数据采集范文

数据采集范文第1篇

1地籍测量外业的控制

地籍测量的外业工作主要是对地籍进行权属调查，利用测量仪器对土地进行测量获取大量的数据。在外业工作中，工作量较大，需要测量的要素较多，并且测量获得的数据都具有一定的法律效力，所以对测量工作的要求较高。在进行外业测量工作前，需要对现场有一个大概的了解，然后申报调查勘测方案，作业组实施全方位的作业模式，可以最大程度的控制数据采集的准确性。现阶段，我国的地籍测量在进行数据采集方面主要是利用全解析法，利用外业的数据软件来进行处理。比如说EPSW测绘系统、CASS系统、DRMS系统等，这些软件的数据采集过程基本都是相似的，界址点、地形点、控制点是基本要素，然后将各项要素汇总后绘制出初步的草图，并把采集数据录入到地籍信息管理系统中，编辑数据和绘制地籍图，最终把完整的地籍数据入库。

2地籍测量的数据采集

地籍测量的数据采集是以宗地的关系位置图和编宗地号为基础，突出宗地边长、界址点、关系图的采集与绘制。

2.1数据采集在地籍测量数据采集过程中要对现场宗地的界址点进行设置，同时丈量宗地的边长并填写相应的调查数据表，然后绘制宗地草图。数据采集时要表现的宗地关系的位置，标注好宗地的名称、地号、界址点坐标及顺序号，对权属信息要录入到计算机中分类进行存储，形成宗地的属性文件。

2.2界址点的采集在界址点数据采集时要依据宗地的权属关系进行调查，通过实地的核实找出相应的界址点，并在关系图中标明点号，利用全站义测出界址点的实际坐标值加以记录，同时把采集数据的编号录入到计算机中。

2.3地籍要素地籍要素在数集采集中也是非常重要的，采集中要结合权属调查表中的地物点、线、界址点的数据进行采集，然后根据地物数据转绘到地籍图上，对于绘成地籍图也要进行修测。地籍图中所有的地籍要素要有体现，如居民房屋、楼体、铁路、公路、桥涵、管线等。

3地籍测量采集数据的处理与输出

3.1采集数据的处理采集数据的处理对于以后的地籍管理工作有重要的影响，所以在进行数据处理时应该全面考虑问题。充分地利用相关软件对界址点的坐标、宗地属性以及地物要素等进行转换处理，生成便于后期利用的宗地图以及相关文件。在对分幅图进行处理时，要事先做好数据的预处理工作，注意对绘制质量的控制。对所测量的区域进行统一规划，然后利用解析法对总面积进行推算，根据界址点的坐标算出各个宗地的面积。对采集的数据进行处理，直接关系到地籍管理工作的效率和质量，所以数据处理工作非常关键。

3.2采集数据的输出采集数据的输出应根据实测后的坐标进行解析法的计算，然后对数据进行输出处理，把界址点坐标文件转换成中间文件。对于各街道内的水域、道路、管线等非宗地面积的区域，利用求积仪进行计算，并比较宗地面积与非宗地面积，一般比例应小于1：400，并把比较结果输入到计算机中。面积统计应对各街道宗地面进行汇总，并打印宗地面积的汇总表，然后依据地类代码进行各区域的分类，统计完成全区的分类面积统计。输出后的数据也要进行相应的整理和存储，并建立区域性的地籍数据库。

4地籍测量采集数据的质量控制

在地籍测量的数据采集中，数据的质量尤为关键，其直接关系到成图以及地籍管理的质量，是进行土地管理的重要依据。所以对采集的数据要进行严格的质量控制，为后期工作的顺利进行奠定良好的基础。

4.1做好测量仪器的质量控制在地籍测量工作中，采集数据是最为基本的内容，也是开展后期工作的重要基础，所以要使用先进的测量仪器进行数据的采集。在测量工作开始前，做好充足的准备工作，将测量工作中需要用到的测量仪器准备齐全，做好组装和使用前的检查工作，确保仪器能够正常使用。在进行数据采集的过程中，对测量仪器的使用要严格按照规范的要求执行，对于精密度要求较高的仪器要做好保护工作，避免发生碰撞等危险情况。在数据采集结束后，对测量仪器要进行妥善的保存。

4.2测量技术的质量控制地籍测量是一项对技术要求较为严格的工作，所以要想在数据采集中获取精确的数据结果，就需要采用较为严格的测量技术。随着科学技术的发展，测量技术也逐渐提高，GPS技术、遥感技术以及摄影测量技术都已经广泛的应用于地籍测量中，这些测量技术比较先进，对于数据信息的采集比较精确而全面，并且利用先进的测量软件，能够实现数据信息的自动接受及存储，将内外业工作紧密的结合起来，减少了工作量，有效地提高了工作效率。其中的数字摄影测量技术具有精度高、分辨率高、自动化、作业周期短等特点，耗费的成本较低，并且不会受到季节以及气候的限制，所以具有较强的适用性。先进的测量技术能够获取较为精准而全面的数据信息，是确保数据采集质量的重要保障。

4.3提高数据采集人员的综合素质工作人员是进行数据采集工作的主要执行者，所以数据采集人员的技术水平以及综合素质直接关系到数据采集的质量。为了提高数据采集的精准性和全面性，首先要选择综合素质较高的测量队伍，测量人员要具有专业的技术水平，在测量过程中严格按照规范的流程操作，具有认真端正的工作态度。在测量工作开始之前，对测量人员进行集中培训，讲解测量工作中需要注意的事项，说明数据采集工作的重要性，为提高数据采集质量奠定坚实的基础。

5结束语

地籍测量是国土资源管理工作中的基础内容，也是开展其他工作的首要条件，所以需要严格控制地籍测量的质量。在地籍测量工作中，数据信息的采集尤为关键，因为后续工作的开展都需要建立在数据信息采集之上，所以要做好数据采集的质量控制。在数据采集之前，应该制定科学合理的勘测方案，然后在采集的过程中，严格控制测量仪器，一切程序都要严格按照规范的要求操作，选择适当的测量技术，提高测量人员的技术水平，确保数据采集工作的顺利进行。

数据采集范文第2篇

在信息采集处理的过程中，需要有海量的RFID标签和读写器。读写器自动采集RFID标签的数据信息，这些原始数据信息与真实数据之间存在较大误差，需要经过预处理在交付给应用软件进行分析处理。原始数据的经RFID中间件预处理过滤后，再交给相应的上位机RFID服务器应用管理系统，RFID中间件是连接RFID系统和上位机管理系统的一层软件[2]。传统的RFID中间件一般运行在工控机或PC机上，由于RFID标签需要识别大量的目标对象，数据采集点数目较多，这样，RFID标签在布置上就失去灵活性。若将RFID中间件集成在微型智能计算机系统上，为RFID标签的应用带来便利。

2基于嵌入式平台RFID数据采集终端

基于嵌入式平台RFID采集终端体积小，集成度高，可便携，具有强大的数据实时处理能力，与PC机完全兼容，支持多种数据空间传输标准，并在读写器之间建立统一的应用级接口，可以直接读取读写器上的数据。当存在大量的RFID识别标签时，读写器将会扫描到海量数据信息，RFID采集终端将简化信息的传输流程。同时，运行在RFID数据采集终端的中间件把上位机的管理软件程序从硬件设备接口分拣出来并按照统一的标准进行封装，这样，使上层的应用软件具有统一恒定的数据控制接口。

3嵌入式RFID数据采集终端的硬件设计

读写器获取RFID标签数据后，通过专有的适配器接口，比如串口、CAN口等连接方式，将原始数据交付给嵌入式数据采集终端。流行的嵌入式设备采用模块化架构，功能各异的模块板卡通过插槽嵌入到ARM微处理器芯片核心板上，通过核心板上的总线与CPU及其他模块板卡建立通信。各模块之间相互独立，简化了硬件电路的设计，降低开发周期。在硬件平台设计中，嵌入式微处理器的选择直接制约着嵌入式RFID数据采集终端的性能。为了满足应用的需求，该终端选用基于精简指令集的32位ARM9微处理器。处理终端的硬件平台包括ARM9微处理器，电源复位电路，存储器，串口，以太网接口。ARM9微处理器内置存储器的容量较小，需扩充存储器以满足应用的需求[3]。电源复位电路和存储器的设计是硬件平台设计的关键。

4嵌入式RFID数据采集终端的软件设计

操作系统的开发非常复查而且成本较高，一般不自主设计。选用Lin-ux操作系统作为软件开发环境，并编写硬件接口驱动程序及应用程序。RFID中间件软件采用模块化结构设计，运行在Linux操作系统下。可以分为硬件接口驱动模块，数据处理分析模块，数据统一管理模块。硬件接口驱动模块的指令用于读取读写器上的数据信息。数据处理分析模块对被识物体的数据进行预处理、解析。数据管理控制模块将分析后的数据信息通过无线网络交付给上位机RFID服务器的应用管理系统，负责指令的上传下达，并控制嵌入式RFID数据采集终端的全局工作。

5结束语

本文利用ARM9的片上资源与Linux操作系统组建嵌入式RFID数据采集终端，该终端体积小，集成度高，抗噪性能好。采用统一的硬件标准，使对读卡器数据采集操作流程变得简化。该终端具有强大的数据采集，存储的能力，实时性高。用户可以通过人机友好交互界面对底层读写器进行配置管理。嵌入式RFID数据采集终端开发周期短，成本适中，在工业控制领域已得到广泛的应用。

数据采集范文第3篇

GPRS移动数据传输网络的主要作用就是对无线数据进行传输。在监控对象安装的数据采集点会对数据进行采集，然后经过GSM网络的空中接口模块，同时对数据进行解码处理，然后将其转换为可以在公网传输的格式，最后通过GPRS移动数据传输网络将数据传输至监控中心的服务器。在整个系统中，各个监控点的数据采集模块通过GPRS移动数据传输网络与监控中心相连，数据采集点同意使用STK卡，与此同时，监控中心会对各点进行登记，并在服务器中保存相关资料。各个监控点的数据采集模块中装有数据采集软件，该软件24h在线，对电网中的信息数据进行24h不间断的采集工作。关于信息的传输，使用的是JW0D2系列的GPRS无限透明数据传输终端。该终端基于移动网络，抗干扰能力较强，同时性能较高。此外，该传输终端还提供标准的RS232接口，以便实现与计算机的连接。在传输过程中，速率可以达到172kbps，能满足监控中心与各个监控点的数据采集与处理工作。由于电网数据传输的特殊性较强，因此本系统使用了安全保障，以保证系统运行的稳定性和可靠性。在网络安全方面，经过对信源加密、信道加密、登录防护、接入防护、访问防护等，能有效增强网络安全，加强安全防护。在硬件方面，使用VPN将公网接入到GPRS网中，成本低廉，不用租用专线。此外，使用VPN还可以增强安全性，客户端在链接应用服务器之前，要经过服务器的认证，而且整个数据传输过程均会加密，如此一来，安全性就得到了保障。另外，系统还对用户的SIM卡手机继续鉴别授权，在网络侧对SIM卡号和APN进行绑定处理，只有拥有权限的相关用户才能对专用APN进行访问，没经过授权的SIM卡将无法对APN网络进行访问。

2特点与优势

传输模块的特点主要有：①传输模块采用了工业级的GPRS模块，该模块性能较为稳定，而且其工作温度范围较大。另外，用了嵌入式的CPU作为处理器，功耗低、性能高，还能高速处理协议和大量的数据。②由于该模块的工作方式为multi-tasking，因此实时性较好。③其AT指令的预设简单方便。该模块的通信距离较远，而且具有覆盖面积广的特点，能使终端实时在线，能将无线电无法到达的区域采用GPRS通信的方式进行传输，真正实现了高效传输。此外，该系统还有组网灵活、扩展容易、维护简单、性价比高的特点。

与短消息服务相比，GPRS服务的实施性很强，而且系统不会出现延时的情况，可以对所有数据进行采集。此外，由于GPRS具有双向功能，还可以对采集设备进行反向控制，因此进一步提高了系统的便捷性。本系统的扩展性良好，是大面积覆盖的GPRS网络，所以该系统不存在盲区，而且由于该系统的输出容量较大，数据采集点较多，监控中心要与每一个监控点相连，因此需要系统能满足传输需求。该系统的传输容量较大，能满足突发性数据的传输要求，因此该系统的优点明显。

3结束语

总而言之，随着社会的不断进步和经济的快速发展，社会对用电的稳定性提出了更高的要求，因此供电企业需要加强电网运行的高效性和稳定性，尽量减少停电检修的发生，基于此，本文对GPRS电力漏电流数据采集与监控系统的新技术开发应用进行了分析，旨在减少故障的发生。通过对数据采集点的数据进行检测，在故障发生的初期就将其消灭，减少损失。

数据采集范文第4篇

关键词：数据采集 CompactRIO LabVIEW FPGA RTOS

中图分类号：TP274.2 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）06-0000-00

Abstract： In order to meet the requirements of portable field testing system in this paper， the NI’s CompactRIO 9068 embedded controllers and seven C Series data acquisition modules are used to built a portable multi-channel real-time data acquisition test system. LabVIEW FPGA is used to develop the FPGA module underlying the CompactRIO while implementing the control and management of data acquisition module. The LabVIEW RTOS are used to develop the real-time operating system inside the CompactRIO while implementing the organization， management of acquisition data and communicating with the host. Finally， LabVIEW are used to develop the host software and implement the real-time display and storage of acquisition data. fully meet the needs of portable multifunction field testing.

Keywords： Data Acquisition； CompactRIO； LabVIEW； FPGA； RTOS

随着现代电子技术的不断发展和应用，数据采集测试系统的研制正在朝着多功能，多通道，低功耗的方向发展，便携式数据采集测试系统更是要求达到更高的速度、更小的体积以及更低的成本。国内现在已有不少数据采集和测试系统，但很多系统存在功能单一、采集通道少、采集速率低、操作复杂，并且对测试环境要求较高等问题[1]。传统的便携式数据采集系统，难以满足大部分需求，采样电路的添加使得系统的可靠性和兼容性有所降低[2]。

基于小型化、集成化、原位化、便携化的设计目标，本文利用虚拟仪器LabVIEW图形化语言对NI公司的CompactRIO控制器进行开发，研制出一套运行稳定、精度高、功耗低、数据存储量大的便携式数据采集测试系统。充分利用其丰富的硬件资源，系统能有效的实现实时多通道数据采集，数据流实时存盘，试验数据的分析处理，历史数据查询和波形回显，生成及打印试验报告等功能。

1系统组成及工作原理

便携式数据采集测试系统主要由上位机和下位机两部分构成，上位机主要完成指令的发送和实时数据的接收、处理、显示、储存、回放等任务；然而，下位机的任务是完成各个采集模块的调度，以及数据的采集、预处理和发送，实现多通道多变量的同步，如图1所示。

上位机选用笔记本计算机，预装NI LabVIEW 2014、NI LabVIEW Real-Time、NI LabVIEW FPGA、Xilinx Vivado2013.4和NI RIO 14f1等软件。一方面作为 LabVIEW 软件图形化编程开发平台，另一方面通过以太网接口实现CRIO数据采集系统的配置以及测试数据的读取分析 存储和人机交互。

LabVIEW 2014图形化开发语言，利用计算机强大的图形环境，采用可视化的图形编程语言和平台，完成对上位机的软件开发；LabVIEW Real-Time模块为创建可靠独立的嵌入式系统提供了图形化编程的完整解决方案。LabVIEW Real-Time模块有助开发和调试图形化应用程序，这些程序可下载至嵌入式硬件设备（CompactRIO）并在这些设备上执行；LabVIEW FPGA提供了一个高度集成的开发环境和一个由IP库、高保真仿真器和多个调试功能组成的大型生态系统，大大提高了对FPGA复杂系统的开发效率；Xilinx Vivado2013.4（FPGA Compile Worker）用于多机式、任务转交式、并行式FPGA编译的软件，用于创建现场服务器以轻松管理FPGA编译，完成FPGA.vi的编译并生成比特位文件。

下位机由NI CompactRIO嵌入式控制器和NI C系列I/O模块构成。

2004年，NI推出的CompactRIO提出了可重构的解决方案，将自定义设计的灵活性与快速上市的现成即用产品相结合，重新定义了嵌入式市场。CompactRIO控制器包括一个处理器和可重配置FPGA。该处理器运行的是确定、可靠的NI Linux Real-Time操作系统，可实现网络通信、数据记录、控制和处理等应用； NI C系列I/O模块在设计上属于自我包含（self-contained）的测量模块。模块自身包含信号调理与隔离等所有用于特定测量的电路。

2系统硬件构建

本系统由NI CompactRIO-9068控制器和NI C系列I/O模块构成。其中C系列I/O模块分别选用NI-9213，16通道热电偶输入模块、NI-9217，4通道热电阻PT100模块采集温度；NI-9205，16路差分模拟输入模块采集电压；NI-9375，16路7?s漏极数字输入模块、NI-9425 32路7 ?s漏极数字输入模块采集开关量；NI-9401，8路5 V/TTL高速双向数字I/O模块采集频率，共7块I/O模块。便携式数据采集测试系统实物如图2所示，可见该系统可实现温度、压力、开关量和速度信号等多个通道的同步在线采集测试，其参数见表1。

2.1 控制器：NI CompactRIO-9068

NI cRIO-9068在单个机箱中结合了双核处理器、可重配置FPGA和8个用于C系列I/O模块的插槽。该系统配备一个运行NI Linux Real-Time操作系统和Artix-7 FPGA的667 MHz双核ARM Cortex-A9处理器，非常适合用于高级嵌入式控制和监测应用。CRIO-9068的工作温度范围为-40℃至70℃，配有9V至30 VDC双电源输入，适用于需要坚固耐温控制器的应用。 该设备具有用于嵌入式操作的512MB DDR3内存、用于数据记录的1 GB非易失性内存以及各种连接选项，包括两个千兆以太网端口、一个USB高速端口和三个串行端口。加上高效的图形化开发语言LabVIEW，非常适合用于上位机存储的实时数据采集测试系统的开发。

2.2 温度采集：热电偶NI 9213、热电阻NI 9217

NI 9213是一款针对C系列外盒的高密度热电偶模块，专为高通道数系统设计。在高速模式下，每个通道的采样速率达75 S/s。本系统仅使用了4路，每路通道的最大采样率可增加至100 S/s。

具有4通道、24位分辨率的NI 9217电阻温度探测器（RTD）模拟输入模块。可配置成两种不同的采样率模式。高采样率模式下，每通道采样率可达100 S/s，而高分辨率模式下， 每通道采样率为1.25 S/s，并配有50/60 Hz内置式去噪功能，可提供每通道1 mA的电流激励，精度误差小于1℃。

2.3 模拟量采集：NI 9205

NI 9205具有32路单端或16路差分模拟输入，16位分辨率和250 kS/s的最高采样率。每个通道具有±200 mV、±1 V、±5 V和±10 V可编程的输入范围。为了防止信号瞬变，NI 9205的输入通道和COM之间还具有高达60 V的过压保护。 另外，NI 9205还具有通道-地面-接地双重隔离保护，实现了安全性、抗扰性和高共模电压范围。 它具有1，000 Vrms的瞬时过压保护。

2.4 开关量采集：NI 9375、NI 9425

NI 9375是一款数字I/O混合模块，16条专用数字输入线均可兼容12V和24V的逻辑电平，该模块结合工业逻辑电平和信号，可直接连接至各种工业开关、传感器和其他设备。

NI 9425是一款32通道7?s漏极数字输入C系列模块，每条通道都兼容12 V和24 V电平，并具有通道至地面的1000 Vrms瞬时过压保护。本系统将NI 9375与NI 9425相结合，完成40路开关量采集。

2.5 转速采集：NI9401

NI 9401是一款8通道、100 ns的双向数字输入模块，可根据输入和输出需要，以半字节（4位）为单位灵活配置NI 9401上各条数字线的方向。因此，NI 9401可编程为3种配置：8路数字输入、8路数字输出或4路数字输入和4路数字输出。借助Compact RIO，可使用NI LabVIEW FPGA模块对NI 9401进行编程，以实现自定义高速计数器/定时器、数字通信协议、脉冲生成等。每个通道可兼容5 V/TTL信号，且I/O通道和背板之间具有1000 Vrms的瞬态隔离电压。

3软件开发

本测试系统以CompactRIO的硬件结构体系为基础，CompactRIO系统是一款结合RT（Real-time）和 FPGA技术的工业级数据采集系统，其开发模式有两种：扫描模式与FPGA模式。扫描模式简单方便，只需编写部署在CRIO实时控制器端的RT.vi 程序，就可在程序中直接调用预先开发好的I/O扫描接口，实现数据采集，但是CRIO系统工作在扫描模式下可支持的最大扫描速率仅仅1kHz。在本测试装置中采用的是FPGA接口模式，在该模式下通过LabVIEW Real-Time中的FPGA接口VI来访问I/O模块，FPGA的特定数字化功能支持高达40 MHz的计数器，可为用户提供更多自定义的可能。可以实现数据的高速采集（大于1kHz）、最大的数据吞吐率及访问的灵活性，提高I/O模块的工作性能。

系统的软件开发分为上位机和下位机两部分，FPGA和RT均集成在CompactRIO中，通常称为下位机。基于NI公司的LabVIEW开发平台，整个软件可分成三部分，分别是FPGA.vi、RT.vi和Host.vi。其中，FPGA.vi模块主要实现数据采集功能；RT.vi 模块主要实现数据的读取、预处理和发送；Host.vi模块主要实现人机交互功能，如显示数据、发送命令、管理数据等。

3.1 FPGA主程序

FPGA.vi主程序由上位机LabVIEW FPGA模块开发，用FPGA Compile Worker编译生成比特位文件并通过以太网部署到FPGA机箱中，按照配置的采集速率实现数据采集并将数据送到显示控件或存放在DMA FIFO缓冲区，主要实现数据采集功能。

FPGA的开发为包含初始化、数据采集和结束三部分的一个顺序平铺结构，每部分为一帧。第一帧便是初始化FPGA及各个模块的采样率和I/O的设置，如图3所示。第二帧为各模块独立的while循环，各模块并行采集互不干扰。循环内部读取各模块的I/O节点数据并捆绑写入DMA FIFO缓存或显示控件，如图4所示。其中，除了NI 9205模块采用DMA FIFO与RT端进行数据传输外，其他模块（如NI 9213、NI 9217、NI 9375、NI 9425、NI 9401）均采用读写控件的方式向RT传送数据。另外，本系统中采集转速，所采用的方法是周期测量法，读取每一路脉冲单周期内的FPGA时钟个数，FPGA的40MHz的时钟进一步提高了测试精度，如图4-e所示。

3.2 RT主程序

RT.vi主程序由上位机LabVIEW Real-Time开发并部署到实时控制器中运行，定时读取显示控件的数值或取出DMA FIFO缓冲区中数据，稍作处理后通过以太网总线发送到上位机，主要实现数据的读取、预处理和发送。

RT主程序需要驾驭整个测试系统的核心――CompactRIO控制器，同时保证与上位机Host.vi和FPGA.vi两部分的通讯，完成指令和数据的输送。本文采用模块化编程思想[3]将RT主程序按功能划分为数据采集和网络通信两个模块，上位机通过网络通信模块将指令（如Start、Stop等）送到数据采集模块实现RT的控制及FPGA的调度，如图5-a所示；FPGA.vi采集的数据则通过采集模块将数据送到网络通信模块进而送至上位机，如图5-b所示。

实时控制器与上位PC机之间可以通过不同的方式进行通信，不同的通信方式具有各自的优缺点，常见的通信方式有：网络共享变量、TCP/ IP、网络流/队列等，共享变量传输数据较慢[4]，相对来说，TCP具有非常好的灵活性，而且是标准的协议，可以与别的语言（C语言）进行网络通讯，较仅限NI协议的共享变量更易于开发拓展，故这里采用TCP队列技术，上位机通过TCP/IP协议将控制命令下达至下位机开始采集，将采集到的数据写入队列中，再次利用TCP协议将数据上传。

3.3 Host主程序

本文Host.vi主程序正是由虚拟仪器LabVIEW开发，运行于上位机中，通过以太网发送指令、接收数据，PC机处理数据、显示数据，如图6所示。

4实验及结果

为了验证该测试系统的准确性、稳定性等功能，在实验室现有的条件下，用J型热电偶采集温度可控焊台的温度、用PT100采集室温、用三节7号电池分别作模拟量的三路信号源、用安捷伦DG1002U信号源模拟两路霍尔传感器的脉冲型号，经过多次试验，采集大量的数据，分别用TDMS查看器和Excel打开TDMS文件看到测试结果如图7 所示，5个传感器的数据分别存储在5个通道组中，每个通道组中通道的个数由图7-b可看出。通过分析，完全接近理论值，同时该实验过程操作方便、简洁、画面直观，为研究提供了大量的实验数据。

5结语

本文通过对NI公司的CRIO控制器和若干C系列I/O模块的集成，经过虚拟仪器LabVIEW的开发，研制出一套便携式数据采集测试系统。试验表明，该装置能多线程同时采集并实时显示5种传感器输出的数据，并可实现数据存储、回放及分析等功能。LabVIEW软件的图形化特性使得此测试系统具有友好的交互界面[5]，大大简化了复杂系统的测量，同时，由于CRIO系统结构坚固、灵活便携且易于功能扩展，并具有离线数据采集记录功能，可以根据被测对象的实际情况，安装在适当的位置，最大限度地满足用户现场测试的要求

参考文献

[1] 张枫，孙壮.多通道数据采集测试系统的研究[J].价值工程，2010.（18）：214-215.

[2] 刘苍，王建业，张景伟.基于ARM的便携式数据采集存储系统设计[J].仪表技术与传感器，2013.（8）：89-92.

[3] 李振，李一波.航空发动机地面便携式测试仪开发[D].沈阳航空航天大学，2012.10： 39-40.

[4] 王树东，何明，王焕宇.基于LabVIEW的数据采集和存储系统[J].电气自动化，2015.37（1）：99-101.

数据采集范文第5篇

基于表层化方式的DeepWeb数据采集方法将DeepWeb数据采集问题建模为一个优化问题:已知一个DeepWeb数据库DB,对DB的采集可以表示为寻找一个查询集合Q={q1,q2,...,qn},在给定的约束条件C满足的条件下,查询集合Q从DB获取的DeepWeb数据最多,即查询集合Q对DeepWeb数据库资源的覆盖率达到最大。其中,C表示许向Web数据库提交查询请求的次数。基于表层化方式的DeepWeb数据采集问题的目标就是针对一个给定的DeepWeb数据库,寻找一组查询集合,使用该查询集合能够对DeepWeb数据库资源的覆盖率达到最大。基于表层化的方法的主要思想是通过向DeepWeb数据的查询接口提交查询把数据从Web数据库中挖掘出来。这方法能够充分利用搜索引擎爬虫,将DeepWeb数据的采集转换为SurfaceWeb数据采集的方式,不需要做很大的改变就可以无缝的将DeepWeb数据集成到现有的搜索引擎中。基于表层化方式的DeepWeb数据采集方法的关键是为查询接口生成合适的查询,其目标是为DeepWeb数据的查询接口生成有效的查询实例,构造表单查询,以便将Web数据库中的内容发现出来。一个查询接口可能包含多个输入项,如果每个输入项有100个有效的取值,那么对于一个有3个输入项的查询接口,组合生成的查询数量是1,000,000。因此,在迚行DeepWeb数据采集时,为每个查询接口生成所有可能的查询是不实际的。而且,对于查询接口中的一些文本输入项,其对应的有效的取值进不止100个,如图书查询接口的书名,作者等。基于表层化方法的DeepWeb数据采集的目标是以最小的查询数量达到最大的DeepWeb数据覆盖率。因此,如何为查询接口生成有效的查询是实现DeepWeb数据覆盖率最大化的重要环节。目前,针对这一问题的研究主要有基于词频的方法[11],基于集合覆盖的方法[12,13],基于强化学习(ReinforcementLearning,RL)的方法[14-16],面向领域的方法(HiWE[17]、DeepBot[18,19]),基于属性值图的方法[20],基于查询模板的方法[21],基于本体的方法[22-24]等。通过对查询接口的分析发现,查询接口根据输入项素的个数可分为:简单查询接口(SimpleQueryInterface)和复杂查询接口(ComplexQueryInterface)。简单查询接口包含一个输入项,即为简单的关键字查询接口,使用方式与搜索引擎接口一样;复杂查询接口则包含两个或多个输入项。因此,本文根据查询构造方法支持的接口类型将已有工作分为两类:简单查询接口查询构造方法,复杂查询接口查询构造方法。

1.1简单查询接口查询构造方法简单查询接口只有一个输入项,因此,对简单查询接口迚行查询构造时并不需要考虑表单输入项乊间的关系,只需要为该输入项生成候选查询关键字集合。基于词频的方法[11],基于集合覆盖的方法[12,13],基于强化学习(ReinforcementLearning,RL)的方法[14-16]属于此类的研究。基于词频的方法[11]基于一个假设:在实际数据库或文档集合中的高频词比随机选择的词具有更高的资源覆盖能力,而且高频词作为查询能够获取更多的查询结果。因此,该方法对简单搜索接口所在页面和查询返回的结果迚行抽样,然后在每一轮查询结果中选择高频词构造查询迚行资源采集。但是该方法有个明显的不足:在每次查询时,高频词无法确保获取更多的新页面。为此,Wang等人[12,13]将DeepWeb数据库采集问题建模为集合覆盖问题,利用目标数据库采样方法迚行DeepWeb数据爬取:首先从目标数据库中获取部分样本,引入文档权重和查询权重,基于文档权重和查询权重利用贪心选择策略选择能够覆盖样本数据库的文档重复率低的查询词集合,使用该查询词集合采集目标数据库。该方法将原始数据库的查询选择转换为对样本数据库的查询选择问题。但是该方法无法保证样本数据与目标数据库是同分布的,因此覆盖样本数据库的查询词集合可能不适用于整个目标数据库。为此,Jiang和Wu等人提出了基于强化学习(RL)的DeepWeb数据采集框架[14-16],该方法与以往方法的有很大的不同:乊前的方法大多是基于统计信息选择查询,如词频,文档频率,词频-逆文档频率:而该方法不仅利用统计信息,还利用语言特征(词性、词的长度、语)以及HTML本身的特征(关键词的标签、属性信息、位置信息等)[14]。RL方法许爬虫根据从已执行的查询中获取经验,自动学习查询选择策略,从而为每一轮查询选择收益最大的查询关键词迚行资源采集。该方法充分利用查询关键词的不同特征和爬虫的爬取经验,自动的确定当前最优的查询选择,减少了爬虫的采集负载和大量空结果集的出现。但是该方法学习过程相对复杂,并且仅能应用于GET提交方法的表单,无法应用于POST类型的提交表单。

1.2复杂查询接口查询构造方法不同于简单查询接口,复杂查询接口包含两个或多个输入项,对于表单中的选择输入项(如select,radio,checkbox)其输入值是确定的,但是文本输入项(如text)的值则是无法确定的,文本输入项可能只接受数值类型的输入值(如商品价栺)也可能只接受区间类型的输入值(如日期),而且表单不同的输入项乊间可能存在关联关系。值得注意的是,复杂查询接口并不一定为所有的输入项都准备输入值才能获得查询结果,因此,对复杂查询接口迚行查询构造时,首先需要确定输入项的值域或约束,然后选择迚行查询构造的输入项并为其准备输入值,生成表单查询实例。HiWE[17],DeepBot[18,19],基于属性值图的方法[20],基于查询模板的方法[21],基于本体的方法[22-24]等则属于此类工作。HiWE[17]是一面向特定领域(仸务)的采集方法,该方法需要人工提供领域属性及属性取值集合,并且通过查询接口属性集合与领域属性集合的相似性刞断,自动选择领域相关的查询接口;接着利用人工提供的属性取值填充表单,生成表单查询;然后迚行DeepWeb数据的采集,并根据采集经验利用表单选择输入项素的取值更新属性取值。但是该方法没有考虑自动为文本输入项产生新的查询词,只能依赖人工提供的知识。不同于HiWE,Wu[20]提出一基于属性值图的查询构造方法。该方法将基于查询的DeepWeb数据采集建模为图的遍历问题:定义基于属性值的图模型,将一个结构化的Web数据库看作是一个单一关系的数据表,每个属性值为图中的一个结点,边为两个不同的属性取值在一个数据实例中的共现关系。该工作得出结论认为结构化的数据库属性值图中结点的度分布与幂律分布(powerlaw)相似,并以此为依据采用贪心选择策略选择度大的结点生成表单查询。但是该方法需要将每一次的查询结果更新到已有的属性值图中,然后选择下一个新的待提交的查询词,这方法更新属性值图的代价较高。DeepBot[18,19]是一个基于浏览器内核开发的DeepWeb数据采集的框架,它与HiWE类似,都采用面向特定领域的方式。DeepBot接受一组领域定义集合作为输入,自动识别与该集合相关的表单;然后利用领域定义集合为匹配的表单素赋值,生成表单查询。其中,领域定义集合用于定义采集仸务。该方法通过领域定义与表单乊间的相似度计算自动选择匹配的表单,许表单素和领域定义乊间存在不完全匹配的情况。DeepBot采用浏览器内核解决网页客户端浏览器脚本解析问题,但是该方法完全依赖人工提供的领域定义集合,不能自动产生新的查询词。为此,Madhavan[21]提出了一基于查询模板的DeepWeb数据自动采集方法,该方法自动刞断查询接口中输入素接受的数据类型,选择查询接口中的输入项的一个子集作为约束项构造查询模板。在约束项乊间利用笛卡尔积的形式产生不同的查询请求。约束项的取值有两方式确定:对于选择输入项,则利用查询接口提供的取值集合;对于文本输入项,首先利用表单所在页面的信息构造刜始候选词,然后从查询结果文档中提取额外的关键词更新候选词列表,重复该步骤直到不能提取新的关键词为止或是达到停止条件,最后将这些查询词作为该文本输入项的取值集合。该方法通过表单查询返回结果验证查询模板的有效性,并且采用自底向上的有效模板的增量式算法构造查询模板。虽然该方法能够自动实现DeepWeb数据查询请求的生成,但是对于包含多个输入项的查询接口来说,其对应文本输入项取值集合的确定,查询模板有效性的验证过程复杂,导致DeepWeb数据采集的效率较低。基于本体的查询构造方法[22-24]与上述方法不同,该方法通过本体直接定义查询接口中每个素的类型和取值以及素乊间的依赖关系,将本体作为输入直接生成表单查询。[22]是一针对语义网环境的DeepWeb数据查询方法。[23]是一基于本体的属性自动抽取和查询转换方法,该方法将WordNet作为本体,利用本体在DeepWeb数据中加入语义层实现表单查询的生成。[24]是一基于面向实体DeepWeb数据查询的方法,该方法将Freebase作为本体知识,利用本体和查询日志(querylogs)产生实体查询,用于DeepWeb数据的采集。但是基于本体的方法与HiWE和DeepBot类似都依赖外部的人工指定的输入信息,自适应性差。

2DeepWeb数据采集查询构造方法分析

仸何一查询构造方法的一个非常重要的特征是其自动化程度,这是指在查询构造过程中需要用户完成的工作量。除此乊外,由于DeepWeb数据面向的领域广泛,类型多样,因此,查询构造方法最需要具备扩展性,如:在DeepWeb数据源的类型或领域发生变化时,该方法仍然能够正常工作。本节从支持的查询接口提交方法,查询词提供方式,自动化程度,扩展性角度对比分析目前已有的查询构造方法。表1是目前已有的查询构造方法定性比较的结果,在自动化程度一列,“AUTO”表示完全自动、“SEMI”表示半自动、“NO”表示人工完成。在扩展性方面,划分为三个层次,分别用“好”、“中”、“差”表示使用相关方法或工具的可扩展程度。基于表层化方法的DeepWeb数据采集的目标是以最小的查询数量达到最大的DeepWeb数据覆盖率,因此,构造的表单查询的好坏直接影响目标的实现。虽然已有的查询构造方法能够表明确实可以使大量的DeepWeb数据内容对用户可见,但它也存在一些局限性,如表2所示。从表1可以看出,这些查询构造方法只能处理提交方法是GET类型的DeepWeb数据库,不能应用于使用POST方法的DeepWeb数据库。除此乊外,从表2可以看出,已有的查询构造方法都存在不同程度的局限性。通过对相关工作的分析可以看出,目前,缺少一能够同时处理GET和POST提交方法,具备自动,可扩展应用到不同领域的表单查询构造方法。因此,DeepWeb数据采集的查询构造方法仍然需要做迚一步的研究。表层化的方法通过向DeepWeb数据的查询接口提交查询把数据从DeepWeb数据库中挖掘出来,得到的DeepWeb数据可以用于构造以数据分析和挖掘为目的的各应用或是数据集成应用。利用该方法迚行DeepWeb数据采集有以下优点:(1)该方法能够无缝的集成搜索引擎爬虫,不需要对搜索引擎爬虫做改动就可以实现DeepWeb数据的采集;(2)基于表层化方法的DeepWeb数据采集系统可以将对应的DeepWeb数据库的数据保存到本地,这样可以根据需求对得到的DeepWeb数据迚行预处理,如:连接来自不同DeepWeb数据库的数据,初除重复内容等;可以为DeepWeb数据预先创建索引,以便快速响应用户查询请求;(4)该方法可以使从DeepWeb数据库得到的内容和从SurfaceWeb得到的内容以相同方式采集。虽然基于表层化处理方式的DeepWeb数据采集方法确实可以使大量的DeepWeb数据内容对搜索引擎用户可见,但它也存在严重的局限性。(1)有很大一部分DeepWeb数据库的内容无法通过现有的DeepWeb数据采集技术爬取到,原因在于,目前的表层化处理方法只能处理查询接口的提交方法是GET类型的DeepWeb数据库,不能应用于使用POST方法的DeepWeb数据库;(2)该方法对保持采集的DeepWeb数据库的数据的时新性(datafreshness)非常困难,因为DeepWeb数据库的内容是动态,多变的,搜索引擎爬虫可能无法跟上快速变化的DeepWeb数据。表层化的方法面临的最大的挑战是如何为DeepWeb数据库的查询接口选择合适的查询,这涉及到两个主要问题:第一,需要为查询接口中的各表单输入项找出合适的输入值,对于表单中的选择输入项(如下拉、单选、多选等),它们的输入值是已知的,可以直接利用查询接口中提供的取值即可,但是对于表单中的文本输入项,则需要为其预测合适的输入值;第二,必须控制向查询接口提交查询请求的数量,以免对DeepWeb数据库的提供商(DeepWeb数据所在站点)带来不合理的负载。通过对表层化方式的DeepWeb数据采集方法分析,我们发现现有的表层化方法在解决DeepWeb数据采集的难题时,也存在不同程度的局限性,这导致现有的DeepWeb数据采集方法难满足大数据的规模性,多样性和高速性的特点,因此如何克服现有DeepWeb数据采集方法的局限性,在现有方法的基础上做出迚一步改迚是未来需要研究的问题。

3研究展望

随着大数据时代的到来,Web2.0技术的发展,Web数据的“深化”速度加快,DeepWeb数据在Web中的增长速度非常快,研究如何有效获取DeepWeb数据库的内容,使这些高质量的资源能够服务于用户已成为一个非常迫切的问题。近年来,人们对DeepWeb数据采集做了很多的研究工作,为此本文对这些工作按照DeepWeb数据的采集方式迚行了分类和分析总结。通过对相关工作的分析发现,关于DeepWeb数据的采集方法主要是基于表层化的方式实现的,这些方法都存在各自的优点,但同时也存在一些缺陷。为此,在未来针对DeepWeb数据采集方法的研究上可以从现有工作相结合的角度出发,设计一整合的新的DeepWeb数据采集方法。通过对基于表层化方式的DeepWeb数据采集方法的分析可以得出,针对DeepWeb数据库的查询自动生成方面仍然存在很多问题。为了能够使用互联网中的DeepWeb数据更好的服务于用户,使得对DeepWeb数据的使用可以和SurfaceWeb数据一样,则需要一方式能够将所有的DeepWeb数据暴露出来。通过对表单查询构造工作的分析,目前,已有的查询构造方法只能处理表单提交方法是GET类型的DeepWeb数据库,无法处理POST类型的DeepWeb数据库。原因在于:查询构造是为查询接口生成不同的URL,用于向DeepWeb数据库发送请求,而在POST类型的查询接口中,所有的表单查询提交使用相同的URL并将用户查询嵌入在HTTP请求中,而不像GET方法中将用户查询包含在URL中。然而,当前很多DeepWeb数据库提供的数据资源都是使用POST类型的提交方法,如房地产、教育、航班信息等。而且,已有的查询构造工作存在不同程度的局限性,无法保证生成的查询对DeepWeb数据库的覆盖率。因此,如何对不同类型的DeepWeb数据库利用人工智能的手段,例如领域模板,半监督/无监督的学习方法实现有效的查询接口的查询构造,保证DeepWeb数据库的覆盖率是未来值得更深入研究的问题。综上所述,大数据在使得DeepWeb数据快速增长的同时,也使得DeepWeb数据采集的技术朝着更加智能和更加动态的方向发展,其中DeepWeb数据采集的查询自动生成问题也是本人未来重点研究的方向。5结束语在互联网中,与SurfaceWeb数据相比,DeepWeb数据具有数据量更大,内容覆盖面更广,结构化更好等优点,这使得DeepWeb数据对大数据时代的数据分析和挖掘类的应用更为重要,对DeepWeb数据的采集越来越成为大数据时代知识库构造研究领域关注的问题。目前,人们已经对DeepWeb数据的采集做了很多工作,本文对近年来在DeepWeb领域的主要研究工作迚行了分析和总结,介绍了目前DeepWeb数据采集主要方法的研究现状,并在分析的同时指出仍然存在的问题。然而,我们坚信这些问题,会随着DeepWeb研究的深入而得到更好的解决。

数据采集范文第6篇

在生态文明建设过程中，对地理国情的普查工作是一项重要的内容，为了进一步推进新时期的国情调查工作，必须加强地理国情的普查工作。本文结合笔者的工作经验，针对福建地区地理现状，重点研究了地理国情普查过程中的数据采集。

【关键词】

地理国情；数据采集；研究

地理国情普查是基本国情的重要组成部分，其重要任务是掌握地表自然、生态和人类活动情况。为了能给经济发展的规划和布局提供信息，需要科学地开展地理国情普查，需要采用先进的科学技术和地理国情数据库，对地理信息进行全面的检查，进而推动地理信息测绘事业的转型，在地理国情普查工作中，必须重视数据的采集要求。

1福建地区地理环境介绍

福建省位于我国东南沿海，地处东经115°50′~120°40′，北纬23°33′~28°19′。平面形状类似长方形，南北最大间距530km，东西最大间距480km，东北邻浙江省，西北接江西省，西南连广东省，东临东海，东南隔台湾海峡与台湾省相望。福建省自然地理环境的特征可以概括为：峰岭耸峙、丘陵连绵；海岸曲折、良港众多；季风显著、台风频繁；水系发达、水力丰富。总体上来看，福建地区山地丘陵面积大，武夷山和戴云山两大山脉与海岸线平行，呈东北-西南走向，整体地势西北高、东南低，横剖面呈马鞍状分布，海岸曲折，多岛屿港湾。另外人多地少，耕地不足，滨海平原地区有利于种植业的发展，针对山地地区，需要开展综合利用，发展立体农业，在山区开发水能资源，在沿海地带发展海洋事业，例如运输业和渔业。

2地理国情和地理国情普查

地理国情是国情的重要组成部分，而国情是指一个国家的经济发展状况、自然地理环境、文化特征和国际关系等，是一个国家在某个时期发展状况的直接表现，是国家在经济、文化、政治发展过程中必须遵循的客观条件，也是国家完善发展规划的重要依据[1]。地理国情是地表自然环境和人文地理要素的综合，反映多种地理要素的空间分布和相互关系。地理国情具有空间可视化的特点，可以用地理特点来描述国家的面积，也就是将地理空间进行形象地表述。例如人口数据、地理空间布局、经济数据等。地理国情主要包括三方面的信息，即感知信息、统计信息和分析信息。其中感知信息是直接反应在地图和GIS上的重要地理信息，统计信息是通过统计分析得出的数据，是以感知信息为基础的，分析信息是通过对地理信息的监测，揭示出的重要的地理变化趋势。

根据国务院决定，在2013~2015年间全面开展地理国情普查工作，以满足经济建设和生态文明建设的需求，对我国的地理国情现状进行充分的认识。地理国情普查是获取地理国情信息的主要方法，是一项重大的基本国策，也是对人类活动全面掌握的重要工作。新中国成立以来，在经济条件和技术手段的制约下，我国并没有对自然地理要素进行全面的普查。近年来，随着经济建设的发展，人们的生活水平逐步提高，地理国情普查工作变得极为迫切，同时该项工作也具备了良好的经济条件和技术条件。在地理国情普查工作中，数据的采集要求极为重要，下文针对福建地区不同地表覆盖分类和地理要LDLOWCARBONWORLD2016/2素，展开了数据采集要求的分析。

3不同地表的数据采集要求

3.1耕地耕地和库塘连片区域内的田埂、小路和林带等地区，如果宽度低于5个像素，或者连片并没有达到实地400m2的，可以归并到相邻的耕地和库塘中[2]。坑塘的水深于水田，主要用于山产养殖或者农业灌溉，因此必须保证坑塘中的水量充足。水生和旱生农作物的耕地在2年内轮种的可以视为水田。在普查时点年份2年内，如果水生和旱生农作物轮种，可将这种土地归为水田。

3.2林地针对人工树林或草场，如果从影像上无法判断是否为园地或人工草地，优先归入林地或天然草地。如果单排行树位于道路或河渠周围，树冠不明显或者没有形成片区的可以归入相邻地类。针对大片耕地中零星或未成片的树木，按照就近原则归入相邻地类。

3.3草地从影像上分析，天然草地的图斑要远大于耕地，稀疏灌丛以低矮灌木为主，分布不均匀，如果难以判定归属，通常归入地覆盖度草地。

3.4房屋建筑区房屋建筑区的归类需要以层高和密度为依据，最小分类单元不得跨路网或河渠等明显的分界线，但路网不包含房屋建筑区的内部道路。

3.5道路除铁路外，所有的道路覆盖分类归入路面。高架铁路或者高架路按照铁路和路面的要求划分，当桥梁穿越河流或者峡谷时，需要按照桥梁下真实的地表进行分类，车行道两侧的人行道归入路面。如果居民区的道路难以获得真实的地表，可以按照林地归类，出露的部分归为路面，如果无法满足最小图斑的要求，可以与相邻类型合并。为了避免水土流失而建造的防护工程，可以归入硬化地表。

3.6人工堆掘地如果房屋建筑、道路或者其它构筑物已完成建设但未投入使用，不存在建筑施工迹象时可以归入房屋建筑、道路等。长期堆放的看、各种矿物、弃渣等归入堆放物一类中，针对短期或临时堆放的可以归入硬化地表类。3.7荒漠和地表荒漠和地表不包括人工堆掘、碾压形成的地表，只包含自然的地表。河流和湖泊等水面的泥滩均可视作地表，针对废弃的沙土和长期自然的归入地表。

4地理国情要素数据采集要求

4.1地理单元县级和县级以上等级的行政区划，可以直接从要素数据库中获得。如果河流结构线与数据库中获取的界限不同，需要在元数据中对沿用的界限进行说明，不需要协调处理。行政村采集定位点时，一般将定位点设置在村委会所在位置，如果定位点不能确定，可将其设置在主要居民点。针对地质公园、旅游区等不同类型的地理单元，可以允许在空间范围上存在一定的重叠关系，对独立采集信息不会造成影响[3]。

4.2道路道路数据的采集过程中，按照实体形式进行采集，但必须标明道路的类别和位置，保证道路的结构特征和通行状况可以真实反映出来，同时考虑道路的分布密度和其它要素的关系。针对城市道路、铁路等，需要保证使用的参考数据在地形要素中有相应的实体，保证叠加到影像上之后不会出现明显的差异，否则需要重新采集。在采集道路要素的过程中，只采集已建成的道路，用线表示出桥梁、道路等连同的部分，将其作为道路的一部分进行表达。道路要素需要采集中心线在立交桥位置形成的节点，不需要采集立交桥和匝道。当隧道采集呈现后，直接连同两端入口，存在矛盾时必须做出相应的处理。为了保证国道、省道的连通，需要对重复的路段进行处理，存储路段的几何信息，道路编号优先填写高等级道路编号。以路面宽度为基准，开始进行道路分段，如果单行线的宽度超过3.5m，双行线的宽度超过7m时需要进行拓扑打断，以道路主要路段的技术等级为标准，完善道路铺设材料的属性。可以依据正射影像数据量获得快速路或者街道的路宽。如果道路中央的隔离带或绿化带较宽，如果宽度超过10m可以按照两条路采集，如果宽度不足10m，将其计入道路宽度。值得注意的是，城市道路要素宽度属性将人行道宽度排除在外。车道数需要以实际规定的机动车道数进行填写，将应急车道和非机动车道排除在外。正确处理公路和城市道路之间的拓扑关系，将其划分在不同的数据层中，铁路只需要采集正线即可，不采集站线和支线[4]。

4.3水系在采集范围方面，河流的范围需要以河道范围为原则，划分为有堤防的河道和无堤防的河道，其中有堤防的河道包括堤防之间的水域、沙洲等，无堤防的河道包括高水位岸线，因此河流信息采集的重要依据是堤防和高水界。在采集指标方面，针对宽度大于20m的采集渠岸线构面，需要同时采集结构线，小于20m的需要采集中心线，需要完善要素属性。如果河流的实地宽度大于20m，需要采集河道范围的线构面，需要采集结构线。针对5000m2以上的湖泊和水库，需要采集岸线构面并赋予要素属性，针对海域位置需要采集海岸线和外廓线构面。提取水系的结构线时，如果使用1：10000或者1：50000对应的实体数据，当叠加到影像上没有明显差异时，可以直接使用数据，否则重新采集。

5结束语

地理国情普查工作的开展过程中，需要重视数据采集的要求，为了保证地理国情普查的准确性，必须严格按照行业标准进行数据采集。本文在分析福建地区具体地理环境的基础上，总结了地理国情数据采集的要求，以期推进国情调查工作。

参考文献

[1]邱冬冬.地理国情普查数据采集及处理[J].建筑工程技术与设计，2014，56（22）：97.

[2]张瑞.江苏地理国情普查数据采集及常见质量问题处理[J].测绘与空间地理信息，2015，12（5）：163~165.

[3]张雪平.地理国情普查中基础测绘工作的探讨[J].低碳世界，2015，22（6）：112~113.

[4]刘利凯，袁宗福.浅谈地理国情普查数据采集[J].测绘与空间地理信息，2014，18（12）：201.

数据采集范文第7篇

【关键词】Arduino；采集器；功耗

物联网采集器可以采集多种与环境相关数据，使我们能更好的感知环境。现存的采集器大多是为特定环境而设计，这使得在不同环境中无法通用；并且由于开发平台的限制，其功耗和成本也比较高。因此本文主要借助Arduino开发平台，研究设计一个能灵活调整的，低成本低功耗的新型物联网环境数据采集器。在设计中，充分考虑功耗和成本，实现采集器自动化和智能化，使物联网技术能更好的服务人们的生活。

1系统硬件设计

1.1系统总体设计

系统以AruidnoUNOR3为核心，使用DHT22传感器采集温湿度，BH1750传感器采集光照强度，BMP180传感器采集大气压强，DS3231获取时间信息，MQ-2传感器采集烟雾浓度，以及雨量和土壤湿度传感器采集相关信息，并使用两个继电器作为控制传感器电源开关，以达到节能的目的。设计框架如图1所示。

1.2传感器

1.2.1温湿度传感器DHT22DHT22数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。DHT22的供电电压为3-5.5V，温度采集范围为零下40摄氏度到80摄氏度，精度为0.1摄氏度；湿度采集范围为5%到95%，精度为0.1%。1.2.2大气压强传感器BMP180BMP180是一款设计在IIC总线上的大气压强传感器，它是由一个压阻传感器，数字模拟转换器，EEPROM和串行IIC接口组成。BMP180提供的压力和温度补偿的值。BMP180具备不同的采集模式（超低功率，标准型，高，超高），可根据需求选择。1.2.3光照强度传感器BH1750光照强度模块：BH1750是一款设计在IIC总线上的光线强度传感器，它可以探测的光线强度范围为1lx-65535lx。对光源不敏感，适合收集各种光线数据。BH1750采集速度快，灵敏度较高，适合使用。1.2.4时钟模块DS3231DS3231是低成本、高精度的实时时钟。该器件包含电池输入端，断开主电源时仍可保持精确的计时。具有自动调整月末日期以及闰年补齐功能，提供两个可设置的日历闹钟和一个可设置的方波输出。1.2.5烟雾传感器MQ-2MQ-2烟雾探测传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。当传感器所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。1.2.6雨量模块和土壤湿度模块雨量模块可用于天气状况的监测，同时对雨量大小有一个大致的判断，感应板有水滴滴上时传感器感应。土壤湿度模块用于探测土壤的湿度。

1.3硬件连接

系统使用两个继电器控制传感器的电源，继电器1控制温湿度传感器，大气压强传感器，光照强度传感器，时间传感器的电源，另一个继电器2控制烟雾传感器，雨量传感器，土壤湿度传感器的电源，具体连接如图2。

2系统软件设计

2.1系统主程序

系统主程序分为初始化和运行采集两部分，其中初始化判断哪些传感器连入了系统，运行采集完成采集器采集数据以及整理数据的功能。2.1.1初始化采集器可以根据不同的环境而灵活的调整传感器，所以需要对传感器进行初始化，得出有哪些传感器与采集器连接，从而调整传感器的采集程序。判断连接的传感器的方法：首先为各个传感器设置好接口，采集器在通电之后对每个接口进行一次读数，根据得到的数值进行判断该接口是否正确的连接了相应的传感器，并因此设定标志位。2.1.2采集运行采集器十分钟进行一次数据采集，使用一个二维数组存储采集到的数据。由于内存有限，因此最多可存储12组数据，超过12组则覆盖最初数据。采集过程由各个传感器轮流采集，采集完毕后将数据整合。采集过程为：首先打开内部计时器，计时器到9分钟时发送时钟中断，打开两个继电器，继续计时，1分钟后进行数据采集，采集前需根据初始化得到的数组判断传感器是否连接，连接则进行数据采集，并将采集到的数据存储到数组的相应位置，所有传感器采集完成后，关闭继电器，打开计时器，重复以上步骤。

2.2传感器采集

2.2.1温湿度传感器DHT22首先由主机向传感器输出低电平大于18ms，传感器检测到主机信号后，等待主机开始信号结束，主机结束开始信号并延时等待20-40um，传感器会发送80um的低电平信号和80um的高电平信号，之后传感器开始发送40位的数据，如果高电平信号时间大于50us，为1，否则为0。数据格式为：16bit湿度数据+16bit温度数据+8bit校验数据，数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度高位数据+8bit湿度低位数据+8bi温度高位数据+8bit温度低位数据”所得结果的末8位。2.2.2大气压强传感器BMP180可使用提供的库文件，采集过程如下：1初始化传感器，根据返回值判断是否成功，失败则返回，2启动温度采集，读取返回值，失败则返回，3等待步骤2读取到的时间，4读取采集到的温度，5启动大气压强采集，并给定采集精度，读取返回值，6等待步骤5读取到的时间7，读取采集到的大气压强。2.2.3光照强度传感器BH1750采集过程为首先打开总线发送地址，发送采集精度，延迟等待，读取传感器发送回的数据，计算出最终结果。传感器会发送两字节（byte）的数据，将这两字节的数据换算成十进制并除以1.2即为最终结果。2.2.4时钟模块DS3231时钟模块读取时间的过程为：首先打开总线，发送要读取的地址，其中地址为秒0x00分0x01小时0x02日0x04月0x05年0x06，之后读取传感器发送的1字节(byte)数据，该数据为bcd码，将其转化成十进制即可。2.2.5烟雾模块，雨量模块，土壤湿度模块这些模块接入开发板的模拟读取口，直接读取数据即可，根据读取到的数值进行判断。

2.3数据上传

采集到的数据使用数组进行存放，可通过串口发送给上位机提取输出。数据传输使用Arduino的串口（0：RX，1：TX）发送，可选用多种途径，例如蓝牙或zigbee模块等等。

3结果

根据以上设计方案，实现了采集器的采集功能，下图分别为传感器全部连接采集器时，以及仅保留光照强度传感器，温湿度传感器以及土壤湿度传感器时采集到的数据（通过pc串口监视器读取）。图如3所示。可见，系统可完成自动判断哪些传感器连入，实现了采集器的灵活性。同时系统使用了继电器控制传感器的电源，降低了能耗，整体达到了预期的功能。

数据采集范文第8篇

NI-PCI6221是一款低价位多功能M系列数据采集板卡,具有单端16路/差分8路模拟输入,分辨率高达16bit,采样速率为250KS/s,输入最小电压范围为±200mV,最大电压范围为±10V,板上自带4095字节内存.

2系统软件设计

2.1系统功能设计软件设计是整个系统设计的核心,软件设计部分采用层次化和模块化思想,将整个系统划分分若干模块,模块化的程序结构不但使整个系统清晰明了,而且方便进行程序维护.基于LabVIEW的数据采集系统软件结构如图2所示.该系统软件部分包含了系统启动、用户登录、系统菜单、数据采集、数据处理、数据回放6个功能模块.

2.2系统界面设计本文针对6个功能模块分别开发了相应的界面.

2.2.1系统启动界面系统启动界面如图3所示.它包含了简单个人信息,绿色横条是系统启动条,显示启动进度,系统100%加载成功后,单击进入登录界面按钮可以跳转到用户登录界面,单击退出启动界面按钮则直接退出系统.

2.2.2用户登录界面用户登录界面如图4所示.它要求输入用户名和密码,功能是进行身份认证,认证通过后显示登录成功,一旦登录成功会自动进入到系统菜单界面,如果不能通过认证,只能通过退出按钮来退出系统.

2.2.3系统菜单界面系统菜单界面如图5所示.它由一列按钮构成,菜单程序运行后按钮被激活,分别单击数据采集、数据处理、数据回放按钮可跳转到对应界面,单击退出按钮返回到菜单按钮被激活前状态.

2.2.4数据采集界面数据采集界面如图6所示.它模拟实现了两路信号的采集,一路是电压信号,一路是温度信号.信号选择开关用于进行信号选择,通过信号选择开关既可以采集单路信号数据,也可以同时采集双路信号数据.针对温度信号设计了温度表盘,可精确显示温度值,另外还设定了温度下限和上限值,将温度限定在一个范围内,一旦超出这个范围,报警指示灯就会亮起来.数据采集界面包含了一些基本参数设置,此外还有返回和暂停两个按钮,单击暂停按钮,系统暂停连续采集数据,暂停中状态表现为数据信息停留在某一刻,单击返回按钮,可返回至系统菜单界面.李琳芳等院基于LabVIEW的数据采集与处理系统设计

2.2.5数据处理界面数据处理界面如图7所示.它包含了电压和温度两路信号,对电压信号分别进行了滤波、频谱分析、峰值压缩,对温度信号进行了均值压缩.此外还有温度表盘、一列选择开关、系统参数配置信息、暂停和返回按钮.滤波处理是信号处理中常用的一种手段,对于滤波处理,观察图7,可发现滤波后的电压信号清晰平滑,便于观察.频谱分析主要是求出信号的频域描述,有助于更全面地认知信号信息,进行信号特征提取.根据奈奎斯特准则,信号带宽小于采样频率的1/2,便能防止出现频谱混叠现象,恢复出原始信号,本文设置采样频率为1000Hz.观察图7发现电压幅度谱主要集中在0~50Hz,这是因为在实际工程中,为了恢复出高保真信号,要求信号带宽小于采样频率的1/10,加之软件仿真环境理想,因此信号幅度谱主要处于50Hz频段内.压缩采样是利用算法在保留信号信息的同时进行压缩处理,压缩处理可缩减数据体积,有利于传输.本文对电压信号进行了峰值压缩,对温度信号进行了均值压缩,设置压缩因子均为10,即对于电压信号,每10个采样值中标记出最大值,对于温度信号,每10个采样值中标记出平均值.电压信号峰值压缩后方便获取峰值信息,温度信号均值压缩后方便获取平均温度.

2.2.6数据回放界面数据回放界面如图8所示.可以读取之前存储的数据,实现数据再现.通过文件路径找到之前数据所在位置,并通过选择开关按钮选择回放的信号,接着运行系统回放程序,便可观察回放的数据.数据回放界面包含了电压和温度两路信号的回放,回放的数据结果以波形和表格数值两种形式呈现.观察图8发现在电压和温度波形始端有段空白区域,这是由于之前存储的文件中包含一些非数值的说明信息,是不能够被读取的.

3小结

虚拟仪器技术是计算机测控领域的前沿技术,本文参阅大量LabVIEW实例,以LabVIEW为平台,进行了虚拟仪器开发.系统硬件部分以NI-PCI6221采集卡作为仿真设备,软件部分借助LabVIEW编写程序模块,模拟实现了两路信号的采集、处理、存储和回放功能.整个设计流畅合理,系统的实现为工程应用实践提供了参考价值和技术指导.

数据采集范文第9篇

[关键词] PCI 数据采集 FPGA

一、引言

随着信息技术的发展,基于微处理器的数字信号处理在测控、通讯、雷达等各个领域得到广泛的应用。数据的采集成为重要的一个环节。对于各种各样的数据采集系统,利用PCI总线实现的数据采集卡有许多其他总线(如ISA)所没有的优点,如高速、热插拔、自动配置等。数据采集的控制部分由近年来发展迅速的可编程逻辑器件FPGA来设计,其时钟频率高,内部延时小,全部控制逻辑由硬件完成,速度快、效率高。

二、硬件设计

论文设计的数据采集卡是基于PCI总线,采用ALTERA公司的EP1C6Q240实现PCI协议和对整个采集过程的控制。其硬件设计如图1所示

本设计利用可编程逻辑器件FPGA的强大编程功能来实现PCI接口协议和数据采集控制器,同时利用EP1C6Q240中的双口RAM实现数据的暂存,可以有效简化电路设计。该电路板上电路还包括一些信号条理电路,其主要功能是对输入的模拟信号进行放大、滤波、隔离、衰减、多路复用等一系列处理,使调理以后的信号满足AD的采样数据采集控制器要求。

1.FPGA器件

系统所选用的EP1C6Q240这种Cyclone系列的FPGA器件具有以下优点:

(1)采用240个引脚的FPQF封装形式,能提供185个IO用户引脚和5 980个逻辑单元。具有20个4 608位的RAM存储区,最高可支持200MHz的数据传输。每个存储区均包括单口或双口RAM、ROM、FIFO等各类存储器件,并支持8位、16位、32位、36位等数据存储类型。

(2)片上的锁相环电路可以提供输入时钟的1分～32分频或倍频。

(3)可使用Altera的Nios软核和丰富的IP库,快速实现完整的可编程(SOPC)。

(4)多功能的IO结构支持差分和单端输入,并与3.3V、32位、66MHz的PCI局部总线兼容。

2.A/D转换电路

ADS5220是TI产品线中的一款新型?高精度?宽动态范围?流水线型ADC・它具有12位有效分辨率,工作电压范围及逻辑电平为3.3V,与PCI接口相兼容?该器件内部含有参考电压,可最大限度的减少器件。由于采用了流水线结构,采集速度有很大提高,采集速度最高可达40MSPS。

三、FPGA实现的功能

本设计中FPGA实现五方面的功能:

一是FPGA逻辑运算模块。用来接收其他各部分的数据,并按照程序中设定的方案对所收到的数据进行相应的分析和处理。包括:对从MCU接收来的数据指令进行分析,并按其指令要求进行相应操作;接收A/D采样来的数据,对数据进行各种处理,如求其有效值等;接收来自数字量的各种信息数据,按设定的模式对其进行判断处理,并负责按接收的CPU指令输出相应的数字量。

二是PCI内核模块,是系统设计的核心部分,它建立与上位机通信,以及与其他控制模块的数据交换。

三是用于数据暂存的双口RAM,当写入控制信号到达时,根据当前写入地址控制字向相应单元写入数据输入总线上的内容,并在读出控制信号到达时,根据读出地址控制字从相应单元读出内容,送到数据输出总线。

四是双口RAM控制模块,当启动写入地址控制信号到达时,把当前的写入地址加1,加满之后清零并重新开始,同时,当启动读出地址控制信号到达时,对当前读出地址加1,加满之后清零并重新开始。

五是A/D控制单元。主要负责控制外部A/D芯片和多路开关的选通时序,以及实现对A/D采样过程的合理控制。因为,在FPGA芯片内部,不像在MCU内部那样有丰富的外设控制资源供用户使用,要用FPGA来控制A/D采样过程的动作,必须用软件来模拟实现各种A/D控制资源。利用这些自设定的A/D控制管理资源,配以合理的软件控制时序,才能保证采样过程的顺利进行。

六是数字量监测控制单元。负责所有要监视和控制的数字量的状态数据的采集和控制命令的输出。这一部分也需要用软件来模拟实现各种对数字量的管理控制,只有配备较完备的外设控制管理单元,整个数字量的管理控制才能正确地进行。

四、基于FPGA的PCI内核设计

在PCI内核的设计中,核心设计有时序控制和配置空间两部分。时序控制保证了板卡能按正常的PCI时序工作,配置空间部分保证了板卡的即插即用功能。

1.PCI接口配置空间

当计算机第一个上电时,配置软件必须扫描在系统中的不同总线(PCI和其他),确定什么设备存在和他们有什么配置要求。这个过程常常指的是:扫描总线、激活总线、检查总线、发现过程、总线枚举。

执行PCI总线扫描的程序常称为PCI总线枚举。而为了实现这一过程,就必须提供256字节的配置空间结构,并实现PCI规范定义的一组寄存器。PCI总线标准规定的配置空间总长度为256个字节,配置信息按一定的顺序和大小依次存放。前64个字节配置空间称为头标区,是任何PCI兼容设备都应实现的空间。头标区的功能主要是用于识别设备,定义主机访问PCI板卡的方式(是I/O访问还是MEM访问、中断号等)。其余的192个字节空间称为本地配置空间 因卡而异,主要定义卡上局部总线的特性、本地空间基地址及范围等。因PCI规范的通用性,所以每一块PCI总线扩展板卡都只是实现配置空间的一个子集。一般的PCI配置空间的结构如表1所示:

2.PCI接口状态机

在时序控制程序中采用状态机模型来实现不同时序的转换。各种命令、数据交换、控制均在状态机的管理下进行工作。PCI总线上的信号是并行工作的,因此,对应每个状态必须明确其执行的任务。这些任务要用VHDL的进程语句来描述所发生的事件。本设计中的状态机共使用了8种状态如图2所示。

本系统接到复位信号后对系统进行复位,然后转入空闲状态(此状态DEVSEL#、TRDY#和STOP#以及其他输出信号为高阻态)。

在IDLE状态下当检测到FRAME变低、IDSEFL为高,且PCI_CBE上命令是config_read或config_write时,状态转移到CONFIG_WAIT;如果FRAME变低、且PCI_CBE上命令是IO_read或IO_write或memory_read或memory_write时,状态转移到RDWR_WAIT,否则继续IDLE状态。

在CONFIG状态下,如果检测到IRDY为0,表示主机要求完成当前操作,状态转移到BACKOFF;否则继续CONFIG状态,直到IRDY为0为止。

在READ_WAIT状态下,如果检测到用户端需要ABORT,则下一状态转到ABORT状态。如果用户端需要STOP当前传输或者FRAME变为高电平,则下一状态转移到LAST_RDWR状态;如果FRAME还保持为低,则转到RDWR状态。

在RDWR状态下如果检测到用户端需要ABORT,则下一状态转到ABORT状态;如果用户端需要STOP当前传输.则下一状态转移到LAST_RDWR状态;如果FRAME还保持为低,则转保持RDWR状态;如果FRAME还变为高电平,则转到BACKOFF状态。

五、结论

本文介绍了用PCI和FPGA结合实现的高速数据采集卡,利用了PCI总线高速的传输特性,同时配合以FPGA强大的编程控制功能,简化了硬件设计。本系统用VHDL语言来描述。VHDL语言是一种结构化语言,易于编程和修改,开发周期短。整个设计简化了器件,实验中数据传输效果较好,完全符合PCI总线的要求,实现了灵活的接口控制。

参考文献:

[1]李贵山 戚德虎:PCI局部总线开发者指南[M].西安:西安电子科技大学出版,1997

[2]徐海军 叶卫东:FPGA在高性能数据采集系统中的应用[J].计测技术,2005,1(25):4043

[3]褚振勇 翁木云:FPGA设计及应用[M]. 西安: 西安电子科技大学出版社, 2002

数据采集范文第10篇

任何一款民用飞机的研制，从设备到系统集成再到全机，都需要经过一整套复杂而周密的试验项目来检验测试，而测试数据是支撑整个试验验证体系的原始依据。液压系统地面模拟试验属于系统综合级试验室台架设计验证试验，是民用飞机需求验证体系中一个重要的组成部分[1]。数据采集与分析系统（以下简称“数采系统”）则是试验中用于采集和分析被试系统中相关测试参数的关键试验设备[2]，也是液压系统地面模拟试验的数据中心。它以硬件集成和数采软件开发为核心，旨在完成试验中液压压力信号、流量信号、温度信号、机械量信号（踏力、角位移、线位移等）、电压电流信号、离散信号和ARINC429总线信号的采集、显示、记录，并对事后数据进行管理、分析和判断。

2技术要求

液压数采系统的主要功能及指标要求如下：(1)完成液压系统加装传感器信号（如压力、流量、温度、力、位移、电压、电流等）的采集、显示、数据保存。(2)系统应满足各采集通道的精度要求。(3)可根据信号类型分别设置不同的采样速率。(4)应满足实时性要求，具有实时通讯、实时处理功能。(5)液压系统机载信号（系统压力、系统温度、系统油位、离散量以及ARINC429总线）的采集通道需要做好隔离措施，避免引入干扰。(6)系统应具有多重处理系统保护功能和数据保护功能。(7)系统应具有试验数据事后分析处理功能。(8)硬件必须具有可扩展能力，满足将来试验系统升级需要。(9)设备整体平均无故障时间（MTBF）不低于6000小时。

3数据采集与分析系统设计

3.1硬件组成

经过对液压地面模拟试验上述技术要求分析，以下给出数采系统的方案设计和实施。数采系统的硬件组成见图1所示。它主要由机柜、电源、信号分配箱、SCXI机箱、测试终端、服务器及客户端组成。电源、信号分配器、测试终端机服务器都安装在机柜上。信号分配箱是外部加装测试传感器、液压及起落架系统传感器和ARINC429信号与数采系统交联的接口，并留有故障检测端口。为了消除对系统工作的干扰，截取自系统的信号与数采系统之间采取了隔离措施。测试终端执行各类模拟信号与总线信号的数据采集，并将数据分别发送至服务器和客户端。部分模拟信号在经SCXI调理机箱调理后再发送到测试终端采集。测试终端及SCXI调理机箱的配置与采集处理的信号类型对应关系分别如表1、表2所示。服务器既承担试验数据、资源配置和文件的存储，又是系统指令调度与判断的中枢环节。客户端是用户与数采系统之间的人机接口。数采系统的资源配置、试验配置、监控显示以及数据分析都是在客户端上操作完成的。

3.2通讯接口

三套网络配置将测试终端、服务器、客户端紧密的连接起来，并以此作为与其它试验设备交联数据的接口。它们分别是用于时间同步的1588网络、用于实时数据交换的VMIC网络以及用于控制命令与数据交换的千兆以太网。(1)1588同步网络接口。数采系统采用高性能hub组建同步网络，使用NI公司的1588同步模块，实现数采系统内部服务器和测试终端的时间同步，同步精度可以达到±210ns。数采系统还可以接入外部1588时钟源或IRIG-B时钟源，实现与外部系统的时间同步。(2)VMIC光纤反射内存网接口。反射内存网络拓扑结构采用星型结构，主要用于与其他系统进行实时数据的交互。其数据传输延迟可达到微秒级，能够达到实时通讯，满足本系统与其他系统之间数据实时传输要求在1ms内的需求。(3)千兆以太网接口。千兆以太网采用星型结构，主要用于数采系统内部传递试验指令和试验数据，也可以与其它外部系统进行网络通讯。

3.3软件架构及功能

如图2所示，数采系统软件采用模块化设计，依据系统硬件组成特点，分为客户端软件、服务器软件、和测试终端软件。三者之间通过TCP/IP网络通讯协议传输指令和试验数据。各软件模块功能如下：(1)客户端软件。客户端软件在Windows7操作系统下基于Labwindows/CVI2012平台开发。①用户管理：负责管理系统管理员、普通用户的用户名、密码及使用权限。②资源管理：创建、编辑、保存系统的板卡、采集通道、总线等资源，并形成配置文件下发至终端。③试验配置：参与试验的测试通道个数、采样率、人员、环境条件等。④试验监控：包括实时显示试验数据和试验数据记录的开始与结束的控制。两者并行工作互不影响。⑤数据管理：对所有历史试验数据的管理，包括查询、回放、分析、处理与导出等。⑥网络通讯：下发开始/停止数据记录的指令至服务器，接收来自测试终端的用于监控显示的试验数据。(2)服务器软件。服务器选用联想公司的IBMX3650M4，搭配windowsserver2008R2操作系统，基于Labwindows/CVI2012及SQLServer2008R2开发下列功能。①数据库：涉及所有数采系统的板卡、采集通道、计算公式、传感器、试验数据、用户等的数据库操作。②数据存储：用户执行数据记录开始操作后，将测试终端发来的试验数据实时存储在服务器上。③网络通讯：接收来自测试终端的试验数据以及来自客户端的操作指令。(3)测试终端软件。测试终端软件主要基于NI的LabViewRT开发相关功能。①数据采集：根据用户下发的硬件配置采集所有测试通道的数据，包括加装传感器信号、系统传感器信号及总线ARINC429信号。②数据计算：将采集到的传感器输出原始电压（电流）信号按照用户设置的计算公式进行运算，得到可用于监控和记录的最终试验数据。③网络通讯：将试验数据发送至服务器存储，发送至客户端用于监控。

4若干关键技术

4.1实时性

数采系统采用分布式网络结构，测试终端实时性要求1ms。实时性体现在两个方面，一是数采系统执行是实时的，二是网络传输是实时的，分别由实时操作系统和实时网络来保证。即1ms内必须完成数据采集，并到实时网络上。测试终端软件配置三个线程。为满足1ms实时数据交联，线程一采用1ms定时器，主要为执行数据采集、数据计算、光纤反射内存网数据程序。线程二采用200ms定时器，执行以太网数据程序，保证了客户端显示的实时性，以太网数据传输3～5次/s。线程三采用1s定时器，执行数据存储程序，每个1ms实时周期内仅占用时间小于52us，可以留给实时任务更多的裕度，实时周期的抖动更小，定时更稳定。按照优先级从高到低，线程一优先级最高，线程二次之，线程三优先级最低，这样防止优先级倒置，完全可以满足1ms的实时交联要求。网络传输的实时性，以太网传输延迟小于5ms，以200ms线程发送数据完全可以保证。光纤反射内存网数据传输延迟小于700ns，以1ms线程发送数据也是完全可以保证。

4.2信号隔离

在对液压系统的系统压力、系统温度、离散量等信号进行截取式采集时，数采系统本身尤其需要加强抗干扰设计，不应数采系统的引入而对被试系统计算机与传感器的正常工作造成影响，应综合考虑电路功能性设计、滤波、屏蔽以及接地搭接等[3]。为此，在数采系统与液压系统之间采取了如图3所示的隔离电路。采用ISO124隔离运算放大器，其输入端增加一级JFET输入运算放大器作为缓冲放大器，可以使电路输入阻抗大于1012。隔离运算放大器的输入部分，采用DC/DC电源模块单独供电，可以确保该路输入信号和信号地完全隔离。ISO124隔离运算放大器的输出部分，统一供电与数据采集板卡共地。对于机载电压类信号，隔离电路的输出经缓冲放大器后，直接输入PXI控制器的AD模块；对于离散量信号，隔离电路的输出经一级NPN三极管变换成24V地信号后，直接输入测试终端的PXI-6528。

5结语

试验设备的研制是开展飞机系统地面模拟试验至关重要的前期准备工作。基于试验测试需求，本文从硬件组成、软件架构及功能等方面，给出了数据采集与分析系统的解决方案，并以此应用于某型民用飞机液压系统地面模拟试验，完成了对试验中各类加装传感器信号及液压系统内部截取信号的采集、显示、存储以及试验数据的事后分析处理。