网络化测控系统的实现技术分析

刘新野

（中国计量学院现代科技学院,杭州 310018）

0 引言

21世纪以来，计算机特别是信息网络技术取得了突飞猛进的进步，尤其是对当前的测控系统带来了巨大的影响和冲击。随着网络化技术的推广普及，测控系统向网络化发展也必然是大势所趋。网络化的测控系统，主要是指利用网络进行数据的收集和测试，并且进行远距离终端分析的一种形态。网络化测控系统不仅可以提高测控系统的精确性，也有助于综合使用分散各地的测试测量设备，尤其是通过中枢控制系统实现各个地区测控信息资源共享利用，发挥测控系统最大的功能效益。

1 网络化测控系统的结构组成

根据国内外的网络化测控系统的实践情况，可以将网络化测控系统分成两个主要部分，分别是基本功能部分和通信网络部分。基本功能部分包括了测量和管理的各种装置和设备，通信网络部分则包括了各种串行网络以及通信控制设备。关于基本功能部分由于各个测控系统之间往往大同小异，所以以下重点分析网络化测控系统中的通信网络部分，而且通信网络也是测控系统实现网络化的关键部分。

在通信网络部分中，要实现网络化的目的，关键是发挥系统中软件的作用。其中软件也可以分为两个组成部分，首先就是客户端，也可以表示为应用程序。客户端可以通过网络接口来处理网络报文，具体就是通过通信技术和打印技术来设置、发送以及接收这些网络报文，并利用计算机系统对接收到的信息进行相应的分析处理，并及时将处理的结果反馈给网络控制中心。另一个重要部分就是服务器端，服务器端在运行的过程中及时受理客户端传达的信息，并保持对整个系统的实时监控。服务端在受到客户端的处理请求之后，会及时调度有关的程序进行运行处理。在用户管理上，服务器端会保持对个程序切换进行，促使整个网络化测控系统可以24小时不间断的运行下去，并且不会发生测控中断的情况，进而影响用户管理的安全稳定。由于测控服务程序是一个多进程的程序，所以可以同时运行多个不同的任务，比如在接受客户端的处理请求过程中，测控服务程序就可以驱动相关的测控仪器进行及时的处理，还看了一调度通信程序将执行的结果迅速的反馈给客户端。在仪器驱动程序中，有很多驱动软件，但网络化测控系统主要使用IVI、VISA、SCPI以及I/O这几个驱动来调度测控仪器设备。

2 网络化测控系统的实现技术

2.1 应用Web的测控方法

基于Web的测控方法有利于减少客户端的安装，这种方法是一种大客户机、小服务器的模式。在该方式下不同的客户端只需安装一个客户端程序就可以了，测控仪器收集的数据信息都会经过服务器端的处理，保障客户端可以通过服务器端及时掌握测控信息；一般情况下虚拟仪器测试系统会安装在服务器端上，利用因特网及时公开发布经过处理后的测试数据信息，这样分布在不同地区客户端就可以通过浏览器直接在服务器检索需要的信息。如果客户端需要下载测控数据的话，只需要借助获得远程服务器的响应，就可以通过测控软件存储到本地应用程序中，以便客户端在执行测控任务时，应用程序可以提供历史数据作为指引。

应用Web的测控方式具有操作简单、实时交流的优点。在该方式下，客户端能够和服务器端就测控信息及时共享利用，同时也可以及时公开测控数据。还具有信息丰富、界面友好的优点，至于安全性方面，由于不同端口的客户能够对权限进行设置，所以不太容易出现非法入侵的问题。但是由于该模式下用户请求具有独占性，也就是一对一的访问处理，影响了不同客户端之间通信效率，不适合应用在多客户端多任务的情况下。

2.2 基于TCP/IP的编程方式

基于TCP/IP的编程方式相对于其他模式，具有更高的实时性和交互性。该模式建立在虚拟测控仪器的平台上，通过服务器对客户机发送的信息做出反应和处理，尤其是在处理特定的测试任务方面，该模式由于部队数据进行执行运算，所以可以向客户端做出反应。该模式在实现快捷实时的同时，也对客户端的配置提出了更高的要求，也就是客户端要自主对反馈回来的数据进行解读处理。这种实现的方法不会导致信息的堵塞，保持客户端和服务器端可以及时有效的沟通，有利于解决远程控制测控设备中的不及时困境。但是该技术方式由于过于追求速度，而忽视了测控系统中的解读和执行问题，长期运行的话会极大影响控制系统的处理效率，对于测控数据不加处理也可能造成一定的安全漏洞。因此在网络化测控系统的实践中，基于TCP/IP的编程方式非常有助于测控软件的开发工作，可以更好的推动客户端和服务器端的交互运行。

2.3 建立在DCOM组件技术上的实现方式

建立在DCOM组件技术上的测控系统可以更好的处理大型分散式测控设备中使用问题。在该方式下，测试程序以及应用程监控系统都安装在客户端上面，而服务器端上主要分布着I/O接口层以及网络控制层，通过在各个服务器终端上运行DCOM组件技术编写的程序，保障客户端可以畅通无阻的控制测控仪器，及时完成测控仪器数据的执行工作。该模式除了较好的交互性和实时性之外，还具有其他模式不具备的融合性和扩展性，在对数据进行发布处理的过程中，还可以受理客户端的执行测控数据的请求。美中不足的是，建立在DCOM组件技术上的测控系统暂时只能在Windows操作系统上运行，还无法进行不同平台的交互工作。

3 结束语

以上介绍了当前国内外实现网络化测控系统的主要几种方式，通过技术分析清楚的发现每一种技术方法都有利有弊。因此在具体的网络化测控系统的实践中，要一切从实际出发，最大限度发挥技术的优势，并且减轻劣势的不利影响。总而言之，随着网络信息技术以及测控仪器的不断进步发展，完善的网络化测控系统会逐渐成型，在这个过程之中，相关人员必须与时俱进，学习掌握先进的科学技术，推动网络化测控更好更快的发展。

[1]李凤宝,古天祥，陈光瑀.网络化测试系统研究及其面向对象设计[J].电子测量与仪器学报,2010(04).

[2]戎舟，高翔，赵飞龙.网络化测控系统的实现技术[J].仪表技术,2011(02).