CN109269759B - 一种基于udp协议的多设备同步连续扫描测压方法 - Google Patents

一种基于udp协议的多设备同步连续扫描测压方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于UDP协议的多设备同步连续扫描测压方法，不同的采集设备按照各自设定的采集频率连续采集，各个设备数据将持续不断的以UDP数据包的形式发送至网络，上位计算机中为每一设备分别建立的线程从不同的端口高速获取UDP数据包，并将最近更新的数据放入对应的内存单元，一个独立的数据打包线程将内存单元中的各数据按指定频率打包存储为原始扫描历程数据，对该数据进行小波消噪，按要求的角度序列值插值输出测压结果。本发明实现了风洞定常测压试验连续扫描采集，提高了试验效率，丰富了试验数据；可以控制多个不同类型的扫描阀控制器，设备兼容性好；扫描阀控制器类型和数量可以任意组合，使用灵活方便。

Description

一种基于UDP协议的多设备同步连续扫描测压方法
技术领域
本发明涉及风洞试验领域，尤其涉及针对定常状态下物体表面压力测量问题，涉及UDP数据传输、电子扫描阀控制、数据处理方法。
背景技术
电子扫描阀是风洞试验中定常状态下模型表面压力测量的主要设备，目前主要采用定点步进采集方式完成测压任务。这种方式下，每个角度到位稳定后，通知各个扫描阀开始压力信号采集，每个扫描阀采集完压力信号并返回各个测压点在指定时间长度内的平均值，模型运行到下一个角度，角度到位稳定后再次通知扫描阀开始采集，直至所有角度下的压力信号数据采集完毕。定点步进采集方式吹风采集时间长，数据信息较少。
针对定点步进采集方式的缺点，国内外风洞一直在努力开发连续扫描测压试验技术。连续扫描测压是指吹风过程中，模型角度在试验范围内连续运行，测量设备在模型运行过程中完成测压任务。这种连续扫描测压方式可以大大提高试验效率，缩短吹风时间，试验数据信息也更加丰富。
连续扫描测压技术的关键点是要实现模型姿态和各个测压孔压力值的同步采集。通常模型姿态和测压孔压力是由不同设备采集的，在大规模测压任务中，单是实现测压孔压力采集的设备就可能由不同厂家不同型号的设备组成，要开发出工程实用化的连续扫描测压技术，就必须解决面向不同设备类型的多设备同步采集问题。
发明内容
本发明的目的是针对传统定点步进测压试验技术的不足，提出了一种基于UDP协议的多设备同步连续扫描测压方法，实现了风洞定常测压试验连续扫描采集。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于UDP协议的多设备同步连续扫描测压方法，包括若干电子扫描阀和PXI数采设备按照不同的频率进行数据采集，每个备将采集的数据以UDP数据包的形式广播发送至网络，上位机为每一个设备分别建立对应线程，这些线程从不同的端口高速获取UDP数据包，并将最近更新的数据放入对应的内存单元，一个独立的数据打包线程将各内存单元中的数据按指定频率打包存储为原始扫描历程数据，后处理程序对该数据进行小波消噪，最后按要求的角度序列值插值输出测压结果。
在上述技术方案中，所述的电子扫描阀和PXI数采设备在频率大于50Hz的情况下连续采集。
在上述技术方案中，所述的电子扫描阀在连续扫描测压过程中，被测模型角度运行速率与连续扫描测力的速率一致。
在上述技术方案中，所述运行速率为0.2°/s～1.0°/s之间。
在上述技术方案中，由于各个设备都是软件触发采集，并且设备时钟各不相同，所以每个数据包中的各个设备数据并非精确同步，数据包中的数据具有最大不超过0.02s的时间差异，不超过0.02°的角度位移差。在风洞定常测压试验中，0.02°差异对最终结果数据造成的影响微乎其微，可以忽略。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明实现了风洞定常测压试验连续扫描采集，提高了试验效率，丰富了试验数据；降低了多设备同步采集的技术难度，可以控制多个不同类型的扫描阀控制器，设备兼容性好；扫描阀控制器类型和数量可以任意组合，使用灵活方便。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是的不同类型设备的数据同步示意图；
图2是本发明结构组成连接示意图；
其中：1～4是电子扫描阀的控制器，5是PXI数采设备，6～10是上位计算机中对应的UDP数据接收线程，11是独立数据打包线程，12是打包的原始历程数据，13是电子扫描阀，14是控制器与电子扫描阀之间的控制通讯线，15是标准网线，16是交换机，17是上位计算机，18是角度传感器，19是测量线缆，A、B、C、D、E分别是线程6～10提取到的更新时间最近的数据。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本发明中不同类型设备的数据同步示意如图1所示，本发明的结构组成如图2 所示。以2个美国PSI公司的DTC INITIUM扫描控制器、2个美国SCANIVALV公司的DSM3400扫描控制器、一套PXI总线数采系统、一台上位计算机、4个电子扫描阀（2个PSI公司的ESP扫描阀，2个SCANIVALV公司的ZOC扫描阀）和一个角度传感器组成的多设备同步连续扫描测压网络为例，本发明的具体实施过程为:
1）将2个DTC INITIUM控制器与2个ESP扫描阀通过控制通讯线连接，将两个DSM3400控制器与2个ZOC扫描阀通过控制通讯线连接，将角度传感器与PXI数采设备通过测量线缆连接，对所有采集设备供电。
2）将所有采集设备与交换机通过标准网线连接，将上位计算机与交换机通过标准网线连接。
3）将所有采集设备与上位计算机的IP地址设置在同一网段，例如：192.168.30.XXX。
4）通过自编软件发送设置校准指令和采集参数到所有采集设备，使所有电子扫描阀完成测量前的准备。
5）上位计算机以软件触发方式使所有采集设备按照各自工作频率（2个ESP电子扫描阀控制器为100Hz，2个ZOC电子扫描阀控制器为80Hz，PXI数采为100Hz）开始连续采集，所有采集设备将采集的数据以UDP广播方式发送至网络中。
6）上位计算机为每一个采集设备建立一个线程，每个线程从不同的端口高速获取UDP数据包，将最近更新的数据放入对应的内存单元。
7）上位计算机中运行着独立的数据打包线程以不低于50Hz的频率开始将各内存单元中的数据打包存储至原始历程数据。
8）风洞速压稳定后，模型角度从起始点匀速运行到终止点。
9）模型角度到位后，结束原始历程数据采集，风洞停车。
10）后处理程序对原始历程数据中的测量数据按通道分别进行小波消噪，最后按照所要求的角度序列值插值输出测压结果。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (3)

1.一种基于UDP协议的多设备同步连续扫描测压方法，其特征在于包括若干电子扫描阀和PXI数采设备在频率大于50Hz的情况下连续采集，每个设备将采集的数据以UDP数据包的形式广播发送至网络，上位机为每一个设备分别建立对应线程，这些线程从不同的端口高速获取UDP数据包，并将最近更新的数据放入对应的内存单元，一个独立的数据打包线程将各内存单元中的数据按指定频率打包存储为原始扫描历程数据，后处理程序对该数据进行小波消噪，最后按要求的角度序列值插值输出测压结果；
在连续扫描测压过程中，被测模型角度运行速率与连续扫描测量的速率一致。
2.根据权利要求1所述的一种基于UDP协议的多设备同步连续扫描测压方法，其特征在于所述运行速率为0.2°/s～1.0°/s之间，在此速率下该方法所获得的数据与常规步进方法所获得的数据一致。
3.根据权利要求1所述的一种基于UDP协议的多设备同步连续扫描测压方法，其特征在于每个设备的数据采集由计算机控制，每个设备的采集时钟可以不相同，数据包中的数据具有最大不超过0.02s的时间差异，不超过0.02°的角度位移差。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112130485A (zh) * 2020-08-31 2020-12-25 南京理工大学 一种高速多通道同步采集装置及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1390913A (en) * 1971-05-24 1975-04-16 Microwave & Electronic Syst Monitoring systems
CN203455362U (zh) * 2013-09-30 2014-02-26 重庆科技学院 一种风洞试验多点同步脉动风速测试系统
CN104848962A (zh) * 2015-04-21 2015-08-19 上海新拓分析仪器科技有限公司 一种结合光纤测温和扫描测压技术的微波反应设备

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101865182A (zh) * 2010-07-19 2010-10-20 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 飞机液压试验分布式测试系统及其方法
CN102359879B (zh) * 2011-06-21 2014-05-07 北京瑞风协同科技股份有限公司 一种试验网络测控系统及数据采集控制方法
CN202994207U (zh) * 2012-11-20 2013-06-12 长安大学 一种基于udp网络传输协议的多点温湿度采集装置
CN204330280U (zh) * 2015-01-18 2015-05-13 中南大学 列车风流场现场测试装置
US9897504B2 (en) * 2015-04-20 2018-02-20 Infineon Technologies Ag System and method for a MEMS sensor
CN105588684B (zh) * 2016-02-25 2018-05-01 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 一种电子扫描阀测压系统故障自动诊断检查方法
CN106209693B (zh) * 2016-06-20 2019-05-24 桂林电子科技大学 基于片上网络的高速数据采集方法
CN106790528A (zh) * 2016-12-20 2017-05-31 中国船舶重工集团公司第七〇五研究所 一种分布式网络的数据同步系统及方法
CN108152045B (zh) * 2017-12-13 2019-09-10 中国汽车工程研究院股份有限公司 汽车数据采集方法、装置及系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1390913A (en) * 1971-05-24 1975-04-16 Microwave & Electronic Syst Monitoring systems
CN203455362U (zh) * 2013-09-30 2014-02-26 重庆科技学院 一种风洞试验多点同步脉动风速测试系统
CN104848962A (zh) * 2015-04-21 2015-08-19 上海新拓分析仪器科技有限公司 一种结合光纤测温和扫描测压技术的微波反应设备

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