[摘 要] 本文作者结合实际研究与开发经验，对三种主要的试验机自动采集改造技术进行了分析和对比，得出了基于计算机网络技术的自动采集改造技术是发展方向的结论。
[关键词] 试验机 自动采集 技术改造
前言
我国的建筑工程质量检测工作始于上个世纪80年代中期，大都是以原来的建筑施工企业内部的材料实验室或科研院所的实验室为基础发展而来的，设备方面基本上采用了传统的机械式试验机，通过人工读取机械表盘数据完成试验，效率低，误差大，人为因素对检测数据的公正性、科学性和准确性有很大的影响。随着我国基本建设的飞速发展，作为传统行业的建设行业也加快了信息化建设的进程，建设部更明确提出“各类检测机构要逐步推进检测数据采集处理的信息化、数字化，提高工作效率，减少人为错误，提高科学性和公正性”的信息化建设要求。因此自90年代起多家检测机构和相关部门陆续开展了对传统机械式试验机的数字化改造工作，先后取得了多项研究成果，用不同的方式实现了试验机的自动采集。
改造技术原理
试验机的自动采集改造，也可称为数字化改造或信息化改造，其实质是在传统机械式力学试验机上建立基于计算机应用的测量系统，基本原理是通过在主油管或回油管上安装压力传感器采集模拟压力信号，经放大器和滤波器处理后，再通过模/数转换器将模拟压力信号转化为数字信号，从而实现实验数据的自动采集。可表示为下列技术原理图：
其中信号放大、过滤和模/数转换可以通过在普通计算机扩展槽中插入集成了放大器、滤波器和模/数转换器的模/数转换卡来实现，也可以直接将放大器、滤波器和模/数转换器集成到单板机上构成专用的采集器，而对转化后的数字信号的处理又可分为单机方式、主机-终端方式和计算机网络方式等三种不同实现技术，这三种技术分别代表了三个不同的发展阶段。
主要改造技术比较
四川省西南高新技术科学研究院测控工程研究所自1992年开始，首先在万能材料试验机上开展了数据自动采集技术改造，经过了一段艰苦的摸索，成功开发出了单机环境下的自动采集系统，实现了万能试验机数据的自动采集、处理、存储与打印，把面临淘汰的一批试验机改造成为的新型试验设备，不仅提高了自动化水平、试验效率，还提高了测试精度。该所先后对冶金和航空系统的多家企业数十台面临淘汰的试验机进行了改造，为国家节省了数百万元的投资。该项目获得四川省科技进步三等奖。
北京海智科技开发中心于1995年前后，针对建筑工程质量检测机构开展了自动采集技术改造的研究工作，并且结合检测机构的多试验机工作环境和业务要求，采用了多用户分时处理技术，成功开发出了基于多用户计算机主机-终端技术的自动采集系统，实现了以多台采集器采集数据、一台主机集中处理数据的自动采集方式，由于当时计算机价格较高，以单板机构成的专用采集器成本相对较低，这种方式能显著降低改造的成本，因而得到了检测机构的欢迎，被广为采用。
随着计算机技术和网络通讯技术的发展，一方面计算机硬件价格不断下跌，另一方面计算机和网络性能不断提升，多用户主机-终端方式逐渐被淘汰，取而代之的是融合计算机技术和网络通讯技术的计算机网络方式。广州粤建三和软件有限公司结合其核心软件产品--3H通用工程质量检测管理信息系统的开发和推广应用经验，在计算机网络平台上成功开发出了3H通用试验机数字采集仪，与应用软件配套而成完整的网络环境下的工程质量检测机构信息化改造技术，该项技术通过了广东省质量技术监督局计量评审，并被广东省建总授予科技进步三等奖，广州市科技进步三等奖。该项技术已推广应用到全国300多家检测机构，成为目前的主流技术形式。
这三种不同的自动采集改造技术具有不同的技术特点，主要体现在下表中：
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实现
方式 |
计算机网络方式 |
主机-终端方式 |
单机方式 |
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技术原理 |
基于计算机网络技术，采用通用微机和服务器组成的C/S系统架构，配合专业数据库系统组成高效、统一的信息系统，是目前信息处理的主流方式。 |
基于多用户计算机主机-终端技术，采用专用终端（或单板机）和计算机主机组成的系统架构，主要用于特定应用环境，不是信息处理的主流方式。 |
基于单台计算机环境。 |
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操作方式 |
后台数据库服务器与前端客户微机组成一个高效、统一的信息系统，数据采集与其他数据处理（收样、审核、报告签发等）流程分布在不同的客户端上，管理上完全统一。 |
专用终端（或单板机）应用相对独立，数据采集后直接存储在主机的数据库文件或文本文件中。数据处理（收样、审核、报告签发等）全部集中在主机上。 |
数据采集后直接存储在计算机的数据库文件或文本文件中。数据处理（收样、审核、报告签发等）全部集中在单台计算机上。 |
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优点比较 |
1) 管理流程完整、统一，信息处理标准、规范；
2) C/S架构信息处理效率高、数据安全；
3) 计算机系统可提供较强的数据处理功能，如对钢筋拉伸曲线的分析。
4) 通用、标准化的系统扩展性好，便于与其他应用系统或硬件技术接口，如与样品条形码自动识别、视频监控系统的连接等。
5) 系统便于升级、维护。 |
1) 采用单板机（采集仪）可以降低系统初次建设费用。
2) 数据采集相对独立，可以灵活安排工作。 |
单机处理可以降低系统初次建设费用。 |
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缺点比较 |
1) 首次建设投入较大。
2) 要求管理上规范，各工作流程划分清晰，人员分工明确、责任到位，因此对检测机构以及人员的要求都比较高。 |
1) 信息处理不规范、数据安全性没有保障（易丢失）。
2) 专用系统不具扩展性，难于与其他系统的连接，不便升级和维护。
3) 技术相对落后，管理不规范，易造成漏洞，影响数据的公正性与准确性。 |
1) 基本上仅仅局限于传统设备的改造，管理功能严重缺失，易造成管理漏洞，影响数据的公正性与准确性。
2) 数据的安全性没有保障。 |
