一种数据传输协议新算法制造技术

本发明专利技术涉及一种数据传输协议新算法，包括四个步骤：第一步：确定合适的数据类型，根据涡流检测系统的特征选取和是的参数。第二步：串行通信协议中数据帧协议的制定。第三步：数据帧的识别。第四步，建立的这个串行通信数据库，保存通信过程中的各种数据。本发明专利技术针对涡流检测系统中软硬件数据传输的要求制定了比较灵活的通信协议和对应的处理流程；针对数据分析处理的需要，把相应的数据进行归类编成数组，设计了用于存储的数据库，用以对重要的串行通信数据进行存储。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无损检测方法，具体涉及。
技术介绍
电涡流检测是无损检测技术的一种，它是通过励磁线圈产生的交变电磁场，在被 测导体内产生电涡流，通过测量检测线圈的电压或阻抗的幅值、相位等相关信息的变化进 而检测出被测结构的状况或受损情况。电涡流无损检测系统可以分为缺陷探测系统和信 号处理系统。信号处理系统对信号进行分析处理工作；缺陷探测系统主要完成数据通信和 采集。信号处理系统进行信号分析和控制的过程中，需要把对硬件部分的控制命令和某些 参数传输下去。例如改变受微控器控制的励磁线圈中电流、电压的相位，幅值或者频率等 等。缺陷探测系统把采集的幅值、相位等相关分析数据传送给软件管理分析部分，接着通过 采用合适的反演算法对这些电磁数据进行分析，最后得到被测结构的待测参数或者受损程 度。因此软硬件两部分之间的通信过程成为整个系统中十分必要的组成部分。通信过程中 需要传递不同类型的数据，每种数据类型需要执行的顺序和要求也有一定的差别，比如，对 采样相关参数需要一起发送出去，先进行设置和处理，不需要传送相应的命令，而其他的参 数调节需要命令和数据配合起来发送，并且处理起来也有一定顺序要求。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提出了，针对涡流检测 系统中软硬件数据传输的要求制定了比较灵活的通信协议和对应的处理流程；针对数据分 析处理的需要，把相应的数据进行归类编成数组，设计了用于存储的数据库，用以对重要的 串行通信数据进行存储。 本专利技术的技术方案为：，包括四个步骤： 第一步：确定合适的数据类型，根据涡流检测系统的特征选取和是的参数。 在通信的过程中，要对需要传送的数据有所选择，选取的数据类型必须和电涡流 无损检测系统的求相适应，而不同的数据类型也和制定相应的通信数据包协议密切相关。 这需要根据电涡流无损检测的相关理论进行选择。在电涡流无损检测中，使用的频率越多 (即频带宽度），获取的信息越大，因此可以根据所需要检测的作用参数（如厚度、缺陷等） 和所需要排除的干扰信号（如支撑板、蒙皮和提离等），适当选取多个频率组合的电流去激 励探头线圈，然后对受作用参数信号按多个检测通道加以放大，以便进行综合分析。对于缺 陷的长度和阻抗幅值参数密切相关；缺陷的深度位置和阻抗幅值和相位曲线角度均密切相 关，考虑到电涡流探头的各种参数和被检测材质的电导率和磁导率已知，因此，最主要的参 数为电涡流探头的激励频率、阻抗的幅值、相位信息以及相应的采样通道、次数和频率等相 关数据。 第二步：串行通信协议中数据帧协议的制定 根据理论和试验分析结果，在发送的数据中应该包含以下的几种类型：幅值数据、相位 数据、增益数据、频率数据、采样通道数据、采样频率数据、采样次数数据等，另外考虑到实 际的应用工程中可能会有干扰通信信号的噪声信号，从而使数据传输出现错误的情况，因 此还需要有校验数据，在数据帧协议的定制方面要考虑到这些具体的实际情况。制定的数 据帧格式共包含六个字节： 1)帧首：帧首主要对数据合法性进行判别，在合法数据基础上对发送或接收到的数据 进行正误识别。主要包含三种情况Package、Right、Error。这三种情况分别用三个不同的 字符来进行识别。 2)数据类型：数据类型主要是为了区分发送下来的不同数据类型，主要有以下几 种数据类型：幅值数据、相位数据、增益数据、频率数据、采样通道数据、采样频率数据、采样 次数数据，其中后面三者统称为信号采样参数，在通信过程中一起发送出去。这个字节的制 定主要是防止不同的数据混淆，难以区分。 通过对不同的数据类型进行定义区分，就可以很容易对不同的数据进行对应的操 作。3)命令数据：当数据为非采样相关数据时，这个数据字节为命令存储字节，下位机 或者上位机通过对指令的提取和识别，进行相关的操作。当发送的数据为采样相关数据时， 这个命令字节和下面的数据高低字节一起用于存储三个信号采样参数，可以作为数据字节 使用。4)数据高位和低位：即需要传输的数据位，这些数据是和数据类型和命令相对应 的。共包含两个字节。低字节在前，高字节在后。 5)校验字节：校验字节主要是为了防止信号传输过程中的噪声干扰而出现错误， 通过对校验字节的判断，可以分析传输过程中是否出现错误。 第三步：数据帧的识别 当缺陷探测系统接收到信号处理系统发送来的数据帧时，首先对数据帧首进行区分， 如果帧首字符不为定义的三个合法字符中的任何一个，则发出非法数据包的指示；如果接 收到的帧首为合法字符，则进行以下的辨别：如果为Error，则重新发送；如果为Right则进 行下面的通信过程；如果接收到的为Package，先进行字符的校验计算，如果得到的校验字 符和发送过来的校验字符一致，则证明发送的数据没有出现传输错误，此时缺陷探测系统 返回信号处理系统一个接收正确的Right信号，表示接收数据正确；如果校验错误，则返回 一个Error信号，信号处理系统接到此信号后重新发送原来的数据。校验正确后，根据数据 帧格式提取出数据类型、命令和相关的数据，对其进行相关的操作。 第四步，建立的这个串行通信数据库，保存通信过程中的各种数据 建立与数据库的连接；然后建立与记录集（Recordset)对象的连接，并写入记录，最后 在写入后断开与数据库之间的连接释放系统资源。这里需要把要存储的串行通信数据转化 为一个字符串数组，按照通道、频率、相位、幅值、增益的顺序组成，不同的数组加入数据的 编号并按照固定的数据格式存储进数据库中。 本专利技术具有如下有益效果： 1) 本专利技术提出的数据帧格式，可以有效地对数据帧的合法性进行判别并对合法的数据 帧进行相关的操作； 2) 本专利技术数据帧格式可以写入数据库，便利地实现了数据的存储，防止重要的数据丢 失，便于以后进一步进行数据的整理和分析； 3)本专利技术经过适当的修改也可以完全应用到其他类似的通信系统中，具有良好的通用 性。【具体实施方式】 在本专利技术算法中，依据数据传输的数学模型为： 在电润流无损检测中，根据信息传输理论中的香农一哈特莱（Shannon-Hart一ley) 定理，一个信号所传输的信息量同信号的频带宽度以及信噪比的对数成正比。用公式表示 为，.式中：c-信息的传输率；W- 凡频带的宽度；s/η-信噪比。 由此公式可以知道使用的频率越多（即频带宽度），获取的信息越大，因此可以根 据所需要检测的作用参数（如厚度、缺陷等）和所需要排除的干扰信号（如支撑板、蒙皮和 提离等），适当选取多个频率组合的电流去激励探头线圈，然后对受作用参数信号按多个检 测通道加以放大，以便进行综合分析。对于η个作用参数，要求有η个或者2η个独立的检 测通道，以便能将所有参数分离，使每一个通道表示一个参数。在多层电涡流缺陷检测中未 知参数是第层厚度t，其他参数已知，则可以得到在给定的激励频率下， 有如下的式子 __? 式中i=l，2,3,…，m- 1;角频率极:哀琴；f_激 励频率;m--待测结构的层数。用电压代替阻抗的变化值，上式可以写为：。从两式可知，一个激励频 率可以相应地获得因第i层厚度变化导致的阻抗/电压变化，这样m层结构中采用（m-I) 个激励频率可以检测到（m- 1)个阻抗/电压变化值，并求得相应的（m- 1)个未知厚度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据传输协议新算法，其特征是：包括四个步骤 ：第一步：确定合适的数据类型，根据涡流检测系统的特征选取和是的参数；最主要的参数为电涡流探头的激励频率、阻抗的幅值、相位信息以及相应的采样通道、次数和频率等相关数据；在多层电涡流缺陷检测中未知参数是第 层厚度t ，其他参数已知，则可以得到在给定的激励频率下，有如下的式子：；式中：，i=1，2，3，… ，m一1；角频率；f_ 激励频率；m— — 待测结构的层数第二步：串行通信协议中数据帧协议的制定；制定的数据帧格式共包含六个字节：1）帧首：帧首主要对数据合法性进行判别，在合法数据基础上对发送或接收到的数据进行正误识别，主要包含三种情况Package、Right、Error；这三种情况分别用三个不同的字符来进行识别；2）数据类型：数据类型主要是为了区分发送下来的不同数据类型，主要有以下几种数据类型：幅值数据、相位数据、增益数据、频率数据、采样通道数据、采样频率数据、采样次数数据，其中后面三者统称为信号采样参数，在通信过程中一起发送出去；这个字节的制定主要是防止不同的数据混淆，难以区分；通过对不同的数据类型进行定义区分，就可以很容易对不同的数据进行对应的操作；3）命令数据：当数据为非采样相关数据时，这个数据字节为命令存储字节，下位机或者上位机通过对指令的提取和识别，进行相关的操作；当发送的数据为采样相关数据时，这个命令字节和下面的数据高低字节一起用于存储三个信号采样参数，可以作为数据字节使用；4）数据高位和低位：即需要传输的数据位，这些数据是和数据类型和命令相对应的；共包含两个字节；低字节在前，高字节在后；5）校验字节：校验字节主要是为了防止信号传输过程中的噪声干扰而出现错误，通过对校验字节的判断，可以分析传输过程中是否出现错误；第三步：数据帧的识别，当缺陷探测系统接收到信号处理系统发送来的数据帧时，首先对数据帧首进行区分，如果帧首字符不为定义的三个合法字符中的任何一个，则发出非法数据包的指示；如果接收到的帧首为合法字符，则进行以下的辨别：如果为Error，则重新发送；如果为Right则进行下面的通信过程；如果接收到的为Package，先进行字符的校验计算，如果得到的校验字符和发送过来的校验字符一致，则证明发送的数据没有出现传输错误，此时缺陷探测系统返回信号处理系统一个接收正确的Right信号，表示接收数据正确；如果校验错误，则返回一个Error信号，信号处理系统接到此信号后重新发送原来的数据；校验正确后，根据数据帧格式提取出数据类型、命令和相关的数据，对其进行相关的操作；第四步，建立的这个串行通信数据库，保存通信过程中的各种数据     建立与数据库的连接；然后建立与记录集(Recordset)对象的连接，并写入记录，最后在写入后断开与数据库之间的连接释放系统资源；这里需要把要存储的串行通信数据转化为一个字符串数组，按照通道、频率、相位、幅值、增益的顺序组成，不同的数组加入数据的编号并按照固定的数据格式存储进数据库中。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王金鹤，
申请(专利权)人：王金鹤，
类型：发明
国别省市：山东;37