基于数字电子技术远程电路重构实现方法技术

本发明专利技术公开了基于数字电子技术远程电路重构实现方法，其中预约管理包括以下步骤：S11，创建LabVIEW项目；S12，新建vi文件，用于设计用户信息管理，包含用户身份信息认证；S13，设计后台数据库的功能表；S14，新建vi文件，将LabVIEW与mysql进行数据通信；S15，新建vi文件，设计学生预约功能；S16，设计UI界面，包括后台信息管理窗口与实验预约窗口；S17，将LabVIEW项目封装打包为exe文件。本发明专利技术有效地解决了高校实践教学过程中受时间、地域和安全因素等限制的现实问题，极大的提高了装置的使用率。用率。用率。

【技术实现步骤摘要】
基于数字电子技术远程电路重构实现方法


[0001]本专利技术属于电子信息与人工智能
，涉及基于数字电子技术远程电路重构实现方法。

技术介绍

[0002]贵重精密数字系统装置投入使用前，操作使用人员必须经过现场授课培训、现场操作等环节才能上岗使用。
[0003]科学家及科技人员进行探索性研究和高阶性实验设计时，必须去放置有实验装置的实验室进行现场操作，记录真实实验数据，进行数据分析和研究。
[0004]高校理工科类学生进行数字电子系统设计实验时，仍然是学生去放置有数字电路实验箱的实验室进行现场操作，人工记录实验数据，手工绘制实验曲线。
[0005]上述数字电子技术系统装置或装置操作流程存在高危、高成本、长周期等现象，且装置操作受时间、场地等约束，使用者无法异地操控真实仪器装置，无法随时随地获取装置实验数据。
[0006]随着信息技术、互联网+、5G技术的发展和普及，将系统装置接入云端，进行远程电路重构，异地实时操纵真实实验设备，不仅实现成本比较低，而且能够消除现场操作存在的各类安全隐患。但现有的远程方案多是采用虚拟仿真技术实现的，用软件界面虚拟出仪器界面，用理想的实验数据替代真实的仪器数据。然而，对于多数的科学研究，实践环节是不可或缺的，基于软件工具的虚拟仿真不能完全替代实物实验。

技术实现思路

[0007]为解决上述问题，本专利技术提出了基于数字电子技术远程电路重构实现方法，基于数字电子技术远程电路重构实现系统包括预约管理系统、硬件平台、操作平台和服务器，实现方法包括预约管理、远程电路重构，远程点对点交互，远程视频自适应，远程自校准，远程归零和操作时间自适应。
[0008]优选地，所述预约管理包括以下步骤：
[0009]S11，创建LabVIEW项目；
[0010]S12，新建vi文件，用于设计用户信息管理，包含用户身份信息认证；
[0011]S13，设计后台数据库的功能表；
[0012]S14，新建vi文件，将LabVIEW与mysql进行数据通信；
[0013]S15，新建vi文件，设计学生预约功能；
[0014]S16，设计UI界面，包括后台信息管理窗口与实验预约窗口；
[0015]S17，将LabVIEW项目封装打包为exe文件。
[0016]优选地，所述远程电路重构的重构电路包括网络电路、继电器和测量仪器，继电器和测量仪器通过电路端子接入网络电路中。
[0017]优选地，所述远程点对点交互包括：
[0018]对硬件平台中的按钮、拨码开关、示波器、信号发生器和数字可调电源均进行虚拟化，即硬件平台上的每一个按钮在用户的操作平台的界面上均有一个虚拟化的按钮对应；
[0019]采用事件结构，对前面板的用户指令进行分模块处理。
[0020]优选地，所述远程点对点交互包括以下步骤：
[0021]在LabVIEW中新建一个vi，在前面板用LabVIEW自带的控件加入视频模块、按键模块、示波器模块、信号发生器模块、数字可调电源模块和逻辑分析仪模块；
[0022]在后面板加一个循环函数，其中放入事件结构，将前面板的控件进行分类，将功能同类的控件归并到一个触发事件分支作为事件源，并定义事件动作类型，包括值改变，鼠标点击和鼠标滑轮；
[0023]在超时分支初始化各个控件，对控件的值进行初始化，为控件设置属性，包括可视化和禁用；
[0024]在每个事件分支中，通过控件引用获取用户在前面板具体操作的控件名称，通过名称得知用户具体操作前面板的哪个控件，从而进行后续处理；
[0025]对不同的事件进行不同的处理：结合条件结构，LabVIEW中的测量函数、频谱分析函数和数学计算，对相应的事件进行处理，包括拨码开关、弹性开关的值改变，给服务器发送不同的16位二进制数；
[0026]本地服务器接收到操作平台发送的数据，再将数据发送给本地硬件平台，本地硬件平台对接收的数据做出相应的响应。
[0027]本地硬件平台的一部分响应，包括led灯、点阵的变化，可直接在操作平台的界面上由视频模块直接观察；另一部分响应，则向服务器发送不同的数据信息，服务器再发送给操作终端；
[0028]操作平台接收服务器发送来的数据，用户操控操作界面上的仪器，通过LabVIEW中的测量函数和频谱分析函数，进行测量波形参数和显示。
[0029]优选地，所述远程视频自适应包括以下步骤：
[0030]S51，将激活的网络PTZ摄影机接入局域网；
[0031]S52，将装有LabVIEW应用程序客户机接入局域网；
[0032]S53，进入网络PTZ摄像机web配置页面，配置ip地址和预置点信息；
[0033]S54，在客户机里创建一个LabVIEW项目，新建vi文件；
[0034]S55，创建一个web属性的节点，调用web浏览器窗口的ActiveX，延时等待，创建新节点，自动登录获取资源，延时等待，创建新节点，用JS创建一个鼠标动作函数，设计指令发送模块，设计音频交互模块；
[0035]S56，用户界面布局设计；
[0036]S57，将LabVIEW项目封装打包为exe文件。
[0037]优选地，所述远程自校准具体为，在硬件平台上加入可编程设备，通过继电器选择硬件平台上不同的电源输入，利用AD采集的方法和可编程设备上的定时器，每间隔预设段时间取电源输入的电压值，通过当前值与额定值进行大小判断，如果二者差值大于预设阈值，可编程设备启动预设的程序和算法，对原电源输入电压值进行叠加或者减小。
[0038]优选地，所述远程归零具体为，按动操作平台的归零按钮，选择控制硬件平台的FPGA核心板输入电源的继电器，对其进行断电，核心板电源切断，松开操作平台的归零按钮
后，核心板上电，核心板自动执行预刻写的程序。
[0039]优选地，所述操作时间自适应具体为，根据不同的实验类型，设置不同的实验操作时间，当时间到达设定值，在操作平台进行提醒，并自动退出本次实验。
[0040]优选地，还包括电路故障节点远程检测，包括电路节点特征值的采集与处理、继电器切换监测节点以及终端显示，具体为：用户登录预约管理系统后，远程登录本地服务器，打开操作界面控制继电器选择想要监测的电路节点，由FPGA对电路节点的特征值进行提取，并由嵌入在FPGA内的最小二乘算法对初步特征值样本进行拟合处理，得到故障特征并获取诊断结果；将诊断结果以及故障特征曲线呈现到操作平台的用户界面。
[0041]本专利技术有益效果至少包括：
[0042]1)提高设备利用率：用户可随时随地，异地操控真实硬件设备并实时获取仪器设备的实验数据；
[0043]2)提升用户体验：用户可实时远程操控操作界面，直接下达指令给硬件设备，操作使用简洁方便；允许多名用户同时进行实验，互不干扰；系统中的虚拟仪器可以采集到真实的实验结果呈现给操作者，并提供测量，分析的工具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字电子技术远程电路重构实现方法，其特征在于，其基于数字电子技术远程电路重构实现系统包括预约管理系统、硬件平台、操作平台和服务器，实现方法包括预约管理、远程电路重构，远程点对点交互，远程视频自适应，远程自校准，远程归零和操作时间自适应。2.根据权利要求1所述的基于数字电子技术远程电路重构实现方法，其特征在于，所述预约管理包括以下步骤：S11，创建LabVIEW项目；S12，新建vi文件，用于设计用户信息管理，包含用户身份信息认证；S13，设计后台数据库的功能表；S14，新建vi文件，将LabVIEW与mysql进行数据通信；S15，新建vi文件，设计学生预约功能；S16，设计UI界面，包括后台信息管理窗口与实验预约窗口；S17，将LabVIEW项目封装打包为exe文件。3.根据权利要求1所述的基于数字电子技术远程电路重构实现方法，其特征在于，所述远程电路重构的重构电路包括网络电路、继电器和测量仪器，继电器和测量仪器通过电路端子接入网络电路中。4.根据权利要求1所述的基于数字电子技术远程电路重构实现方法，其特征在于，所述远程点对点交互包括：对硬件平台中的按钮、拨码开关、示波器、信号发生器和数字可调电源均进行虚拟化，即硬件平台上的每一个按钮在用户的操作平台的界面上均有一个虚拟化的按钮对应；采用事件结构，对前面板的用户指令进行分模块处理。5.根据权利要求1所述的基于数字电子技术远程电路重构实现方法，其特征在于，所述远程点对点交互包括以下步骤：在LabVIEW中新建一个vi，在前面板用LabVIEW自带的控件加入视频模块、按键模块、示波器模块、信号发生器模块、数字可调电源模块和逻辑分析仪模块；在后面板加一个循环函数，其中放入事件结构，将前面板的控件进行分类，将功能同类的控件归并到一个触发事件分支作为事件源，并定义事件动作类型，包括值改变，鼠标点击和鼠标滑轮；在超时分支初始化各个控件，对控件的值进行初始化，为控件设置属性，包括可视化和禁用；在每个事件分支中，通过控件引用获取用户在前面板具体操作的控件名称，通过名称得知用户具体操作前面板的哪个控件，从而进行后续处理；对不同的事件进行不同的处理：结合条件结构，LabVIEW中的测量函数、频谱分析函数和数学计算，对相应的事件进行处理，包括拨码开关、弹性开关的值改变，给服务器发送不同的16位二进制数；本地服务器接收到操作平台发送的数据，再将数据发送给本地硬件平台，本地硬件平台对接收的数据做出相应的响应。本地硬件平台的一部分响应，包括led灯、点阵的变化，可直接在操作...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈龙，马学条，汪颖，颜斌，郑雪峰，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：