基于以太網的橋梁健康監測系統的軟件設計
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2．3．1 發送命令模塊
當上位PC機向監測儀發送IP地址、MAC地址等命令參數時，監測儀作為服務器端，PC機作為客戶端。在服務器端和客戶端分別創建一個套接口Socket，然后在系統上電后，監測儀就處于監聽狀態，當監聽到PC有連接請求時，監測儀服務端又創建一個新的套接口stcpctive來與PC建立連接，當監測儀與PC建立連接以后，PC就可以向監測儀發送命令參數了。在此過程中，PC每次向監測儀發送100 B的命令參數，其中，第一個字節是區分不同命令參數的標志，監測儀接收到命令參數后，利用這個標志來設置的各項參數，通過這種方式，依次設定監測儀各個通道的采樣頻率、保存時間、PGA、采樣閾值、FFT使能以及監測儀本身的IP地址、MAC地址、運行時模式以及監測儀系統時間的設置，其流程如圖3所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/195686.htm
2．3．2 接收數據模塊
當監測儀將采集到的數據通過以太網發送到上位PC機時，PC機作為服務器端，監測儀作為客戶端。同樣，也是在PC機服務器端和監測儀客戶端各創建一個套接口Socket，當PC機上的應用程序開始運行后，PC機就處于監聽狀態，當監聽到有監測儀端有連接請求的時候，就創建一個新的套接口stcpctive與監測儀建立連接。當PC機與監測儀建立連接以后，監測儀依次向PC機發送采樣時間、通道號、數據長度、采樣數據。采樣時間即表示該發送的數據對象是哪個時刻的采樣結果。為了接收監測儀發送過來的數據信息，需要在內存緩沖區開辟一個容量為16 384×4的buffer，每臺監測儀8個通道，因此開辟8個buffer，用來存放8個通道接收到的數據，其流程如圖4所示。
3 模擬測試
橋梁健康監測技術的發展還有很多處于實驗室研究階段，因此，數據的采集測試是在實驗室環境下采用波形發生器產生的三角波信號來模擬實際現場傳感器信號。設定好通道號、采樣時間、采樣頻率和放大倍數等命令參數，運行程序，可以看到如圖5所示的三角波波形。其中，橫坐標表示在設定的采樣時間內采集數據的個數，即為1 s時間內采集512個數據。縱坐標表示采集信號的幅值，由于從傳感器出來的信號電壓是-2．5～2．5 V，ADC采樣分辨率為24 b，去掉第24位，取中間值即222，為0 V，如圖5所示。采集數據無漏點，波形完整，因此符合橋梁健康監測系統的采集數據的基本需要。
4 結 語
本文完成了基于以太網的橋梁健康監測系統的軟件設計，實現了橋梁健康監測系統中各種傳感器信號的采集，同時將采集到的數據信號通過以太網傳輸到PC上，實時顯示各采集信號的輸出波形，并將采集到的數據保存至Excel文件，便于歷史查閱和分析。軟件設計界面友好，可完成一般的橋梁健康監測任務。
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