摘  要： 針對(duì)全機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度靜力試驗(yàn)采用TIDS進(jìn)行應(yīng)變數(shù)據(jù)智能采集過程中遇到的在試驗(yàn)現(xiàn)場如何快速和準(zhǔn)確記錄應(yīng)變片編號(hào)和TIDS標(biāo)識(shí)信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系的問題，開發(fā)了標(biāo)識(shí)信息采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用二維碼進(jìn)行應(yīng)變片編號(hào)和TIDS的標(biāo)識(shí)信息的記錄和打印，使用嵌入式技術(shù)根據(jù)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)采集器軟件的開發(fā)，并應(yīng)用于現(xiàn)場應(yīng)變片編號(hào)和TIDS標(biāo)識(shí)信息的采集。將該系統(tǒng)應(yīng)用于某型飛機(jī)全機(jī)靜力試驗(yàn)中，解決了TIDS使用過程中遇到的瓶頸問題，降低了出錯(cuò)率，提高了工作效率，真正意義上實(shí)現(xiàn)了TIDS的應(yīng)用價(jià)值，規(guī)范了TIDS應(yīng)變測量流程，加快了應(yīng)變測量的智能化進(jìn)程。

　　關(guān)鍵詞： TIDS；標(biāo)識(shí)信息采集系統(tǒng)；全機(jī)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)；應(yīng)變測量

0 引言

　　針對(duì)全機(jī)結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)的應(yīng)變數(shù)據(jù)采集，采集設(shè)備分布相對(duì)比較集中，而對(duì)于飛機(jī)各部位的應(yīng)變片分布相對(duì)比較分散。一般情況下，從應(yīng)變片到采集設(shè)備要通過較長的導(dǎo)線連接（最長時(shí)超過了50 m），并且需要多段連接，才能完成整個(gè)應(yīng)變測量的接線過程。但是在建立應(yīng)變片與測量設(shè)備通道之間的關(guān)系時(shí)，傳統(tǒng)的連接方式存在效率低和易出錯(cuò)等問題，因此引入了TIDS（Transducer Identification of Strain gage）[1]，以實(shí)現(xiàn)應(yīng)變測量的智能化。TIDS是某應(yīng)變測量系統(tǒng)定制的一款識(shí)別芯片，測量設(shè)備通過讀取TIDS信息來建立應(yīng)變片與測量設(shè)備通道之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。TIDS以TEDS（Transducer Electronic Data Sheets）為主要部件，TEDS傳感器電子數(shù)據(jù)表遵循IEEE 1451標(biāo)準(zhǔn)[2-4]；TEDS可寫入/讀取傳感器的參數(shù)信息，并且對(duì)于測試性能沒有任何影響[5-6]；可采用三線制的連接方式[7-8]，與傳統(tǒng)的應(yīng)變計(jì)連接方式相同。在實(shí)際的使用過程中，雖然避免了多次接線過程中的傳號(hào)問題，但仍然必須記錄應(yīng)變片編號(hào)（一般為7位數(shù)字）與TIDS的標(biāo)識(shí)信息（16位的字母和數(shù)字組合）之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，在人工記錄過程中仍然不能避免出錯(cuò)，而且在一定程度上加大了工作量，增加了出錯(cuò)機(jī)率。

　　本文針對(duì)在TIDS使用過程中遇到的如何將應(yīng)變片編號(hào)和TIDS芯片編號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行試驗(yàn)現(xiàn)場記錄并能夠自動(dòng)導(dǎo)出對(duì)應(yīng)關(guān)系等問題進(jìn)行了研究，開發(fā)了標(biāo)識(shí)信息采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用二維碼進(jìn)行應(yīng)變片編號(hào)和TIDS信息的記錄和打?。徊捎们度胧郊夹g(shù)對(duì)數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)變片編號(hào)和TIDS信息的采集，以及對(duì)應(yīng)信息關(guān)系的自動(dòng)導(dǎo)出。該系統(tǒng)的開發(fā)完善了TIDS技術(shù)在應(yīng)變測量中的使用流程，加快了應(yīng)變測量的智能化進(jìn)程。

1 智能應(yīng)變數(shù)據(jù)采集流程

　　將TIDS引入全機(jī)結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)的應(yīng)變數(shù)據(jù)采集中，應(yīng)變測量數(shù)據(jù)采集流程如圖1所示。

　　圖1中，應(yīng)變片通過測量導(dǎo)線與TIDS一對(duì)一連接，再通過測量導(dǎo)線與電纜連接，一根應(yīng)變電纜以不多于16個(gè)應(yīng)變片為單位的方式接入采集設(shè)備，再通過網(wǎng)線和交換機(jī)連接于數(shù)據(jù)采集PC端，整個(gè)構(gòu)成智能應(yīng)變測量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。TIDS的引入解決了在傳統(tǒng)的應(yīng)變片多次接線過程中存在的人工記錄對(duì)應(yīng)關(guān)系易出錯(cuò)和效率低等問題，并減輕了插拔電纜后復(fù)雜的文件配置工作。但是又出現(xiàn)了新的問題：如何在試驗(yàn)現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)應(yīng)變片編號(hào)（一般為7位數(shù)字）和TIDS的標(biāo)識(shí)信息（16位的字母和數(shù)字組合）的錄入和輸出？以往采用人工手抄記錄的方式，在人工記錄過程中不能避免出錯(cuò)，而且在一定程度上增加了工作量，加大了出錯(cuò)機(jī)率。因此，開發(fā)了標(biāo)識(shí)信息采集系統(tǒng)。

2 標(biāo)識(shí)信息采集系統(tǒng)的開發(fā)

　　2.1 采用二維碼進(jìn)行應(yīng)變片編號(hào)和TIDS信息的記錄和打印

　　為了方便試驗(yàn)現(xiàn)場應(yīng)變片編號(hào)與TIDS的信息標(biāo)識(shí)，將二維碼技術(shù)[9]應(yīng)用于應(yīng)變信息記錄，圖2為使用的二維碼標(biāo)簽打印機(jī)，圖3為打印出的應(yīng)變片編號(hào)和TIDS信息標(biāo)識(shí)。

　　2.2 采用數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行應(yīng)變片和TIDS信息的采集

　　為了方便對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)場應(yīng)變片與TIDS的標(biāo)識(shí)信息的錄入，引入了二維碼數(shù)據(jù)采集器，如圖4所示。采用掃描二維碼的方式對(duì)標(biāo)識(shí)信息進(jìn)行記錄。

　　2.3 采用嵌入式技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)的開發(fā)

　　2.3.1 功能介紹

　　該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分為信息錄入和信息輸出功能，能夠?qū)崿F(xiàn)PC端與手持式數(shù)據(jù)采集器端的數(shù)據(jù)交互，完成數(shù)據(jù)信息的錄入和自動(dòng)導(dǎo)出。

　　2.3.2 運(yùn)行開發(fā)環(huán)境

　　使用Win CE應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境[10]和VS 2008開發(fā)平臺(tái)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合開發(fā)。PC端數(shù)據(jù)通信軟件支持Windows XP P3以上完整版系統(tǒng)，需要Microsoft.Net Freamwork 3.5 框架；手持式數(shù)據(jù)采集器支持Windows CE 5.0以上系統(tǒng)，需要安裝NETCFv2.wce5.armv4i.cab運(yùn)行環(huán)境。

　　2.3.3 具體實(shí)現(xiàn)

　　該系統(tǒng)主要是按批次采集應(yīng)變數(shù)據(jù)（主要是TIDS標(biāo)識(shí)信息和應(yīng)變片編號(hào)信息），并依據(jù)TIDS標(biāo)識(shí)信息與應(yīng)變片編號(hào)信息一對(duì)一對(duì)應(yīng)關(guān)系；掃描完成后將手持?jǐn)?shù)據(jù)采集終端上的數(shù)據(jù)下載到PC端軟件，支持批次、掃描日期相關(guān)數(shù)據(jù)查詢，數(shù)據(jù)以出Excel表格的形式進(jìn)行導(dǎo)出，直接導(dǎo)出一對(duì)一對(duì)應(yīng)關(guān)系。數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)界面如圖5和圖6所示。

　　2.3.4 主要實(shí)現(xiàn)代碼

　　數(shù)據(jù)信息錄入部分代碼如下：

　　……

　　//寫入數(shù)據(jù)

　　public int InsertStrainInfo（string sLotNum，string sID，string sYbpNum，string sRemark）

　　{

　　string sql="insert into Strain_Table（sLotNum，sTISD，sYbpNum，sDateTime，sRemark）values（′"+sLotNum+"′，′"+sTIDS+"′，′"+sYbpNum+"′，′"+System.DateTime.Now.ToShortDateString（）+"′，′"+sRemark+"′）"；

　　SQLiteDB sqlLiteDB=new SQLiteDB（）； sqlLiteDB.Open（GlobalSettings.DBConnString）；

　　int result=sqlLiteDB.Execute（sql）；

　　return result；

　　}

　　……

3 結(jié)論

　　本文通過分析TIDS在智能應(yīng)變測量使用過程中遇到的實(shí)際問題，開發(fā)了標(biāo)識(shí)信息采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠完美地解決在試驗(yàn)現(xiàn)場記錄和查詢應(yīng)變片編號(hào)和TIDS標(biāo)識(shí)信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及智能導(dǎo)出信息數(shù)據(jù)，利用測量設(shè)備通過讀取TIDS信息來建立應(yīng)變片與測量設(shè)備通道之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，智能完成試驗(yàn)配置工作，真正意義上實(shí)現(xiàn)了TIDS的應(yīng)用價(jià)值，規(guī)范了TIDS應(yīng)變測量流程，加快了應(yīng)變測量的智能化進(jìn)程。該系統(tǒng)在某型飛機(jī)全機(jī)靜力試驗(yàn)中得到了應(yīng)用，使工作效率大大提高，并顯著降低了由于人為干預(yù)造成的出錯(cuò)率。

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