。在計算機網路自動檢測控制系統中可能面臨同時處理多個使用者的請求，因此需要採用併發處理的方式來解決多工的工作方式，併發處理比迴圈處理的執行效率更高，響應速度更快。VI伺服器利用併發處理方式可以同時實現裝置管理和使用者管理等功能，其主要的執行緒包括處理使用者請求執行緒、服務程式管理執行緒、裝置管理執行緒、連線使用者客戶端、初始化VI伺服器。執行緒之間透過記憶體交換引數來完成通訊，多執行緒間的同步工作則由事件觸發來控制實現。
多執行緒的實現需要完成四個功能：初始化系統；建立通訊連線，等待登入；驗證使用者身份；根據請求分配對應的處理執行緒。
3.4 客戶端設計
根據檢測控制系統的功能特點及需求情況，客戶的程式採用多執行緒技術的方式來進行設計。它能夠確保不同的激勵訊號的同時輸入、採集及完成資料通訊。客戶端程式的工作流程為：使用者登入→身份驗證→系統控制介面→選擇對應的程式（包括使用者管理、遠端連線、訊號採集、模擬輸入、模擬輸出、訊號配置和結果釋出）。在面板設計上，可以利用多面板的人機介面，這樣可以確保操作介面的簡潔方便。同時各功能VI的動態載入則採用LabVIEW的SubPanel方法節點，這樣可以降低系統的記憶體佔用，從而提高整個系統的執行效率。
客戶端程式主要包括激勵訊號配置VI模組、響應訊號採集VI模組、使用者登入VI模組和使用者管理VI模組四個模組設計。激勵訊號配置VI模組採用條件結構和事件結構的程度設計，使用者能夠透過系統的訊號配置面板來修改激勵訊號的相關引數；響應訊號採集VI模組透過電流電壓測量程式、模擬訊號測量程式、動態資料採集程式和訊號採集程度五個模組分別對靜態資料進行採集，這五個模組程式之間相互獨立；使用者登入VI模組是獨立功能的一個模組，它將資訊儲存在資料庫當中，只要訪問使用者資訊資料庫就能完成對使用者身份的驗證，如果驗證值為真，則可以登入啟動系統；使用者管理VI模組採用的條件結構的程式設計，主要用於增加使用者、刪除使用者、密碼修改等使用者資訊的管理。
4 結束語
計算機網路自動檢測控制系統的設計首先應該對其總體方案進行規劃，搭建好硬體平臺，選擇C/S的通訊模式，再設計出系統工作的流程，並根據流程對系統功能模組劃分為基於伺服器平臺的系統管理模組、分析診斷模組和網路通訊模組，以及基於客戶端平臺的網路通訊模組、檢測資源模組和檢測執行模組。最後再對計算機網路自動控制系統軟體程度的資料庫、元件之間的通訊、伺服器和客戶端程式分別進行設計，檢測控制系統在設計完成後還需要對其進行測量，通常可以採用波形檔案的測量方式來進行。
參考文獻：
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