一种多参数接口匹配和验证系统的制作方法

本发明涉及一种多参数接口匹配和验证系统，属于技术自动化计量校准技术领域。

背景技术：

现代计量成形于现代工业，现代工业是国民经济发展的重要支柱，计量是工业的“眼睛”，只有能够测量的东西才能被制造，只有能够被精确测量的东西才能被精确制造。

从原材料的质量检验到生产工艺过程的控制，再到出厂产品的合格检验等等，整个产品从设计生产到出厂，每个流程、每套工序都离不开计量，计量都发挥了重要作用。

某些专用测试设备中具有多学科、综合性的测试设备，是综合性的多参数测量系统，实现计量校准的工作难度较大，部分设备还存在着技术指标不严谨，测试点位置选取随意等问题，可靠性与有效性难以保障。

因此，提出一种对计量设备输出信号大小及通道接点的正确性的验证并且保证传输的可靠性及安全性的多参数接口匹配和验证系统就成为该技术领域急需解决的技术难题。

技术实现要素：

本发明的目的是，针对以上问题，提供一种多参数接口匹配和验证系统，摆脱分散、孤立、单参数及手动计量校准的传统模式，实现对计量设备输出信号大小及通道接点的正确性的验证，保证传输的可靠性及安全性。

本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的：

一种多参数接口匹配和验证系统，其特征在于：包括计量接口模块、通道切换模块、流程控制模块和综合验证模块；计量接口模块分别与专用测试设备、通道切换模块以及综合验证模块相连接，通道切换模块与流程控制模块相连接，流程控制模块与综合验证模块相连接。

优选地，所述计量接口模块包括物理接口和通讯接口，通讯接口涵盖rs-422、以太网和1553b总线接口。

优选地，所述通道切换模块包括单片机和与之相连接的继电器阵列，单片机通过i/o口与继电器阵列相连接。

优选地，所述单片机中的标准源通道与专用测试设备的测试通道相连接，标准数采通道与专用测试设备的信号输出通道相连接。

优选地，所述继电器阵列是将多个继电器开关组合起来形成矩阵形式，实现任意输入/输出端口相连接，继电器开关矩阵的实现方式采用行列式开关矩阵，以行列形式同时连接多个输入和多个输出。

优选地，所述单片机与流程控制模块中的流程执行引擎子模块相连接。

优选地，所述流程控制模块包括流程执行引擎子模块、设备检定控制子模块和可复用资源库子模块，可复用资源库子模块与流程执行引擎子模块相连接，流程执行引擎子模块与设备检定控制子模块相连接。

优选地，所述综合验证模块包括功能自检子模块、通道预检子模块、流程续检子模块、二次复检子模块和修约验证子模块；功能自检子模块与通道预检子模块相连接，通道预检子模块分别与流程续检子模块和二次复检子模块相连接，二次复检子模块与修约验证子模块相连接。

优选地，所述设备自检子模块具备自动和手动两种工作模式。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明公开了一种多参数接口匹配和验证系统，通过对电学信号进行分类，采用通道自动切换方式，将电学标准信号自动切换到相应的模拟接口上，且信号大小、类型可自动调整，功能参数及指标类型与被检对象一致，实现电学类专用计量设备的接口功能、信号指标、通信协议的模拟匹配及验证，最终实现多参数接口的匹配及验证，具有快速、智能的特点，有效提高工作效率，为电学参数的自动化计量提供保障。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，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。

附图说明

图1为本发明实施例1中多参数接口匹配和验证系统的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本发明实施例1的多参数接口匹配和验证系统的结构示意图，本发明的多参数接口匹配和验证系统包括计量接口模块、通道切换模块、流程控制模块和综合验证模块；计量接口模块分别与专用测试设备、通道切换模块以及综合验证模块相连接，通道切换模块与流程控制模块相连接，流程控制模块与综合验证模块相连接；

计量接口模块包括物理接口和通讯接口；物理接口和通讯接口保证计量量值的传递及自动控制的实施，其中物理接口通过对电气类信号工作接口类型及规格统一化规定，将计量检定的实施内容、数据帧格式标准化，为实施多参数接口匹配提供依据；通讯接口涵盖rs-422、以太网、1553b总线等接口；通过对电学信号进行分类，分为交直流电压、交直流电流、频率、电阻等，根据相应标准规范要求的检定项及计量方法，统一设计具体操作步骤，在形成标准操作流程的同时，形成xml格式的可配置性文件，标记名称包括设备信息(devinfo)、检定流程信息(processdata)、通信协议(protocol)3部分，通过读取配置文件的各项属性值，解析计量所需的具体操作步骤和数据传输格式。

计量接口模块中的物理接口与专用测试设备的测试通道或信号输出通道相连接，传输专用测试设备的测量/输出电学信号；计量接口模块中的物理接口与通道切换模块中的单片机mcu相连接，把专用测试设备的电学信号按照类型进行通道切换；计量接口模块中的通讯接口与综合验证模块中的功能自检子模块相连接，根据通讯协议来验证系统自检信息的正常性。

通道切换模块包括：单片机(mcu)和与之相连接的继电器阵列，单片机mcu通过i/o口与继电器阵列相连接，并通过控制继电器阵列来选中相应开关的闭合和断开外部电气接口，实现通道切换功能；专用测试设备的测试通道与标准源通道或专用测试设备的信号输出通道与标准数采通道相连，实现设备检定的自动化控制；继电器阵列是将多个继电器开关组合起来形成矩阵形式，实现任意输入/输出端口相连接，继电器开关矩阵的实现方式采用行列式开关矩阵，以行列形式同时连接多个输入和多个输出；单片机mcu与流程控制模块中的流程执行引擎子模块相连接，接收流程控制模块发送过来的指令，经解析后，控制继电器阵列进行通道切换，将专用测试设备的测试通道与标准源通道或专用测试设备的信号输出通道与标准数采通道相连，实现设备检定的自动化控制；继电器阵列是较为复杂的一个信号切换开关阵列，所有的信号选通或小电流信号切换开关均采用mosfet继电器；继电器阵列主要是实现1.5a以下小电流信号的控制，超过1.5a的大电流信号的切换由功率继电器执行，但其控制信号由继电器阵列提供；在外部电气接口接入短路头，由单片机mcu控制各通道切换，通过a/d采集回路中的电压值，判断通道是否闭合或断开来完成各通道的自检功能；

流程控制模块包括流程执行引擎子模块、设备检定控制子模块和可复用资源库子模块，可复用资源库子模块与流程执行引擎子模块相连接，流程执行引擎子模块与设备检定控制子模块相连接；流程执行引擎子模块通过可复用资源库子模块调用相应的控制程序并对测试设备进行规程指定的操作；可复用资源库子模块提供可复用资源，支持用户对程序部件的开发；流程控制模块封装了计量检定流程中的数据计算和结果判定算法，提供了大量的流程信息、分析函数等可复用资源；设备检定控制子模块启动检定流程，自动生成步骤编号，控制设备执行该编号对应的操作，系统判断当前结束状态，结合步骤编号和综合验证模块完成计量检定，实现对电压信号测量/输出、电流信号测量/输出、频率信号测量/输出、电阻信号测量/输出、电源输出等专用测试设备通道类型的计量检定；

综合验证模块包括功能自检子模块、通道预检子模块、流程续检子模块、二次复检子模块和修约验证子模块；功能自检子模块与通道预检子模块相连接，通道预检子模块分别与流程续检子模块和二次复检子模块相连接，二次复检子模块与修约验证子模块相连接；设备自检子模块是用来验证设备功能的工作正常性，自检过程中遇到故障能够进行报警提示，操作者可以通过点击相应的子模块，依据检定过程向导设定的操作步骤完成设备检定，具备自动和手动两种工作模式，保证检定任务的完成；通道预检子模块是对直流/交流电压标准源的输出电压、被检电源输出电压等进行确认，符合要求后再输出；流程续检子模块具备续检功能，在未完成检定任务下能够中断流程，在下次进入系统时显示上次中断的续检入口；二次复检子模块设有a/d通道，支持预检和二次复检功能，支持后续手动复检，二次复检是检定点自动进行第二次检定，确保较好的稳定性和重复性，二次复检子模块是检定点自动进行第二次检定，确保较好的稳定性和重复性；修约验证子模块通过修约验证给出最终结论，并显示测量结果记录，修约验证是对电学参数的原始记录的修约与验证，显示检定项目、检定结果、结论等内容。

本发明人针对专用测试设备计量参数类型多且大部分需采用自动化计量的现状，通过对专用测试设备的计量校准需求进行梳理，提出一种多参数接口匹配和验证系统，实现了对计量设备输出信号大小及通道接点的正确性的验证，保证传输的可靠性及安全性。

本发明的多参数接口匹配和验证系统采用通道自动切换方式，将电学标准信号自动切换到相应的模拟接口上，涵盖了交直流电压、交直流电流、频率、电阻等信号类型，具有快速、智能的特点，可有效减少人工操作，实现了多参数接口的匹配验证和检定过程的自动化、智能化。