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        分布式網(wǎng)絡(luò)多通道實時數(shù)據(jù)無線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

        2018-09-19 09:40:12
        計算機測量與控制 2018年9期
        關(guān)鍵詞:完整性分布式無線

        錢 軍

        (江西省信息中心,南昌 330036)

        0 引言

        無線監(jiān)測技術(shù)通過模擬微波、3G通信、數(shù)字微波等手段實現(xiàn)視頻資料的實時傳輸。這種新型檢測手段綜合運營成本較低,且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活性較強,整個組網(wǎng)過程不受任何外部媒介影響,該項技術(shù)在我國主要被應(yīng)用于視頻監(jiān)測、數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷鄠€領(lǐng)域。在過去很長一段時間里,普通無線監(jiān)測系統(tǒng)以Winform框架作為硬件運行環(huán)境的搭建基礎(chǔ),并在此基礎(chǔ)上,通過串口組網(wǎng)的形式完成完善系統(tǒng)軟件運行環(huán)境[1-2]。模仿FPGA全波形數(shù)字化通信方式,連接系統(tǒng)的軟硬件運行基礎(chǔ),實現(xiàn)系統(tǒng)的順利運行。但隨著系統(tǒng)運行時間的增加,單個數(shù)據(jù)節(jié)點的完整性、多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布適應(yīng)性開始出現(xiàn)下降趨勢,導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸情況得不到實時記錄結(jié)果的出現(xiàn)。為避免上述情況的發(fā)生,引入多通道分布式網(wǎng)絡(luò)搭建理論,并通過完善網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器在分布式串口中連接形態(tài)等手段,設(shè)計一種新型分布式網(wǎng)絡(luò)多通道實時數(shù)據(jù)無線監(jiān)測系統(tǒng),模擬對比實驗結(jié)果顯示,與普通系統(tǒng)相比,新型系統(tǒng)確實具備一定的實際推廣意義。

        1 分布式網(wǎng)絡(luò)多通道實時數(shù)據(jù)無線監(jiān)測系統(tǒng)硬件設(shè)計

        新型分布式網(wǎng)絡(luò)多通道實時數(shù)據(jù)無線監(jiān)測系統(tǒng)的硬件設(shè)計流程包含采集模塊設(shè)計、監(jiān)測電路設(shè)計等三個環(huán)節(jié),每一環(huán)節(jié)的具體設(shè)計方法如下。

        1.1 數(shù)據(jù)實時采集模塊設(shè)計

        在分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,所有傳輸數(shù)據(jù)都以電壓信號的形式存在。電信號是一種穩(wěn)定性較差的模擬信號,且常與主頻不同的干擾信號混合在一起,對模塊的實時采集操作造成較大困擾。由于系統(tǒng)中數(shù)據(jù)種類較為復(fù)雜,且每一類信號所對應(yīng)的電壓頻率也都不相同,若不能有效區(qū)分電信號運行頻率、回歸周期等屬性,極易影響數(shù)據(jù)傳輸情況實時記錄結(jié)果的真實性[3]。為避免上述情況的發(fā)生,新型系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實時采集模塊以C8051F020單片機作為核心設(shè)備,并利用該芯片可放大濾波信號的特點,對所有電壓信號進行初步過濾,為保證過濾結(jié)果的真實性,該芯片的濾波上限為2.31 T/s。達到該限度電壓信號的回歸周期基本處于10~15 s之間,運行頻率也與C8051F020單片機的額定工作頻率基本一致。根據(jù)上文所述方法,即可完成系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)實時采集模塊設(shè)計,具體模塊結(jié)構(gòu)如圖1所示。

        圖1 數(shù)據(jù)實時采集模塊結(jié)構(gòu)圖

        1.2 JIAG無線監(jiān)測電路設(shè)計

        新型系統(tǒng)的JIAG無線監(jiān)測電路以UTXD1和SIM900兩個無線設(shè)備作為核心結(jié)構(gòu)。在MAX809R復(fù)位芯片的促進下,UTXD1和SIM900設(shè)備既可以同時與數(shù)據(jù)實時采集模塊的C8051F020單片機相連,也能在保持穩(wěn)定工作狀態(tài)的前提下,分別與C8051F020單片機進行單線連接[4]。當(dāng)分布式網(wǎng)絡(luò)中的串口服務(wù)器處于連接狀態(tài)時,系統(tǒng)數(shù)據(jù)實時采集模塊會對代表傳輸數(shù)據(jù)的電壓信號進行初步過濾,并將符合系統(tǒng)運行要求的數(shù)據(jù)存儲于數(shù)據(jù)庫中。JIAG無線監(jiān)測電路中的SIM900設(shè)備包含上、下兩個數(shù)據(jù)輸出接口,其中一個與C8051F020單片機相連,另一個與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的調(diào)用接口相連,并在數(shù)據(jù)庫獲取符合要求存儲數(shù)據(jù)的同時,對這些數(shù)據(jù)發(fā)出調(diào)用申請[5-6]。當(dāng)這些數(shù)據(jù)進入JIAG無線監(jiān)測電路后,分布式串口網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器開啟全面連接狀態(tài),促進系統(tǒng)后續(xù)監(jiān)測任務(wù)的進行。至此,完成系統(tǒng)JIAG無線監(jiān)測電路設(shè)計,具體電路結(jié)構(gòu)如圖2所示。

        圖2 JIAG無線監(jiān)測電路圖

        1.3 分布式串口網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器設(shè)計

        分布式串口網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器承擔(dān)系統(tǒng)核心與以太網(wǎng)間的數(shù)據(jù)通信轉(zhuǎn)換任務(wù),該模塊的設(shè)定既為無線監(jiān)測軟件程序提供可連接上機位,也為系統(tǒng)的工作模式選擇提供多個方向。分布式服務(wù)器主要依靠TTL電平、RS-232、通用RS-232/RS-422/485、無線光纖四種串口與以太網(wǎng)絡(luò)進行連接。其中,TTL電平串口對應(yīng)TCP系統(tǒng)服務(wù)器,這種連接方式可最大程度上確保每一個數(shù)據(jù)節(jié)點的完整性,使系統(tǒng)的監(jiān)測響應(yīng)狀態(tài)達到較高水平。RS-232串口對應(yīng)Client系統(tǒng)服務(wù)器,這種連接方式不需對無線監(jiān)測上機位的軟件程序進行詳細編寫,大大縮短系統(tǒng)多通道數(shù)據(jù)的實時響應(yīng)速率[7]。通用RS-232/RS-422/485串口對應(yīng)Real Com系統(tǒng)服務(wù)器,這種連接方式具備極強的綜合容錯性,在系統(tǒng)平均通信效率持續(xù)不穩(wěn)定的情況下,也能充分適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)多級結(jié)構(gòu)分布形式的快速變化。無線光纖串口對應(yīng)UDP系統(tǒng)服務(wù)器,這種連接方式的容納上限極高,當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)總量較多時,也能保證監(jiān)測實時傳輸?shù)募皶r性。整合上述四種連接形式,完成分布式串口網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器設(shè)計,具體模塊結(jié)構(gòu)如圖3所示。

        圖3 分布式串口網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器模塊結(jié)構(gòu)圖

        2 分布式網(wǎng)絡(luò)多通道實時數(shù)據(jù)無線監(jiān)測系統(tǒng)軟件設(shè)計

        在系統(tǒng)硬件JIAG無線監(jiān)測電路模塊的基礎(chǔ)上,通過多通道網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計、節(jié)點監(jiān)測主程序設(shè)計等流程,完成系統(tǒng)軟件運行環(huán)境搭建,實現(xiàn)系統(tǒng)的順利運行。

        2.1 多通道網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計

        新型系統(tǒng)多通道網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測軟件程序上、下機位間的唯一通信保證。普通無線監(jiān)測系統(tǒng)僅包含CRC一種網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議,該協(xié)議通過約束檢測數(shù)據(jù)格式的方式,滿足監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸需求。為更好適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)多級結(jié)構(gòu)分布形式變化情況,監(jiān)測數(shù)據(jù)以連續(xù)十六進制無符號字節(jié)串的形式存在,在CRC網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的約束下,所有數(shù)據(jù)的按照字節(jié)名稱順序進行排列,高字節(jié)在前、低字節(jié)在后,充分體現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r性[8]。但這種單一的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議傳輸方向較為固定,不能將網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測軟件程序下機位的反饋信息傳輸至上機位,造成單個數(shù)據(jù)節(jié)點調(diào)節(jié)能力下降,進而導(dǎo)致節(jié)點完整性的確實。為避免上述情況的發(fā)生,在保留CRC網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的同時,增加一種固定格式為“功能字節(jié)+參數(shù)”的SYN網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議[9]。該協(xié)議將數(shù)據(jù)傳輸起點定義為后綴是.DSP的字符串,將數(shù)據(jù)傳輸終點定義為后綴是.DTT的字符串,且二者可以在任意時間進行互換,完成互換時,原終點會向原起點發(fā)送一個包含過往傳輸信息的數(shù)據(jù)包,以保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸實時性。具體多通道網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計原理如圖4所示。

        圖4 多通道網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計原理圖

        根據(jù)上圖可知,網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測軟件程序上、下機位間的每一次數(shù)據(jù)傳輸都需要兩條分布式通道的共同配合。普通無線監(jiān)測系統(tǒng)有且僅有兩條分布式通道,而通道本身的傳輸行為為不可逆事件,這也是普通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸效率始終不能達到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)主要原因。新型系統(tǒng)在保證單個數(shù)據(jù)節(jié)點完整性的前提下,增設(shè)兩條分布式通道,與原有通道一起參與監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時傳輸,充分體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)多通道傳播方式的重要性。至此,完成新型系統(tǒng)的多通道網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計。

        2.2 節(jié)點監(jiān)測主程序設(shè)計

        新型系統(tǒng)的節(jié)點監(jiān)測主程序采用被動連接的工作方式。當(dāng)數(shù)據(jù)實時采集模塊感受到系統(tǒng)中監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化情況時,JIAG無線監(jiān)測電路中的UTXD1無線設(shè)備和SIM900無線設(shè)備分別與C8051F020單片機進行單一并列連接,并按照SYN網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議中的規(guī)定要求,對數(shù)據(jù)發(fā)出存儲調(diào)用申請,使系統(tǒng)整體硬件運行環(huán)境進入全面積極響應(yīng)狀態(tài)。此時,在多個分布式串口網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的協(xié)同作用下,所有實時監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸通道都由閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殚_啟狀態(tài),使監(jiān)測上、下機位間的數(shù)據(jù)可以在CRC、SYN等網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的促進下,進行自發(fā)的分布式傳輸[10-11]。普通系統(tǒng)節(jié)點監(jiān)測主程序以C#++作為主要編程語言,這類程序具備語法構(gòu)成簡單、語句精煉等特點,對于無線監(jiān)測系統(tǒng)來說,C#++節(jié)點主程序能夠直接實現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)多通道數(shù)據(jù)的實時傳輸目的。但這種編程方式不能對每個單一數(shù)據(jù)節(jié)點進行明確區(qū)分,導(dǎo)致系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)多級結(jié)構(gòu)分布變化情況總是處于混亂狀態(tài)。為解決此問題,新型系統(tǒng)的節(jié)點監(jiān)測主程序采用C#++與Java語言相結(jié)合的編程形式,并通過被動連接為主、主動連接為輔的監(jiān)測形式,對單個數(shù)據(jù)節(jié)點的邊界進行明確區(qū)分,已達到降低網(wǎng)絡(luò)多級結(jié)構(gòu)分布變化情況混亂度的目的。具體節(jié)點監(jiān)測主程序的編程代碼如下。

        public class Prog1{

        System.out.println(n+function)};

        public static void main(String[]args){

        private static int fun(int n);

        System.out.print(n+"");

        boolean flag=true;

        private static boolean isPrime(int n);

        flag=true;

        return flag;

        }

        上述代碼中的“n”定義了一個全新的主程序監(jiān)測節(jié)點,該節(jié)點以JIAG無線監(jiān)測電路作為衍生單元。當(dāng)“n”滿足系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的多通道實時傳輸需求時,“function”語句都會以后綴的形式跟隨“n”進入private輸入語句中。在Java編程語言中,所有包含“function”的定義節(jié)點都代表一個無線傳輸命令的開始,對于新型系統(tǒng)來說,當(dāng)輸出結(jié)果顯示為“true”時,即表示本次監(jiān)測任務(wù)的順利實現(xiàn)。至此,完成新型系統(tǒng)節(jié)點監(jiān)測主程序設(shè)計。

        2.3 網(wǎng)絡(luò)無線監(jiān)測上機位設(shè)計

        網(wǎng)絡(luò)無線監(jiān)測上機位是多通道網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、節(jié)點監(jiān)測主程序的主要依附對象。從功能上可將該環(huán)節(jié)分為實時監(jiān)測顯示、分布式參數(shù)設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理、無線查詢傳輸4個模塊。其中,實時監(jiān)測顯示模塊以MSP430F149設(shè)備作為核心單元,該設(shè)備的實時通信串口與JIAG無線監(jiān)測電路的核心結(jié)構(gòu)直接相連,以保證分布式網(wǎng)絡(luò)多通道數(shù)據(jù)的實時傳輸。分布式參數(shù)設(shè)置模塊與實時監(jiān)測顯示模塊保持并列連接關(guān)系,該模塊與JIAG無線監(jiān)測電路間的關(guān)系屬于間接連通,二者間不發(fā)生直接數(shù)據(jù)交換,而是在實時監(jiān)測顯示模塊的參與下,按照SYN網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議中的要求,對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行實時傳輸。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理模塊是無線監(jiān)測上機位設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié),該模塊在整個上機位工作流程中起到承上啟下的作用[12]。由實時監(jiān)測顯示模塊、分布式參數(shù)設(shè)置模塊發(fā)出的分布式網(wǎng)絡(luò)多通道數(shù)據(jù)不能直接到達無線查詢傳輸模塊,且在整個傳輸過程中,數(shù)據(jù)自身攜帶的監(jiān)測信息會因受到網(wǎng)絡(luò)協(xié)議限制而發(fā)生部分丟失。為避免上述現(xiàn)象的出現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理模塊可自行獲取節(jié)點監(jiān)測主程序中可插入運行腳本所處位置,并根據(jù)具體位置信息確定實時監(jiān)測顯示模塊、分布式參數(shù)設(shè)置模塊與無線查詢傳輸模塊間的連接狀態(tài),進而實現(xiàn)系統(tǒng)上機位對分布式網(wǎng)絡(luò)多通道數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測的目的。具體網(wǎng)絡(luò)無線監(jiān)測上機位設(shè)計原理如圖5所示。

        圖5 網(wǎng)絡(luò)無線監(jiān)測上機位設(shè)計原理圖

        分析上圖可知,實時監(jiān)測顯示、分布式參數(shù)設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理、無線查詢傳輸四個模塊間始終保持相互獨立的并列狀態(tài)。JIAG無線監(jiān)測電路作為系統(tǒng)硬件運行環(huán)境中的核心單元,與分布式參數(shù)設(shè)置模塊直接相連,且在SYN網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、可插入運行腳本等外在條件的促進下,其它三個模塊也與JIAG無線監(jiān)測電路建立間接聯(lián)系。按照上述理論對四大模塊間的連接關(guān)系進行不斷完善,完成網(wǎng)絡(luò)無線監(jiān)測上機位設(shè)計,實現(xiàn)新型分布式網(wǎng)絡(luò)多通道實時數(shù)據(jù)無線監(jiān)測系統(tǒng)的順利運行。

        3 實驗結(jié)果與分析

        為驗證新型分布式網(wǎng)絡(luò)多通道實時數(shù)據(jù)無線監(jiān)測系統(tǒng)的實用性價值,設(shè)計如下對比實驗。以兩臺運行內(nèi)存為128 G、運行模式為B/S架構(gòu)的計算機作為實驗對象,隨機挑選一臺計算機令其搭載新型分布式網(wǎng)絡(luò)多通道實時數(shù)據(jù)無線監(jiān)測系統(tǒng)作為實驗組,另一臺計算機搭載普通無線監(jiān)測系統(tǒng)作為對照組。在保證其它實驗條件不變的前提下,分別記錄應(yīng)用實驗組、對照組系統(tǒng)后,多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布適應(yīng)性、單個數(shù)據(jù)節(jié)點完整性的變化情況。

        3.1 實驗參數(shù)設(shè)置

        將兩臺實驗用計算機調(diào)節(jié)至最佳運行狀態(tài)后,按照表1完成相關(guān)實驗參數(shù)設(shè)置。

        表1 實驗參數(shù)設(shè)置表

        表1中ETT參數(shù)代表實驗時間、LDM參數(shù)代表多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布適應(yīng)性上限、APM參數(shù)代表多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布適應(yīng)參數(shù)、LIS參數(shù)代表單個數(shù)據(jù)節(jié)點的完整性上限、SRP參數(shù)代表單個數(shù)據(jù)節(jié)點運行參數(shù),為保證實驗的公平性,實驗組、對照組實驗參數(shù)始終保持一致。

        3.2 多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布適應(yīng)性對比

        為避免突發(fā)性事件對實驗結(jié)果的影響,實驗分為兩部分進行,首先記錄在低頻運行狀態(tài)下,應(yīng)用實驗組、對照組系統(tǒng)后,多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布適應(yīng)性的變化情況;再記錄在高頻運行狀態(tài)下,應(yīng)用實驗組、對照組系統(tǒng)后,多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布適應(yīng)性的變化情況。根據(jù)表1可知,系統(tǒng)處于低頻運行狀態(tài)時,多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布適應(yīng)參數(shù)為0.98;系統(tǒng)處于高頻運行狀態(tài)時,多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布適應(yīng)參數(shù)為1.32,以60 min作為實驗時間,分別記錄在該段時間內(nèi),應(yīng)用實驗組、對照組系統(tǒng)后,多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布適應(yīng)性的變化情況,具體實驗結(jié)果如圖6、圖7所示。

        圖6 多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布適應(yīng)性對比圖 (低頻運行)

        分析圖6可知,在系統(tǒng)處于低頻運行狀態(tài)時,隨運行時間的增加,應(yīng)用實驗組系統(tǒng)后,多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布適應(yīng)性呈現(xiàn)先上升、再下降的變化趨勢,運行時間處于30~40 min之間時,多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布適應(yīng)性達到最大值82.66%;應(yīng)用對照組系統(tǒng)后,多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布適應(yīng)性呈現(xiàn)下降、上升交替出現(xiàn)的變化趨勢,運行時間處于30~40 min之間時,多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布適應(yīng)性達到最大值41.75%,遠低于實驗組。

        分析圖7可知,在系統(tǒng)處于高頻運行狀態(tài)時,隨運行時間的增加,應(yīng)用實驗組系統(tǒng)后,多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布適應(yīng)性呈現(xiàn)先上升、再下降的變化趨勢,運行時間處于40~50 min之間時,多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布適應(yīng)性達到最大值89.74%,超過上限數(shù)值89.45%;應(yīng)用對照組系統(tǒng)后,多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布適應(yīng)性呈現(xiàn)下降、上升、穩(wěn)定的變化趨勢,運行時間處于40~50 min之間時,多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布適應(yīng)性達到最大值60.01%,遠低于實驗組。

        3.3 單個數(shù)據(jù)節(jié)點的完整性對比

        圖7 多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布適應(yīng)性對比圖 (高頻運行)

        為避免突發(fā)性事件對實驗結(jié)果的影響,實驗分為兩部分進行,首先記錄在低頻運行狀態(tài)下,應(yīng)用實驗組、對照組系統(tǒng)后,單個數(shù)據(jù)節(jié)點完整性的變化情況;再記錄在高頻運行狀態(tài)下,應(yīng)用實驗組、對照組系統(tǒng)后,單個數(shù)據(jù)節(jié)點完整性的變化情況。根據(jù)表1可知,系統(tǒng)處于低頻運行狀態(tài)時,單個數(shù)據(jù)節(jié)點運行參數(shù)為0.41;系統(tǒng)處于高頻運行狀態(tài)時,單個數(shù)據(jù)節(jié)點運行參數(shù)為0.89,以60 min作為實驗時間,分別記錄在該段時間內(nèi),應(yīng)用實驗組、對照組系統(tǒng)后,單個數(shù)據(jù)節(jié)點完整性的變化情況,具體實驗結(jié)果如圖8、圖9所示。

        圖8 單個數(shù)據(jù)節(jié)點的完整性對比圖 (低頻運行)

        分析圖8可知,在系統(tǒng)處于低頻運行狀態(tài)時,隨運行時間的增加,應(yīng)用實驗組系統(tǒng)后,單個數(shù)據(jù)節(jié)點完整性呈現(xiàn)階梯狀上升的變化趨勢,運行時間達到50 min時,單個數(shù)據(jù)節(jié)點完整性達到最大值89.73%;應(yīng)用對照組系統(tǒng)后,單個數(shù)據(jù)節(jié)點完整性呈現(xiàn)先上升、再下降的變化趨勢,運行時間處于20~30 min之間時,單個數(shù)據(jù)節(jié)點完整性達到最大值67.56%,遠低于實驗組。

        圖9 單個數(shù)據(jù)節(jié)點的完整性對比圖 (高頻運行)

        分析圖9可知,在系統(tǒng)處于高頻運行狀態(tài)時,隨運行時間的增加,應(yīng)用實驗組系統(tǒng)后,單個數(shù)據(jù)節(jié)點完整性呈現(xiàn)逐漸上升的變化趨勢,運行時間達到60 min時,單個數(shù)據(jù)節(jié)點完整性達到最大值98.41%超過上限數(shù)值95.37%;應(yīng)用對照組系統(tǒng)后,單個數(shù)據(jù)節(jié)點完整性呈現(xiàn)先下降、再上升的變化趨勢,運行時間為0 min時,單個數(shù)據(jù)節(jié)點完整性達到最大值71.08%,遠低于實驗組。

        4 結(jié)束語

        分析對比實驗結(jié)果可知,當(dāng)系統(tǒng)處于低頻運行狀態(tài)時,應(yīng)用新型分布式網(wǎng)絡(luò)多通道實時數(shù)據(jù)無線監(jiān)測系統(tǒng)后,多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布適應(yīng)性上升40.91%,單個數(shù)據(jù)節(jié)點完整性上升22.17%;當(dāng)系統(tǒng)處于高頻運行狀態(tài)時,應(yīng)用新型分布式網(wǎng)絡(luò)多通道實時數(shù)據(jù)無線監(jiān)測系統(tǒng)后,多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布適應(yīng)性上升29.73%,單個數(shù)據(jù)節(jié)點完整性上升24.29%。通過關(guān)鍵設(shè)計步驟可知,新型分布式網(wǎng)絡(luò)多通道實時數(shù)據(jù)無線監(jiān)測系統(tǒng)的搭建過程省略了復(fù)雜的計算步驟,且軟、硬件運行環(huán)境間聯(lián)系緊密,節(jié)點監(jiān)測主程序在原有C#++語言的基礎(chǔ)上,利用Java編程定義變量“n”,使系統(tǒng)對數(shù)據(jù)實時監(jiān)測的準(zhǔn)確性得到大幅提升。綜上可知,新型分布式網(wǎng)絡(luò)多通道實時數(shù)據(jù)無線監(jiān)測系統(tǒng)可實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸情況的實時記錄,具備極高的應(yīng)用推廣價值。

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