数字超声探伤系统设计线程 - 一种基于ARM的数字超声探伤系统设计

　　如图3所示，本系统可以分为三个线程，分别为：（1）主线程 用MiniGUI实现实时探伤、参数下载和报表打印三个模块的功能;（2） 读数据线程 用于读取实时探伤数据;（3）网络线程 向上位机传送探伤数据并接收上位机的控制命令。

　　

　　图3 应用软件框架示意图

　　在探伤仪上，我们以MiniGUI为基础来实现界面功能，在上位机上使用VC++6.0来开发并采用WinSock技术来实现网络功能。 MiniGUI是嵌入式 Linux 系统下一个轻量级的图形用户界面支持系统， 具有占用资源少、高性能、高可靠性和可配置等特点，该技术目前已比较成熟， 并已成功应用到很多嵌入式项目。

　　远程监控是指将控制和网络结合起来，通过计算机网络技术实现在异地对现场设备的监测和控制。在国外，已有公司开发了AutoNDT软件，将网络技术用于超声探伤中，通过Internet实现了远程探伤诊断和联网，并具有强大的本地数据处理功能。

　　

　　图4 网络系统结构图

　　如图4所示，远程监控系统采用客户端/服务器（C/S）模式，将探伤仪器设为服务器，上位机设为客户端。由于超声探伤常用于比较重要的行业，如火车钢轨、锅炉等缺陷的检测，因此要求探伤数据准确性高，能够真实地、完全地再现检测检测现场的数据。为实现这个目的，本项目网络连接采用TCP/IP面向连接的协议，来确保探伤数据传输的准确性。

　　探伤过程中，在上位机和探伤仪器上同步显示了同样的探伤波形及参数，在上位机上还可以通过网络向探伤仪下载仪器参数。因此，有经验的探伤专家可以通过上位机远程监测和指导探伤过程，或者当探伤环境比较恶劣或危险时，探伤人员就不用亲自到现场，只需在办公室里通过网络来遥控探伤仪进行探伤，大大提高了探伤的自动化程度与灵活性。

　　5 结语

　　利用FPGA在高速信号采集及数字信号处理方面的优势，ARM9 CPU强大的控制及接口功能，以及嵌入式Linux和MiniGUI为网络、可视化图形界面、多线程等编程提供的便捷高效的底层支持，免费和开放原码的优良特性，开发出的嵌入式通用探伤仪具有性能优异，功能丰富、可靠性高、界面友好、操作方便、性价比高等诸多优点，在工业数字探伤仪领域有极强的竞争力。

　　另外，一方面，由于有高性能FPGA做底层支持，便于先进的信号处理方法在此仪器上的升级（比如说小波变换和时频分析理论应用于超声信号的处理）;另一方面，由于有功能强大，升级方便的Linux操作系统支持，为系统在硬件扩展和应用软件升级等方面都提供了极大的便利。设计的超声探伤系统具有完善的软件功能，通过TCP/IP实现C/S模式下的跨平台通信，可以对超声探伤进行远程监控。