基于MATLAB的远程信号分析与诊断系统的开发

    摘要：讨论了MATLAB通过WWW实现异地信号分析的原理和关键技术，设计了基于MATLAB的机械设备远程信号分析及远程故障诊断系统。

    关键词：远程诊断 信号处理 MATLAB软件 WEB INTERNET

MATLAB语言及其系统是MathWorks公司推出的一套高性能的数值计算和可视化数学软件[1]。它集数值分析、矩阵运算、信号处理、仿真控制和图形显示等于一体，构成了一个方便的、功能强大的、界面友好的用户环境和系统开发平台，在故障诊断等众多工程领域有着广泛的应用[2,3]。

近年来，随着计算机技术与通信技术的发展，Internet/Intranet技术已成为远程信号分析与处理系统开发的理想平台，然而，要实现真正意义上的基于WEB的远程监测、分析与诊断，非常困难[4]。本文在基于MATLAB的科学计算与图形展示功能的Web应用原理讨论的基础上，给出了基于MATLAB实现机械设备远程信号分析及远程故障诊断系统的主要功能、实现方式和方法，展示了一种在Iternet/Interanet环境下实现远程监测、分析与诊断的快速实现方法。

1 MATLAB的WEB应用原理

在MATLAB5.3以上版本的工具箱里，增加了WEB应用工具，通过基于MATLAB的Web应用，能使世界各地的用户通过Internet将数据发送给MATLAB Web服务器，供助MATLAB强大计算与图形展示功能，获得计算结果或相应的图形结果。

MATLAB的Web应用主要由两部分组成。一部分是MATLAB Web服务器，负责管理Web应用与MATLAB之间的通讯。它实际上是一个多线程可执行的TCP/IP应用程序MATLABserver.exe，是MATLAB应用程序运行的服务器环境；另一部分是Web服务代理，TCP/IP的MATLAB Web服务器的客户端，一个可执行程序matweb.exe，同时也是Web的CGI扩展，它钭对MATLAB的请求重新定向到MATLABserver.exe进行处理。其原理结构如图1所示。

由图1可知，MATLAB Web应用必须基于某一标准的Web服务环境。浏览器客户通过TCP/IP协议请求Web服务器中的文档，而MATLAB Web服务代理筛选所有的请求，如果是MATLAB Web请求，则将其交由MATLAB Web服务程序处理，否则由标准的Web服务器进行处理。在设备MATLAB Web应用环境时，MATLAB Web服务代理必须与系统的Web服务器安装在同一台机器上，而与MATLAB Web服务程序则可以在同一台机器中，也可在不同的机器中。

2 建立基于MATLAB的Web应用

建立基于MATLAB的Web应用需要几个步骤。下面通过实例来说明建立MATLAB Web应用的基本步骤。