[发明专利]一种数据传输协议新算法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无损检测方法，具体涉及一种数据传输协议新算法。

背景技术

电涡流检测是无损检测技术的一种，它是通过励磁线圈产生的交变电磁场，在被测导体内产生电涡流，通过测量检测线圈的电压或阻抗的幅值、相位等相关信息的变化进而检测出被测结构的状况或受损情况。电涡流无损检测系统可以分为缺陷探测系统和信号处理系统。信号处理系统对信号进行分析处理工作；缺陷探测系统主要完成数据通信和采集。信号处理系统进行信号分析和控制的过程中，需要把对硬件部分的控制命令和某些参数传输下去。例如改变受微控器控制的励磁线圈中电流、电压的相位，幅值或者频率等等。缺陷探测系统把采集的幅值、相位等相关分析数据传送给软件管理分析部分，接着通过采用合适的反演算法对这些电磁数据进行分析，最后得到被测结构的待测参数或者受损程度。因此软硬件两部分之间的通信过程成为整个系统中十分必要的组成部分。通信过程中需要传递不同类型的数据，每种数据类型需要执行的顺序和要求也有一定的差别，比如，对采样相关参数需要一起发送出去，先进行设置和处理，不需要传送相应的命令，而其他的参数调节需要命令和数据配合起来发送，并且处理起来也有一定顺序要求。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提出了一种数据传输协议新算法，针对涡流检测系统中软硬件数据传输的要求制定了比较灵活的通信协议和对应的处理流程；针对数据分析处理的需要，把相应的数据进行归类编成数组，设计了用于存储的数据库，用以对重要的串行通信数据进行存储。

本发明的技术方案为：一种数据传输协议新算法，包括四个步骤：

第一步：确定合适的数据类型，根据涡流检测系统的特征选取和是的参数。

在通信的过程中，要对需要传送的数据有所选择，选取的数据类型必须和电涡流无损检测系统的求相适应，而不同的数据类型也和制定相应的通信数据包协议密切相关。这需要根据电涡流无损检测的相关理论进行选择。在电涡流无损检测中，使用的频率越多(即频带宽度)，获取的信息越大，因此可以根据所需要检测的作用参数(如厚度、缺陷等)和所需要排除的干扰信号(如支撑板、蒙皮和提离等)，适当选取多个频率组合的电流去激励探头线圈，然后对受作用参数信号按多个检测通道加以放大，以便进行综合分析。对于缺陷的长度和阻抗幅值参数密切相关；缺陷的深度位置和阻抗幅值和相位曲线角度均密切相关，考虑到电涡流探头的各种参数和被检测材质的电导率和磁导率已知，因此，最主要的参数为电涡流探头的激励频率、阻抗的幅值、相位信息以及相应的采样通道、次数和频率等相关数据。

第二步：串行通信协议中数据帧协议的制定

根据理论和试验分析结果，在发送的数据中应该包含以下的几种类型：幅值数据、相位数据、增益数据、频率数据、采样通道数据、采样频率数据、采样次数数据等，另外考虑到实际的应用工程中可能会有干扰通信信号的噪声信号，从而使数据传输出现错误的情况，因此还需要有校验数据，在数据帧协议的定制方面要考虑到这些具体的实际情况。制定的数据帧格式共包含六个字节：

1）帧首：帧首主要对数据合法性进行判别，在合法数据基础上对发送或接收到的数据进行正误识别。主要包含三种情况Package、Right、Error。这三种情况分别用三个不同的字符来进行识别。

2）数据类型：数据类型主要是为了区分发送下来的不同数据类型，主要有以下几种数据类型：幅值数据、相位数据、增益数据、频率数据、采样通道数据、采样频率数据、采样次数数据，其中后面三者统称为信号采样参数，在通信过程中一起发送出去。这个字节的制定主要是防止不同的数据混淆，难以区分。

通过对不同的数据类型进行定义区分，就可以很容易对不同的数据进行对应的操作。

3）命令数据：当数据为非采样相关数据时，这个数据字节为命令存储字节，下位机或者上位机通过对指令的提取和识别，进行相关的操作。当发送的数据为采样相关数据时，这个命令字节和下面的数据高低字节一起用于存储三个信号采样参数，可以作为数据字节使用。

4）数据高位和低位：即需要传输的数据位，这些数据是和数据类型和命令相对应的。共包含两个字节。低字节在前，高字节在后。

5）校验字节：校验字节主要是为了防止信号传输过程中的噪声干扰而出现错误，通过对校验字节的判断，可以分析传输过程中是否出现错误。

第三步：数据帧的识别