Software platform of the construction type would contribute to test and measurement field
作者：李巍 （北京中科泛华测控技术有限公司，北京 100083）

摘要

目前，测试测量系统越来越趋向通用化、平台化，特别是发展到以计算机为核心的测控系统组成的今天，软件定义系统功能逐渐被业内认可，工程师们迫切的需要一款扩展性好、灵活、专业并使用方便的测控系统软件平台。今天为大家介绍一款由泛华恒兴自主研发的构建型平台软件，该平台最大的特点是通过图形化设计模式，利用平台组件、功能模块、专业算法和专家知识构成成熟稳定的软件货架产品，并结合工程师多年的测控行业经验，为用户提供专业可靠的系统级软件解决方案。

Abstract

At present, test and measurement systems are becoming more and more universal, platform, especially to the development of the measurement and control system based on the computer as the core component of today, software defined system function is gradually recognized, engineers need a scalable, flexible, professional and the software platform of control system and convenient. Today to introduce a pansino-solutions independent research and development of the construction of software platform, the platform is the biggest characteristic of the graphical design mode, a software shelf products mature and stable use of platform components, function module, algorithm and expert knowledge, and in accordance with industry engineer with many years of experience, to provide professional and reliable system level software solution for the user.

关键词

测试测量软件平台构建型

Keyword

Test and measurement /Software platform/ Construction

序言

所谓测试测量就是借助专用的技术工具通过实验和（或）计算，对被测对象搜集信息的过程。在自然界中，对于任何被研究的对象，若要定量地进行评价，必须通过测试测量来实现。可以说，测试测量是人们对大自然认识从感性世界跨入理性世界最直接的手段。在电子技术、网络技术、计算机技术等高速发展的基础上，测试设备或系统经过半个多世纪的时间，从电子管设备、晶体管设备，发展为由集成电路做成的电子测量设备，并具有了智能功能。特别是随着计算机技术的蓬勃发展，计算机被引入测控系统中，利用计算机强大的处理功能，测试系统无论在测试精度、测试效率还是自动化程度上都得到了极大的提升。

测控行业发展的挑战与机遇

那么，技术发展如此之快，是否就可以满足目前国内外对测试测量的需求了吗？来自全球的测控领域专家一致认为：中国工程师乃至世界各地的工程师面临着相同的挑战。一方面是待测产品的功能越来越多，测试的要求也越来越高，另一方面，留给测试的时间却越来越少，因为产品要以最快的速度上市，从而形成了前所未有的测试效率方面的压力。工程师面对着各种选择，他们既需要一个具有很好的灵活性和兼容性、扩展性强，同时又很可靠稳定的自动测试测量平台，这个平台不但可以满足现有的需求，而且能很方便地进行系统升级，以符合今后越来越具有挑战性的需求。而国内的一些专家还认为中国工程师真正面临的问题在于如何选择与应用相适应的仪器设备和工具。
“现今不容乐观的全球经济现状使得越来越多的公司寻求现有测试工程技术的替代品。工程师们逐渐倾向于借助于软件定义的仪器系统和最新商业技术，在减少测试总成本的条件下获得更高性能的灵活性的效果。”---NI市场部（测试与测量）副总裁 Eric Starkloff。

构建型平台软件的设计与思考

在产品设计和客户需求日益复杂的今天，用于测试测量的仪器系统也朝着以软件为核心的平台化发展。通过整合各类的模块化硬件和平台化软件，使得用户能够更快更灵活地配置测试系统，并满足不断改变的测试需求已经成为先进测试与测量的趋势和代表。国内在测试测量行业中缺少平台的测控系统设计软件，来满足我国测控行业的发展的需求和推动行业进步，行业内长期使用国外软件，在某种程度上受制于人，限制了行业发展，因此，国内测控行业亟需一款平台化的系统设计软件。
为了满足如上测控领域的发展现状和行业需要，我们设计并研发一套专业的测控平台软件，该平台软件具有三大特点：

• 细分行业需求，设计并研发针对测控领域关键环节的平台化软件
• 图形化编程方式，工程师可以通过配置的方式搭建测控系统
• 广泛兼容行业内不同厂商的设备

直接面向信号的采集控制、面向控制流程的测试管理以及面向数据的测试数据管理是测控行业里非常关键的环节，其中面向对信号有分析保存回放等要求的数采系统搭建，如发动机测试、风洞系统测试、温控系统或分布式环境监控系统等；面向控制流程的测试管理针对国内的测试系统，对流程进行管理完成制定序列的运行和跳转，并给出报表结果，如灌装流水线测试、汽车传感器测试等；面向数据的测试数据管理偏重测试数据的整合及深度挖掘，同时兼顾资源管理和调配。
所谓构建型测控软件平台在深入思考并解构测控行业的一些典型应用的基础上，在一些诸如数据采集、流程管理、数据管理等方面利用应用软件、功能模块、核心技术、专业知识、行业经验等作为支撑的测试行业软件货架体系。在测试测量需求纷繁复杂的今天，我们利用构建型测试软件平台设计思想及其衍生的完整货架体系，结合我们在行业内的多年经验，为用户搭建专业的、高效的测试系统，既迎合了灵活可扩展等方面的要求，又解决了用户面对庞杂测试测量工具而无法选择的尴尬境况。

X-Designer测控平台软件体系介绍

泛华恒兴自主研发的X-Designer图形化测控系统平台软件就是这种构建型的软件平台。
X-Designer是一个面向测试测量系统中数据采集分析，生产测试，数据管理和流程管理等关键环节设计的系统级平台化解决方案。凭借明确的横向组件分工和从硬件驱动到应用层软件纵向的体系设计，X-Designer平台体系全面解决了在测控系统设计中的复杂问题与众多难点，将系统流程管理中各个环节紧密的联系起来。面向复杂流程和多对象应用领域，凭借测试测量行业背景和多年积累，融合整个研发、生产和维护各个步骤的软件需求，以平台化的软件体系提供专业组件和开放接口，提供统一而完备的系统级解决方案。

X-Designer体系结构

作为X-Designer的核心组成部分，三大主体软件提供灵活而强大的系统设计平台，在深入研发，模型验证，系统搭建，流程测试和数据管理等各个环节进行需求细分，针对科学研究，生产测试和体系数据管理三个层面，推出DAQ On Demand、Test On Demand和Data On Demand，解决试验数据的提取、存储、检索、基于权限的安全共享等问题，为试验数据的展示分析、结论的报告，试验经验的积累提供高效工具，从而实现历史试验数据挖掘、试验流程的规范化管理。
使用X-Designer可以帮助您更富创造性地呈现想法并创建测控系统，以分布式系统作为强大载体，可以随时了解项目进展，通过同时共享数据信息的方式与其他终端高效互联，实现数据采集、实时分析、模型应用、算法验证、数据挖掘、序列部署等全局应用。
DAQ On Demand，数据采集分析设计软件是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。它集成数采任务配置，数据管理，信号分析，数据保存与回放，离线高级分析，信号反馈控制等功能为一体的高效解决方案。它调用X-Advisor设备管理工具产生的平台动作文件，通过设计流程图的方式，应用图形化的语言管理数据采集任务的运行和用户界面等系统相关设计。数据采集分析设计软件（DAQ On Demand）的核心技术在于自创的多引擎调用机制，协同工作的多个引擎完成数据的高效交换与共享，其中包括数据采集引擎，数据分析引擎，用户事件调用引擎数据保存引擎四大引擎的协同。我们设计的平台型软件以通用的接口支持各种模型的载入和数据分析，通过专用引擎在各个环节的运作和数据共享实现对整个系统设计上的支持与融合。在信号和数据的控制上创新的使用流程图编程语言，以类流程图的规划方式，设计系统的运行方式和逻辑关系，在图形化语言设计方面又提出了新的思路和实现方法，从程序设计的角度上说，在编写程序的初期一定是先设计流程图再用程序实现，而直接的流程图就可以完成程序设计的方式，促进系统设计向高效、简易、专业等方向进化。

DAQ On Demand界面

Test On Demand，测试流程控制管理软件，是X-Designer的重要组件，它也是针对测试测量行业的通用平台。这款软件可以帮助你轻松的完成复杂的测试序列编辑和测试流程控制。经过对自动流程测试方面的需求细化和深入思考，产品功能涵盖基本测试程序集开发功能同时，提供诸如人员管理、适配器管理和系统自检等构建完整自动测试系统所需必要功能。优化的高速多线程引擎与执行界面显示分立在不同应用，极大提升软件执行效率，能够满足最严格测试需求，经对比分析，绝大部分参数指标领先于业内其他主流测试流程管理软件。平台允许用户定制几乎全部测试系统功能，包括测试流程定义、执行界面自定义、测试报告定义等，以稳定易扩展的通用平台支撑客户灵活多变的定制化测试需求。以Test On Demand通用测试平台为支撑，兼容多行业的工具包，以便更好的满足你在不同测试领域的测试需求。

Test On Demand执行界面

Data On Demand是集项目管理、流程把控、进度监管、资源调配、数据管理、数据挖掘和分析处理于一身的分布式项目数据管理平台。Data On Demand以项目生命周期为主线，整合项目流程中各个环节产生的试验数据和项目信息，通过后台数据库技术支持，对试验数据进行深度挖掘，同时基于项目管理体系统计资源信息从而体现其在项目管理方面的指导意义。

Data On Demand界面

总结

纵观整个测试测量行业的发展，软件是远落后于硬件的，主要原因就是很多代码大家都要从头写，造成人力物力的浪费。目前，测试测量行业软件发展的一大趋势就是测控软件的平台化和构建型。通过集成现有的模块和技术，使我们用20%的时间完成80%的工作。模块组件之间数据和信息的高效互连、功能的系统设计成为了平台化和构建型软件发展的一大挑战。X-Designer测控软件平台经历3个半版本的迭代，几十个实际应用的历练，在高效、专业搭建测试测量系统方面奠定了坚实的基础，积累了丰富的经验。今后X-Designer的发展要向着两个方面发展，一方面要逐步完善构建体系的完整性，充实货架体系的模块、技术和知识，另一方面是使计算机技术在测控行业的应用得到更充分的体现，利用多核处理器技术等使测试测量系统变得更加稳定高效。