综合测控系统

技术领域

本申请涉及智能仪器领域，尤其涉及一种综合测控系统。

背景技术

由于测试产品体积小、结构紧凑、力学性能要求高，内部器件模块种类多，包括电连接器、滤波器、电阻器、电容器、继电器、三极管、霍尔电流传感器等，线束较多且走线复杂，在测试过程中绝大部分故障由测试产品引起，需要对测试对象的实时运行状态监控需求以及测量其工作性能，保证试验产品的外场运行顺利进行，监测试验对象的实时状态，同时保证试验外场的测试需求。

因而，亟需研发一种综合测控系统解决上述存在的一个或多个问题。

发明内容

鉴于此，为解决上述技术问题或部分技术问题，本发明实施例提供一种综合测控系统。

第一方面，本申请提供了一种综合测控系统，应用于待测试设备，所述待测试设备包括点火线圈和电磁阀，所述综合测控系统包括：模块化仪器系统PXI测控模块、点火控制模块、电磁阀控制模块、信号采集模块和记录模块；

所述PXI测控模块的输出端连接于所述点火控制模块的输入端、所述电磁阀控制模块的输入端、所述信号采集模块的输入端、以及所述记录模块的输入端；所述点火控制模块的输出端连接于所述信号采集模块的输入端以及待测试设备；所述电磁阀控制模块的输出端连接于所述信号采集模块的输入端以及待测试设备；所述信号采集模块的输出端连接于所述PXI测控模块的输入端；

所述PXI测控模块输出第一控制指令至所述点火控制模块、电磁阀控制模块，所述第一控制指令用于指示所述点火控制模块进行点火线圈的控制、以及所述电磁阀控制模块进行电磁阀的控制；所述PXI测控模块输出第二控制指令至所述信号采集模块，所述第二控制指令用于指示所述信号采集模块执行信号采集操作；

所述点火控制模块输出第一控制信号至所述待测试设备；所述点火控制模块输出第一测量信号至所述信号采集模块；

所述电磁阀控制模块输出第二控制信号至所述测试设备；所述电磁阀控制模块输出第二测量信号至所述信号采集模块；

所述信号采集模块接收所述点火控制模块输出的第一测量信号与所述电磁阀控制模块输出的第二测量信号，并根据所述第一测量信号与第二测量信号生成综合测试信号，将所述综合测试信号输出至所述PXI测控模块；

所述记录模块，用于接收所述PXI测控模块输出的综合测试信号并进行记录。

在一个可能的实施方式中，所述综合测控系统还包括：回路控制模块；

所述点火控制模块的输出端连接于所述回路控制模块的输入端，所述回路控制模块的输出端连接于所述PXI测控模块的输入端；

所述点火控制模块输出第三控制指令至所述回路控制模块，所述第三控制指令用于指示所述回路控制模块执行点火电阻值的获取操作；

所述回路控制模块根据所述第三控制指令获取所述点火控制模块的点火电阻值，并将所述点火电阻值输出至所述PXI测控模块。

在一个可能的实施方式中，所述PXI测控模块包括高速IO单元、电阻矩阵单元、电阻测量单元、AD采集单元和开关单元；

所述高速IO单元的输出端连接于所述电磁阀控制模块的输入端以及所述点火控制模块的输入端，所述电阻矩阵单元的输入端连接于所述点火控制模块的输出端，所述电阻矩阵单元的输出端连接于所述电阻测量单元的输入端，所述AD采集单元的输入端连接于所述信号采集模块的输出端，所述开关单元的输出端连接于所述信号采集模块的输入端；

所述高速IO单元用于输出第一控制指令至所述电磁阀控制模块以及所述点火控制模块；

所述电阻矩阵单元用于接收所述点火控制模块输出的第三控制指令，并将所述第三控制指令输出至所述电阻测量单元；

所述电阻测量单元，用于根据第三控制指令控制电阻测量电路的切换；

所述AD采集单元用于接收所述信号采集模块输出的综合测试信号；

所述开关单元输出第二控制指令至所述信号采集模块。

在一个可能的实施方式中，所述点火控制模块包括若干个点火驱动电路以及电阻控制电路；

所述点火驱动电路的输出端连接于所述电阻控制电路、以及所述信号采集模块，所述电阻控制电路的输出端连接于所述点火线圈；

所述点火驱动电路输出第一控制信号至所述电阻控制电路；

所述点火驱动电路输出第一测量信号至所述信号采集模块；

所述电阻控制电路根据所述第一控制信号控制所述点火线圈的控制。

在一个可能的实施方式中，所述点火驱动电路包括点火继电器、点火监测单元、点火保护单元；

所述点火监测单元的两端分别与所述点火继电器、点火保护单元电连接；

所述点火监测单元用于根据点火电压与点火电流生成第一测量信号，并将所述第一测量信号输出至信号采集模块。

在一个可能的实施方式中，所述电磁阀控制模块包括若干个电磁阀驱动电路以及电磁阀控制电路；

所述电磁阀驱动电路的输出端连接于所述电磁阀控制电路、以及所述信号采集模块，所述电磁阀控制电路的输出端连接于所述电磁阀；

所述电磁阀驱动电路输出第二控制信号至所述电磁阀控制电路，所述电磁阀驱动电路输出第二测量信号至所述信号采集模块；

所述电磁阀控制电路根据所述第二控制信号控制所述电磁阀的控制。

在一个可能的实施方式中，所述电磁阀驱动电路包括电磁阀继电器、电磁阀监测单元、电磁阀流保护单元；

所述电磁阀监测单元的两端分别与所述电磁阀继电器、电磁阀流保护单元电连接；

所述电磁阀监测单元用于根据电磁阀电压与电磁阀电流生成第二测量信号，并将所述第二测量信号输出至信号采集模块。

在一个可能的实施方式中，所述信号采集模块包括压力传感器、温度传感器、电压传感器、电流传感器、以及信号采集电路；

所述电压传感器的输入端连接于所述点火控制模块的输出端、以及所述电磁阀控制模块的输出端，所述电流传感器的输入端连接于所述点火控制模块的输出端、以及所述电磁阀控制模块的输出端，所述信号采集电路的输入端连接于所述压力传感器的输出端、所述温度传感器的输出端、所述电压传感器的输出端、以及所述电流传感器的输出端，所述信号采集电路的输出端连接于所述AD采集单元的输入端；

所述电压传感器接收所述点火控制模块、以及所述电磁阀控制模块输出的点火控制电压、以及电磁阀控制电压，并将所述点火控制电压与所述电磁阀控制电压转换为电压信号；

所述电流传感器接收所述点火控制模块、以及所述电磁阀控制模块输出的点火控制电流、以及电磁阀控制电流，并将所述点火控制电流与所述电磁阀控制电流转换为电流信号；

所述信号采集电路分别接收所述压力传感器、温度传感器、电压传感器、以及电流传感器输出的压力信号、温度信号、电压信号、以及电流信号，并根据所述压力信号、温度信号、电压信号、以及电流信号生成综合测试信号输出至所述AD采集单元，所述综合测试信号包括压力测试信号、温度测试信号、电压测试信号以及电流测试信号。

在一个可能的实施方式中，所述温度传感器的输出端经过现场测温组合连接于所述信号采集电路的输入端，所述温度传感器设置有K型电偶、S型电偶、C型电偶和T型电偶。

在一个可能的实施方式中，所述综合测控系统还包括：适配模块；

所述适配模块的输入端连接于所述点火控制模块的输出端以及所述电磁阀控制模块的输出端，所述适配模块的输出端连接于所述信号采集模块的输入端。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请实施例提供的综合测控系统，通过点火控制模块、电磁阀控制模块，实现了对试验对象的驱动控制；通过信号采集模块实现了现场信号的统一调理；通过信号转接装置，实现了试验外场和内场之间的信息交互，突破了原本设备的性能约束，实现了一体化设计，提高了系统利用率，降低系统占地面积，具有更强的灵活性和可靠性以及延拓性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本申请实施例提供的一种综合测控系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的回路控制模块的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种综合测控系统的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的点火控制模块的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的电磁阀控制模块的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的信号采集模块的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种综合测控系统的系统结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种综合测控系统的功能示意图；

图9为本申请实施例提供的一种综合测控系统的操作流程示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

为了解决现有技术中面对试验外场的测试需求，需要设计可移动式车载型综合测控系统；面对现场不同类型的采集数据和对产品的控制要求，需要设计只能测发控装置的技术问题，本申请提供了一种综合测控系统，能实现在试验外场条件下，针对试验对象的各类信号采集需求和指令下发，集成安装点火控制模块、电磁阀控制组合以及信号采集模块。能够实现点火控制、电磁阀控制以及试验中试验对象的压力、温度、电压、电流等采集信号的统一调理。同时也可对现场其他设备进行时统指令下发以及信号远距离信号转接。此外，试验测控系统采用以PXI总线测控组合仪器为核心的测控设备构建，是当下主流的试验测控类产品，具有相比上一代VXI总线产品，提供了高性能、大容量、小体积等优势，面向试验测试领域提供了高速、成熟、可靠等显著技术优势。

图1为本申请实施例提供的一种综合测控系统的结构示意图，如图1所示，该综合测控系统具体包括：

模块化仪器系统PXI测控模块、点火控制模块、电磁阀控制模块、信号采集模块和记录模块；

所述PXI测控模块的输出端连接于所述点火控制模块的输入端、所述电磁阀控制模块的输入端、所述信号采集模块的输入端、以及所述记录模块的输入端；所述点火控制模块的输出端连接于所述信号采集模块的输入端以及待测试设备；所述电磁阀控制模块的输出端连接于所述信号采集模块的输入端以及待测试设备；所述信号采集模块的输出端连接于所述PXI测控模块的输入端；

所述PXI测控模块输出第一控制指令至所述点火控制模块、电磁阀控制模块，所述第一控制指令用于指示所述点火控制模块进行点火线圈的控制、以及所述电磁阀控制模块进行电磁阀的控制；所述PXI测控模块输出第二控制指令至所述信号采集模块，所述第二控制指令用于指示所述信号采集模块执行信号采集操作；

所述点火控制模块输出第一控制信号至所述待测试设备；所述点火控制模块输出第一测量信号至所述信号采集模块；

所述电磁阀控制模块输出第二控制信号至所述测试设备；所述电磁阀控制模块输出第二测量信号至所述信号采集模块；

所述信号采集模块接收所述点火控制模块输出的第一测量信号与所述电磁阀控制模块输出的第二测量信号，并根据所述第一测量信号与第二测量信号生成综合测试信号，将所述综合测试信号输出至所述PXI测控模块；

所述记录模块，用于接收所述PXI测控模块输出的综合测试信号并进行记录。

在本实施例中，综合测控系统配置便携式数据记录仪，与PXI采集设备形成冗余配置，可实现至少20路模拟信号采集和存储，与PXI采集设备同步在线监控对比，确保试验数据可靠稳定采集成功。

具体的，综合测控系统通过测控计算机运行试验测控软件，配合操作台按钮，与PXI测控模块提供人机交互操作实现试验设备资源管理以及试验过程实时监控和试验数据分析处理等功能。

可选的，操作台提供物理的按钮、指示灯和钥匙开关等组件，在试验过程中，配合测控计算机，通过按钮和开关钥匙，授权控制指令下发，提供状态回读显示，确保过程可靠。

可选的，操控操作台下发操控指令(包括：点火电流要求与发控电流要求)至PXI测控模块，PXI测控模块下发控制指令至点火控制模块与电磁阀控制模块，点火控制模块实现多路点火控制路数，可以采用单独控制的方式也可以多路同时控制，满足点火电流要求，电磁阀控制模块实现若干电磁阀的开关控制，同样可以单独控制也可以多路同时控制，满足发控电流有要求，完成操控的同时，通过信号采集模块实现试验过程中的数据采集，并通过记录模块将采集的物理量通过曲线的形式实时显示。

此外，记录模块具备数据库管理功能可对数据库管理功能对历史数据进行管理维护。数据表包含测试序号、测试人、试验编号，测试日期，测试时间，温度、湿度、数据文件路径测试信息。通过数据表记录选择可以定位数据文件在本地的存储位置，以打开历史记录。数据表可删除维护；以及具备报表生成功能，在对采集曲线处理后生成相关处理结果，试验数据可导出成txt、csv等文件格式，并可形成试验报表进行打印输出。

可选的，综合测试系统还包括时统控制模块，时统控制模块可实现与高速摄像设备、外部采集设备等其他外部设备的时统同步，包括有源信号和无源信号，通过控制开关进行信号通断控制，时统信号可编辑方波信号，精度1ms。还包括响铃设备，实现在试验开始之前和过程中对现场的声光提示作用，提示相关人员试验即将开始请注意安全，具体实现方式为警示灯和电铃的声光组合。通过PXI测控模块的IO模块控制联动。在试验开始前，报警灯亮起，试验人员释放三遍电铃来提醒试验即将开始，请注意安全，可通过开关控制电铃的开启与关闭。通过整个试验现场协调系统，可保证试验区域的通信交互和人员安全。

嵌入式控制器运行实时操作系统，基于外部时统触发和内部背板总线，确保各类控制模块、采集模块等具备可靠的同步性和实时性。采用控制器配置大容量固态硬盘，实现试验过程中高速实时可靠的数据存储。试验结束后通过测控计算机实现采集数据上传、存储、数据处理和分析等。由测控软件进行波形编辑一个时统信号。提前三秒给数字IO模块发一个信号，给视频监控单元以及其他外部设备。

程控电源组合包括两套程控电源，分别实现点火控制模块点火供电和阀控组合的阀控设备供电。配置两套独立的程控电源，分别为控制点火控制模块和电磁阀控制模块提供工作电源，确保两类试验控制回路正常工作。传感器供电组合为现场气体压力传感器和现场测温组合进行供电，供配电控制组合分为交流供电组合以及直流供电组合。交流供电组合为现场PXI测控设备、显示器、直流机箱等供220VAC；直流供电组合为调理模块、点火模块、阀控模块等供12VDC、24VDC等。

本申请实施例提供的综合测控系统，通过PXI测控模块下发控制指令下发至点火控制模块和电磁阀控制模块，控制点火电流和发控电流满足要求，进而采用信号采集模块采集设备试验数据进行记录备份，

实现综合测控系统外场试验条件下测控系统设备资源管理、参数配置、系统试验运行控制、数据采集、存储分析等功能，完成试验测控过程。

图2为本申请实施例提供的回路控制模块的结构示意图，如图2所示，所述综合测控系统还包括：回路控制模块；

所述点火控制模块的输出端连接于所述回路控制模块的输入端，所述回路控制模块的输出端连接于所述PXI测控模块的输入端；

所述点火控制模块输出第三控制指令至所述回路控制模块，所述第三控制指令用于指示所述回路控制模块执行点火电阻值的获取操作；

所述回路控制模块根据所述第三控制指令获取所述点火控制模块的点火电阻值，并将所述点火电阻值输出至所述PXI测控模块。

在本实施例中，设计采用电阻测量控制组合可以有效降低测量电缆对测量精度的影响。四线制连接端口配有继电器切换电路，可以保证在不进行测量时，四线制连接端口与被测对象完全脱离。基于程控IO模块实现打铃的控制。其基于PXI总线的32通道数字量输入，32通输入量输出模块。模块实现了输入通道与输出通道的隔离。其中输入通道采用光耦输入，以8通道一组，实现组间隔离。输出通道采用OE输出模式，以8通道一组，实现组间隔离，最大输出电流可达40mA。

具体的，配合PXI测控模块的电阻测量模块实现点火线圈电阻值测量，实现8路点火线圈电阻测量控制功能。在点火主回路固态继电器后级并联双刀继电器触点，引出线圈电阻测量电路，在点火固态继电器断开状态下，利用PXI测控模块的电阻测量矩阵单元中的高密度矩阵开关实现多线圈测量切换，模块控制闭合一路电阻测量控制继电器，利用PXI测控模块的电阻测量单元，可实现相应的线圈的阻值测量。设计8路电阻测量控制回路，接收电阻测量矩阵单元中的高密度矩阵开关控制，实现点火线圈回路控制选择，分时检测8路线圈电阻，采用多路复用设计，输出1路电阻双端信号测量信号；电阻测量单元采用四线制电阻测量方式，可以有效降低测量电缆对测量精度的影响。

图3为本申请实施例提供的另一种综合测控系统的结构示意图，如图3所示，PXI测控模块包括高速IO单元、电阻矩阵单元、电阻测量单元、AD采集单元和开关单元；

所述高速IO单元的输出端连接于所述电磁阀控制模块的输入端以及所述点火控制模块的输入端，所述电阻矩阵单元的输入端连接于所述点火控制模块的输出端，所述电阻矩阵单元的输出端连接于所述电阻测量单元的输入端，所述AD采集单元的输入端连接于所述信号采集模块的输出端，所述开关单元的输出端连接于所述信号采集模块的输入端；

所述高速IO单元用于输出第一控制指令至所述电磁阀控制模块以及所述点火控制模块；

所述电阻矩阵单元用于接收所述点火控制模块输出的第三控制指令，并将所述第三控制指令输出至所述电阻测量单元；

所述电阻测量单元，用于根据第三控制指令控制电阻测量电路的切换；

所述AD采集单元用于接收所述信号采集模块输出的综合测试信号；

所述开关单元输出第二控制指令至所述信号采集模块。

具体的，PXI测控模块配置嵌入式控制器、AD采集单元、高速IO单元，开关单元、电阻矩阵单元、电阻测量单元等。根据控制指令，采用AD采集单元实现现场各类传感器(调理之后的)64路模拟信号采集；采用高速IO单元，下发驱动控制指令，控制点火驱动组合和电磁阀驱动组合，实现8路点火和8路电磁阀控制。利用电阻矩阵单元和电阻测量单元等实现设备运行状态采集和开关动作下发切换控制以及点火线圈电阻测量。

在本实施例中，高速IO单元实现任务编辑功能，设置每个通道的信号段的信号序列，前端类型和前端类型，前端时间和后端时间，周期和持续时间。信号段格式固定为方波信号，前后端类型可设为高、低电频，周期和持续时间可自行设定，编辑完成后可以保存新编辑的文件，也可以打开保存过的已有文件。AD采集单元实现采集配置功能，可实现多通道模拟信号的高速、高精度数据采集。模块采用数字隔离技术实现通道间隔离，模拟通道与背板总线隔离；每通道配备独立的16bit分辨率ADC，最高采样率达1MSa/s；内部配备多通道共享的板载存储器，最大可实现32M采样点的大数据量本地缓存，降低对总线带宽的依赖；采用DMA传输技术，保证数据不间断传输，实现连续采集；可选择多种触发源，采用高精度同步技术实现多通道信号的同步并行采集。该模块采用外部校准源校准，可以保证数据采集结果具有非常高的精度。同时提供选配外部自动校准程序和配套校准工装。可以需要对多路动态信号进行高速、高精度、同步数据采集的场合。界面可对采样A/D进行设置，使物理量和采集通道电压值对应。在界面中显示通道号，通道名称，量程，物理量，传感器类型，颜色显示，曲线的当前显示，转换系，物理零偏，显示比例等。同时可输入实际传感器物理值，AD采样后获得采集值，对标定传感器设置，计算得到标定系数。

综合测控系统的接口主要由PXI测控模块接口，点火控制模块接口，电磁阀控制组合接口，信号采集模块接口，时统组合接口，电铃接口，交直流供配电组合接口，程控电源接口，便携式数据记录仪接口，机柜转接组合接口，车载转接接口现场适配器接口，温度现场调理接口，试验产品端接口组成。通过PXI测控模块的高速IO接口与点火控制模块和电磁阀控制模块接口以及时统组合接口相连接，实现对三个目标的驱动控制。通过PXI测控模块的程控IO接口与信号采集模块中的温度调理模块接口以及电铃接口相连接，实现对二者的程控控制。通过电阻矩阵开关和电阻测量接口与点火控制模块接口相连接，实现多路电阻测量的切换控制。通过PXI测控模块的AD采集接口与调理机箱接口相连接，实现调理后的信号统一采集。通过程控电源接口与点火、电磁阀控制模块接口相连接，实现为其供电。通过信号采集模块和点火、电磁阀控制模块以及车载转接组合、机柜转接组合中的温度、压力接口相连接，实现信号的统一调理。通过机柜转接组合接口与各个分设备接口相连接，实现信号、电源的转接。通过车载转接组合接口，可实现现场压力、温度适配器的信号转接以及点火、发控信号的信号远距离传输，最终实现对试验对象的控制。

图4为本申请实施例提供的点火控制模块的结构示意图，如图4所示，所述点火控制模块包括若干个点火驱动电路以及电阻控制电路；

所述点火驱动电路的输出端连接于所述电阻控制电路、以及所述信号采集模块，所述电阻控制电路的输出端连接于所述点火线圈；

所述点火驱动电路输出第一控制信号至所述电阻控制电路；

所述点火驱动电路输出第一测量信号至所述信号采集模块；

所述电阻控制电路根据所述第一控制信号控制所述点火线圈的控制。

具体的，点火控制模块可实现多路点火控制路数，可单独控制也可多路同时控制。同时具备点火器电阻测试功能，采用四线制方式点火器为双桥钝感点火器，配置点火电源可满足多路同时点火时的用电需求，并考虑电缆分压影响，保证点火器端满足点火电流要求。点火信号可编辑方波、零信号等信号，各波形的幅值、周期、周期数、占空比等参数，通道信号编写操作方便、灵活。

在本实施来中，定制化设计专用点火控制驱动组合，配合程控电源和IO模块，实现8路点火线圈(最多同时启动4路)点火控制和回路电参数监测和保护。点火控制驱动组合，主要由点火驱动电路和电阻控制电路，以及辅助电路等组成。程控电源提供点火控制的主回路电源，通过汇流排方式为8路并联点火回路供电。点火回路功率开关器件采用高响应固态继电器实现，接受PXI高速IO单元的模拟电压控制系统，实现点火回路开关和调节控制。8路点火回路设计独立的电压和电流监测传感器，通过信号采集模块和AD采集单元，可实现点火回路电压、电流实时监测和采集。利用电阻矩阵单元进行点火线圈回路切换，利用电阻测量模块实现回路电阻测量。点火回路末端设计电阻控制电路，针对感性负载回路的启动和关闭瞬间，采用稳压和续流技术，实现点火回路平滑过渡，保护电路元件设备。主要采取续流二极管，线圈在通过电流时，会在两端产生感应电动势。当电流消失后，其感应电动势会对电路中的元件产生反向电压。当反向电压高于反向击穿电压时，会将元件损坏。将续流二极管并联在线圈两端，当流过线圈的电流消失后，线圈产生的感应电动势通过二极管和线圈构成的回路做功消耗掉，以此保护了电路元件设备，与信号采集模块的调理机箱联动，可实现8路点火电流检测功能。

在本发明实施例的一可选方案中，所述点火驱动电路包括点火继电器、点火监测单元、点火保护单元；

所述点火监测单元的两端分别与所述点火继电器、点火保护单元电连接；

所述点火监测单元用于根据点火电压与点火电流生成第一测量信号，并将所述第一测量信号输出至信号采集模块。

在本实施例中，点火驱动电路中的点火监测单元将点火电压与点火电流以第一测量信号的形式发送至信号采集模块。

图5为本申请实施例提供的电磁阀控制模块的结构示意图，如图5所示，所述电磁阀控制模块包括若干个电磁阀驱动电路以及电磁阀控制电路；

所述电磁阀驱动电路的输出端连接于所述电磁阀控制电路、以及所述信号采集模块，所述电磁阀控制电路的输出端连接于所述电磁阀；

所述电磁阀驱动电路输出第二控制信号至所述电磁阀控制电路，所述电磁阀驱动电路输出第二测量信号至所述信号采集模块；

所述电磁阀控制电路根据所述第二控制信号控制所述电磁阀的控制。

具体的，电磁阀控制模块可实现若干电磁阀的开关控制，可单独控制也可多路同时控制。配置发控电源可满足多路同时控制电磁阀时的用电需求，并考虑电缆分压影响，保证电磁阀端满足发控电流要求。发控信号可编辑方波、零信号等信号，各波形的幅值、周期、周期数、占空比等参数，通道信号编写操作方便、灵活。

在本实施例中，电磁阀控制模块定制化设计专用电磁阀驱动组合，配合程控电源2和高速IO单元，实现8路(4路同时控制)电磁阀开关控制和回路电参数监测。电磁阀控制模块主要由电磁阀驱动电路，以及辅助电路等组成，程控电源提供电磁阀控制的主回路电源，通过汇流排方式为8路并联电磁阀回路供电。电磁阀回路功率开关器件采用高响应固态继电器实现，接受PXI高速IO单元的模拟电压控制系统，实现电磁阀回路开关和调节控制。8路电磁阀回路设计独立的电压和电流监测传感器，通过信号采集模块和AD采集单元，可实现电磁阀回路电压、电流实时监测和采集。电磁阀回路末端设计续流保护电路，针对感性负载回路的启动和关闭瞬间，采用稳压和续流技术，实现电磁阀回路平滑过渡，保护电路元件设备。主要采取续流二极管，电感在通过电流时，会在两端产生感应电动势。当电流消失后，其感应电动势会对电路中的元件产生反向电压。当反向电压高于反向击穿电压时，会将元件损坏。将续流二极管并联在电感两端，当流过电感的电流消失后，电感产生的感应电动势通过二极管和电感构成的回路做功消耗掉，以此保护了电路元件设备。

在本发明实施例的一可选方案中，所述电磁阀驱动电路包括电磁阀继电器、电磁阀监测单元、电磁阀流保护单元；

所述电磁阀监测单元的两端分别与所述电磁阀继电器、电磁阀流保护单元电连接；

所述电磁阀监测单元用于根据电磁阀电压与电磁阀电流生成第二测量信号，并将所述第二测量信号输出至信号采集模块。

在本实施例中，电磁阀驱动电路中的电磁阀监测单元将电磁阀电压与电磁阀电流以第二测量信号的形式发送至信号采集模块。

图6为本申请实施例提供的信号采集模块的结构示意图，如图6所示，所述信号采集模块包括压力传感器、温度传感器、电压传感器、电流传感器、以及信号采集电路；

所述电压传感器的输入端连接于所述点火控制模块的输出端、以及所述电磁阀控制模块的输出端，所述电流传感器的输入端连接于所述点火控制模块的输出端、以及所述电磁阀控制模块的输出端，所述信号采集电路的输入端连接于所述压力传感器的输出端、所述温度传感器的输出端、所述电压传感器的输出端、以及所述电流传感器的输出端，所述信号采集电路的输出端连接于所述AD采集单元的输入端；

所述电压传感器接收所述点火控制模块、以及所述电磁阀控制模块输出的点火控制电压、以及电磁阀控制电压，并将所述点火控制电压与所述电磁阀控制电压转换为电压信号；

所述电流传感器接收所述点火控制模块、以及所述电磁阀控制模块输出的点火控制电流、以及电磁阀控制电流，并将所述点火控制电流与所述电磁阀控制电流转换为电流信号；

所述信号采集电路分别接收所述压力传感器、温度传感器、电压传感器、以及电流传感器输出的压力信号、温度信号、电压信号、以及电流信号，并根据所述压力信号、温度信号、电压信号、以及电流信号生成综合测试信号输出至所述AD采集单元，所述综合测试信号包括压力测试信号、温度测试信号、电压测试信号以及电流测试信号。

具体的，信号采集模块实现若干点压力、温度、电流、电压的统一信号调理和采集。温度调理可兼容C、K、S、T等多种类型热电偶，采样率大于10ksample/s.采集通道具备参数标定功能，k、b值可标定；信号调理具备数据滤波处理功能，能够选择常用的滤波方法，参数可配置。同时配置便携式采集设备，用于试验备份采集。

信号采集模块为定制化单元，多路信号隔离调理，包括多路压力变送器电压调理、多路温度传感器信号调理，可进行多类型热电偶温度采集，以及点火控制模块多路电压、发控组合多路电压、多路电流信号调理。同时，调理组合输出设计为1入2出方式，分别给PXI测控模块和记录模块的便携式采集仪器。

在本实施例中，信号采集模块可实现对电压、电流、温度、气压等多类型传感器行的调理，转换为标准化电压信号，可实现由AD模块直接采集处理。主要由电压调理模块，电流IV变化调理，温度K、S、C、T型热电偶电压调理模块，气压传感器调理等。压力信号范围，输入-10～10VDC，输出-10～10VDC，通道前后级采用电气隔离设计；输入端三线制设计，提供24VDC电源为现场压力传感器供电，压力信号采样率不小于10ksample/s，采样精度不低于0.5％。传感器采集回路采用高阻抗设计以保证压力信号的准确采集。温度采集信号范围为输入毫伏级，输出-10-10VDC，通道前后级采用电气隔离设计，从温度K、S、C、T型热电偶采集的低电压毫伏级信号经过现场测温组合再经过篇调理机箱，最终转换成-10-10V电压信号，温度信号采样率不小于10ksample/s。现场测温组合靠近适配组合，提供24VDC电源为现场测温组合进行供电。阀控控制电压信号范围输出-10～10VDC，通道前后级采用电气隔离设计，信号采集频率不小10ksample/s。点火电流、阀控电流信号范围输出-10～10VDC，通道前后级采用电气隔离设计，信号采集频率不小10ksample/s。信号采集模块实现传感器信号接入的统一信号调理，输出为-10～10V供PXI测控模块的AD采集单元进行采集。同时信号采集模块可实现传感器的精度校准，采集通道具备参数标定功能，k，b值可标定，实现试验开始前传感器的测量精准度。

现场测温组合主要实现现场温度的测量以及对现场热电偶采集的毫伏信号进行前端一级放大，以供信号采集模块进行前端调理，由直流供电组合进行24V供电，通过车载转接组合进行信号适配连接。

所述温度传感器的输出端经过现场测温组合连接于所述信号采集电路的输入端，所述温度传感器设置有K型电偶、S型电偶、C型电偶和T型电偶。

在本实施例中，温度传感器可根据采集需求将采集温度转换为K型、S型、C型或者T型，PXI测控模块中设置有开关单元，该开关单元控制温度调理，使得温度调理可兼容C、K、S、T等多种类型热电偶。

所述综合测控系统还包括：适配模块；

所述适配模块的输入端连接于所述点火控制模块的输出端以及所述电磁阀控制模块的输出端，所述适配模块的输出端连接于所述信号采集模块的输入端。

在本实施例中，综合测控系统可以设置适配模块，适配模块主要为适配器与温度适配器组成。通过信号采集模块和点火控制模块、电磁阀控制模块以及车载转接组合、机柜转接组合中的温度、压力接口相连接，实现信号的统一调理。通过机柜转接组合接口通过适配器与各个分设备接口相连接，实现信号、电源的转接。通过车载转接组合接口，可实现现场压力、温度适配器的信号转接以及点火、发控信号的信号远距离传输，最终实现对试验对象的控制。

需要说明的是，车载转接组合为适用于车载的转换组合仅为举例说明，在具体实施时还可以通过其他可移动转接组合实现现场压力、温度的信号转换以及点火、发控信号的远距离传输，实现测控系统的可移动性。

机柜内转接组合，车载转接组合，现场适配转接构成信号转换组合，机柜内转接组合实现信号与电源的物理隔离；车载转接组合实现柜内与试验外场的信息交互；现场适配器实现柜内控制信号的传输以及现场端采集信号的回传，可实现在恶劣气候条件以及环境条件下的稳定测试测量。通过高可靠性的智能柜集成以及减震系统可应对任何条件下的测发控和采集功能需求，提高了测试系统的可靠性和灵活性。

图7为本申请实施例提供的一种综合测控系统的系统结构示意图，如图7所示,系统基于PXI总线，软件贮存于嵌入式控制器，使用AD采集单元，数字I/O模块及电阻测试模块完成试验任务。产品端的传感器通过适配器将要采集的信号发送到AD采集单元，同时又可通过数字IO模块控制点火器和电磁阀以此进行驱动控制。基于程控IO模块可对打铃模块进行驱动控制。

图8为本申请实施例提供的一种综合测控系统的功能示意图，如图8所示，测控系统软件包括操作站测控软件，测控设备软件。操作站测控软件运行在操作站，是测控系统运行测控软件，控制下位测控设备按要求控制及采集数据，并实现数据上传，存储和分析，显示等；下位数采设备软件根据采集设备初始配置和设备采集运行条件以及采集计算机指令，实现数据采集和上传。

测控系统可实现试验测控系统设备资源管理、参数配置、系统试验运行控制、数据存储分析等功能，符合试验人员操作使用习惯。采集系统接收外部时统信号控制，确保各采集通道的时间同步性。

测控系统充分借鉴早期试验测控系统的功能和操作使用习惯，控制设备采集运行，从数据服务器读取采集数据，将数据以曲线图形式显示在画面上，并可根据需求定制各种显示及报表功能。

测控软件实现固态继电器控制，温度、压力、电压、电流等关键试验参数的高精度同步数据采集。测控系统软件包括如下功能：采集端界面、系统配置、设备搜索添加、报告生成、传感器库、波形编辑器、显示参数设置、通道设置、工程单位转换、视图、设置、组态视图、控件排列、通道数据采集、自检、数据快照、数据回放及后处理、数据导出、文档管理、帮助。可实现：

(1)系统资源管理

对试验测控系统内硬件设备、组合仪器、板卡模块等识别、加载、删除、维护、升级，以及硬件设备运行状态实时监控等，形成系统的配置文件和运行日志。

(2)试验工程管理

利用工程化思想，建立试验任务，配置试验运行工况记录，建立试验名称，试验时间，操作员信息，试验基本信息，文件存储名称，路径等信息，生成试验任务。

(3)试验组态配置

根据试验任务的工艺过程，启用试验设备通道，配置设备通道参数，关联试验信息，组态试验运行操作界面，操作按键、显示界面等交互功能。

(4)试验运行控制

启动试验任务，运行试验组态配置和设备，根据试验流程，操作控制指令，设置运行参数，控制系统设备点火、电磁阀的开关，试验设备数据采集启停控制等。

(5)试验数据采集

启动试验设备采集功能，开启数据采集设备，按设置的采样率，采集传感器信号，形成试验数据。试验结束，停止采集。

(6)数据画面展示

根据实时采集的试验数据，利用组态控件，形成相应的图形，曲线，数字等直观数据画面。可在线修改显示控件，或修改显示参数。

(7)试验数据存储

实时将试验数据采集数据存储到本地PXI控制器硬盘，指定路径下的文件中。存储文件格式可选DAT、或二进制等。

(8)试验数据分析

试验结束后，通过上位机软件，获取试验采集存储的数据文件，利用数据分析工具，初步分析试验数据，并可实现数据上传存储和导出。

(9)试验传感器标测

支持试验传感器标测功能，可导入传感器的计量参数，修正系数，可以加载到相应的试验通道中，确保试验数据有效。

(10)时统

在发出点火信号的同时，发出一个信号给现场其他设备。误差ms级。

(11)点火线圈电阻测量

支持通过软面板实现点火线圈电阻的回读测量，根据电阻测量模块的配置，实现8路点火线圈的阻值回读。

图9为本申请实施例提供的一种综合测控系统的操作流程示意图，如图9所示，测试系统软件基于测控系统硬件，用于实现方舱系统外场试验条件下阀控装置冷热试状态下各项试验任务。主要包含参数配置、系统试验运行控制、数据采集、存储分析等功能。系统操作流程为：

试验前：

步骤1：本次项目在试验前编写试验名称，试验时间，操作员信息，试验基本信息，文件存储名称，路径等信息，生成试验任务。

步骤2：根据试验任务的试验过程，启用试验设备通道，配置设备通道参数，关联试验信息，组态试验运行操作界面，操作按键、显示界面，端口连接等交互功能。

步骤3：传感器标定即数据标定，支持试验传感器标定功能，可导入传感器的计量参数，修正系数，可以加载到相应的试验通道中，确保试验数据有效。

试验中：

步骤1：启动试验任务，运行试验组态配置和硬件设备，根据试验流程，操作控制指令，设置运行参数，控制系统设备打铃点火、电磁阀的开关，试验设备数据采集和必要的安全措施等。

步骤2：操作时，确保设备运行时间统一，在倒计时时，通过DIO通道给系统内部设备发送信号，保证将误差降到最低。

步骤3：数据画面展示，根据实时采集的试验数据，利用组态控件，形成相应的波形曲线图、数值统计图等直观数据画面。可实时修改显示控件或修改显示参数。

步骤4：采集试验数据，启动试验设备采集功能，开启数据采集设备，按设置的采样率，采集传感器信号，形成试验数据。试验结束，停止采集。

试验后：

步骤1：存储试验数据—将试验数据完整存储到本地PXI控制器硬盘设定路径下的文件中。存储文件格式为二进制的以通道名命名的文件或以设备名命名的文件。

步骤2：试验数据分析—试验结束后，通过测控系统软件获取试验采集存储的数据文件，利用数据分析工具，初步分析试验数据，并可实现数据在后处理中导出以文件的形式形成。

其中，嵌入式控制器运行实时操作系统，基于外部时统触发和内部背板总线，确保各类控制模块、采集模块等具备可靠的同步性和实时性。采用控制器配置大容量固态硬盘，实现试验过程中高速实时可靠的数据存储。试验结束后通过测控计算机实现采集数据上传、存储、数据处理和分析等。由测控软件进行波形编辑一个时统信号。提前三秒给数字IO模块发一个信号，给视频监控单元以及其他外部设备。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。