计算机网络自动检测控制系统的软件开发与设计

张焱 段浩杰 王昺翔

摘要：计算机网络自动检测控制系统能够对系统进行远程检测和诊断，在系统发生故障时能够自动检测和识别，并将所发现的故障进行隔离，从而避免影响网络正常工作。文章对计算机网络自动检测与控制系统软件开发与设计中的主要环节及各功能模块进行了分析与讨论。

关键词：计算机;自动检测;控制系统;软件开发

中图法分类号：TP311文献标识码：A

Software development and design of automatic detectioncontrol system for computer network

ZHANG Yan，DUAN Haojie，WANG Bingxiang

（Inner Mongolia Kunming Cigarette Limited Liability Company，Hohhot 010030，China）

Abstract：The automatic detection and control system of the computer network enables remotedetection and diagnosis of the control system， automatic detection and identification in case of systemfailure， and isolation of the detected faults so as not to affect the normal operation of the wholenetwork. The article analyzes and discusses the main aspects and functional modules in the softwaredevelopment and design of the automatic detection and control system.

Key words： computer，automatic detection， control system，software development

21世纪以来，计算机网络技术在经济和科技的快速发展下取得了巨大突破。计算机网络系统依附于巨大的数字网络体系，计算机网络自动检测控制系统无法依靠现存的人工能力来解决计算机在运行中产生的问题（包括其影响计算机运行的不稳定因素），传统网络工作已无法满足计算机技术的发展。因此，针对计算机网络自动检测控制系统的研究就非常有意义。

1整体设计

1.1整体结构

整体方案的设计关系到计算机网络自动检测控制系统软件设计的走向，检测装置的用户分布的区域范围广，是不受控制的，经由计算机网络传输至服务器，再经过分析和处理后，最终将其发送给用户。在与计算机网络自动检测控制系统的互相配合下，该系统可以实现对用户界面的处理，并对特定的探测单元进行有效控制。检测单元是整个系统的关键部件，它直接影响整个系统的运行，在相应的接口的支持下，将被检测的部件与接收端相连，然后进行信号的采集和输出。计算机网络自动检测控制系统以服务端为中心，分析并处理用户数据，并向客户反馈最终的数据。计算机网络通信连接了客户端和服务端，它的适用性确保了网络规范和通信的一致性。数据库在计算机网络自动检测控制系统中占有举足轻重的地位，存储和读取数据是其核心功能，数据库中数据的续写需要通过服务器完成。

1.2硬件平台

在系统的总体架构设计中，硬件平台的搭建是必不可少的。硬件平台上所涵盖的内容很多，如开关系统，检测控制器等。在实际运行中，PXI，VXI 等总线测试系统的应用较为广泛。在选择硬件时要注意考虑多种因素，确保其科学性和合理性，并满足系统的工作需要。

1.3通信模式

最常用的通信模式是 C/S，与其他通信模式相比，它具有比较强的优势。在塑造多个用户与服务器角色的同时，在客户端虚拟设备的运行操作中，其也起到了关键作用;多个计算机完成各自的功能，承担不同的服务器和使用者的角色，通过网络环境，对数据进行远程检测和处理。

1.4 PID 控制算法

PID 控制算法具有实际应用周期长、应用范围广、便捷、适用功能强等特点[1]。基于当前的实际应用状况，在计算機网络自动检测控制系统中，PID 控制算法得到了很好的应用，使有关问题得以快速高效的解决，极大的提高了计算机网络的工作效率。利用外部传感器进行参数采集，采用 A/D 技术进行数据变换，并将其发送至控制器，以达到高效的接收效果。传统计算方法有一定的局限性，会对运算精度造成一定的负面影响。在实际应用中，控制算法的使用会受到很多因素的影响，因此需要有经验的技术人员进行周期性调节，以确保其正常使用。为提高系统的实时性，采用 PB 神经网络与常规控制方法相结合，既可以提高运算精度，又可以调节参数。

1.5 BP 神经算法

神经元的数学模型算法受到了重视，经过有关专家和学者的不懈努力，它在很多方面得到了广泛应用。在当今世界经济与技术的飞速发展下，在具体实践中，计算机网络自动检测控制系统的数据上升速度加快，但由于传统计算机控制方式存在诸多问题，无法满足当代高效、精准、快速的要求，因此计算机网络自动检测控制系统应用于行业发展中，是智能技术发展的趋势和社会应用的要求。BP 神经算法具体模式由前向式和反向式两个阶段构成。其具体算法表现形式为：首先，计算已经收集好的数据;其次，将已收集处理好的信息通过系统做进一步的传输;再次，通过加权法计算后的数据会在下一步传输的数据基础上有一定的改变[2]。将其与相应的预设值进行比较，得到整体误差，并将其反向传播。在信号反馈之后，通过反复学习和修正相关数据，即可以迅速、精确地调节输出，尽量减小外部环境对系统的影响。

1.6数据表设计

在此系统的 E?R 图设计完成后，必须将其转换为一种相互关联的模式，这就要求在数据库中专门设计表格。在本系统的设计工作中，以使用关系型数据库为主。关系型数据库对各数据间的关系形式呈现更为清晰和准确，关系型数据库的设计原理如下：（1）对数据信息有一定的标准要求，可以避免数据出现过多的重复;（2）数据库表格在降低数据的重复率上效果可以达到最优;（3）在数据库的设计中，为方便编写程序，通常将操作和结构设计相融通，常常会产生大量的冗余数据。虽然这和第二个条件有些矛盾，但考虑到设备的等级和型号，这些数据并不会影响内存，它可以有效地减少程序的工作量，这个方法经常被用于设计[3]。

2工作过程与功能模块

2.1系统软件工作过程

在计算机网络自动检测控制系统中，应满足安全、高效的要求，对工作过程进行了详细分析：（1）用户登陆被测系统;（2）对用户进行身份认证，并与远程服务器进行连接;（3）成功登陆;（4）将被测对象成功地与试验装置的相应界面进行连接;（5）对激励信号控制进行检测;（6）将检测到的数据传送给服务器;（7）通过检测诊断程序对检测数据进行分析和处理;（8）通过检测诊断程序将检测数据处理的结果返回到上一层;（9）将检测诊断程序诊断的结果显示在客户端上。

2.2系统软件功能模块

（1）系统管理模块

系统管理模块的主要作用是记录用户端的配置状况，若客户端的数据发生变化，系统管理模块便会对其各项数据进行详细记录。系统管理模块可以通过操作管理方法远程检测用户的请求，并对用户的请求进行详细分析和计算。只有完全使用系统管理模块相关程序，才能确保用户的请求命令有序进行。系统数据是操作人员管理的主要工作，检测任务管理的主要作用是检测系统故障诊断，并将检测故障结果数据存储起来。检测、诊断、分析、存储等多个流程共同构成了计算机网络。计算机网络自动检测控制系统的正常运行与系统管理模块的流程紧密相连。根据系统功能特点，软件功能模块如图1所示。

（2）分析诊断模块

在对系统进行检测的过程中，分析诊断模块的主要功能是对故障进行在线诊断，并进行故障定位和隔离，以确保系统正常运行。分析诊断模块具有在线诊断功能，以及具有高效、准确等特点，该系统能够根据现场实际状况进行故障定位，防止产生更大的影响，并具有专家系统的辅助功能。

（3）网络通信模块

可通过多种方式使用网络通信模块的功能，网络通信连接、数据传输、数据接收是网络通信模块应用最为广泛的方式。服务器与客户端成功连接可以完成数据输送，必须先完成数据传送，才能进行数据分析和接收，然后建立缓冲区，从用户端传输来的数据，可以放到缓冲中，作为后续工作的辅助[4]。当数据资料传送时，用户端会接收从缓冲中传送来的数据资料。不管是服务平台的网络通信功能还是客户端平台的网络通信功能，都具有相似的特定功能，它们都是基于网络中的结点相互通信而建立起可靠、稳定的联系，可以通过发送和接收信息，实现整个网络的通信。

（4）检测资源模块

在计算机自动检测过程中，检测适配器模块的文件，并将检测到的适配器相关信息进行储存是检测资源模块的主要作用，检测资源模块实现了计算机对系统的自动检查。对配置模型文件、适配器文件进行修改，整合适配器模型中的资料信息可以满足用户的个人需要。

（5）检测执行模块

检测模块集中了设备的各种功能和控制方式，通过与数据库连接，可对系统进行检测和验证。检测执行模块包含对控制和激励信号的检测。利用检测控制方法探测系统资源，由所述输入激励信号获得相应的输出信号，为所述激励信号所获取的输出对应信号提供了支撑。

3软件设计

计算机网络自动检测控制系统的软件设计主要涵盖通信设计、数据库设计、客户端设计和服务器设计。协议选择室系统是计算机网络自动检测控制系统软件设计的一个关键因素，其中 DSTP 协议是应用中最被认可的系统。多线程技术在计算机网络自动检测控制系统的客户端中设计了登录界面，只有在通过客户端系统登陆界面的验证后才可进入功能界面，从而进行下一步操作。在计算机网络自动检测控制系统的软件设计中，还设计了远程操作、信号设置、用户管理、结果发布、模拟输入与输出等程序。

3.1通信设计

在计算机网络自动检测控制系统中，通信设计在各组件之间的联系起到了重要作用，DSTP 协议能够达到这个目的，它的功能非常强大，可以支持各种数据传送协议、分析 URL、确保协议的使用。数据接收与传输通信不受干扰，从而可以对数据项目进行设计和分析。

3.2数据库设计

数据库在计算机网络自动检测控制系统中所发挥的作用是无可替代的。利用 VItest 数据库对计算机网络自动检测控制信息通过 VItest 数据库进行有效管理，设备信息表、用户信息表等其他信息表都包含在数据库信息管理中，因此在计算机网络自动检测控制系统中需要注重对数据库的设计，以及对系统维护与使用者的相关信息进行存储。

3.3客户端设计

通过客户端设计可对计算机网络自动检测控制系统的功能要求进行分析，多线程技术是客户端检测用户程序设计的有效方法之一，与其他技术相比，多线程技术具有很多优势，可以同时满足多种激励信号的输入和采集需求，以及满足数据通信的要求。客户端工作流是很严谨的，需按照用户登录、身份验证、系统控制界面选择相应程序的步骤来进行。

在控制面板的设计上，建议使用多个面板，这样操作会更加快捷和方便。利用 LabVIEW 中的 SubPanel 方法进行 VI 的动态加载，这节省了系统的存储空间，保证系统正常运行。

在客户端设计中，通过条件结构与事件结构实现激励信号组态 VI 模块的设计，使用者的信号配置可以使激发信号发生改变。采用电压测量程序、模拟信号测量程序等对激励信号进行采集，这些程序彼此之间是不会互相影响运行的。用户登录 VI 模块的功能是独立的，用户登录后将信息保存至数据库，在进行身份认证时，只要登陆用户的数据库，然后登陆系统。在用户管理模块中使用了有条件结构的程序设计来实现相关功能，包括添加用户和删除用户等。

3.4服务器设计

服务器程序设计涉及的问题很多，所以其设计相对复杂。计算机网络自动检测控制系统面对的使用者是数以万计的，为了使用户需求都能得到实现，采用并发处理的方法是最具有实施效果的，并发处理方法在计算机网络检测中的实际反应和效率占具优势地位。并发处理方式包含用户请求线程的处理、服务程序的管理。并发处理方式采用事件触发机制实现各个程序之间的协同。

4系统检测软件检验

通过对波形的测试和分析，我们对所设计的测试系统进行了测试。两个客户端将所获得的模拟信号分别传送给服务器端，由服务器端对所测得的波形进行分析，再将测试结果反馈给客户端。数据分析如表1所列。

5结语

随着人们对计算机网络的要求越来越高，计算机网络自动检测控制技术成为计算机网络技术的重要组成部分。整体方案的设计和硬件平台的构建对系统设计起到了辅助作用。实时和精确的数据传送是决定系统使用效果的关键。随着计算机技术的不断发展，该系统将在今后的一段时间里继续完善。

参考文献：

[1]刘曜硕，郭昱莹.计算机网络自动检测控制系统软件开发设计分析[J].中国新通信，2021，23（15）：91?92.

[2]李礼.计算机网络自动检测控制系统软件开发设计探索[J].电脑知识与技术，2017，13（26）：34?35.

[3]高昕.计算机网络技术在检测数据自动处理方面的應用[J].中外交流，2020（23）：28.

[4]任钧，张竹欣，张文斌.计算机网络安全自动检测控制系统软件设计[J].数字化用户，2019，25（21）：121.

作者简介：

张焱（1986—），本科，工程师，研究方向：信息化。段浩杰（1987—），本科，研究方向：信息化。

王昺翔（1990—），硕士，工程师，研究方向：网络安全。