組建交通領域VXI測控系統(tǒng)網(wǎng)絡

　　1 現(xiàn)代技術和國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展要求在交通領域實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)測控

　　在鐵路、公路、航空、航海等交通領域，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展及對交通質量要求的不斷提高，傳統(tǒng)的局域范圍控制的測控系統(tǒng)越來越不適應，這些部門以及一些大企業(yè)要求有較大范圍的或全國性的測控網(wǎng)絡。計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展和日益成熟，提供了將測控、計算機和通信領域的進展結合起來的機會。

　　計算機技術的不斷發(fā)展與應用給測控領域帶來了深刻的革命。20世紀70年代將微處理器引入到儀器設計中，出現(xiàn)了智能儀器;20世紀80年代在個人計算機上發(fā)展了個人儀器;20世紀80年代中期出現(xiàn)了VXI插卡式儀器，并把虛擬儀器現(xiàn)實的技術引入到儀器設計中，使之發(fā)展成為虛擬儀器。這些發(fā)展都與微機算計技術，集成電路技術以及微處理技術的發(fā)展密切相關。以后，隨著高速數(shù)字信號處理技術、傳感器融合技術、多媒體技術、人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術、分布式測控技術、仿真技術等的高速發(fā)展，以VXI技術為核心的虛擬儀器一定會得到更大的發(fā)展。

　　采用VXIbus技術的卡式儀器系統(tǒng)，稱為VXI儀器。

　　1987年春Colorado Data Systems,Hewlett Packard,Racal Dana,Tektronix和Wavetek公司的工程技術代表組成一個特設委員會，他們根據(jù)VME總線EUROCARD標準和IEEE488.2等其它標準，制定開放性儀器總線結構所必需的附加標準。1 9 8 7年7月，他們一致宣布支持模塊化儀器的公用系統(tǒng)結構，命名為VXI總線。VXI總線是VME Extension for instrumentation的縮寫，即VME總線技術在儀器領域的擴展。由于VXI儀器的標準基于開放原則，又具有結構緊湊、數(shù)據(jù)吞吐能力強、定時和同步精確、模塊可重復利、眾多儀器廠商支持等優(yōu)點，尤其是在組建中、大規(guī)模自動測量測試系統(tǒng)以及對速度、準確度要求較高的場合(如組建鐵路計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)、城市軌道交通列車運行監(jiān)控系統(tǒng)等)，VXI儀器有著其他儀器無法比擬的優(yōu)勢。此外，它便于接入計算機網(wǎng)，構成信息采集、傳輸和處理一體化的網(wǎng)絡，因而得到了迅速的發(fā)展和推廣。

　　2 組建交通領域VXI測控系統(tǒng)網(wǎng)絡的意義

• 首先，它可將大型計算機、昂貴的外設(圖形拷貝機、掃描儀、數(shù)字攝像機、打印機、存儲設備等)、VXI設備和通信線路等硬件資源以及大型數(shù)據(jù)庫、程序、數(shù)據(jù)、文件和發(fā)明創(chuàng)造等軟件資源納入網(wǎng)絡中，使這些寶貴的資源得以共享，以緩解經(jīng)濟和技術等方面因素的制約。
• 其次，可以提高系統(tǒng)的可靠性,這對交通領域的測試系統(tǒng)非常重要。因為安全是交通運輸?shù)纳?，通過在分布式網(wǎng)絡中使用多機熱備份提供冗余，其可靠性大大提高，即使某一臺計算機發(fā)生故障，也不影響整個系統(tǒng)的正常運行。同時重要的數(shù)據(jù)信息分布在網(wǎng)絡的幾臺計算機中，如果一臺計算機發(fā)生故障，也不影響用戶的正常工作，可以從別處取得數(shù)據(jù)以完成測試任務。
• 另外，組建交通領域的測控網(wǎng)絡還便于系統(tǒng)的擴展和靈活改變設備的位置以適應新的功能需要和環(huán)境變化，便于交通控制系統(tǒng)的升級。
• 最后，組建基于分布式測控的VXI系統(tǒng)網(wǎng)絡，不僅可以提高可靠性，還可以提高測控的時效性，因而可以同時在網(wǎng)絡的不同服務器上執(zhí)行各自獨立而有密切關聯(lián)的子任務，可提高交通運輸系統(tǒng)的工作效率。

　　3 組建測控網(wǎng)絡的基本條件

　　利用VXI技術組建測控網(wǎng)絡要有硬軟件兩方面的條件，缺一不可。

　　基本的硬件包括Server主機，Client終端工作站，傳輸媒體(包括同軸電纜、雙絞線和光纖等)，網(wǎng)絡適配器，連接主機和傳輸設備的連接器，共享資源，VXI系統(tǒng)設備(即虛擬儀器硬件構成，包括機箱、插卡等)，還有用于互連的設備(包括連接器、傳輸中繼器、用于拓撲中心節(jié)點的設備集成器)。

　　基本的軟件包括網(wǎng)絡操作系統(tǒng)NOS(可以是Unix、Windows NT、Novell等)，工作站應用軟件(即虛擬儀器軟件系統(tǒng)，如LabView、LabWindows/CVI、HP VEE等)，以及網(wǎng)絡通信協(xié)議。