專(zhuān)利名稱(chēng)：落塔實(shí)驗(yàn)的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微重力落塔的實(shí)驗(yàn)控制技術(shù)，尤其涉及一種落塔實(shí)驗(yàn)的裝置及方法。
技術(shù)背景
微重力落塔是提供微重力環(huán)境的設(shè)施，主體是一個(gè)約80米的中空的高塔，落艙是一個(gè)高約2米的錐柱型實(shí)驗(yàn)艙，艙內(nèi)放置各種實(shí)驗(yàn)設(shè)備，通過(guò)落艙在高塔中的自由落體的下落過(guò)程實(shí)現(xiàn)微重力的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。所以說(shuō)落艙內(nèi)的實(shí)驗(yàn)控制過(guò)程就顯得尤為重要。
以往的實(shí)驗(yàn)控制都是通過(guò)PLCO^rogrammable Logic Controller，可編程邏輯控制器)來(lái)實(shí)現(xiàn)艙內(nèi)實(shí)驗(yàn)裝置的控制和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集。
由于PLC控制器自身的技術(shù)功能的限制，在落艙封艙后到下落前的階段和落艙下落期間對(duì)實(shí)驗(yàn)工況的調(diào)整控制和數(shù)據(jù)/圖像的采集過(guò)程中存在一些局限性，包括
1、PLC用于簡(jiǎn)單的程序控制，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中無(wú)法對(duì)突發(fā)事件做出有效的判斷；
2、屬于黑匣子操作，無(wú)法直觀的觀察到艙內(nèi)工程參數(shù)；
3、封艙后無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)艙內(nèi)實(shí)驗(yàn)的觀測(cè)和調(diào)整。(用戶(hù)經(jīng)常需要下落前對(duì)艙內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)備技術(shù)狀態(tài)調(diào)整，目前艙內(nèi)PLC控制系統(tǒng)無(wú)法滿(mǎn)足要求。)發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，就是克服現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法實(shí)時(shí)獲得艙內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的缺陷，提出一種落塔實(shí)驗(yàn)的裝置及方法，能夠?qū)崟r(shí)獲取落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
本發(fā)明要解決的另外一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，就是克服現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法實(shí)時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行設(shè)置、修改的缺陷，提出一種落塔實(shí)驗(yàn)的裝置及方法，能夠?qū)崟r(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行設(shè)置、修改。
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法實(shí)時(shí)獲得艙內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種落塔實(shí)驗(yàn)的裝置，包括艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元和艙外測(cè)控界面控制單元，其中，
所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元，其位于微重力落塔的落艙內(nèi)，用于按照設(shè)定的實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)，以及，進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集；
所述艙外測(cè)控界面控制單元，其位于微重力落塔的落艙外，用于通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊的方式獲取所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元采集得到的落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法實(shí)時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行設(shè)置、修改的問(wèn)題，上述裝置具有以下特點(diǎn)
所述艙外測(cè)控界面控制單元進(jìn)一步用于，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊的方式對(duì)所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元的實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行設(shè)置和/或修改。
優(yōu)選地，上述裝置具有以下特點(diǎn)
所述艙外測(cè)控界面控制單元通過(guò)圖形界面的形式顯示所述落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，上述裝置具有以下特點(diǎn)
所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元與所述艙外測(cè)控界面控制單元采用傳輸控制協(xié)議/因4特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議(TCP/IP)相互通訊。
優(yōu)選地，上述裝置具有以下特點(diǎn)
所述裝置還包括服務(wù)器；所述艙外測(cè)控界面控制單元與所述服務(wù)器相連，或者位于所述服務(wù)器中；所述服務(wù)器通過(guò)因特網(wǎng)與一個(gè)或多個(gè)用戶(hù)端相連；
所述服務(wù)器用于，
根據(jù)接收到用戶(hù)端的請(qǐng)求，從所述艙外測(cè)控界面控制單元獲取所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元采集得到的落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)送給相應(yīng)的用戶(hù)端；和/或
按照用戶(hù)端發(fā)送的實(shí)驗(yàn)控制程序，通過(guò)所述艙外測(cè)控界面控制單元對(duì)所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元的實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行設(shè)置和/或修改。
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法實(shí)時(shí)獲得艙內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種落塔實(shí)驗(yàn)的方法，包括
在進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，位于微重力落塔的落艙內(nèi)的艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集；
位于微重力落塔的落艙外的艙外測(cè)控界面控制單元通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊的方式獲取所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元采集得到的落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法實(shí)時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行設(shè)置的問(wèn)題，上述方法還包括
在進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)之前，所述艙外測(cè)控界面控制單元通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊的方式對(duì)所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元的實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行設(shè)置；
在進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元按照所述艙外測(cè)控界面控制單元設(shè)置的實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)。
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法實(shí)時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行修改的問(wèn)題，上述方法還包括
在進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，所述艙外測(cè)控界面控制單元通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊的方式對(duì)所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元的實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行修改；
所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元按照所述艙外測(cè)控界面控制單元修改后的實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)。
優(yōu)選地，上述方法還包括
服務(wù)器根據(jù)接收到用戶(hù)端的請(qǐng)求，從所述艙外測(cè)控界面控制單元獲取所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元采集得到的落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)送給相應(yīng)的用戶(hù)端；
其中，所述艙外測(cè)控界面控制單元與所述服務(wù)器相連，或者位于所述服務(wù)器中；所述服務(wù)器通過(guò)因特網(wǎng)與一個(gè)或多個(gè)用戶(hù)端相連。
優(yōu)選地，上述方法還包括
服務(wù)器根據(jù)用戶(hù)端發(fā)送的實(shí)驗(yàn)控制程序，通過(guò)所述艙外測(cè)控界面控制單元對(duì)所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元的實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行設(shè)置和/或修改；
其中，所述艙外測(cè)控界面控制單元與所述服務(wù)器相連，或者位于所述服務(wù)器中；所述服務(wù)器通過(guò)因特網(wǎng)與一個(gè)或多個(gè)用戶(hù)端相連。
通過(guò)本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)的主要功能包括
1、遙測(cè)遙控功能；5
2、程控功能；
3、為用戶(hù)提供更多的控制測(cè)試接口 ；
4、可方便的實(shí)現(xiàn)封艙后和下落前階段的設(shè)備調(diào)試/工況設(shè)定以及在下落過(guò)程中對(duì)實(shí)驗(yàn)實(shí)時(shí)干預(yù)。
本發(fā)明通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制微重力落艙內(nèi)的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行可靠的實(shí)時(shí)的程序控制， 這種在微重力落塔的實(shí)驗(yàn)控制方式屬于國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)(Internet)多用戶(hù)控制可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)的實(shí)時(shí)控制，即使實(shí)驗(yàn)人員不在操作現(xiàn)場(chǎng)也可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的遠(yuǎn)程遙控，國(guó)外的科學(xué)家可以不用到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)就可以完成自己的實(shí)驗(yàn)各種控制方式，不僅提高了工作效率，也節(jié)省了不必要的費(fèi)用開(kāi)支。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的落塔實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖2為本發(fā)明應(yīng)用示例的落塔實(shí)驗(yàn)的裝置組成示意圖3為本發(fā)明應(yīng)用示例的艙外測(cè)控界面示意圖4為本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)用示例的多用戶(hù)進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)的示意圖。
具體實(shí)施方式
下文中將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。
本發(fā)明的基本思想是，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊的方式，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)獲取落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以及實(shí)時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行設(shè)置、修改。另外，通過(guò)hternet，可以實(shí)現(xiàn)多用戶(hù)的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)實(shí)時(shí)控制。所以，本發(fā)明的技術(shù)可以稱(chēng)為在線(xiàn)微波測(cè)控與網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程多用戶(hù)先進(jìn)落塔實(shí)驗(yàn)技術(shù)。
具體地，如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的落塔實(shí)驗(yàn)的裝置，包括艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元和艙外測(cè)控界面控制單元(圖1中落塔中控室包含有艙外測(cè)控界面控制單元)，其中，所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元，其位于微重力落塔的落艙內(nèi)，用于按照設(shè)定的實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)，以及，進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集；所述艙外測(cè)控界面控制單元，其位于微重力落塔的落艙外，用于通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊的方式獲取所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元采集得到的落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這樣，就可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)遙測(cè)功能。
所述艙外測(cè)控界面控制單元可進(jìn)一步用于，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊的方式對(duì)所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元的實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行設(shè)置和/或修改。這樣，就可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)遙控功能。
如圖2所示，在一應(yīng)用示例中，艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元包括相連的控制電路和計(jì)算機(jī)控制模塊，其中，所述控制電路包含電源和一個(gè)或多個(gè)繼電器，所述控制電路通過(guò)繼電器與實(shí)驗(yàn)設(shè)備相連，通過(guò)控制繼電器的開(kāi)合狀態(tài)，可以控制艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元與實(shí)驗(yàn)設(shè)備之間通路的導(dǎo)通或斷開(kāi)，以進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)；所述控制電路還可以包含一個(gè)或多個(gè)傳感器，這些傳感器用于采集落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，比如測(cè)量溫度、壓力、加速度等參數(shù)；所述計(jì)算機(jī)控制模塊通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式與所述艙外測(cè)控界面控制單元相連，所述計(jì)算機(jī)控制模塊包含有實(shí)驗(yàn)控制程序，所述計(jì)算機(jī)控制模塊按照所述實(shí)驗(yàn)控制程序控制所述控制電路進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)以及采集落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。6
優(yōu)選地，所述計(jì)算機(jī)控制模塊可以由PCM5111模塊化中速模擬輸入模塊與嵌入式計(jì)算機(jī)構(gòu)成。
利用此硬件組成方式具有以下幾個(gè)特點(diǎn)
1、它是基于windows操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境，可以縮短用戶(hù)程序的開(kāi)發(fā)時(shí)間，只要具有計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的編程基礎(chǔ)就可以設(shè)計(jì)功能強(qiáng)大的嵌入式控制系統(tǒng)；
2、集成大量的外設(shè)與各種通信接口，其中包括USB接口 ；以太網(wǎng)控制器；TV視頻輸出；RS-232和485接口 ；CF卡插槽電子盤(pán)；16路單端模擬量輸入；12位A/D變換器；士 5V、 士 IOV或0 IOV模擬量輸入量程；可用電阻配置增益；對(duì)通道可編程數(shù)字量I/O ；3個(gè)獨(dú)立的16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等；
3、可以利用無(wú)線(xiàn)微波技術(shù)實(shí)現(xiàn)艙內(nèi)與艙外控制臺(tái)之間的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與控制；
4、屬于圖形界面方式控制接口功能，可以更加直觀顯示出艙內(nèi)工程參數(shù)信息。
這樣的艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元實(shí)現(xiàn)了控制方式的靈活多樣，幾乎涵蓋了現(xiàn)在流行的接口控制方式，對(duì)于那些特殊的接口也可以通過(guò)接口卡來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)換；可采用高級(jí)語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言混合編程，只要會(huì)編寫(xiě)高級(jí)語(yǔ)言就可以自己開(kāi)發(fā)；可視化界面操作，方便使用者直觀的實(shí)時(shí)的觀察實(shí)驗(yàn)狀態(tài)；具有網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，可以通過(guò)它進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸。
艙外測(cè)控界面控制單元是用戶(hù)通過(guò)落塔控制室計(jì)算機(jī)艙外測(cè)控界面觀察和控制艙內(nèi)實(shí)驗(yàn)狀態(tài)的系統(tǒng)單元，為了便于使用，該艙外測(cè)控界面控制單元可通過(guò)圖形界面的形式顯示所述落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如圖3所示。在圖3所示的示例中，該艙外測(cè)控界面控制單元可顯示有8路開(kāi)關(guān)量的狀態(tài)和控制、8路用戶(hù)通道的參數(shù)、8路艙內(nèi)參數(shù)(包括艙內(nèi)溫度、艙內(nèi)壓力、艙外壓力、電源電壓、電源電流等參數(shù))。因?yàn)镻CM5111模塊可具有16路單端模擬量輸入，所以在該應(yīng)用示例中，其中8路用于艙內(nèi)參數(shù)的測(cè)量，另外8路用于用戶(hù)自定義的 8路模擬量輸入的測(cè)量。
實(shí)驗(yàn)人員可以通過(guò)控制艙外測(cè)控界面控制單元經(jīng)過(guò)在線(xiàn)微波傳輸?shù)脚搩?nèi)計(jì)算機(jī)控制單元以實(shí)現(xiàn)艙內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)備狀態(tài)的調(diào)整。
可采用客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器(client/server)結(jié)構(gòu)模式，艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元作為服務(wù)器端監(jiān)聽(tīng)客戶(hù)端狀態(tài)，艙外測(cè)控界面控制單元作為客戶(hù)端發(fā)送指令給服務(wù)器端完成相應(yīng)的服務(wù)。
因在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，數(shù)據(jù)不能丟失，不能被篡改，所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元與所述艙外測(cè)控界面控制單元可采用TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)協(xié)議，即傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議相互通訊。TCP是一個(gè)端到端的傳輸協(xié)議，因?yàn)樗梢蕴峁┮粭l從一臺(tái)主機(jī)的一個(gè)應(yīng)用程序到遠(yuǎn)程主機(jī)的另一個(gè)應(yīng)用程序的直接連接。TCP協(xié)議能夠提供一個(gè)可靠的(保證傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不重復(fù)、不丟失)、面向連接的、全雙工的數(shù)據(jù)流傳輸服務(wù)。無(wú)線(xiàn)互連頻段可采用2. 4GHz目前流行的802. Ilb互連頻譜，利用該頻譜的技術(shù)進(jìn)行通信可以獲得和有線(xiàn)IOBaseT以太網(wǎng)一樣甚至更好的數(shù)據(jù)吞吐率。
實(shí)際應(yīng)用時(shí)可采用如下方式進(jìn)行
首先艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元啟動(dòng)一個(gè)服務(wù)程序以完成控制系統(tǒng)的初始化并使其進(jìn)入服務(wù)器端監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，并開(kāi)放一個(gè)固定的網(wǎng)絡(luò)端口。然后艙外測(cè)控界面控制單元啟動(dòng)客戶(hù)端程序，通過(guò)TCP/IP協(xié)議與服務(wù)器端(即艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元)進(jìn)行三次握手，等待完成三次握手后就可以進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊。艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元在將落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸出去之前，添加不同標(biāo)識(shí)用于識(shí)別各個(gè)參數(shù)(溫度、壓力、加速度、開(kāi)關(guān)量等)以方便接收時(shí)拆分?jǐn)?shù)據(jù)。 艙外測(cè)控界面控制單元在接收到落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后根據(jù)標(biāo)識(shí)拆分?jǐn)?shù)據(jù)并顯示在相應(yīng)的操作界面上。艙外測(cè)控界面控制單元可根據(jù)界面上的顯示分析當(dāng)前艙內(nèi)系統(tǒng)的狀態(tài)。如果需要調(diào)整某個(gè)參數(shù)的狀態(tài)，比如某個(gè)開(kāi)關(guān)量的開(kāi)合狀態(tài)，通過(guò)點(diǎn)擊艙外測(cè)控界面控制單元界面的相應(yīng)按鈕，控制參數(shù)就會(huì)傳送到艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元的計(jì)算機(jī)控制模塊，計(jì)算機(jī)控制模塊再控制所述控制電路相應(yīng)的繼電器的開(kāi)合以完成整個(gè)開(kāi)關(guān)量的控制過(guò)程。
為了實(shí)現(xiàn)多用戶(hù)的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，所述裝置還可包括服務(wù)器；所述艙外測(cè)控界面控制單元與所述服務(wù)器相連，或者位于所述服務(wù)器中；所述服務(wù)器通過(guò)因特網(wǎng)與一個(gè)或多個(gè)用戶(hù)端相連。
所述服務(wù)器用于，根據(jù)接收到用戶(hù)端的請(qǐng)求，從所述艙外測(cè)控界面控制單元獲取所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元采集得到的落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)送給相應(yīng)的用戶(hù)端；和/或按照用戶(hù)端發(fā)送的實(shí)驗(yàn)控制程序，通過(guò)所述艙外測(cè)控界面控制單元對(duì)所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元的實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行設(shè)置和/或修改。
具體地，可組建一有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)擁有一個(gè)hternet公網(wǎng)IP地址；搭建專(zhuān)業(yè)服務(wù)器與hternet進(jìn)行通信，組建網(wǎng)絡(luò)完成后可以實(shí)現(xiàn)落塔實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)自由傳輸。如圖4所示，遠(yuǎn)程用戶(hù)根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)需要，下載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以對(duì)實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行修改并且上傳到專(zhuān)業(yè)服務(wù)器，落塔中控室實(shí)驗(yàn)人員將修改后的控制程序上傳到艙內(nèi)控制單元；遠(yuǎn)程高級(jí)用戶(hù)將被賦予更高的權(quán)限，不僅可以完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的下載，還可以直接把修改的實(shí)驗(yàn)控制程序上傳到落塔艙內(nèi)的控制單元，以完成實(shí)驗(yàn)工況的直接修改。這樣，不僅可以實(shí)現(xiàn)本地用戶(hù)使用實(shí)驗(yàn)資源，而且可以實(shí)現(xiàn)非本地用戶(hù)(不在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)人員)一樣可以使用實(shí)驗(yàn)資源。即使是國(guó)外的科學(xué)家也可以通過(guò)hternet實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)的遠(yuǎn)程操作。
相應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例的落塔實(shí)驗(yàn)的方法，包括
在進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，位于微重力落塔的落艙內(nèi)的艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集；
位于微重力落塔的落艙外的艙外測(cè)控界面控制單元通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊的方式獲取所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元采集得到的落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
另外，在進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)之前，所述艙外測(cè)控界面控制單元可通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊的方式對(duì)所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元的實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行設(shè)置；所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元按照所述艙外測(cè)控界面控制單元設(shè)置的實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)。
以及，在進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，所述艙外測(cè)控界面控制單元可通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊的方式對(duì)所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元的實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行修改；所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元按照所述艙外測(cè)控界面控制單元修改后的實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)。
當(dāng)服務(wù)器通過(guò)因特網(wǎng)與一個(gè)或多個(gè)用戶(hù)端相連，所述艙外測(cè)控界面控制單元與所述服務(wù)器相連，或者位于所述服務(wù)器中時(shí)，
服務(wù)器可根據(jù)接收到用戶(hù)端的請(qǐng)求，從所述艙外測(cè)控界面控制單元獲取所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元采集得到的落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)送給相應(yīng)的用戶(hù)端。
以及，服務(wù)器可根據(jù)用戶(hù)端發(fā)送的實(shí)驗(yàn)控制程序，通過(guò)所述艙外測(cè)控界面控制單元對(duì)所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元的實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行設(shè)置和/或修改。
本發(fā)明所提出的控制方式在國(guó)際上落塔實(shí)驗(yàn)設(shè)施還沒(méi)有采用過(guò)，在國(guó)內(nèi)更是首8創(chuàng)。本發(fā)明提出的在線(xiàn)微波測(cè)控與^ternet遠(yuǎn)程多用戶(hù)先進(jìn)落塔實(shí)驗(yàn)技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)微波測(cè)控；而且可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程多用戶(hù)控制技術(shù)；給用戶(hù)提供友好的調(diào)試界面，使用方便；具有豐富的I/O類(lèi)型和通訊接口類(lèi)型；屬于計(jì)算機(jī)控制方式，通用性好，易于擴(kuò)展等先進(jìn)性。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述方法中的全部或部分步驟可通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)硬件完成，所述程序可以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，如只讀存儲(chǔ)器、磁盤(pán)或光盤(pán)等。可選地，上述實(shí)施例的全部或部分步驟也可以使用一個(gè)或多個(gè)集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，相應(yīng)地，上述實(shí)施例中的各模塊/單元可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明不限制于任何特定形式的硬件和軟件的結(jié)合。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種落塔實(shí)驗(yàn)的裝置，其特征在于，包括艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元和艙外測(cè)控界面控制單元，其中，所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元，其位于微重力落塔的落艙內(nèi)，用于按照設(shè)定的實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)，以及，進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集；所述艙外測(cè)控界面控制單元，其位于微重力落塔的落艙外，用于通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊的方式獲取所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元采集得到的落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述艙外測(cè)控界面控制單元進(jìn)一步用于，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊的方式對(duì)所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元的實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行設(shè)置和/或修改。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述艙外測(cè)控界面控制單元通過(guò)圖形界面的形式顯示所述落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元與所述艙外測(cè)控界面控制單元采用傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議(TCP/IP)相互通訊。
5.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括服務(wù)器；所述艙外測(cè)控界面控制單元與所述服務(wù)器相連，或者位于所述服務(wù)器中；所述服務(wù)器通過(guò)因特網(wǎng)與一個(gè)或多個(gè)用戶(hù)端相連；所述服務(wù)器用于，根據(jù)接收到用戶(hù)端的請(qǐng)求，從所述艙外測(cè)控界面控制單元獲取所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元采集得到的落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)送給相應(yīng)的用戶(hù)端；和/或按照用戶(hù)端發(fā)送的實(shí)驗(yàn)控制程序，通過(guò)所述艙外測(cè)控界面控制單元對(duì)所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元的實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行設(shè)置和/或修改。
6.一種落塔實(shí)驗(yàn)的方法，包括在進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，位于微重力落塔的落艙內(nèi)的艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集；位于微重力落塔的落艙外的艙外測(cè)控界面控制單元通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊的方式獲取所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元采集得到的落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)之前，所述艙外測(cè)控界面控制單元通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊的方式對(duì)所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元的實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行設(shè)置；在進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元按照所述艙外測(cè)控界面控制單元設(shè)置的實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，所述艙外測(cè)控界面控制單元通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊的方式對(duì)所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元的實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行修改；所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元按照所述艙外測(cè)控界面控制單元修改后的實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)。
9.如權(quán)利要求6 8中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括服務(wù)器根據(jù)接收到用戶(hù)端的請(qǐng)求，從所述艙外測(cè)控界面控制單元獲取所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元采集得到的落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)送給相應(yīng)的用戶(hù)端；其中，所述艙外測(cè)控界面控制單元與所述服務(wù)器相連，或者位于所述服務(wù)器中；所述服務(wù)器通過(guò)因特網(wǎng)與一個(gè)或多個(gè)用戶(hù)端相連。
10.如權(quán)利要求6 8中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 服務(wù)器根據(jù)用戶(hù)端發(fā)送的實(shí)驗(yàn)控制程序，通過(guò)所述艙外測(cè)控界面控制單元對(duì)所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元的實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行設(shè)置和/或修改；其中，所述艙外測(cè)控界面控制單元與所述服務(wù)器相連，或者位于所述服務(wù)器中；所述服務(wù)器通過(guò)因特網(wǎng)與一個(gè)或多個(gè)用戶(hù)端相連。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種落塔實(shí)驗(yàn)的裝置及方法，其中，所述裝置包括艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元和艙外測(cè)控界面控制單元，所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元，其位于微重力落塔的落艙內(nèi)，用于按照設(shè)定的實(shí)驗(yàn)控制程序進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)，以及，進(jìn)行落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集；所述艙外測(cè)控界面控制單元，其位于微重力落塔的落艙外，用于通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊的方式獲取所述艙內(nèi)計(jì)算機(jī)控制單元采集得到的落塔實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。本發(fā)明不僅可以實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)微波測(cè)控，而且可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程多用戶(hù)控制技術(shù)。本發(fā)明能夠給用戶(hù)提供友好的調(diào)試界面，使用方便。并且具有豐富的I/O類(lèi)型和通訊接口類(lèi)型，且具有通用性好，易于擴(kuò)展等先進(jìn)性。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102520699SQ20111044033
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者林海, 解京昌 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所