文摘
为了解决这一问题的高度可扩展的振动测试数据采集和分析,作者提出了一种软件开发方法,数据分析和处理物联网监测系统。软件平台主要是通过设计软件架构的设计基于多任务操作,活动窗口设计,保留API接口和硬件通用设计;它保证了强大的软件平台的可扩展性,从而实现软件平台的普遍性。高级振动数据分析软件设计基于这个平台,如模态参数识别和动态载荷识别软件,可以很容易地重新利用现有的功能和软件架构的平台,扩大软件功能,实现更复杂的振动数据分析和处理,减少重复劳动,加快软件开发过程。结果表明:振幅误差小于4%。结论。软件开发的可行性和可用性数据根据物联网监测系统进行了验证。
1。介绍
随着社会的进步和现代技术的应用,应用计算机软件开发技术是非常必要的分析物联网数据系统(1]。计算机软件开发技术的使用可以科学、高效地分析物联网数据系统中的数据和检测的完善物联网数据系统,确保正常使用的物联网数据系统2]。与此同时,计算机软件开发技术的应用物联网数据系统可以促进计算机软件开发技术的应用;和扩大计算机软件开发技术的应用前景3]。通过研究计算机软件开发技术,物联网数据系统的效率和安全管理可以提高(4]。
为了开发和设计网络安全软件基于大数据分析环境,有必要首先层逻辑;需要进行逻辑分层信息传输的三个层次:信息提取和网络端口对接5]。通过建立一个逻辑数据库,信息分类存储、数据提取和网络端口对接可以实现(6]。和隔离不同的功能,以避免干扰所需的数据在数据传输过程中(7]。逻辑分层后,对应于不同的数据库功能也将在一个孤立的国家,在此过程中软件的使用,大量的数据是通过网络下载平台,和数据的安全需要检查在很短的时间内(8]。从最初的检查结果显示,有一个逻辑层的信息精度不足的问题,和风险来源将判断,以避免影响安全的问题在数据和信息的使用(9]。控制和管理的过程中,数据库分层可以自动连接到接收功能请求,并通过逻辑分层方法,它有助于确保安全的软件操作环境在最大的程度上。最后一个链接的逻辑分层是数据库分层、数据库和相应的区域划分根据数学建模方法(10]。在大数据环境中,数据传输软件接收到请求后,它会自动启动相应的数据库,并通过这种方法,在软件操作过程中逻辑处理的效率是保证在最大的程度上11]。
计算机软件开发技术的应用的物联网数据管理系统有利于提高物联网数据系统的数据的准确性,同时,为了提高物联网数据的效率系统来管理数据12]。计算机软件开发技术可以创建一个安全的信息存储环境数据处理系统,通过整合创新管理的概念;它可以总结和分析系统中的信息,并制定行业(正确的发展道路13]。随着现代社会的发展,计算机软件开发技术也需要创新,需要适应市场的发展,提高技术,多样化和提高效率的计算机软件开发技术在各种行业,以扩大计算机软件开发技术的应用前景[14]。
2。文献综述
目前,世界进入了一段时间的大发展、大变化在数字转换、新一代信息技术加速和技术应用上的突破,在工业带来重大变化形式,组织管理和社会治理,发展新一代物联网等技术的发展带来了新的动力和机遇的数字经济15]。然而,与美国和欧洲国家相比,中国在物联网的发展起步较晚,目前在一个快速发展的时期,技术热点继续出现,和一定的突破也在某些领域,然而,分散开发、核心技术的外部依赖,安全问题一直是绊脚石阻碍物联网技术的发展(16]。因此,迫切需要开展物联网技术的系统分析系统,分析了关键技术,和判断物联网的发展趋势和热点,并制定有针对性的政策措施,促进互联网的持续创新和健康发展,帮助实体经济的发展(17]。
物联网技术提出了集成开发的特点,集成创新,大型应用程序,和生态加速度,和热技术继续出现(18]。网络和平台加速大规模部署,为全面推广奠定基础的物联网。目前,物联网技术集成和发展阶段,和技术系统重组加速,物联网的大规模部署和网络技术WAN继续突破。有很多的现代工程技术领域的振动问题,研究机械振动的特点可以帮助研究人员更好地提高机械的工作性能,避免有害的振动造成的工程问题,提高效率。因此,振动测试,分析和研究一直是研究人员关注的焦点。随着时代的发展,传统仪器逐渐无法满足振动测试和分析学科的发展需要,基于硬件的不利特点,流动性差,和高成本。因此,基于软件的振动试验采集和分析将逐渐成为未来该领域的主流。
不同于以前的基于labview的振动试验采集和分析软件设计,数据采集的设计,信号的分析和处理,文件存储,人机界面设计,和其他模块进行了研究。由于复杂的振动测试分析,必须依赖于一个软件平台,可以有效地收集、存储过程,实时显示数据。如果每一个复杂的振动测试分析软件编程开始从最基本的数据采集软件,重复的工作太多了。因此,作者着重于软件通用平台的设计和注重通用性和可扩展性的系统的软件和硬件,以奠定基础的扩张在未来更高级的软件功能,避免不必要的重复工作。当前的软件平台的发展趋势是通用软件平台的设计,随着计算机技术和电子技术的发展,软件平台越来越多地应用于各个领域的工程实践。例如,一些学者设计了软件平台的桥梁安全光纤传感技术探测系统(19]。一些学者对继电保护设备、应用软件平台等(20.]。这也是作者的方向。它将寻求一个软件平台设计方案具有较强的可扩展性,提高现有模块的利用率和减少重复工作;创新设计软件架构,提高软件的二次开发能力的平台。
3所示。方法
3.1。系统组成和架构设计
动态信号采集与分析系统基于虚拟仪器技术分为两个部分:上电脑和下电脑。上层计算机由一台计算机和软件,和较低的计算机是由收购委员会和一个传感器或励磁机。其中,软件上计算机是基于虚拟仪器视觉编程语言写的。较低的计算机采用虚拟仪器支持的董事会,董事会等NI公司的4431年和9234年,振动传感器和激励器使用,如PCB公司的锤,振动加速度传感器和nt公司的激励。系统组成如图1。
软件操作逻辑如图2。系统启动后,初始化参数,等待软件操作。软件操作导致程序事件响应来完成数据采集,波形输出,或数据分析功能。其中,数据采集和波形输出只能用在完成相关的参数设置。该软件可以同时运行波形输出,数据采集,并执行简单的处理获得的数据,如快速傅里叶变换(FFT),或频率响应函数。图中所示的数据分析2指高级数据分析,如模态频率、模态振型,和模态阻尼识别的频率响应函数矩阵;从响应信息的数据采集、负载对获得的结构;进行工作模态分析的频率响应函数矩阵,等等。
3.2。扩展软件平台的设计和实现
3.2.1之上。基于多任务操作的软件框架
软件采用大规模的多任务结构,共有4循环和队列,同时也可以处理4的任务;它充分利用多核和多流现有计算机CPU的性能满足实际实验的需要。如果您需要添加更多的同步任务,您可以参考现有的软件框架和完整的软件多任务需求增加循环和队列的数量。多任务的特定软件体系结构如图3。
3.2.2。活动窗口携带功能扩张
软件采用模块化设计,和许多功能模块都封装在vi。当使用这些功能模块通过动态调用vi加载时,和前面板的vi也将加载到主程序的活动窗口。活动窗口的存在,提供了软件的功能扩展提供了很大的方便。为了使软件符合人性化操作的逻辑,也就是说,使用活动窗口跳和随机的方式,这部分的操作逻辑图所示4。
关键是下一个功能子vi需要加载时,前面的函数子vi必须通过主程序强行关闭,因此,操作权利活动窗口的回收。此外,指的是执行的逻辑图4使用活动窗口,方便扩展功能。
3.2.3。API接口预留给软件扩张
为了方便二次开发的软件,该软件已经开发了多种常用的子vi来促进用户的电话,如vi在标准时间格式输出,用于数据采集文件的命名;子vi求解频率响应函数用于解决多通道数据的每个通道的频率响应函数。
除了子vi,软件也有更多的变量,可以直接使用,如主面板选项卡,用于切换主面板的显示内容;VI路径,用于控制活动窗口。
3.2.4。硬件通用设计
只有少数采集板在倪支持信号触发,当数据采集方法是有限的收购,触发信号通常是必需的,例如,当频率响应函数的振动响应由锤测量方法,不断上升的边缘信号触发是必需的。为了使软件平台更多才多艺,在软件设计和实现,采用实时监控的方法收集到的信号,当信号达到一定水平时,触发采集与记录,并间接地实现信号触发功能。因此,当董事会,董事会的触发性能可以被忽略,并且系统可以支持更多的采集板。
此外,软件采用多通道设计、本地支持32路的信号采集,并支持各种传感器信号的采集,如加速度、速度和力传感器,等等,实现硬件通用设计。
3.2.5。频域分析
很难理解系统的振动直接从收集到的时域振动数据,为了了解每个谐波分量的幅频和相位频率特性的时域信号,它是必要的时域信号进行频谱分析。信号频谱分析是使用傅里叶变换将时域信号到频域信号 ,以帮助人们理解信号的特点,从另一个角度。时域信号的傅里叶变换
的公式,信号的频域表示;是信号的时域表示;f是频率。
通过频谱分析,信号的频率成分和结构可以被理解,所以系统的工作状态可以从频率显示信息。为此,作为一种重要的软件程序的一部分,频域分析模块分析功能的单边振幅谱和功率谱的数据信息。模块的面板有明确功能的迹象,和子面板的应用方便实现delay-free切换显示面板的不同的功能和运行平稳性能。在波形显示框架,不仅可以计算最大值根据指定的阈值和显示响应极值,您还可以设置旋钮按钮指定谐波秩序,这使得它方便使用游标来分析倍频信息。
3.2.6。时间域分析
最基本的功能模块在数据分析,时域分析可以结合相应的振幅和时间来显示数据的趋势和潮流。也因为这个原因,大多数现有的分析软件并没有精心设计的每一个细节。面对这一现实,系统侧重于建立一个时域分析模块进行动态测试数据,考虑到动态系统测试数据的特点,如许多渠道,振幅差异大,波动范围广,测试时间长。使用一个单通道和多通道综合分析框架,允许完整的通道或channel-to-channel数据分析根据使用需求。
3.3。软件开发的例子
基于上述设计、详细的开发的软件。该软件采用4循环和队列作为底层框架的软件,1是事件响应循环,循环和软件操作响应在这个循环控制;第二个周期事件操作周期和软件的大部分功能在这个周期完成;第三周期波形的输出循环,用于控制波形输出励磁机;周期4是一个实时数据处理周期,包括实时处理等常用的振动测试数据的FFT变换和频率响应函数的解决方案。软件采用32路设计和支持使用各种各样的传感器。软件设计采用人性化设计,软件界面和测试设置过程设计是根据具体的测试需求的过程。
4所示。结果与讨论
为了验证系统的可用性,系统相比,智能办公软件米+p公司,测试是获取悬臂梁的频率响应函数。测试结果如图5和表1。
从表可以看出1这之间没有频率误差系统和智能办公商业软件的数据采集系统米+p公司。振幅误差小于4%,在允许范围内的测试。系统的软件平台可以通过实验。
此外,进行了二次开发的软件平台设计,并设计和开发分布式动态负载识别系统的完成。,梁的设计和实现分布式动态负载识别系统基于虚拟仪器。这个案例展示了作者所描述的软件平台的可行性。
5。结论
作者提出了软件开发的分析和处理数据在物联网监控系统,介绍了软件平台的设计为振动测试数据的采集和分析,并有很强的扩展性。系统是由软件和硬件的结合,软件功能设置合理,逻辑确定和软件操作。通过一个软件框架基于多任务操作,同时多任务奠定基础;通过活动窗口的设计,很容易满足各种功能扩张的需要;为了方便二次开发的软件,软件扩展的API接口预留;软件支持多通道数据采集,实现实时监控的信号触发信号,并实现更多采集板的硬件支持。
数据可用性
使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。