计算机测控系统软件抗干扰技术措施范文

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摘要：伴随着网络时代的到来，计算机测控系统已经成为当前社会生产发展的重要工具之一。那么在使用计算机测控系统之前，则必须要考虑到计算机的抗干扰技术和安全稳定性，对于抗干扰技术而言，包括两大部分，分别是软件抗干扰措施和硬件抗干扰措施，其中软件是硬件抗干扰技术的一种补充和延伸，共同在计算机抗干扰方面发挥着重要的作用，从而有效的减少了计算机测控系统在运行过程当中出现的安全事故，本文通过介绍抗干扰技术在计算机测控系统中的应用，对相关行业的工作人员提供参考依据。

关键词：计算机；测控系统；抗干扰；

引言

计算机系统自诞生以来，其内部的复杂性就超乎了人们的想象，由计算机衍生出来的各种系统，在运行过程当中就会出现各种各样的问题，对于测控系统而言，其运行的稳定性主要来自于系统内部的电气干扰问题，这种干扰问题，通过测控系统的相关通道，能够使工作过程中出现模拟信号失真[1]，数字信号出错等相关的问题，从而不能使工作达到最佳的真实效果。在实际应用的过程当中，有很多案例，由于出现干扰问题，系统不能够正常的稳定运行，造成了极大的经济财产损失，这种情况之下，软件抗干扰技术越来越多的得到工作人员青睐[2]。

1干扰对计算机测控系统的影响

由于计算机测控系统在工作过程当中产生干扰的原因众多，所以，当干扰信号，通过耦合通道进入计算机测控系统时，可以影响到计算机测控系统的稳定性和安全性，具体表现在如下几个方面。第一，干扰信号进入耦合通道之后，会使正常工作过程中的数据采集误差加大，其主要原因是由于干扰侵入测量单元的信号通道时，会在原有的信号基础之上叠加干扰信号，这样数据采集的误差就会随之而加强，尤其是在传感器工作信号较弱时，其干扰性则更加严重。第二，会造成计算机测控系统控制状态失灵，计算机在运行的过程当中，主要是通过测控系统向其他的系统发送一系列的信号指令，当干扰信号进入通道之后，就会影响折扣系统所发出的各种指令，而这些指令就会对整个工作信号发生干扰，引起控制系统的虚假指令[3]。第三，测控系统的数据会发生变化，干扰会导致数据发生失真问题。其主要原因是计算机的测控系统是由RAM储存器进行控制，其主要的工作在于读写和储存测控系统当中的一些数据，若干扰信号，通过通讯通道进入测绘系统时，仓库系统的储存器则也会将其信号数据读写，那么这种情况就会引起整个数据发生改写的问题，所产生的问题，主要包括数据造成偏差，进而导致系统失控，程序发生改变等等。第四，程序运行失常，电脑的CPU程序技术区的正常工作是维持系统正常工作的关键所在，若CPU计数器受到外界信号的干扰，其运行程序就会发生紊乱，从而导致其他程序的正常运行失控。在正常工作过程当中，CPU受到干扰程序之后，其计数器的值就会发生随机变化，引起其他系统的紊乱，使整个电脑系统进入死循环[4]。

2软件抗干扰的开发前提

整个计算机的测控系统在运行过程当中，抗干扰的主要措施以硬件为主，软件为辅，所以开发软件抗干扰的前提是，必须依据电脑的硬件措施为基础，当计算机受到其他信号的干扰时，系统的软件能够开启自动运行，并且感知干扰信号的来源，阻断干扰信号，检查自身系统遭受的破坏和性能，是否能够正常维持工作，并在此基础之上，对数据和信号程序进行自动化数据修复，然后再进行系统的重新启动恢复正常的工作。所以抗干扰软件的设计前提必须是抗干扰软件能够自身抵御干扰信号而不致造成破坏，在计算机测控系统当中，由于电脑当中的很多程序参数都放在内存储存器当中，这样的储存器就为整个抗干扰软件提供稳定的工作环境阻断一切干扰信号，提供了前提条件[5-6]。那么对于一些RAM用户来说，如果安装抗干扰软件，本身其软件的抗干扰能力就会受到极大的局限，所以操作平台的稳定性和安全性是保证微机系统正常运行工作和抗干扰性的提升的重要前提。具体总结如下：第一，在干扰作用之下，微机系统的硬件部分必须要保持正常的工作状态，为软件运行提供安全的保障。第二，程序区必须要保障正常的运行状态，具体在软件运行过程当中，很多的程序数据表格都固定在ROM当中，若有一些计算机采取的是RAM程序运行，一旦受到干扰信号时，则只能够等到干扰过后重新向RAM掉入应用程序，其过程较为繁琐[7]。第三，要保证RAM中的重要数据不能遭到破坏，若是控制系统当中的重要程序遭到干扰破坏时，系统如能进行实时采样控制迅速修复数据则干扰信号只能够造成短期的波动，而不能够致使整个系统瘫痪。事实上，在计算机测控系统当中，若RAM中的一些数据丢失，那么整个系统就会发生瘫痪或者是工作受到重要的影响。第四，必须要保证硬件设备的质量水平能够紧跟当前时代的发展，因为软件抗干扰技术对于整个计算机测控系统来说，只是一种辅助手段，那么整个微机控制系统的干扰性能提升还主要来自于硬件系统。就用简单的案例来讲，如果抗干扰的信号较为微弱时，这时采取软件抗干扰系统就能够将其干扰信号屏蔽，或者是对干扰信号进行自动调节，如果干扰信号过于强大时，就会导致很多的信号加入通讯信道，使其他信号与此信号混杂在一起，整个系统发生瘫痪，所以，软件抗干扰信号的开发和应用，对于硬件基础条件的依赖较强[8]。

3常见的干扰现象及其软件抗干扰措施

3.1数据采集出现误差

发现计算机测控系统的数据采集出现误差时，那么则说明外来的干扰信号就特别的强悍，甚至影响到整个系统的正常运行。一般来说这种问题的出现会伴随着电源电压发生干扰问题，严重时还可能出现可控硅闸锁现象，这种现象的主要工作是由于a/d转化器正常使用时，电源电压骤增，芯片温度会提高，时间一长芯片就会烧坏。解决这类措施的主要方法是在芯片电源入口处添加相关的藕滤波电路，在电源电压骤增的过程当中，通过滤波影响着输出的信号，把控整个电源电压的线性稳定度和精度，当前对于滤波措施的主要算法包括有算术平均值法，比较取舍法，数字滤波法等等，而这些方法可以采取软件滤波的方式，消除数据采集过程当中的误差，因此解决成本相对较低[9]。

3.2计算机状态控制失灵

在计算机测控系统的正常输出时，若出现状态失灵，有可能受到了干扰信号的入侵，这种干扰信号的入侵途径有两种，第一种是干扰改变了微机系统的输入条件，造成整个电脑用血系统的紊乱，第二可能是由于控制信号输出正常，但是干扰侵入之后，会造成后下通道上的主要优先输出器件发生改变，进而影响了正常的输出状态。若在实际工作过程当中遇到类似的问题，处理的方法有减少控制对象或输出方式所带来的干扰。目前采取软件抗干扰的主要方式包括有软件冗余设计，设计软件看门狗等等。集中软件融于设计，是通过对控制条件进行一次采样处理控制输出改变为循环采样，多次控制输出等方式，尽量避免一次干扰而引起整个系统的紊乱。而软件看门狗，则是在计算机内部的某一个特定储存单元之内设计相关的监视系统对整个计算机系统运行进行循环往复的测试，一旦发现问题，则能够进行自动纠错复位，保证整个系统在运行中信息储存运算输出的稳定性。

3.3RAM数据篡改

若干扰信号入侵信号通道时，则有可能造成RAM的储存器可读性出现错误，进而出现数据的篡改问题，使整个系统不能够正常工作。而整个单片机在运行过程当中，RAM数据的驱动众多，所以对于RAM区数据发生改变问题所采取的主要方式，应该从软件和硬件两个方面入手。在硬件方面对于单片机的复位直流工作电源能够通过硬件的电路所实现，若在硬件设备上加入电源的滤波器，能够直接影响到整个干扰信号的插入问题，保证整个复位电路的可靠工作，起到一定的滤波脉冲作用。而在软件方面，单片机内特殊功能寄存器的状态很难进行复位操作，所以软件编程上尽量做到实时刷新，对于一些特别重要的数据区，要增加相关的复制保存软件程序，以便实时查询稳定的RAM数据下载的数据进行对比，若出现问题可进行数据的及时纠正[10]。

4结论

在经济快速发展的今天，人们越来越重视系统性能的稳定性。为了能够保证计算机测控系统的稳定，研究表明硬件技术和软件技术的相互配合，是提高当前测控系统稳定性的有力措施。但鉴于目前人们对于计算机软件测控系统的干扰尚处于一个研究的发展阶段，在计算机运行过程当中所出现的很多问题，还需要进行深入的研发，以期待不断的提高软硬件抗干扰的能力保证计算机测控系统的正常运行。

参考文献

[1]张家叶子,吕游.计算机测控系统的软件抗干扰技术研究[J].电子制作,2018(17):70-71.

[2]赵伟.对计算机测控系统软件抗干扰技术研究[J].信息系统工程,2015(01):127.

[3]吴兴纯,杨燕云,吴瑞武.计算机测控系统的故障分析以及抗干扰技术研究[J].自动化与仪器仪表,2011(05):26-29+35.

[4]佟浩,娄秀静,张浩.计算机测控系统抗干扰技术在泵站中的应用[J].水科学与工程技术,2008(S1):73-74.TONGHao,LOUXiu-jing,

[5]王锐刚,吴兴纯,龙志文,等.计算机测控系统的软件抗干扰技术研究[J].昆明冶金高等专科学校学报,2007,23(1):40-44.

[6]李会娟.计算机控制系统的软件抗干扰技术[J].微型机与应用,2009,28(14):18-20.

[7]彭建学.计算机控制系统的软件抗干扰[J].自动化与仪表,1989(3):26-28.

[8]贺晓飞.计算机控制系统的软件抗干扰技术[J].科教导刊:电子版,2016(15):148-148.

[9]徐爱钧,彭秀华.计算机过程控制系统的抗干扰技术[J].电气自动化,1999(1):52-55.

[10]张泽娥.电子技术中测控技术应用分析[J].电子元器件与信息技术,2017,1(03):44-46.

作者：章旭伟 唐远景 单位：金华市广信网络工程有限责任公司