組建交通領域VXI測控系統網絡

　　1 現代技術和國民經濟的飛速發(fā)展要求在交通領域實現聯網測控

　　在鐵路、公路、航空、航海等交通領域，隨著國民經濟的快速發(fā)展及對交通質量要求的不斷提高，傳統的局域范圍控制的測控系統越來越不適應，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絡。計算機網絡技術的發(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年代中期出現了VXI插卡式儀器，并把虛擬儀器現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，隨著高速數字信號處理技術、傳感器融合技術、多媒體技術、人工神經網絡技術、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，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、數據吞吐能力強、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以及對速度、準確度要求較高的場合(如組建鐵路計算機聯鎖系統、城市軌道交通列車運行監(jiān)控系統等)，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，構成信息采集、傳輸和處理一體化的網絡，因而得到了迅速的發(fā)展和推廣。

　　2 組建交通領域VXI測控系統網絡的意義

• 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據庫、程序、數據、文件和發(fā)明創(chuàng)造等軟件資源納入網絡中，使這些寶貴的資源得以共享，以緩解經濟和技術等方面因素的制約。
• 其次，可以提高系統的可靠性,這對交通領域的測試系統非常重要。因為安全是交通運輸的生命，通過在分布式網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，也不影響整個系統的正常運行。同時重要的數據信息分布在網絡的幾臺計算機中，如果一臺計算機發(fā)生故障，也不影響用戶的正常工作，可以從別處取得數據以完成測試任務。
• 另外，組建交通領域的測控網絡還便于系統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，便于交通控制系統的升級。
• 最后，組建基于分布式測控的VXI系統網絡，不僅可以提高可靠性，還可以提高測控的時效性，因而可以同時在網絡的不同服務器上執(zhí)行各自獨立而有密切關聯的子任務，可提高交通運輸系統的工作效率。

　　3 組建測控網絡的基本條件

　　利用VXI技術組建測控網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)，網絡適配器，連接主機和傳輸設備的連接器，共享資源，VXI系統設備(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)。

　　基本的軟件包括網絡操作系統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，如LabView、LabWindows/CVI、HP VEE等)，以及網絡通信協議。