CN103226623B - 一种超声检测设备系统中的多交互终端方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种超声检测设备系统中的多交互终端方法，该方法采用Windows系统作为超声检测设备系统的信号采集、调理、计算和运算以及与之相配合的运动控制的检测平台，同时采用具有触摸感应的显示器作为人机交互的显示终端；另一方面，超声检测设备系统配备有人机交互友好的平板电脑，同时能够漫游在整个企业局域网络中；所述系统以Windows平台下的检测软件为核心，以Windows系统下的触摸感应显示器为第一显示和操作终端，以平板电脑为第二显示和操作终端，实现通过TCP/IP协议进行无线的遥控操作。本发明能够充分发挥出基于Windows终端的适用性和通用性，实现多终端的设备显示和操作。

Description

一种超声检测设备系统中的多交互终端方法

技术领域

本发明涉及一种机电产品设备控制终端和显示终端的方法，具体涉及一种基于TCP/IP协议的超声检测设备系统中显示与控制操作的多交互终端实现方法。

背景技术

现有超声检测设备系统的主要控制与显示交互终端多是采用电脑显示屏结合鼠标、键盘实现，这种操作方式不够灵活，人性化的程度也不足，人机交互的界面也不够友好，对于操作者来说有一定的难度，需要相应的培训过程。也出现采用触摸显示器进行控制和显示的，操作的便利程度得到了进一步的提高。但是基于触摸显示器的操作和显示界面通常都不够人性和友好，输入也不够灵活。

专利“嵌入式人机交互助理系统”(CN101087395)给出了一种基于嵌入式平台的人机交互助理系统，这与通常工业中应用的触摸显示器有很大的相同之处，能够通过触摸感应实现信息的输入和输出。只是输入和输出的信息不同，没有根本上提升和改进设备中的控制与显示系统。

发明内容

本发明打破现有人机交互终端工具的技术范畴，提供一种基于TCP/IP协议的超声检测设备系统中的多交互终端方法，实现了超声检测设备系统的多终端显示和控制，其显示和控制方式更加灵活和人性。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：所述方法采用工业控制电脑扩展专用数据采集卡和运动控制卡作为硬件平台，操作系统采用驱动比较完善的Windows系统作为超声检测设备系统的信号采集、调理、计算和运算以及与之相配合的运动控制的开发平台，采用具有触摸感应的显示器作为人机交互的第一显示终端；同时配备有人机交互友好的平板电脑作为第二终端。平板电脑界面友好，操作灵活，同时能够漫游在整个企业局域网络中；

所述超声检测设备系统以Windows平台下的检测软件为核心，以Windows系统下的具有触摸感应的显示器为第一显示和操作终端，以平板电脑为第二显示和操作终端，第一显示和操作终端采用SOCKET方法通过TCP/IP协议接受来自第二显示和操作终端平板电脑的指令和发送检测得到的结果；第二显示和操作终端平板电脑通过局域网进行指令和测量结果的传送，能够在企业局域网内部直接操作和控制超声检测设备，实现通过TCP/IP协议进行无线的遥控操作。

具体的，一种超声检测设备系统中的多交互终端方法，该方法包括以下步骤：

第一步：开发基于windows平台下的超声检测设备系统：首先在检测主机的PCI总线上安装和配置运动控制卡和超声数据采集卡，并通过硬件板卡驱动建立与应用程序之间的接口，对工件进行检测时在焊接工件所在区域内将超声探头做S型最短路径扫描获取超声在整个工件表面的反射强度，采集得到的反射强度数据的处理、显示、和运算依靠软件来完成。同时，采用具有触摸感应的显示器为第一显示和操作终端。

第二步：设计windows平台下的超声检测设备系统软件，windows平台下的超声检测设备系统软件能够独立、完整地呈现整个超声检测过程，并且能够独立、完整控制整个超声检测过程。

所述超声检测设备系统软件主要实现：超声探头的运动控制、反射超声信号的数据采集、工件表面超声反射强度的计算与显示、用户的指令的输入以及最终检测结果的显示。检测软件的开发基于.netframework包采用C#进行开发。通过运动控制卡的设备驱动控制超声探头按照既定的最优路线进行运动，在运动过程中，在设定的步长上同时触发超声数据采集卡进行超声反射信号的采集，获取超声反射强度沿焊接工件表面的分布云图。

根据超声强度的分布云图，结合实际工件焊接材质和焊接工艺，计算得出评价焊接质量的指标：钎着率。

第三步：在第二步的基础上，将超声反射强度的云图，表征焊接质量的参数指标等结果通过Windows平台下的SOCKET通讯方式跨平台传送至第二显示和操作终端平板电脑，同时也将第二显示和操作终端接收到的用户指令传回送至Windows平台中的检测软件对检测系统进行控制，通过Windows平台上的检测软件实现第二显示和操作终端的延拓。

第四步：在第二显示和操作终端的平板电脑上开发用于显示测量结果和接收用户指令的应用程序，主要包括超声反射强度的云图，用于评价焊接质量的指标参数等测量结果的显示，以及用于对电机运动进行控制的参数，超声探头的灵敏度参数，测量过程中的配置参数等控制指令输入，通过SOCKET方式与Windows平台的检测软件传送操作指令和测量结果，将Windows平台以及其平台下的应用对用户透明化。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：实现了超声检测设备系统的多终端显示和控制，其显示和控制方式更加灵活和人性。不仅能够实现基于Windows平台的触控操作，更能够实现基于移动平板终端的操作和显示方式，使得操作人员能够在适合的工作环境下监控和操作该超声检测设备，更为企业管理者在企业局域网内提供远程查看和监控该检测设备提供和相当的便利。此外借助于平板电脑的推送服务(PUSH)，可以及时将该设备相关技术领域内的最新技术进展和技术新闻推送到操作和显示终端。促进了该领域内技术的提升和进步。

附图说明

图1为本发明中超声测量原理的示意图；

图2为本发明中的各组成部件间的逻辑关系图；

图3为本发明中多交互终端一实施例框架图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，超声测量原理为检测经过工件反射后的超声强度，并将其按照探头的移动轨迹进行记录，形成沿工件表面分布的超声反射强度云图。

如图2所示，超声检测设备系统的检测主机通过运动控制卡控制探头按照既定轨迹移动，同时在探头移动过程中采集超声的反射强度，系统的全部硬件之间的连接如图2所示。

在图1和图2的基础上引入平板电脑作为超声检测设备系统的第二个显示和控制终端，并通过网络进行连接，作为超声检测设备系统平台的操作终端的一个延伸。建立起通过企业局域网络的更加灵活的操作和显示终端，如图3所示。超声检测设备系统采用板卡设备和驱动比较完善的Windows系统作为信号采集、调理、计算和运算以及与之相配合的运动控制的检测平台，同时采用具有触摸感应的显示器作为人机交互的第一终端，人机交互友好的平板电脑作为第二交互终端，漫游在整个企业局域网络中。整个超声检测设备系统以Windows平台下的检测软件为核心，以Windows系统下的具有触摸感应的显示器为第一显示和操作终端，以平板电脑为第二显示和操作终端，第一显示和操作终端采用SOCKET方法通过TCP/IP协议接受来自第二显示和操作终端平板电脑的指令和发送检测得到的结果；第二显示和操作终端平板电脑通过局域网进行指令和测量结果的传送，能够在企业局域网内部直接操作和控制超声检测设备，实现通过TCP/IP协议进行无线的遥控操作。

所述检测软件的设计上采用对基于Windows平台的检测软件进行外扩网络通讯实现，采用TCP/IP协议通过SOCKET接口在不同操作系统平台上进行检测结果和检测指令的传输。此外在检测软件的设计上采用面积和字体较大的控件充分发挥触摸显示器的优势。

基于上述说明，给出一个实施例，本实施例涉及超声检测设备中的显示和控制多终端的方法，包括检测主机端的通讯的建立，平板电脑通讯的建立，以及通过局域网实现点对点的网络通讯的实现。具体步骤如下：

第一步，检测主机安装超声数据采集卡和运动控制卡，运动控制卡控制超声探头按照一定的轨迹运动对工件进行扫描，同时通过超声采集卡采集得到超声经过工件反射后的超声强度的分布。

第二步，将沿扫描平面得到反射超声强度进行绘图，得到能够反映工件焊接面焊接质量的云图。并对该云图进行边界识别，进而给出评价焊接面焊接质量的评价指标。

第三步，整个测量过程完全受到检测主机的控制，测量的控制参数通过触摸显示器进行输入和设置。测量的结果也通过触摸显示器进行输出和显示。

第四步，在检测主机的检测软件采用SOCKET编写基于TCP/IP的通讯程序接口，将用户通过触摸显示器设置的参数和确认的指令通过TCP/IP协议发送出去，采用无线局域网模式。

第五步，在平板电脑上采用SOCKET编写基于TCP/IP的通讯方式，建立与检测主机之间的网络通讯，用于传送操作的参数设置和操作指令，同时将检测得到的结果进行同步显示，编写移动平板电脑上的超声检测设备系统的检测软件。

本实施例中，基于Windows平台的触摸显示器操作终端与基于平板电脑的第二显示和操作终端共存；第二显示和操作终端平板电脑通过无线网络与检测主机进行通讯。

本发明特别适用于在新的，较为灵活的工作环境下操作和使用超声检测设备系统，使得超声检测设备系统更加灵活和友好，实现多显示和多控制人机交互终端。平板电脑具有友好的界面，灵活的操作，同时能够漫游在整个企业局域网络中，通过局域网实现对超声检测设备系统的操作。具有很强的灵活性，能够有效减轻操作人员的劳动强度，在一种自由轻松的状态下高效地进行工作，减少了职业病的发病率，提高了操作人员的积极性。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (5)

1.一种超声检测设备系统中的多交互终端方法，其特征在于：所述方法采用工业控制电脑扩展专用的数据采集卡和运动控制卡作为超声检测设备系统的硬件平台，采用Windows系统作为超声检测设备系统的信号采集、调理、计算和运算以及与Windows系统相配合的运动控制的开发平台，采用具有触摸感应的显示器作为人机交互的第一显示终端，同时配备有人机交互友好的平板电脑作为第二终端，平板电脑漫游在整个企业局域网络中；

所述超声检测设备系统以Windows平台下的检测软件为核心，以Windows系统下的具有触摸感应的显示器为第一显示和操作终端，以平板电脑为第二显示和操作终端，第一显示和操作终端采用SOCKET方法通过TCP/IP协议接受来自第二显示和操作终端平板电脑的指令，且第一显示和操作终端采用SOCKET方法通过TCP/IP协议发送检测得到的结果；第二显示和操作终端平板电脑通过局域网进行指令和测量结果的传送，能够在企业局域网内部直接操作和控制超声检测设备，实现通过TCP/IP协议进行无线的遥控操作。

2.根据权利要求1所述超声检测设备系统中的多交互终端方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

第一步：开发基于Windows平台下的超声检测设备系统：首先对检测主机进行PCI总线配置、安装运动控制卡和超声数据采集卡，并通过硬件板卡建立检测主机与应用程序之间的接口，对工件进行检测时在焊接工件所在区域内将超声探头做S型最短路径扫描获取超声在整个工件表面的反射强度，采集得到的反射强度数据的处理、显示和运算依靠软件来完成；同时，采用具有触摸感应的显示器为第一显示和操作终端；

第二步：设计Windows平台下的超声检测设备系统软件，Windows平台下的超声检测软件能够独立、完整地呈现整个超声检测过程，并且能够独立、完整控制整个超声检测过程；

所述超声检测设备系统软件主要实现：超声探头的运动控制、反射超声信号的数据采集、工件表面超声反射强度的计算与显示、用户的指令的输入以及最终检测结果的显示；通过调用运动控制卡的驱动控制超声探头按照既定的最优路线进行运动，超声探头在运动过程中，在设定的步长上同时触发超声数据采集卡进行超声反射信号的采集，获取超声反射强度沿焊接工件表面的分布云图；根据超声强度的分布云图，结合实际焊接工件焊接材质和焊接工艺，计算得出评价焊接质量的指标：钎着率；

第三步：在第二步的基础上，将超声反射强度的云图，表征焊接质量的参数指标结果通过Windows平台下的SOCKET通讯方式跨平台传送至第二显示和操作终端，同时也将第二显示和操作终端接收到的用户指令传送至Windows平台中的超声检测设备系统软件对超声检测设备系统进行控制，通过Windows平台的超声检测设备系统软件实现第二显示和操作终端的延拓；

第四步：在第二显示和操作终端的平板电脑上开发用于显示测量结果和接收用户指令的应用程序，包括超声反射强度的云图，用于评价焊接质量的指标参数测量结果的显示，以及用于对电机运动进行控制的参数，超声探头的灵敏度参数，测量过程中的控制指令输入，通过SOCKET方式与Windows平台的检测软件传送操作指令和测量结果，将Windows平台以及其平台下的应用对用户透明化。

3.根据权利要求2所述超声检测设备系统中的多交互终端方法，其特征在于，所述超声检测设备系统软件的开发基于.netframework采用C#进行开发。

4.根据权利要求1-3任一项所述超声检测设备系统中的多交互终端方法，其特征在于，所述超声检测设备系统软件采用面积和字体大的控件用于发挥触摸显示器的优势。

5.根据权利要求1-3任一项所述超声检测设备系统中的多交互终端方法，其特征在于，所述基于Windows平台的触摸屏第一显示和操作终端与基于平板电脑的第二显示和操作终端共存；第二显示和操作终端平板电脑通过无线网络与检测主机进行通讯。