CN102446397B - 动态测试试验无线管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种动态测试试验无线管理系统，包括无线测试单元、无线测试节点、无线管理主机和系统主机；无线测试单元有m个，测试单元采集和存储被测信号,并进行无线收发；无线测试节点有m组；测试节点中继单个无线测试单元发送来的无线数据，同时还向测试单元发送指令和数据，以及同无线管理主机进行通讯；无线管理主机包括控制单片机、中继单片机和通信模块；中继单片机分别与通信模块和控制单片机连接。一种上述系统的测试实验方法，其特征是被测信号由无线测试单元发出，并由无线测试节点捕获，并传输给无线管理主机统一上行发送给系统主机；控制指令由系统主机下行发送给无线管理主机、无线测试节点和无线测试单元。

Description

动态测试试验无线管理系统及方法

技术领域

本发明属于通信信息处理领域中短程无线遥测的动态测试试验方法。应用于测量记录动态过程的场合，其记录数据可以通过无线方式准实时传输到主机，并通过管理软件进行分析。

背景技术

现有的动态测试基本都采用有线方式，通过调理电路、通道切换电路、A/D转换器等电路采集数据。动态测试试验无线管理系统及方法是依靠无线技术，在短程有效范围内实现数据测量和数据传输的解决方案。

使用了无线工作方式，克服了以往布线复杂、线路故障排除繁琐、信号干扰大等缺点，以新的方式实现功能，大大提高了试验效率。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种新的动态测试试验无线管理系统及方法。

本系统及方法适用于测量记录动态过程的场合，其记录数据可以通过无线方式准实时传输到主机，并通过管理软件进行分析。信号以无线传输的方式进行处理。测试的信号由无线单元发出，并由无线节点捕获，传输给无线管理主机统一上行发送给系统主机；控制指令（包括状态设置、唤醒、启动等）由系统主机下行发送给无线管理主机、无线测试节点和无线测试单元。

一种动态测试试验无线管理系统，包括无线测试单元、无线测试节点、无线管理主机和系统主机；

a、无线测试单元有m个，测试单元采集和存储被测信号,并对被测信号数据进行无线收发；这里，被测信号数据是指被测信号的的物理量数据。

每个测试单元包括电源模块、无线通讯模块、单片机和测量模块；对于各个测试单元，无线通讯模块的通讯频率不同；所述电源模块对无线通讯模块、单片机和测量模块供电；所述测量模块的测量的被测信号数据传给单片机，单片机与无线通讯模块连接；

每个测试单元的工作状态包括充电直连、无线联机、待机、关机和睡眠五种；

充电直连：该状态下可直接为电池充电，通过与系统主机直连，用于配置单元，查询单元状态；直连直读数据，直连模拟完整的测量过程；有线或者无线触发测量模式的选择，模数量程的配置和工作频率配置；

无线联机：单元在无线唤醒后工作在无线联机模式，在该状态下进行单元的查询、读取历史试验数据和无线方式下的测量数据；

待机：测试单元可以在高效运作模式和低功耗模式之间进行转换，待机就是一种低功耗模式，它随时都可以被唤醒；

睡眠：该状态以低功耗为主要目的，减少单元的功耗，延长单元中电池使用时间。

b、无线测试节点有m组，侦听同一个无线测试单元的节点为一组；测试节点中继单个无线测试单元发送来的无线数据，向测试单元发送指令和数据，以及同无线管理主机进行通讯；

每个测试节点包括无线通讯模块、单片机和通信模块；无线通讯模块与单片机连接，单片机与通信模块连接讯；

c、无线管理主机，包括控制单片机、中继单片机和通信模块；所述中继单片机分别与通信模块和控制单片机连接；

无线测试节点的无线通讯模块与无线测试单元的无线通讯模块进行无线通讯；无线测试节点的通信模块与无线管理主机的通讯模块通讯；无线测试节点与无线管理主机直接连接，用于中继从无线测试单元发送来的无线数据。

无线管理主机对无线通信进行下行广播和上行分集，同时接收无线测试节点上行的无线数据，分组判决，单路高速分集传送给系统主机；

系统主机直接对无线测试单元、无线测试节点和无线管理主机的状态进行监控，并根据具体试验要求处理试验数据，生成数据图像以供分析判断。

一种所述系统的测试实验方法，被测信号由无线测试单元发出，并由无线测试节点捕获，并传输给无线管理主机统一上行发送给系统主机；控制指令由系统主机下行发送给无线管理主机、无线测试节点和无线测试单元；

具体步骤包括：

1）配置：

无线测试单元的配置：

配置无线测试单元的工作频率，查询无线测试单元状态；

直连直读数据，直连模拟完整测量过程；

配置无线触发模式的选择；

配置模数转换量程；

电池电压及充电的监控。

无线测试节点的配置：侦听同一个单元的节点分为一组，同组节点设置同样的无线收发频率；转发无线测试单元的测量命令，同时管理无线测试单元的状态；

2）唤醒：

从无线管理主机发出唤醒命令，将无线测试单元从待机状态唤醒，转换为无线联机模；

3）试验：根据应用具体设定相应试验过程；

4）复读：调出回看以往试验的数据；

5）存储：根据时间和地点分别存储每次的试验数据；

6）数据分析和处理：在系统主机中采用数据分析算法进行数据分析、转换量程，放大及缩小显示图像。

所述控制指令包括状态设置、唤醒和启动。

附图说明

图1是本系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明进一步说明如下：

a、一种动态测试试验无线管理系统，其特征是包括无线测试单元、无线测试节点、无线管理主机和系统主机；

b、无线测试单元有m个，测试单元采集和存储被测信号,并对被测信号数据进行无线收发；

数据格式根据具体的测试内容和要求而定；

每个测试单元包括电源模块、无线通讯模块、单片机和测量模块；对于各个测试单元，无线通讯模块的通讯频率不同；所述电源模块对无线通讯模块、单片机和测量模块供电；所述测量模块所测量的被测信号数据传给单片机，单片机与无线通讯模块连接；

每个测试单元的工作状态包括充电直连、无线联机、待机、关机和睡眠五种：

1）充电直连：该状态下，测试单元直接为其电源模块中的电池充电；

测试单元通过与系统主机直连，来配置本测试单元，以及查询本测试单元状态；直接读取测试单元的数据，模拟完整的测量过程；

采用有线或者无线触发测试单元的测量模式的选择、模数量程的配置和工作频率配置；

上述“直连”即为“直接连接”；

2）无线联机：

测试单元在无线唤醒后工作在无线联机模式；

在该状态下测试单元进行单元的查询、读取历史试验数据和无线方式下的测量数据；

3）待机：测试单元在高效运作模式和低功耗模式之间进行转换，待机就是测试单元的低功耗模式，在该状态下，测试单元随时都可以被唤醒；

睡眠：该状态以低功耗为主要目的，减少单元的功耗，延长单元中电池使用时间；

b、无线测试节点有m组，侦听同一个无线测试单元的节点为一组；测试节点中继单个无线测试单元发送来的无线数据，同时还向测试单元发送指令和数据，以及同无线管理主机进行通讯；

每个测试节点包括无线通讯模块、单片机和通信模块；无线通讯模块与单片机连接，单片机与通信模块连接讯；

c、无线管理主机，包括控制单片机、中继单片机和通信模块；所述中继单片机分别与通信模块和控制单片机连接；

无线测试节点的无线通讯模块与无线测试单元的无线通讯模块进行无线通讯；无线测试节点的通信模块与无线管理主机的通讯模块通；无线测试节点与无线管理主机直接连接，用于中继从无线测试单元发送来的无线数据。

无线管理主机对无线通信进行下行广播和上行分集，同时接收无线测试节点上行的无线数据，分组判决，单路高速分集传送给系统主机；

系统主机即PC即直接对无线测试单元、无线测试节点和无线管理主机的状态进行监控，并根据具体试验要求处理试验数据，生成数据图像以供分析判断。

应用本系统的动态测试试验的步骤包括：配置→唤醒→（模拟试验）试验→复读→存储→数据分析和处理。

1）配置：

单元的配置：用于配置单元的工作频率，查询单元状态；直连直读数据，直连模拟完整测量过程；配置无线触发模式的选择；配置模数转换量程；电池电压及充电的监控。

无线节点的配置：侦听同一个单元的节点为一组，同组节点需设置一样的无线收发频率。它不仅要转发无线单元的测量命令，还可管理单元状态。

2）唤醒：

在主机界面中点击唤醒按钮，会将无线单元从待机状态唤醒，转换为无线联机模式。

3）试验：

试验过程可根据不同的应用具体设定。

4）复读：

以前试验的数据可以重新调出回看。

5）存储：

每次的试验数据可根据时间和地点分别存储，方便以后复读和分析。

6）数据分析和处理：

可以在软件中加入拉氏变换、傅里叶变换等数据分析算法，转换量程，也可将图像放大及缩小，以便观察图像细节或整个曲线走势。

无线测试单元（m个）——内部由电源模块、无线模块、单片机和测量模块组成，主要负责信号的采集、存储以及数据的无线收发（每个单元设置不同的工作频率），有充电直连、无线联机、待机、关机和睡眠五种工作状态；

无线测试节点（一般为m组，侦听同一个无线单元的节点为一组）——内部由无线模块、单片机和通信模块组成。主要功能为中继单个无线单元发送来的无线数据信号，发送指令以及同无线管理主机进行通讯；

无线管理主机——由控制单片机、中继单片机和通信模块组成，负责对无线通信进行下行广播和上行分集，能同时接收m组无线节点上行的无线数据，分组判决，单路高速分集传送给主机。

系统主机——安装系统管理软件，可以直接对测试单元、测试节点和无线管理主机的状态进行监控，并可根据具体试验要求处理试验数据，生成数据图像以供分析判断。系统主机管理软件能提供人机交互界面，实时高速处理、存储并显示无线管理主机送来的信号。

本系统还可以在进行试验之前做模拟测试，通过此过程可以检测各路传感器，信道及四个主要组成部分的连接情况，通过报错信息及时处理，不需要人为手动排查。

以前的工作方式是传感器检测的信号需要存储在存储器中，若干次试验后，经由专门的数据线导出试验数据。本方法因为采用了无线数据传输，数据采集和数据传输的模式与以往的工作方式有了很大的进步。在试验进行的同时，就可以在屏幕上实时监测到曲线的走势。进而提高试验效率，简化工作流程，降低风险。

Claims (3)

1.一种动态测试试验无线管理系统，其特征是包括无线测试单元、无线测试节点、无线管理主机和系统主机；

a、无线测试单元有m个，测试单元采集和存储被测信号,并对被测信号数据进行无线收发；

数据格式根据具体的测试内容和要求而定；

每个测试单元包括电源模块、无线通讯模块、单片机和测量模块；对于各个测试单元，无线通讯模块的通讯频率不同；所述电源模块对无线通讯模块、单片机和测量模块供电；所述测量模块测量的被测信号数据传给单片机，单片机与无线通讯模块连接；

每个测试单元的工作状态包括充电直连、无线联机、待机、关机和睡眠五种：

1）充电直连：该状态下，测试单元直接为其电源模块中的电池充电；

测试单元通过与系统主机直连，来配置本测试单元，以及查询本测试单元状态；直接读取测试单元的数据，模拟完整的测量过程；

采用有线或者无线触发测试单元的测量模式的选择、模数量程的配置和工作频率配置；

上述“直连”即为“直接连接”；

2）无线联机：

测试单元在无线唤醒后工作在无线联机模式；

在该状态下测试单元进行单元的查询、读取历史试验数据和无线方式下的测量数据；

3）待机：测试单元在高效运作模式和低功耗模式之间进行转换，待机就是测试单元的低功耗模式，在该状态下，测试单元随时都可以被唤醒；

4）睡眠：该状态以低功耗为主要目的，减少单元的功耗，延长单元中电池使用时间；

b、无线测试节点有m组，侦听同一个无线测试单元的节点为一组；测试节点中继单个无线测试单元发送来的无线数据，同时还向测试单元发送指令和数据，以及同无线管理主机进行通讯；

每个测试节点包括无线通讯模块、单片机和通信模块；无线通讯模块与单片机连接，单片机与通信模块连接通讯；

c、无线管理主机，包括控制单片机、中继单片机和通信模块；所述中继单片机分别与通信模块和控制单片机连接；

无线测试节点的无线通讯模块与无线测试单元的无线通讯模块进行无线通讯；无线测试节点的通信模块与无线管理主机的通讯模块通讯；无线测试节点与无线管理主机直接连接，用于中继从无线测试单元发送来的无线数据；

无线管理主机对无线通信进行下行广播和上行分集，同时接收无线测试节点上行的无线数据，分组判决，单路高速分集传送给系统主机；

系统主机直接对无线测试单元、无线测试节点和无线管理主机的状态进行监控，并根据具体试验要求处理试验数据，生成数据图像以供分析判断。

2.一种权利要求1所述系统的测试实验方法，其特征是被测信号由无线测试单元发出，并由无线测试节点捕获，并传输给无线管理主机统一上行发送给系统主机；控制指令由系统主机下行发送给无线管理主机、无线测试节点和无线测试单元；

具体步骤包括：

1）配置：

（1）无线测试单元的配置：

配置无线测试单元的工作频率，查询无线测试单元状态；

直连直读数据，直连模拟完整测量过程；

配置无线触发模式的选择；

配置模数转换量程；

电池电压及充电的监控；

（2）无线测试节点的配置：侦听同一个单元的节点分为一组，同组节点设置同样的无线收发频率；转发无线测试单元的测量命令，同时管理无线测试单元的状态；

2）唤醒：

从无线管理主机发出唤醒命令，将无线测试单元从待机状态唤醒，转换为无线联机模；

3）试验：根据应用具体设定相应试验过程；

4）复读：调出回看以往试验的数据；

5）存储：根据时间和地点分别存储每次的试验数据；

6）数据分析和处理：在系统主机中采用数据分析算法进行数据分析、转换量程，放大及缩小显示图像。

3.根据权利要求2所述方法，其特征是所述控制指令包括状态设置、唤醒和启动。

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