计算机数据采集及处理

读书报告：计算机数据采集及处理

主要内容：计算机数据采集系统数字滤波标度变换可靠性越限报警

一、计算机数据采集系统

1.数据采集与处理的作用和分类

数据采集是指将生产过程的物理量采集并转换成数字量以后，再由计算机进行存储、处理显示或者打印的过程。计算机数据采集系统的任务，就是采集各类传感器输出的模拟信号并转换成计算机能识别的数字信号，然后送入计算机；计算机根据需要进行相应的计算、处理并输出，以便实现对生产过程的自动监控。一般监控系统采集数据大致可分为以下八类：输入模拟量。它是指将现场具有连续变化特征的电气量和非电气量直接或经过变换后，输入到计算机系统的接口设备的物理量。适合计算机系统的模拟量参数范围包括0~5VDC、

0~10VDC、0~20mA、±20mA、4~20mA等。

输出模拟量。它是指计算机系统接口设备输出的模拟量，

输入开关量。它是指过程设备的状态或者位置的指示信号，输入到计算机系统接口设备的数字量（即开关量），此类数字输入量一般适用一位“0”或“1”表示。

输出开关量。它是指计算机系统接口设备输出的监视或者控制的数字量，在生产过程控制中为了安全可靠，一般输出开关量是经过继电器隔离的。

输入脉冲量。它是指过程设备的脉冲信息输入到计算机系统接口设备，由计算机系统进行脉冲检测的一位数字量，如机组齿盘测速信号。

数字输入BCD码。它是将BCD码制数字型的输入模拟量输入到计算机系统接口设备，一个BCD码输入模拟量一般要占用16位数字量输入通道。

数字输入事件顺序记录（SOE）量。它是指将数字输入状态量定义成事件信息量，要求计算机系统接口设备记录输入量的状态变化及其变化发生的精确时间，一般应能满足5ms分辨率要求。在监控系统中，机组货电气设备的事故信号均以SOE量输入，系统对SOE量以中断的方式响应。

外部数据报文。它是将过程设备或者外部系统的数据信息，以异步或同步报文通过串行口与计算机系统交换数据。

2.模拟量的输入与输出

模拟量的输入与输出通道，是计算机控制系统的一个重要组成部分。模拟量输入通道是将生产过程的模拟量转换成计算机可以识别的二进制数以后，传送给计算机的通道。模拟量输出通道是将计算机发出的控制信息传送给执行机构的通道。

⑴模拟量输入通道

模拟量输入通道一般是由传感器，标度变换器、采样保持器、多路采样切换器、A/D转换器级控制电路等部分组成，如下图所示：

由于计算机系统只能对数字量进行处理，而变换器所取得的电压、电流等信号均为模拟量信号，因此必须将采样所得的模拟量信号经过模数转换成数字量。模数转换的过程实际上是对

模拟量信号进行编码的一个过程。根据A/D 转换的原理不同，可以将A/D 转换分为直接

式和间接式两种。直接式A/D 转换是将模拟量信号直接转换成数字量。常见的有逐次逼近式A/D ，记数式A/D 、并行转换式A/D 。间接式A/D 转换是将模拟量信号先转换成中间变量，如脉冲周期T ，脉冲频率f 、脉冲宽度τ，再把这些中间量变成数字量。常见的有单积分式A/D ，双积分式

A/D ，V/F 转换式A/D 。

⑵模拟量输入通道的结构

① 一个输入通道分别设置一个采样保持器和A/D 转换器的结构。这种结构允许各通道同时工作，。其特点是速度快，可靠性强，即使某单一通道发生故障，也不应到其他通道的正常工作。其缺点是，如果通道数量很多的情况下，需要大量的采样保持器和A/D 转化器，成本很高。

② 多个输入通道共享一个A/D 转换器的结构。多个输入通道共享一个A/D 转换器，然后通过多路转换器分时的将各路模拟信号按顺序或者随机的将采样保持器的信号传输到共用的A/D 转换器。

这种结构因为共用一个A/D 转换器，各路信号的转换只能顺序进行，所以工作速度较慢，可靠性也不高，但是可以节省硬件设备。但是采用了多个采样保持器，所以捕捉时间得到了保证。

③ 多个输入通道共享采样保持器和A/D 转换器的结构。这种结构较上述2中结构速度更慢，可靠性也比较差，但是更节省硬件设备。由于采用了公共的采样保持器，因此在启动A/D 转换之前，必须考虑采样保持器的捕捉时间。启动A/D 转换电路之前，必须先完成保持电容器的充放电过程。

由于A/D 变换器价格昂贵，我们多采用第2类结构。采样保持器何时采样，何时保持，受到计算机控制信号的管理。

⑶A/D和D/A转换

随着计算机硬件技术的不断发展，A/D和D/A住唤起芯片本身越来越复杂，性能越来越好，使用越来越简单。电路设计人员只需按要求进行连接和进行简单编程即可。下面简要介绍以下与A/D和D/A转换器相关的技术指标。

①分辨率。数据转换的分辨率定义为转换器数字量最低二进制位（LSB）对应模拟量最小电压变化值，规定了A/D转换器所能区分的模拟量最小电压变化量，或者规定了D/A转换器能产生的模拟量的最小变化量。

②量化误差。所谓量化，就是把时间上离散而数值上连续的模拟信号以一定的准确度变为时间上和数字上都离散化或量级化的等效数值。经过量级化后的结果可能仅是输入模拟信号的近似值。这种由于量化而产生的误差只能减小不能消除，称之为量化误差。

③D/A转换器的建立时间：它是D/A转换器的主要性能指标，即从对D/A转换器施加新的数字输入开始，到模拟输出达到预定的终值的时间间隔。

④A/D转换器的转换时间：它是A/D转换器的主要性能指标，即从对A/D转换器施加新的模拟电压开始，到转换结束的时间间隔。

3.开关量的输入与输出

⑴开关量的采集与处理

无论哪种开关量输入点，开关量信号输入计算机一般是通过专门的输入/输出（I/O）接口来实现的。来自现场设备的状态分别接到I/O接口的对应位置上，由计算机取入。当被监视的设备较远时，为避免干扰，通常采用光电耦合器隔离的措施。

开关量输出通道的任务是根据计算机给出的状态量去控制设备，如控制继电器触点的闭合和断开，一操作电磁或其他执行元件控制设备。开关量的出入也常通过专门的I/O接口来传递信息的。开关量输出一般都会有光电耦合器来与现场隔离，避免干扰。

二、数字滤波技术

计算机控制系统的输入信号中，常常包含着各种各样的干扰信号。为了准确地进行测量和控制，必须设法消除干扰信号。干扰分为有规律的工频干扰和无规律的随机干扰。前者可采用抗干扰措施消除，后者可以在计算机内部采用数字滤波消除。数字滤波就是通过一定的计算或判断程序减少干扰信号在有用信号中的比重，所以它是一种程序滤波。数字滤波克服了模拟滤波的不足，与模拟滤波相比，它具有以下优点：

(1) 用程序实现的，不需要硬件设备，所以可靠新高、稳定性好。 (2) 可以对频率很低的信号实现滤波，这一点用模拟滤波是很难实现的。

(3) 可以根据信号的不同采用不同的滤波方法或滤波参数，具有灵活、方便、适用的特点。 【注意】采样时发生混叠导致的干扰无法使用数字滤波去除。 常用的数字滤波方法有以下几种： 1. 算术平均值滤波法

算术平均值滤波法的基本原理是，在对某一个输入量进行m 次采样所得到的采样数据

)~1(m i x i =中寻找一个平均值y ，使y 与各采样值之间的偏差的平方和E 最小。由

∑=-=m

i i x y E 12)(

可得∑==m

i i x m y 1

1

上式即为算术平均值的算式。

算术平均值法适用于对含有随机干扰的信号进行滤波，特别适用于在某一数值范围内上下

波动的信号的滤波，如流量、液位信号等。算术平均值法对信号的平滑滤波程度取决于m 值。当m 值较大时，平滑度高，但灵敏度低，即外接信号的变化对测量结果y 的影响比较小；反之，当m 较小时，平滑度较低，但灵敏度高，如图所示。对于流量测量信号，一般取m=8~16；对于压力测量信号一般取m=4。 2. 滑动平均值法

算术平均值法的特点是，必须在采样m 次以后才能输出一个数据。因此，当要求数据输出速度比较高，m 又比较大的情况下，要求A/D 转换器有非常高的采样速度。而滑动平均值法在每采样一次，就能输出一个数据。设第n 次采样时，A/D 转换器的输出值为n x ，前一次采样时的输出值为1-n x ，再前一次为 ,2-n x ，一共取m 个采样值11,,,+--m n n n x x x ，那么第n 次采样时数字滤波器的输出值为

∑+-=+--=+++=n

m n i i m n n n n x m m x x x y 1

111

在计算滑动平均值时，应在存储器中设置m 个存储单元，分别存储11,,,+--m n n n x x x ，没进行一次新的采样，新的采样值将覆盖掉最老的采样值，然后对m 个采样值求取新的算术平

均值。

三、标度变换

生产过程中存在的各种各样的物理量，如温度、压力、液位、流量、电流及电压等，有着不同的数值和量纲。在计算机中，生产过程中的参数都以在一个相同的二进制位数范围中的数值存放在计算机中。

由模拟量输入通道进入计算机的二进制数字量，而这个数字量的变化范围是由A/D 转换器的位数决定的，例如，一个8位A/D 转换器输出的数字量只能是0~255。因此，不管被测量的物理量是什么数字，经A/D 转换后都智能表示为0~255中间的某一个数。如果直接把A/D 转换器输出地数字量送去显示或打印，显然不便于运行人员理解，因此要进行标度变换，即把A/D 转换器输出的数字量变换为具有一定工程单位的数字量。标度变换有许多种形式，它取决于被测量参数所用的传感器或变送器类型。

1. 线性变换法

当被测物理量与传感器或仪表的输出之间呈线性关系时，采用线性变换、其公式为： 0

00D D A A D D A A m m

x x --=-- 式中A0为被测量程的下限；Am 为被测量程上限； Ax 为标度变换后的实际测量值；D0为A0对应的数字量；Dm 为Am 所对应的数字量；Dx 为测量值所对应的数字量。

2. 公式变换法

有些传感器或变送器的输出信号与被测参数之间的关系时非线性关系，或者人们并不关心被测参数本身的数字，而是要通过被测参数去求出另一个人们所关心的参数。如果这种非线性关系或两个参数之间的关系可以用解析式来表达的话，那么就可以通过解析式来推导出所需要的参数，这样一类参数称为导出参数。例如，当用压差信号测量流量时，由于流量与压差的平方根成正比，所以实际流量Y 与压差变送器输出地、经A/D 转换后的测量值X 成平方根关系，这时可以用下式计算出流量

min min

max min

min max )

(Y N N N X Y Y Y +---=

式中各参数的意义与式（3-1）相同。为了计算方便，式（3-5）也可以变换为以下形式：

012a a X a Y +-= 其中min Y a = min 1N a =

min

max min max 2N N Y Y a --=

3．多项式变换法

有许多传感器输出的信号与被测参数之间的关系无法用解析式表达，或者解析式过于复杂，不便于用计算机计算，这时可以采用多项式进行标度变换。采用这种方法的关键是要找出一个能够比较准确地反映传感器输出信号与被测参数之间关系的多项式。

已知被测参数)(x f y =与传感器的输出值x 在n+1个相异点

b x x x x a n =<<<<= 210

处的函数值为

,)(,,)(,)(1100n n y x f y x f y x f ===

用一个次数不超过n 的代数多项式

011-1-)(a x a x a x a x P n n n n n ++++=

去逼近函数)(x f y =，使)(x P n 在点1x 处满足

n

i y x f x P i

i i n ,,1,0)()( ===

由于上式中待定系数有n a a a ,,,10 ，共n+1个，而它所应满足的方程也有n+1个，因此，可以得到以下方程组

??

?????=+++=+++=+++------0

01111101

111111*********y a x a x a x a y a x a x a x a y a x a x a x a n n n n n n n n n n n n n n n 这是一个含有n+1个未知数

11,,,,a a a a n n -的线性方程组，它的行列式

n

n

n

n

n

n n x x x x x x x x x x x x V

212110

200

10111),,,(=

称为范德蒙行列式。可以证明当

n

x x x ,,,10 互异时，

)

,,,(10n x x x V 的值不等于零，所以

以上方程组有唯一的一组解。这样，只要对已知的i x

和)

~0(n i y i =去解方程组，就可以得到多

项式

)

(x P n 。在满足一定精度的前提下，被测参数)(x f y =就可以用)

(x P y n =来计算。

四、计算机系统可靠性

计算机系统可靠性广义的含意包括可靠性、可用性和可维性，统称为计算机系统的可靠性

指标。

随着计算机应用范围的日益扩大，尤其是实时控制的运用，对计算机系统提出了超过单纯靠元件和工艺所能达到的可靠性要求；有的系统可靠性指标虽然为元件和工艺所允许，但实现起来价格昂贵。另一方面，计算机本身的技术和理论的发展又为提高系统可靠性创造了新的条件。于是出现了容错计算的概念，尽管计算机硬件设备和软件设备出错,系统仍能正确执行特定算法(程序)。

系统可靠性计算计算机系统是由元件组成的。这里所说的元件含义广泛,既可指硬件的分系统、部件、设备、插板、组件、电阻、接插件等，又可指生产工艺如焊点、金属化孔等，还可指软件的文件、程序包、子程序等。系统的可靠性直接取决于元件的可靠性和元件之间的连接（拓扑）关系（见电子产品可靠性工程）。

系统可靠性设计计算机系统可靠性设计是计算机设计过程中必不可少的内容。高的可靠性指标靠容错和非容错两种方法来实现。

非容错法就是预先消除不可靠的因素，以保障可靠的计算方法，即在允许的成本范围内选择或者筛选出最可靠的元件,使用成熟可靠的连接装配技术,采取有效的措施屏蔽可能的外界干扰，例如用滤波消除电网干扰等。非容错法设计不能一次完成。在确定初步方案后，要利用已知或者预测到的元件和互连的可靠性来定量估算系统或者分系统的可靠性。另外还须对系统和分系统进行功能仿真和测试，以保证逻辑设计的正确性，最后完善系统的诊断测试。

容错法是针对计算机系统运算过程中出现的故障或者低可靠性元件所采取的系统性可靠措施。运行故障有三种类型：永久性失效、瞬间失效和外界干扰。根据故障失效的持续时间、影响范围和出现频率，选用不同的防护性冗余就是容错法的设计内容。容错设计是建筑在非容错设计基础上的，首先要对运行性故障进行调查分类，并确定其等级，然后针对不可靠因素及其程度采用各种有效的容错措施，包括附加硬件的硬件冗余、附加软件的软件冗余和重复操作的时间冗余，最后用分析或者实验的方法来验证容错的效果。

冗余冗余技术是提高计算机系统可靠性的一项重要技术。计算机系统冗余类似于建筑结构中的冗余，允许一个或几个构件(元件)失效，而不损伤整个建筑。计算冗余包括静态和动态硬件冗余、软件冗余、时间冗余。

①静态硬件冗余：又称屏蔽冗余，它是通过附加元件的办法来屏蔽故障，使系统的功能不受影响。常见的静态硬件冗余有双工（同一种功能由二个元件并行承担）、模3表决冗余等。

②动态硬件冗余：这种冗余包括二个阶段，首先发现故障，其后消除故障而“复常”。在计算机系统中采用动态硬件冗余时，要求系统具有模块结构和检测故障的能力，例如设有自校验码，部件状态标志等。复常的措施可选用纠错装置（如海明校验）、部件切换以及系统适度降级重新组织好元件等技术。为了保证复常成功，还要求系统有一个高可靠性的硬核。硬核范围内的元件发生故障，将不能复常。

③软件冗余：用附加软设备的方法来达到容错的目的。与硬件冗余相比，其优点是能在硬件设计完成之后增加系统的容错功能。常用的软件冗余有关键程序或者数据多处存储、程序和微程序上附加测试手段，以及增设程序入口和出口点等。

④时间冗余：简称“复执”。在时间允许的条件下，通过重复执行以消除瞬时的偶然性故障是时间冗余提高可靠性的原理。复执允许在微动作、指令、程序段或者整个作业等各种级别上进行。选取复执方案取决于复执的再启动点、实现复执可付的代价（包括时间、硬件和软件），以及复执成功率等因素。

无论是硬件冗余、软件冗余，还是时间冗余，相互之间并不排斥，大多数的计算机系统具备多种冗余的特色──混合冗余。

计算机系统可靠性是计算机科学与技术的一个重要领域。它包括系统可靠性模型的建立、系统可靠性计算与分配、系统故障检测与诊断、容错计算、系统正确性证明等理论和技术。由于多机系统、网络系统、分布系统的涌现，互连和通路的可靠性将成为研究系统可靠性的重要课题。微程序、固件化、单片计算机的兴起又将进一步促进冗余技术和容错计算的发展，新的高级的可靠性措施必将大幅度地提高系统可靠性。自诊断、自修复、替代冗余、维修再入等技术的广泛使用，使计算机系统的可靠性分析越来越依赖于计算机。软件方面的正确性证明和冗余技术将会有所突破。

五、越限报警

为了实现安全生产，在计算机测控系统中，对于重要的参数和部位，都设置紧急状态报警系统，以便及时提醒操作人员注意或采取应急措施，使生产继续进行或在确保人身设备安全的前提下终止生产。其方法就是把计算机的采集数据在进行预处理、数字滤波、标度变换之后，与该参数的设定上限值、下限值进行比较，如果高于上限值或低于下限值则进行报警，否则就作为采样的正常值进行显示和控制。在控制系统中，报警参数可以是被控参数、被测参数、输入偏差或控制量等，设需要判断的报警参数为X，该参数的上限、下限约束值分别为X H和X L。则越限报警有如下几种形式

上限报警。若X＞X H，则发生上限报管，否则继续执行原定操作。

下限报警。若X＜X L。则发出下限报警，否则继续执行原定操作。

上下限报警。若X＞X H，则上限报警；否则，判断是否X＜X L，若是，则下限报警；否则，继续执行原定操作。

【参考文献】

[1]张桂香王辉.计算机控制技术[M]. 成都:电子科技大学出版社, 1999.

[2]何克忠李伟.计算机控制系统[M]. 北京:清华大学出版社, 2015.

数据采集及处理系统的设计

课程设计 题目数据采集及处理系统的设计学院自动化学院 专业自动化 班级0902班 姓名何润

指导教师张丹红 2012年07月03日 课程设计任务书 学生姓名：何润专业班级：自动化0902班 指导教师：张丹红工作单位：自动化学院 题目: 数据采集及处理系统的设计 初始条件： 设计一个64路巡回数据采集及处理系统，系统循环周期为1秒，16路模拟信号输入，16路开关信号输入，16路模拟输出，16路数字输出。 要求完成的主要任务: 1．输入通道及输出通道设计（0~20mV输入），（0~10V输出）2．每周期内各通道采样10次； 3．对模拟信号采用一种数字滤波算法； 4．完成系统硬件电路设计，软件流程及各程序模块设计； 5．完成符合要求的设计说明书。 时间安排： 2012年6月25日~2010年7月4日

指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日 摘要 数据采集及处理系统是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采用非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析,处理的过程。数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。而数据处理就是通过一些滤波算法，删除原始数据中的干扰和不必要的信息，分离出反映被测对象的特征的重要信息。本次课程设计采用A/D和D/A转换器和MCS-51单片机组成数据采集系统，数据采集系统可以通过A/D转换把模拟信号转换成数字信号，并且可以方便的实现数字信号存储。该设计具有结构简单、操作方便、高性价比、具有显示、记录存储功能，能够适应油田野外恶劣环境,；具有性能稳定、可靠性高、响应速度快操作简单、费用低廉、回放过程的信号可以直观的观察。它与有线数传相比主要有布线成本低、安装简便、便于移动等性能。 数据采集器的市场需求量大，以数据采集器为核心构成的小系统在工农业控制系统、医药、化工、食品等领域得到了广泛的应用。数据采集器具有良好的市场前景，在我们工业生产和生活中有着举足轻重的地位，因此，本次课程设计数据采集及处理系统有着一定的实际意义 关键词：数据采集，处理，A/D转换，D/A转换，采样保持

数据采集与处理技术

数据采集与处理技术 参考书目： 1．数据采集与处理技术马明建周长城西安交通大学出版社 2．数据采集技术沈兰荪中国科学技术大学出版社 3．高速数据采集系统的原理与应用沈兰荪人民邮电出版社 第一章绪论 数据采集技术(Data Acquisition)是信息科学的一个重要分支,它研究信息数据的采集、存贮、处理以及控制等作业。在智能仪器、信号处理以及工业自动控制等领域，都存在着数据的测量与控制问题。将外部世界存在的温度、压力、流量、位移以及角度等模拟量（Analog Signal）转换为数字信号（Digital Signal）, 在收集到计算机并进一步予以显示、处理、传输与记录这一过程，即称为“数据采集”。相应的系统即为数据采集系统（Data Acquisition System,简称DAS）数据采集技术以在雷达、通信、水声、遥感、地质勘探、震动工程、无损检测、语声处理、智能仪器、工业自动控制以及生物医学工程等领域有着广泛的应用。 1．1 数据采集的意义和任务 数据采集是指将温度、压力、流量、位移等模拟量采集、转换为数字量后，再由计算机进行存储、处理、显示或打印的过程。相应的系统称为数据采集系统。 数据采集系统的任务：采集传感器输出的模拟信号并转换成计算机能识别的数字信号，然后送入计算机，根据不同的需要由计算机进行相应的计算和处理，得出所需的数据。与此同时，将计算得到的数据进行显示或打印，以便实现对某些物理量的监视，其中一部分数据还将被生产过程中的计算机控制系统用来控制某些物理量。 数据采集系统的好坏，主要取决于精度和速度。 1．2 数据采集系统的基本功能 1.数据采集：采样周期

信息采集系统解决方案

信息采集系统解决方案

信息采集系统解决方案 1系统概述 信息采集是信息服务的基础，为信息处理和发布工作提供数据来源支持。信息数据来源的丰富性、准确性、实时性、覆盖度等指标是信息服务的关键一环，对信息服务质量的影响至关重要。针对交通流信息数据，包括流量、速度、密度等，目前主要是基于微波、视频、地磁等固定车辆检测器以及浮动车等移动式车辆检测器进行采集，各种采集方式都存在响应的利弊。针对车驾管以及出入境数据，包括车辆信息、驾驶人信息、出入境办证进度信息等，主要是通过和公安相关的数据库进行对接，此类信息将在信息分析处理系统进行详细介绍。 针对目前交通信息来源的多样性以及今后服务质量水平发展对信息来源种类扩展要求，需要建设一套统一的，具备良好兼容性和前瞻性的交通信息统一接入接口。一方面，本期项目的各种交通信息来源可以使用该接口进行数据接入，另一方面，当新的或第三方的交通信息来源需要加入到本系统中来时，可以使用该接口进行数据接入，不需要再次投入资源进行额外开发。 统一接入接口建成后，根据各种数据来源系统的网络环境、系统技术特性和交通流信息数据特点，开发相应的交通信息数据对接程序，逐一完成微波采集系统、浮动车分析系统、人工采集等来源的交通信息数据采集接入。 2系统架构及功能介绍 2.1统一接入接口 统一接入接口的建设的关键任务包括接口技术规范制定、路网路段编码规则约定及交通信息数据结构约定等多个方面。

2.1.1接口技术规范 一方面由于本系统接入的交通信息数据来源多样，开发语言和系统运行的环境均存在差异，不具备统一的技术特性；另一方面，考虑到以后可能需要接入更多新的或第三方的信息系统作为数据来源，应当选择较成熟和通用的接口实现技术作为本项目的交通流信息采集统一接入接口实现技术。 根据目前信息系统建设的行业现状，选择Web Service和TCP/UDP Socket 作为数据传输接口的实现技术是较优的选择。Web Service和TCP/UDP Socket 具有实时性强、通用性强、应用广泛、技术支持资源丰富等优势，可以实现跨硬件平台、跨操作系统、跨开发语言的数据传输和信息交换。 项目实施时需要根据现有的信息采集系统的技术特点来具体分析，以选定采用Web Service或TCP/UDP Socket作为接口实现技术，必要时可以两种方式并举，提供高兼容度的接口形式。 为了保护接入接口及其数据传输的安全性，避免恶意攻击访问，避免恶意数据窃取，可以使用身份认证、加密传输等技术来加以保证。 统一数据采集接口的工作流程可以如下进行：

数据采集及传输处理系统

中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1009-2552(2007)06-0073-03 数据采集及传输处理系统 杨永辉1,庞 宵1,李景杰2 (1.辽宁科技大学电子与信息工程学院,鞍山114044; 2.鞍钢计量厂,鞍山114001) 摘 要:为了方便地在现场监控电压或电流信号,显示出相应数值并预警出现问题的信号,很有必要设计一个低成本、观察方便、操作简易的处理系统。提出了基于数字采集及传输处理系统的基本设计思想,包括A D转换器与单片机的接口实现,MAX485的串口传输原理及并口驱动LED等,设计出了完整的电路结构与实现软件。为了编程方便及易于调试,采用C语言作为软件编程语言,开发环境是Keil软件。 关键词:数据采集;MAX485串行通信;AT89C51 System of data collection and transmitting&processing YANG Yong hui1,PANG Xiao1,LI Jing jie2 (1.School of Electronics and Information Engineering,Liaoning University o f Science and Technology,Anshan114044,China; 2.Angang Computation and Measure Company,A nshan114001,China) Abstract:In order to monitor voltage or current signals expediently at the local,display the corresponding values and alar m fault signals,it is very important to design a lo w cost system with convenient observation and straightforward operation.This article brings for ward an idea based on a system of digital data c ollection, transmitting and processing,introduces the interface between the A D converter and the single chip microcom puter,analyzes the principal of the transmitting system based on MAX485serial ports,describes the method of driving LED by parallel ports in detail,and designs a complete circuit architecture and imple mented software under this foundation.To program facilitatively and debug effortlessly,C language is adopted as the progra m ming language and the developed environment is Keil software. Key w ords:data collection;MAX485serial port communication;AT89C51 随着电子技术的迅速发展,单片机以其高可靠性、高性能、低价格、应用灵活等特点,在工业控制系统、数据采集系统、智能化仪器仪表、办公自动化等诸多领域得到极为广泛的应用。在自动控制领域,为了解设备的运行参数及运行状态,需要对各种物理量进行检测。通常采用的方法有:使用微机控制,但其设备复杂、成本较高;使用单CP U控制,虽然简单,但系统智能化及传输可靠性低。两种方法都不理想。 为了避免上述两种方法的不足,并满足现场要求,设计了一种借助单片机、显示器件、数据采集技术和现代通信技术,适用于电压和电流信号的数据采集及传输处理装置。1 方案的确定 在生产过程中需要下位机直接对生产过程进行检测,需要上位机控制并显示数据。为了提高系统的智能性、可靠性和实用性,本设计采用双C PU的方法,即在数据采集的发端和数据处理的收端都采用单片机控制,发端完成数据的采集、转换和发送,收端完成数据的接收、处理和显示功能。并在数据通信中采用差错控制技术以保证数据通信的可靠性。两片CPU都采用目前广泛应用的MC S51系列 收稿日期:2006-10-31 作者简介:杨永辉(1971-),男,1995年毕业于东北大学通信工程专业,辽宁科技大学电信学院任教,主要从事移动通信方 面的教学和科研。 73

数据采集与处理讲解

1数据的采集与处理 1.1数据的采集 施工监控中需对影响施工及控制精度的数据进行收集，主要包括环境参数和结构参数，前者又主要是指风速风向数据；后者主要指结构容重、弹模等数据。施工监控需进行收集的数据如表1-1所示。 1.1.2数据采集方法 基于港珠澳大桥特殊的地理位置，采用远程数据采集系统，与传统的数据采集系统相比，具有不受地理环境、气候、时间的影响等优势。而借助无线传输手段的远程数据采集系统，更具有工程造价和人力资源成本低，传输数据不受地域的影响，可靠性高，免维护等优点。远程无线数据采集系统的整体结构如图1-2所示。 1-2 远程无线数据采集系统组成结构图

1.2数据的处理与评估 在数据分析之前, 数据处理要能有效地从监测数据中寻找出异常值, 必须对监测数据进行可靠性检验, 剔除粗差的影响, 以保证监测数据的准确、可靠。我们拟采用的是最常用的μ检验法来判别系统误差; 用“3σ准则”剔除粗差; 采用了“五点二次中心平滑”法对观测数据进行平滑修正。同时, 在数据处理之后, 采用关联分析技术寻找某一测点的最佳关联点, (为保证系统评判的可靠性, 某一测点的关联点宜选用2 个以上)。我们选用3 个关联测点, 如果异常测值的关联测点有2 个以上发生异常, 且异常方向一致, 则认为测值异常是由结构变化引起, 否则, 认为异常是由监测系统异常引起。出现异常时, 经过判定, 自动提醒用户检查监测系统或者相应的结构(根据测点所在位置), 及时查明情况, 并采取一些必要的应急措施, 同时对测值做标注, 形成报表, 进行评估。 1.2.1系统误差的判别 判别原则: 异常值检验方法是建立在随机样本观测值遵从正态分布和小概率原理的基础之上的。根据观测值的正态分布特征性, 出现大偏差观测值的概率是很小的。当测值较少时, 在正常情况下, 根据小概率原理, 它们是不会出现的, 一旦出现则表明有异常值。依统计学原理: 偏差处于2 倍标准差或3 倍标准差范围内的数据为正常值, 之外的则判定为异常。事实上标准差σ多数情况下是求知的, 通常用样本值计算的标准差S 来替代。桥梁健康监测资料的数据量特别大, 一般都为大样本, 所以我们用μ检验。在分析中, 我们将所得的数据分成两组Y1 、Y2,并设()1211,1Y N u δ, ()2222,2Y N u δ择统计量为 : 'y y U -= (1) 式中12y y 、—两组样本的平均值: 21n 、n —两组样本的子样数: 21S S 、 —两组样本的方差。若 '2 a U U ≥ (2) 则存在系统误差。否则, 不存在系统误差。 1.2.2 粗差点的剔除 在观测次数充分多的前提下, 其测值的跳动特征描述如下式: ()112j j j j d y y y +-=-+ (3) 式中j y (j=1,2,3,4,……,n- 1)是一系列观测值。

关于数据采集技术的内容

关键词：声卡数据采集MATLAB 信号处理 论文摘要：利用数据采集卡构建的数据采集系统一般价格昂贵且难以与实际需求完全匹配。声卡作为数据采集卡具有价格低廉、开发容易和系统灵活等优点。本文详细介绍了系统的开发背景,软件结构和特点,系统地分析了数据采集硬件和软件设计技术,在此基础上以声卡为数据采集卡,以MATLAB为开发平台设计了数据采集与分析系统。 本文介绍了MATLAB及其数据采集工具箱, 利用声卡的A/ D、D/ A 技术和MATLAB 的方便编程及可视化功能,提出了一种基于声卡的数据采集与分析方案,该方案具有实现简单、性价比和灵活度高的优点。用MATLAB 语言编制了相应软件,实现了该系统。该软件有着简洁的人机交互工作界面,操作方便,并且可以根据用户的需求进行功能扩充。最后给出了应用该系统采集数据的应用实例。 1绪论 1.1 课题背景 数据也称观测值，是实验、测量、观察、调查等的结果，常以数量的形式给出。数据采集，又称数据获取，就是将系统需要管理的所有对象的原始数据收集、归类、整理、录入到系统当中去。数据采集是机管理系统使用前的一个数据初始化过程。数据采集技术广泛引用在各个领域。比如摄像头，麦克风，都是数据采集工具。 数据采集（Data Acquisition）是将被测对象(外部世界、现场)的各种参量(可以是物理量，也可以是化学量、生物量等)通过各种传感元件作

适当转换后，再经信号调理、采样、量化、编码、传输等步骤，最后送到控制器进行数据处理或存储记录的过程。 被采集数据是已被转换为电讯号的各种物理量，如温度、水位、风速、压力等，可以是模拟量，也可以是数字量。采集一般是采样方式，即隔一定时间（称采样周期）对同一点数据重复采集。采集的数据大多是瞬时值，也可是某段时间内的一个特征值。准确的数据测量是数据采集的基础。数据测量方法有接触式和非接触式，检测元件多种多样。不论哪种方法和元件，都以不影响被测对象状态和测量环境为前提，以保证数据的正确性。数据采集含义很广，包括对连续物理量的采集。在计算机辅助制图、测图、设计中，对图形或图像数字化过程也可称为数据采集，此时被采集的是几何量数据。 在智能仪器、信号处理以及自动控制等领域，都存在着数据的测量与控制问题，常常需要对外部的温度、压力、流量、位移等模拟量进行采集。数据采集技术是一种流行且实用的技术。它广泛应用于信号检测、信号处理、仪器仪表等领域。近年来，随着数字化技术的不断，数据采集技术也呈现出速度更高、通道更多、数据量更大的发展态势。 数据采集系统是一种应用极为广泛的模拟量测量设备，其基本任务是把信号送入计算机或相应的信号处理系统，根据不同的需要进行相应的计算和处理。它将模拟量采集、转换成数字量后，再经过计算机处理得出所需的数据。同时，还可以用计算机将得到的数据进行储存、显示和打印，以实现对某些物理量的监视，其中一部分数据还将被用作生产过程中的反馈控制量。

第三章 空间数据采集与处理练习..

一、单选题 1、对于离散空间最佳的内插方法 是： A．整体内插法 B．局部内插法 C．移动拟合法 D．邻近元法 2、下列能进行地图数字化的设备 是： A.打印机 B.手扶跟踪数字化仪 C.主 机 D.硬盘 3、有关数据处理的叙述错误的 是： A.数据处理是实现空间数据有序化的必要过程 B.数据处理是检验数据质量的关键环节 C.数据处理是实现数据共享的关键步骤 D.数据处理是对地图数字化前的预处理 4、邻近元法 是： A.离散空间数据内插的方法 B.连续空间内插的方法 C.生成DEM的一种方法 D.生成DTM的一种方法 5、一般用于模拟大范围内变化的内插技术是： A.邻近元法 B.整体拟合技术 C.局部拟合技术 D.移动拟合法 6、在地理数据采集中，手工方式主要是用于录入： A.属性数据 B.地图数据 C.影象数 据 D.DTM数据

7、要保证GIS中数据的现势性必须实时进行： A.数据编辑 B.数据变换 C.数据更 新 D.数据匹配 8、下列属于地图投影变换方法的 是： A.正解变换 B.平移变换 C.空间变 换 D.旋转变换 9、以信息损失为代价换取空间数据容量的压缩方法是： A.压缩软件 B.消冗处理 C.特征点筛选 法 D.压缩编码技术 10、表达现实世界空间变化的三个基本要素是。 A. 空间位置、专题特征、时间 B. 空间位置、专题特征、属性 C. 空间特点、变化趋势、属性 D. 空间特点、变化趋势、时间 11、以下哪种不属于数据采集的方式： A. 手工方式 B.扫描方式 C.投影方 式 D.数据通讯方式 12、以下不属于地图投影变换方法的是： A. 正解变换 B.平移变换 C.数值变 换 D.反解变换 13、以下不属于按照空间数据元数据描述对象分类的是： A. 实体元数据 B.属性元数据 C.数据层元数据 D. 应用层元数据 14、以下按照空间数据元数据的作用分类的是： A. 实体元数据 B.属性元数据 C. 说明元数据 D. 分类元数据 15、以下不属于遥感数据误差的是： A. 数字化误差 B.数据预处理误差 C. 数据转换误差 D. 人工判读误差

信息采集系统解决方案

信息采集系统解决方案 1系统概述 信息采集是信息服务的基础，为信息处理和发布工作提供数据来源支持。信息数据来源的丰富性、准确性、实时性、覆盖度等指标是信息服务的关键一环，对信息服务质量的影响至关重要。针对交通流信息数据，包括流量、速度、密度等，目前主要是基于微波、视频、地磁等固定车辆检测器以及浮动车等移动式车辆检测器进行采集，各种采集方式都存在响应的利弊。针对车驾管以及出入境数据，包括车辆信息、驾驶人信息、出入境办证进度信息等，主要是通过和公安相关的数据库进行对接，此类信息将在信息分析处理系统进行详细介绍。 针对目前交通信息来源的多样性以及今后服务质量水平发展对信息来源种类扩展要求，需要建设一套统一的，具备良好兼容性和前瞻性的交通信息统一接入接口。一方面，本期项目的各种交通信息来源可以使用该接口进行数据接入，另一方面，当新的或第三方的交通信息来源需要加入到本系统中来时，可以使用该接口进行数据接入，不需要再次投入资源进行额外开发。 统一接入接口建成后，根据各种数据来源系统的网络环境、系统技术特性和交通流信息数据特点，开发相应的交通信息数据对接程序，逐一完成微波采集系统、浮动车分析系统、人工采集等来源的交通信息数据采集接入。 2系统架构及功能介绍 2.1统一接入接口 统一接入接口的建设的关键任务包括接口技术规范制定、路网路段编码规则约定及交通信息数据结构约定等多个方面。

2.1.1接口技术规范 一方面由于本系统接入的交通信息数据来源多样，开发语言和系统运行的环境均存在差异，不具备统一的技术特性；另一方面，考虑到以后可能需要接入更多新的或第三方的信息系统作为数据来源，应当选择较成熟和通用的接口实现技术作为本项目的交通流信息采集统一接入接口实现技术。 根据目前信息系统建设的行业现状，选择Web Service和TCP/UDP Socket 作为数据传输接口的实现技术是较优的选择。Web Service和TCP/UDP Socket 具有实时性强、通用性强、应用广泛、技术支持资源丰富等优势，可以实现跨硬件平台、跨操作系统、跨开发语言的数据传输和信息交换。 项目实施时需要根据现有的信息采集系统的技术特点来具体分析，以选定采用Web Service或TCP/UDP Socket作为接口实现技术，必要时可以两种方式并举，提供高兼容度的接口形式。 为了保护接入接口及其数据传输的安全性，避免恶意攻击访问，避免恶意数据窃取，可以使用身份认证、加密传输等技术来加以保证。 统一数据采集接口的工作流程可以如下进行：

第4章 数据采集与清洗习题答案

1）请阐述数据采集有哪些方法？ （1）系统日志采集 许多公司的平台每天会产生大量的日志（一般为流式数据，如搜索引擎的pv，查询等），处理这些日志需要特定的日志系统。因此日志采集系统的主要工作就是收集业务日志数据供离线和在线的分析系统使用。这种大数据采集方式可以高效地收集、聚合和移动大量的日志数据，并且能提供可靠的容错性能。高可用性、高可靠性和可扩展性是日志采集系统的基本特征。目前常用的开源日志采集平台包含有：Apache Flume、Fluentd、Logstash、Chukwa、Scribe以及Splunk Forwarder等。这些采集平台大部分采用的是分布式架构，以满足大规模日志采集的需要。具体的日志采集平台在下一节会介绍。 （2）网络数据采集 网络数据采集是指利用互联网搜索引擎技术实现有针对性、行业性、精准性的数据抓取，并按照一定规则和筛选标准进行数据归类，并形成数据库文件的一个过程。目前网络数据采集采用的技术基本上是利用垂直搜索引擎技术的网络蜘蛛（或数据采集机器人）、分词系统、任务与索引系统等技术进行综合运用而完成，并且随着互联网技术的发展和网络海量信息的增长，对信息的获取与分拣会成为一种越来越大的需求。目前常用的网页爬虫系统有Apache Nutch、Crawler4j、Scrapy等框架。由于采用多个系统并行抓取数据，这种方式能充分利用机器的计算资源和存储能力，大大提高系统抓取数据的能力，同时大大降低了开发人员的开发速率，使得开发人员可以很快的完成一个数据系统的开发。 （3）数据库采集 数据库采集是将实时产生的数据以记录的形式直接写入到企业的数据库中，然后使用特定的数据处理系统进行进一步分析。目前比较常见的数据库采集主要有MySQL、Oracle、Redis、Bennyunn以及MongoDB等。这种方法通常在采集端部署大量数据库，并对如何在这些数据库之间进行负载均衡和分片进行深入的思考和设计。 2）数据采集平台有哪些？ Flume、Fluentd、Logstash、Chukwa、Scribe、Kafka 3）为什么要进行数据清洗？ 数据的不断剧增是大数据时代的显著特征，大数据必须经过清洗、分析、建模、可视化才能体现其潜在的价值。然而在众多数据中总是存在着许多“脏”数据，即不完整、不规范、不准确的数据，因此数据清洗就是指把“脏数据”彻底洗掉，包括检查数据一致性，处理无效值和缺失值等，从而提高数据质量。在实际的工作中，数据清洗通常占开发过程的50%-70%左右的时间。 4）数据清洗有哪些流程？ （1）数据清洗-预处理 （2）数据清洗-缺省值清洗 （3）数据清洗-格式与内容清洗 （4）数据清洗-逻辑错误清洗 （5）数据清洗-多余的数据清洗 （6）数据清洗-关联性验证

数据采集与处理描述

数据处理地一般过程 数据处理一般包括收集数据、、和分析数据等过程.数据处理可以帮助我们更好地了解周围世界，对未知事物作出合理地推断和预测.文档来自于网络搜索 全面调查和是收集数据地两种方式，全面调查通过调查来收集数据，抽样调查通过调查来收集数据.文档来自于网络搜索 实际调查中常采用抽样调查地方法获取数据.用样本估计是统计地基本思想. 抽样调查具有花费少、省时地特点，还适用一些不宜使用全面调查地情况.采用抽样调查需要注意：①样本容量要适中，一般为总体地～；②抽取时要尽量使每一个个体都有相等地机会被抽到.这样抽取地样本才具有代表性和广泛性.才能使样本较好地反映总体地情况.文档来自于网络搜索 要考察地全体对象称为，组成总体地每一个考察对象称为，被抽取地那些个体组成一个，样本中个体地数目称为.文档来自于网络搜索 利用统计图表描述数据是统计分析地重要环节.四种统计图地各自特点： （）条形统计图：能清楚地表示出每个项目地具体数目； （）扇形统计图：能清楚地表示出各部分在全体中所占地百分比； （）折线统计图：能清楚地反映事物地变化情况； （）直方图：能清楚地表示出每组频数地大小. 扇形统计图表明地是部分在总体中所占地百分比，一般不能直接从图中得到具体数量，用圆代表地是总体，圆地大小与具体数量大小没有关系. 扇形圆心角该部分百分比×°文档来自于网络搜索 画扇形统计图地步骤：先调查收集数据，根据数据计算百分比，圆心角，画出扇形，标出百分比. 画直方图地一般步骤：⑴计算最大值与最小值地差⑵决定组距和组数⑶列频数分布表⑷画频数分布直方图(或频数折线图).文档来自于网络搜索 注意对以下概念地理解： ⑴组距：把所有数据分成若干组，每个小组地两个端点之间地距离（组内数据地取值范围）称为组距.⑵频数：对落在各个小组内地数据进行累计，得到各个小组内数据地个数叫做频数.⑶频数分布直方图⑷频数折线图文档来自于网络搜索 频数分布直方图是以小长方形地来反映数据落在各个小组内地频数地大小.小长方形地高是频数与地比值.在等距分组时，各小长方表地面积（频数）与高地比是常数（组距）.文档来自于网络搜索 熟悉以下各题： 调查收集数据地方式通常有和两种.当总体中个体数目较少时用地方式获得数据较好，当总体中个体数目较多时用地方式获得数据较好.但关于电视机寿命、火柴质量等具有破坏性地调查不宜采用，国家人口普查采用.文档来自于网络搜索

数据采集及处理

7■丄Shancfong Jianzhu University 硕士研究生 非笔试课程考核报告 （以论文或调研报告等形式考核用） 2011至2012学年第2学期 考核课程：数据采集及处理 提交日期：2012年6月20日 报告题目：“智能尘埃”的数据采集及处理 姓名魏南 学号2011070203 年级2011级

专业机械设计及理论 所在学院机电工程学院 山东建筑大学研究生处制 “智能尘埃”的数据米集及处理 摘要：“智能尘埃”是在微机电加工技术和自组织网络技术作用下的产物。介绍了“智能尘埃”的硬件体系结构，重点讨论内部重要部件温度传感器AD7418勺采集原理以及AT90LS8535处理器的关键技术。最后在数据采集 和处理的改进上作了几点探讨。 关键词：智能尘埃；无线传感器；低功耗；采集处理 Abstract: “ Smart Dust ” is a product of MEM processing technology and selganization network technology . The hardware structure of “ Smart Dust ” ed in t hedprinciple of the inner component AD7418 which is a kind of temperature sensor is mainly discussed, and the key technology of processor AT90LS8535 is briefly pointed out as well . Finally , the improvements on data acquisition and processing are presented. Key words: Smart Dust ; wireless sensor; low power; acquisition processing 0引言

数据采集及处理系统的设计

学号：14 课程设计 题目数据采集及处理系统的设计 学院自动化学院 专业自动化 班级0902班 姓名何润 指导教师张丹红 2012年07月03日

课程设计任务书 学生姓名：何润专业班级：自动化0902班 指导教师：张丹红工作单位：自动化学院 题目: 数据采集及处理系统的设计 初始条件： 设计一个64路巡回数据采集及处理系统，系统循环周期为1秒，16路模拟信号输入，16路开关信号输入，16路模拟输出，16路数字输出。 要求完成的主要任务: 1．输入通道及输出通道设计（0~20mV输入），（0~10V输出）2．每周期内各通道采样10次； 3．对模拟信号采用一种数字滤波算法； 4．完成系统硬件电路设计，软件流程及各程序模块设计； 5．完成符合要求的设计说明书。 时间安排： 2012年6月25日~2010年7月4日 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日

摘要 数据采集及处理系统是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采用非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析,处理的过程。数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。而数据处理就是通过一些滤波算法，删除原始数据中的干扰和不必要的信息，分离出反映被测对象的特征的重要信息。本次课程设计采用A/D和D/A转换器和MCS-51单片机组成数据采集系统，数据采集系统可以通过A/D转换把模拟信号转换成数字信号，并且可以方便的实现数字信号存储。该设计具有结构简单、操作方便、高性价比、具有显示、记录存储功能，能够适应油田野外恶劣环境,；具有性能稳定、可靠性高、响应速度快操作简单、费用低廉、回放过程的信号可以直观的观察。它与有线数传相比主要有布线成本低、安装简便、便于移动等性能。 数据采集器的市场需求量大，以数据采集器为核心构成的小系统在工农业控制系统、医药、化工、食品等领域得到了广泛的应用。数据采集器具有良好的市场前景，在我们工业生产和生活中有着举足轻重的地位，因此，本次课程设计数据采集及处理系统有着一定的实际意义 关键词：数据采集，处理，A/D转换，D/A转换，采样保持

数据采集与处理,描述

第十章数据的收集、整理与描述1.数据处理的一般过程2. 数据处理一般包括收集数据、_____________、_______________和分析数据等过程.数据处理可以帮助我们更好地了解周围世界，对未知事物作出合理的推断和预测.3.全面调查和__________是收集数据的两种方式，全面调查通过调查________来收集数据，抽样调查通过调查_______来收集数据.4.实际调查中常采用抽样调查的方法获取数据.用样本估计_______是统计的基本思想.抽样调查具有花费少、省时的特点，还适用一些不宜使用全面调查的情况.　采用抽样调查需要注意：①样本容量要适中，一般为总体的5%～10%；②抽取时要尽量使每一个个体都有相等的机会被抽到.这样抽取的样本才具有代表性和广泛性.才能使样本较好地反映总体的情况.5.要考察的全体对象称为________，组成总体的每一个考察对象称为______，被抽取的那些个体组成一个________，样本中个体的数目称为_____________.6.利用统计图表描述数据是统计分析的重要环节. 四种统计图的各自特点：（1）条形统计图：能清楚地表示出每个项目的具体数目；（2）扇形统计图：能清楚地表示出各部分在全体中所占的百分比；（3）折线统计图：能清楚地反映事物的变化情况；（4）直方图：能清楚地表示出每组频数的大小.7.扇形统计图表明的是部分在总体中所占的百分比，一般不能直接从图中得到具体数量，、管路敷设技术通过管线敷设技术不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

沈阳市二年级数学下册第一单元《数据收集整理》单元检测(答案解析)

沈阳市二年级数学下册第一单元《数据收集整理》单元检测（答案解析） 一、选择题 1．某班24名男生参加50米跑测试成绩如下图： 从上图中可以看出，得（）的人最多。 A. 优秀 B. 良好 C. 合格 D. 不合格2．下面是同学们喜欢吃的蔬菜调查情况。 喜欢吃的蔬菜名称西红柿黄瓜茄子土豆白菜 人数（人）181610812 A. 西红柿 B. 黄瓜 C. 茄子 D. 白菜3．下面是某班学生在体育课上每分钟颠球的个数，如果30及其以上的才算合格，请问该班合格的人数为（）。 A. 8 B. 9 C. 10 D. 11 4．选一选。 小动物举行运动会，四种动物参加50米跑，它们的比赛如小表。 运动员小猫小狗小熊小兔 成绩13秒9秒20秒11秒 A.小猫 B.小狗 C.小熊 （2）给它们排个名次：（）。 A.小猫、小狗、小熊、小兔 B.小狗、小兔、小猫、小熊 C.小熊、小猫、小兔、小狗 D.小熊、小猫、小狗、小兔

5．下面是某年级（二）班同学对水果的爱好情况统计表，喜欢（）水果的人数最多。 A. 苹果 B. 梨 C. 香蕉 D. 桃6．红红调查同学们最喜欢吃的水果，结果如下。喜欢吃香蕉的有（）人。 A. 12 B. 8 C. 7 D. 15 7．下面是二年级同学喜欢参加的课外活动情况，从图中可知，喜欢看书的和喜欢旅游的一共有多少人？（） 活动项目看电视看书运动旅游其他业余活动 人数1810862 人 8．下表是二(2)班每天看电视时间情况统计表，从图中可知每天看电视在30分钟以下的有多少人？（） 时间30分钟以下30分-----1小时1小时以上 人数正正正正正正正正正正 A. 35人 B. 5人 C. 10人 9．选择：羽毛球组的人数比围棋组的人数多（）人

计算机数据采集及处理

读书报告：计算机数据采集及处理 主要内容：计算机数据采集系统数字滤波标度变换可靠性越限报警 一、计算机数据采集系统 1.数据采集与处理的作用和分类 数据采集是指将生产过程的物理量采集并转换成数字量以后，再由计算机进行存储、处理显示或者打印的过程。计算机数据采集系统的任务，就是采集各类传感器输出的模拟信号并转换成计算机能识别的数字信号，然后送入计算机；计算机根据需要进行相应的计算、处理并输出，以便实现对生产过程的自动监控。一般监控系统采集数据大致可分为以下八类：输入模拟量。它是指将现场具有连续变化特征的电气量和非电气量直接或经过变换后，输入到计算机系统的接口设备的物理量。适合计算机系统的模拟量参数范围包括0~5VDC、 0~10VDC、0~20mA、±20mA、4~20mA等。 输出模拟量。它是指计算机系统接口设备输出的模拟量， 输入开关量。它是指过程设备的状态或者位置的指示信号，输入到计算机系统接口设备的数字量（即开关量），此类数字输入量一般适用一位“0”或“1”表示。 输出开关量。它是指计算机系统接口设备输出的监视或者控制的数字量，在生产过程控制中为了安全可靠，一般输出开关量是经过继电器隔离的。 输入脉冲量。它是指过程设备的脉冲信息输入到计算机系统接口设备，由计算机系统进行脉冲检测的一位数字量，如机组齿盘测速信号。 数字输入BCD码。它是将BCD码制数字型的输入模拟量输入到计算机系统接口设备，一个BCD码输入模拟量一般要占用16位数字量输入通道。 数字输入事件顺序记录（SOE）量。它是指将数字输入状态量定义成事件信息量，要求计算机系统接口设备记录输入量的状态变化及其变化发生的精确时间，一般应能满足5ms分辨率要求。在监控系统中，机组货电气设备的事故信号均以SOE量输入，系统对SOE量以中断的方式响应。 外部数据报文。它是将过程设备或者外部系统的数据信息，以异步或同步报文通过串行口与计算机系统交换数据。 2.模拟量的输入与输出 模拟量的输入与输出通道，是计算机控制系统的一个重要组成部分。模拟量输入通道是将生产过程的模拟量转换成计算机可以识别的二进制数以后，传送给计算机的通道。模拟量输出通道是将计算机发出的控制信息传送给执行机构的通道。 ⑴模拟量输入通道 模拟量输入通道一般是由传感器，标度变换器、采样保持器、多路采样切换器、A/D转换器级控制电路等部分组成，如下图所示： 由于计算机系统只能对数字量进行处理，而变换器所取得的电压、电流等信号均为模拟量信号，因此必须将采样所得的模拟量信号经过模数转换成数字量。模数转换的过程实际上是对

数据采集与处理技术试卷讲解

一、绪论 （一）、1、“数据采集”是指什么? 将温度、压力、流量、位移等模拟量经测量转换电路输出电量后再采集转换成数字量后，再由PC 机进行存储、处理、显示或打印的过程。 2、数据采集系统的组成? 由数据输入通道，数据存储与管理，数据处理，数据输出及显示这五个部分组成。 3、数据采集系统性能的好坏的参数? 取决于它的精度和速度。 4、数据采集系统具有的功能是什么? （1）、数据采集，（2）、信号调理，（3）、二次数据计算，（4）、屏幕显示，（5）、数据存储，（6）、打印输出，（7）、人机联系。 5、数据处理系统的分类? 分为预处理和二次处理两种；即为实时（在线）处理和事后（脱机）处理。 6、集散式控制系统的典型的三级结构? 一种是一般的微型计算机数据采集系统，一种是直接数字控制型计算机数据采集系统，还有一种是集散型数据采集系统。 7、控制网络与数据网络的结合的优点? 实现信号的远程传送与异地远程自动控制。 （二）、问答题： 1、数据采集的任务是什么？ 数据采集系统的任务：就是传感器输出信号转换为数字信号，送入工业控制机机处理，得出所需的数据。同时显示、储存或打印，以便实现对某些物理量的监视，还将被生产过程中的PC机控制系统用来控制某些物理量。 2、微型计算机数据采集系统的特点是 （1）、系统结构简单；（2）、微型计算机对环境要求不高；（3）、微型计算机的价格低廉，降低了数据采集系统的成本；（4）、微型计算机数据采集系统可作为集散型数据采集系统的一个基本组成部分；（5）、微型计算机的各种I/O模板及软件齐全，易构成系统，便于使用和维修； 3、简述数据采集系统的基本结构形式，并比较其特点？ （1）、一般微型计算机数据采集与处理系统是由传感器、模拟多路开关、程控放大器、采样/保持器、A/D转换器、计算机及外设等部分组成。 （2）、直接数字控制型数据采集与处理系统（DDC）是既可对生产过程中的各个参数进行巡回检测，还可根据检测结果，按照一定的算法，计算出执行器应该的状态（继电器的通断、阀门的位置、电机的转速等），完成自动控制的任务。系统的I/O通道除了AI和DI外，还有模拟量输出（AO）通道和开关量输出（FDO）通道。 （3）、集散式控制系统也称为分布式控制系统，总体思想是分散控制，集中管理，即用几台计算机分别控制若干个回路，再用监督控制计算机进行集中管理。 （三）、分析题： 1、如图所示，分析集散型数据采集与处理系统的组成原理，系统有那些特点？

数据采集系统

湖南工业大学科技学院 毕业设计（论文）开题报告 （2012届） 教学部：机电信息工程教学部 专业：电子信息工程 学生姓名：肖红杰 班级： 0801 学号 0812140106 指导教师姓名：杨韬仪职称讲师 2011年12 月10 日

题目：基于单片机的数据采集系统的控制器设计 1.结合课题任务情况，查阅文献资料，撰写1500～2000字左右的文献综述。 近年来，数据采集及其应用技术受到人们越来越广泛的关注，数据采集系统在各行各业也迅速的得到应用。如在冶金、化工、医学、和电器性能测试等许多场合需要同时对多通道的模拟信号进行采集、预处理、暂存和向上位机传送、再由上位机进行数据分析和处理，信号波形显示、自动报表生成等处理，这些都需要数据采集系统来完成。但很多数据采集系统存在功能单一、采集通道少、采集速率低、操作复杂、并且对操作环境要求高等问题。人们需要一种应用范围广、性价比高的数据采集系统，基于单片机的数据采集系统具有实现处理功能强大、处理速度快、显示直观，性价比高、应用广泛等特点，可广泛应用于工业控制、仪器、仪表、机电一体化，智能家居等诸多领域。总之，无论在那个应用领域中，数据采集与处理越及时，工作效率就超高，取得的经济效益就越大。 数据采集系统的任务，就是采集传感器输出的模拟信号转换成计算机能识别的信号，并送入计算机，然后将计算得到的数据进行显示或打印，以便实现对某些物理量的监测，其中一些数据还将被生产过程中的计算机控制系统用来控制某些物理量。 数据采集系统的市场需求量大，特别是随着技术的发展，可用数据器为核心构成一个小系统,而目前国内生产的主要是数据采集卡，存在无显示功能、无记忆存储功能等问题，其应用有很大的局限性，所以开发高性能的，具有存储功能的数据采集产品具有很大的市场前景。 随着电子技术的迅速发展，，一些高性能的电子芯片不断推出，为我们进行电子系统设计提供的更多的选择和更多的方便，单片机具有体积小、低功耗、使用方便、处理精度高、性价比高等优点，这些都使得越来越广泛的选用单片机作为数据采集系统的核心处理器。一些高性能的A/D转换芯片的出现也为数据采集系统的设计提供了更多的方便，无论是采集精度还是采样速度都比以前有了较大的提高。其中一些知名的大公司如MAXIM公司、TI公司、ADI公司都有推出性能比效突出的 A/D转换芯片，这些芯片普通具有低功耗、小尺寸的特点，有些芯片还具有多通道的同步转换功能。这些芯片的出现，不仅因为芯片价格便宜，能够降低系统设计的成本，而且可以取代以前繁琐的设计方法，提高系统的集成度。 数据采集器是目前工业控制中应用较多的一类产品，数据采集器的研制已经相当成熟，而且数据采集器的各类不断增多，性能越来越好，功能也越来越强大。 在国外，数据采集器已发展的相当成熟，无论是在工业领域，还是在生活中的应用，比如美国FLUKE公司的262XA系列数据采集器是一种小型、便携、操作简单、使用灵活的数据采集器，它既可单独使用又可和计算机连接使用，它具有多种测量