1、无线数据采集系统技术指标及应用
《2024年基于ZigBee技术的无线数据采集系统研究与设计》范文
《基于ZigBee技术的无线数据采集系统研究与设计》篇一一、引言随着物联网技术的快速发展，无线数据采集系统在各个领域的应用越来越广泛。
ZigBee技术作为一种低功耗、低成本、低复杂度的无线通信技术，在无线数据采集系统中得到了广泛应用。
本文旨在研究并设计一个基于ZigBee技术的无线数据采集系统，以实现对各类数据的快速、准确、可靠采集和传输。
二、系统概述基于ZigBee技术的无线数据采集系统主要由传感器节点、协调器以及上位机三部分组成。
传感器节点负责数据的采集和初步处理，通过ZigBee无线通信技术与协调器进行数据传输。
协调器负责接收传感器节点的数据，并将其通过有线或无线网络传输至上位机进行进一步处理和分析。
三、传感器节点设计传感器节点是无线数据采集系统的核心部分，其设计直接影响到系统的性能和稳定性。
传感器节点主要包括传感器模块、微控制器模块、ZigBee无线通信模块以及电源模块。
传感器模块负责数据的采集，可根据实际需求选择不同类型的传感器。
微控制器模块负责协调传感器模块和ZigBee无线通信模块的工作，并对数据进行初步处理。
ZigBee无线通信模块负责与协调器进行数据传输。
电源模块为整个节点提供稳定的电源。
四、协调器设计协调器是连接传感器节点和上位机的桥梁，其设计同样重要。
协调器主要包括ZigBee无线通信模块、数据处理模块以及与上位机的接口模块。
ZigBee无线通信模块负责接收传感器节点的数据。
数据处理模块对接收到的数据进行进一步处理，如滤波、去噪等。
与上位机的接口模块负责将处理后的数据传输至上位机进行进一步的分析和处理。
五、系统实现系统实现主要包括硬件设计和软件设计两部分。
硬件设计主要包括传感器节点和协调器的电路设计、元器件选型等。
软件设计主要包括传感器节点的数据采集和处理程序、ZigBee无线通信程序以及协调器的数据处理程序和与上位机的通信程序。
在硬件设计方面，需根据实际需求选择合适的元器件，并设计合理的电路以保证系统的稳定性和可靠性。
无线数据采集系统概论
无线传感网络及工业测量装置Wireless sensor network &industrial measure deviceⅠ类采集设备——无线数据采集装置【FW-VI-MLKZ】一、概述无线数据采集监测系统是工业数据无线监测中最典型的应用，也是工业物联网在工业生产中最直接的表现形式。
作为科学生产、科学管理的辅助措施，将分散于企业内各数据监测点的数据、状态等以无线方式进行采集、远程集中显示、分析、处理，能起到生产事故的提前预防、提高生成效率等功能。
无线数据采集系统组网简单，无线通信基于433Mhz开发免申请ISM频段传输数据，传输距离远，抗干扰能力强。
系统组成结构简单，扩展方便。
通常系统由采集设备、信号接收设备组成，也可根据需求加入无线网络中继设备。
二、系统设计依据➢《GB50198-94计算机系统安全准则》➢《HG20507-92工业自动化仪表工程施工及验收规范》➢《GB 50194-93建设工程施工现场供用电安全规范》➢《GB/T 29261.4-2012 无线电通信》三、系统组网结构无线数据采集系统通常包括2种组网形式：1）多点对一点星型网络结构——现场多点数据采集、中控室无线中心接收站接收数据，配合PC机上位机软件组成数据监控系统（图一）；2）点对点网络结构——现场数据采集，中控室无线数据还原装置将数据还原，可配合用户PLC、DCS等（图二）。
一类 网络拓扑图（图一）在同一组网结构内，现场无线数据采集器采集现场数据数据：液位，流量，压力，电流等4-20ma 信号，同时可采集现场设备如电机等设备的状态信号。
无线数据采集器将采集到的信号通过无线网络发送至中心接收站，中心接收站通过与PC 机RS232串口将数据上传至上位机软件系统，同时处理上位机软件发送的控制命令，将控制命令发送至现场，实现对现场设备的启停控制。
4-20ma 信号现场供电本地数据显示参数配置433Mhz 无线通讯4路4-20ma无线数据采集器无线中心接收站上位机系统企业网络数据系统TCP/IP局域网二类 网络拓扑图用户DCS/PLC/MCC4-20ma 信号现场供电本地数据显示参数配置433Mhz 无线通讯4路4-20ma无线数据采集器无线信号还原装置（图二）在此类网络结构中，现场无线数据采集器采集现场数据数据：液位，流量，压力，电流等4-20ma 信号，同时可采集现场设备如电机等设备的状态信号。
基于蓝牙的嵌入式无线数据采集系统的设计
使用得非常广泛。Ｔ ２ ４ 是 Ｔ 公司的 ｌ Ｉ ５３ Ｃ Ｉ ２位串 行模数转换器 ，使用电容开关逐次逼近技术完成 ＡＤ转换过程。由于是串行输入结构 ， ／ 能够节省单 片机 Ｉ ／ Ｏ资源 ， 价格 适 中 ， 辨率 较高 。 Ｌ ２ ４ 其 分 Ｔ Ｃ ５３ 具有 ４线 制 串行接 口 ， 别 为片 选端 （ ｓ ， 分 ｃ ）串行时 钟输 入 端 （Ｏ Ｃ Ｏ Ｋ）串 行 数 据 输 入 端 （ Ａ Ａ Ｉ ＬＣ ， ／ Ｄ Ｔ Ｉ 和 串行数 据 输 出端 （ Ａ Ａ Ｏ Ｔ 。 Ｎ） Ｄ Ｔ Ｕ ） （）传感器采集的数据经过 Ｔ ２ ４ ２ Ｉ ５ ３的 ＡＤ Ｃ ／
的设计Ｉ微 计算机信息，０ ９２ （－ ）１３ １５ Ｊ １ ２ ０ ，５８ ２ ：６ —６ ．
Ｉｌ 马忠梅 ， 英 惠－Ｒ 嵌入 式 处理 器结构 与应 用 ６ 徐 Ａ Ｍ
基 础 『 ． 京 ： 京航 空 航 天 大 学 出版 社 ，０ ２ Ｍ１ 北 北 ２０ ：
３ －６ ． ５ １ ５
１１ ７周春燕， 李彦． 于蓝牙的嵌入式数据采 集系统 基
的设 计［． 采与监 测 ，０ ８２ （＿ ）９ － ６ Ｊ数 １ ２ ０ ，４ ８ １：５９ ． 责任编 辑 ： 杨春 沂
一
２ 一 ３
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｄｓＢｌ ｅ ｏ ｔ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ； ｍｂ ｄ ｅ ｙ ｔ ｍｓ ｄ ｔ ａ ｑｕ ｓｔ ｎ； ｒ ： ｕ ｔ ｏ ｈ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｅ ｅ ｄ ｄ ｓ ｓｅ ； ａ ａ ｃ ｉ ｉ ｏ ＡＲＭ ｉ
引言
转换传给 ＭＳ ４ ０ ４ ７ Ｐ ３ Ｆ ４ ；在 ＭＳ ４ ０ ４ ７的控制 Ｐ３Ｆ４
ｖ ｒｏ ｓ ａ ｉ ｕ ｍｏ ｕ ｅ ｗ ｒ ｅ ｃｉ ｅ ． ｉ ａ ｌ ｔ ｅ ｅ ｉ ｎ ａ ｄ ｉ — ｌｍｅ ｔ ｔｏ ｆ ｓ ｆｗａ ｅ ａ ｄ ａ ｄ ｒ ｒ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｉ ｅ ａ ｌ ｄ ｌ ｓ ｅ ｅ ｄ ｓ ｒｂ ｄ Ｆ ｎ ｌｙ ｈ ｄ ｓｇ ｎ ｍｐ ｅ ｎ ａ ｉｎ ｏ ｏ ｔ ｒ ｎ ｈ ｒ ｗａ ｅ ｗｅ ｅ ｎ ｒｄ ｃ ｄ ｎ ｄ ｔ ｉ ．
wifi网络通讯技术在煤矿井下的应用
wifi网络通讯技术在煤矿井下的应用摘要：WiFi通讯技术在煤矿井下的应用，不仅能在很大程度上保证井下工作人员的人身安全，还能有效地保证煤矿井下的正常通信、大大提高煤矿井下作业的效率和质量。
因此，对WiFi通讯技术在煤矿井下的应用进行研究具有十分深刻的现实意义。
关键词：WiFi；通讯技术；煤矿井下作业；应用优势中图分类号：TD65 文献标识码：A1 引言随着我国经济的迅猛发展以及科学技术水平的不断提升，WiFi通讯技术得到了突飞猛进的发展，并被广泛应用于社会生产和生活的方方面面，同时，WiFi通讯技术也为我国煤矿业数字化建设的进一步发展提供了良好的契机。
众所周知，煤矿井下工作环境复杂且恶劣，WiFi通讯技术可以改善井下通信条件，为井下工作人员提供安全保障。
因此，我们应当对WiFi通讯技术在煤矿井下的应用予以高度的重视。
2 WiFi通讯技术在煤矿井下应用的优势1)成本低。
煤矿井下作业应用WiFi通讯技术时，只需要安装若干个无线网络节点便可覆盖较大面积的煤矿周边区域的信号，相对于传统的局域网布局而言，省略了众多的布线环节。
一方面节约了材料成本，另一方面也节约了人力成本。
2)传输速率快。
煤矿井下作业应用WiFi通讯技术，在信号稳定的情况下，WiFi的最高传输速率可达到100Mbps，即使是在有磁场干扰或信号较弱的环境下，我们通过调整WiFi的射频，也能保证WiFi通讯技术的传输速率在10Mbps以上。
这是WiFi通讯技术在煤矿井下作业应用的一个明显的优势，该优势有效地提高了煤矿井下作业的质量和效率。
3)无线信号的覆盖面积大。
一般而言，传统的蓝牙连接技术能覆盖半径15m左右的范围，而WiFi通讯技术的覆盖面积是蓝牙技术的10倍以上，一些增强型的WiFi，其信号甚至能覆盖400m半径范围。
这大大满足了煤矿井下作业对无线信号覆盖面积的需求，为井下作业提供了巨大的便利。
4)系统接入便利。
WiFi通讯系统采用开放的、标准的协议，提供通用的无线传输平台，其他系统可方便接入。
基于GSM短消息无线数据采集系统硬件设计①
基于GSM短消息无线数据采集系统的硬件设计①摘要：本文将控制器和gsm模块相结合，设计成一个智能短消息无线收发器，用它把系统接入gsm网络完成无线数据传输，并给出系统实现的硬件结构图和主要硬件电路。
关键词：短信收发器 gsm模块硬件设计中图分类号：tp274 文献标识码：a 文章编号：1674-098x （2012）09（b）-0028-021 引言在基于gsm短消息无线数据采集系统的总体设计方案中，硬件电路是系统的最基本的组成部分。
系统的硬件设备主要由数据采集终端、控制器、gsm模块和上位计算机组成（见图1），控制器与gsm 通信模块相接合构成短信收发器来满足无线数据采集系统的需要。
2 短信收发器的硬件框架短信收发器是基于gsm短消息数据采集系统的一个最为重要的组成部分，发挥着及其关键的作用。
它的硬件电路设计是围绕着数据采集、数据汇总和远距离gsm无线传输这些功能来设计的。
其硬件的整体框架如（图2）所示：整个短信收发器的硬件系统包括核心逻辑处理单元，即单片机、外扩ram、外扩flash芯片、参数存储电路、rs-485通讯接口电路、rs-232通讯接口电路、拨码开关、指示灯电路和电源电路。
系统选用具有双串口的单片机做为主控芯片，正常运行时，通过其中一个串行接口与rs-485或rs-232接口电路相连，接收来自数据采集器的数据；另外一个串口与gsm模块相连，当上位机要读取数据或向下位机发送命令的时候，单片机就通过该串行接口和gsm 模块进行通讯，并最终通过gsm网络把数据以短消息的形式传送给上位计算机；外接flash闪速存储器用来存储采集过来的数据或接收到的短消息；参数存储器使用串行e2prom芯片，即使在系统掉电时仍然能够保存住已设定的系统参数；拨码开关电路是用来选择电路状态的，可以切换电路处于rs-232或rs-485通讯状态、还可以选择通信波特率等；指示灯电路用来指示电源、数据收发状态、本地信号场强等信息。
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。
工业通信中的无线传输技术应用
工业通信中的无线传输技术应用工业通信是指在工业领域中，通过数据传输实现设备与设备之间、设备与系统之间的信息交流与共享。
而无线传输技术是工业通信中一种重要的传输方式，它的应用广泛且具有丰富的优势。
本文将探讨工业通信中无线传输技术的应用，并以工业联网、远程监控和数据采集为主要切入点进行讨论。
一、工业联网中的无线传输技术应用随着工业物联网的兴起，工业联网已经成为许多企业追求高效生产和智能制造的重要手段。
而无线传输技术在工业联网中发挥着重要作用。
1. 无线传感器网络（WSN）的应用无线传感器网络是一种由多个具有感知、处理和无线通信能力的传感器节点组成的网络系统。
它通过无线传输技术将传感器节点与监测中心连接起来，实现对工业设备和环境参数的实时监测与控制。
在工业联网中，无线传感器网络可以应用于设备健康监测、环境监测以及生产过程数据采集等方面，有效提高生产的可靠性和智能化程度。
2. 无线局域网（WLAN）的应用无线局域网是一种基于无线传输技术的局域网技术，它可以提供高速、稳定的无线数据传输服务。
在工业联网中，无线局域网可以应用于设备之间的数据交换和共享，为生产管理和决策提供准确、及时的数据支持。
同时，无线局域网也可以实现现场工作人员的移动办公和远程操作，提高工作效率和生产灵活性。
二、远程监控中的无线传输技术应用远程监控是指通过远程通信和数据传输技术，实时监测和控制位于远离操作者的设备或系统。
无线传输技术在远程监控中的应用使得工业现场的监控更加便捷和智能化。
1. 无线视频监控系统的应用无线视频监控系统通过无线传输技术将现场摄像头的图像和视频数据传输到监控中心，实时展示现场的情况。
在工业远程监控中，无线视频监控系统可以应用于设备故障诊断、生产过程监测以及安全监控等方面。
通过实时观察现场图像和视频，工作人员可以及时发现和处理潜在问题，提高工作效率和安全性。
2. 无线传输设备状态监测系统的应用无线传输设备状态监测系统通过无线传输技术实时监测和传输设备的运行状态数据，包括温度、振动、电流等参数。
物联网中的数据采集与处理技术
物联网中的数据采集与处理技术物联网（Internet of Things, IoT）已经成为了现代社会中不可或缺的一部分。
随着物联网设备的普及和应用，数据采集与处理技术变得愈发重要。
本文将详细介绍物联网中的数据采集与处理技术，并分点列出各个步骤。
1. 概述物联网中的数据采集与处理技术- 物联网中的数据采集与处理技术通过传感器、无线通信和云计算等技术手段，实现了对物联网设备中的数据进行采集、传输和处理。
- 数据采集与处理技术的目标是提取有用的信息并进行合理的处理，以实现物联网设备和系统的智能化和自动化。
2. 数据采集技术- 传感器技术：传感器是物联网中最基本的数据采集设备，能够感知和测量物理量，并将其转化为电信号输出。
常见的传感器包括温度传感器、湿度传感器、光线传感器等。
- 通信技术：物联网设备通过无线通信技术实现与云平台的数据传输。
常见的通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、NFC等，其中，LoRa和NB-IoT等低功耗广域网技术广泛应用于物联网领域。
- 数据存储技术：为了方便后续的处理和分析，物联网中的数据需要进行存储。
常见的数据存储方式包括关系型数据库、NoSQL数据库、分布式存储系统等。
3. 数据采集与处理的步骤- 数据采集：物联网设备通过传感器感知环境中的数据，并将其转化为数字信号进行采集。
采集过程需要考虑传感器的选择、位置布置，以及数据的采集频率等因素。
- 数据传输：采集到的数据通过无线通信技术发送给云平台或本地服务器。
在传输过程中需要考虑通信协议的选择、数据安全性等问题。
- 数据存储：接收到的数据需要进行存储，以备后续的处理和分析。
存储可以采用云存储、本地数据库等方式，根据实际需求选择适当的存储方案。
- 数据清洗与预处理：由于数据采集过程中可能出现误差和噪声，需要对数据进行清洗和预处理，去除异常值和噪声，使得数据更加准确和可靠。
- 数据分析与处理：通过数据分析和处理算法，从原始数据中提取有价值的信息。
中国机车远程监测与诊断系统（C M D系统）无线转储的WLAN技术应用
特别策划0 引言中国机车远程监测与诊断系统（CMD系统）包括车载子系统、数据传输子系统和地面综合应用子系统，是机务信息化中机车动静态信息的采集、处理、存储、传输、地面诊断分析平台，为机务信息化应用功能提供信息支撑。
通过对机车运行状态的监测，实时掌握全路机车可用状态的分布，提前预告机车质量状态，掌握机车故障，指导机车故障应急处理，快速定位故障，确定修程，缩短机车整备检修时间，提高运输效率和运输服务质量[1-3]。
机车整备一直是机务段工作的重中之重[4-5]，特别是各设备文件的转储、分析都需要人工大量参与，效率低下，费时费力。
且各设备之间相互独立，需要专门人员对数据进行拷贝、上传、分析，造成人力物力的极大浪费[6]。
WLAN无线转储系统正是为了解决这一问题应运而生。
W L A N无线转储系统就是在机务段整备场构建IEEE802.11a/b/g/n标准的无线通信网络，机车通过地面WLAN与地面转储服务器间高速传输数据，实现车载记录文件无线转储及CMD系统地面综合应用子系统、机务段整备系统、6A平台分析系统、6A走行部分析系统之间进行数据交换。
1 无线转储系统构成及关键技术1.1 系统构成无线转储系统由部署在机务段的WLAN网络、整备场机房内的WLAN无线转储系统和机务段机房内的数据交换中心构成（见图1）。
1.1.1 机务段WLAN网络机务段WLAN网络安全可靠，实现网络内机车车载WLAN终端设备的无线接入；通过WLAN网络实现车载WLAN终端与地面服务器间的数据高速通信。
中国机车远程监测与诊断系统（CMD系统）无线转储的WLAN技术应用曹红义1，陈雷亮2，郭衍建2（1. 中国铁路总公司 运输局，北京 100844；2. 武汉征原电气有限公司，湖北 武汉 430012）摘 要：按照中国机车远程监控与诊断系统（CMD系统）规划，机车入段整备、检修时应能够接入站场WLAN无线局域网，以完成行车过程数据的自动下载，且相关数据能够进入站段服务器长期保留，作为铁路信息化大数据应用的基础。
数据采集转发系统专用技术规范
数据采集转发系统专用技术规范1数据采集转发系统配置情况的说明(1)数据采集转发系统由数据采集器及数据采集器侧工业级全双工存储转换式光纤环网交换机或数据采集器侧LTE无线通信模块、光纤通信信息传输通信或LTE无线通信信息传输通道、综合控制室侧工业级全双工存储转换式光纤环网交换机或LTE无线收发基站等构成。
数据采集转发系统中的数据采集器必须满足逆变器、交流汇流箱中防雷器节点信号(如有)和升压变压器温度控制器RS485通信的接入需求,要求每个光伏方阵只能使用1套数据采集器；数据采集器的输入必须至少支持RS485通信，数据采集器的输出必须至少支持工业以太网和工业级单模光纤或工业级LTE无线通信等；数据采集器向上负责与电站后台准确对时，向下负责与投标逆变器和升压变压器温度控制器的对时，数据采集器应保证光伏区并网逆变器和升压变压器温度控制器的时间准确；数据采集器室外安装，有效防护等级不低于IP65。
数据采集转发系统应采用自愈环网或等效自愈环网的通信结构，当出现单一通信故障后,数据采集转发系统应在300ms内恢复正常并向后台发出报警。
数据采集转发系统必须具备通过后台对投标逆变器进行批量软件升级的功能。
整个数据采集转发系统的最大工作有功功率不得大于5kW o(2)若使用光纤通信信息传输通道的技术方案，则光纤通信信息传输通道的技术方案必须满足如下基本要求：1.技术方案应采用工业级全双工存储转换式光纤自愈环网通信方案。
2 .在数据采集器侧，采用工业级全双工存储转换式光纤环网交换棚各数据采集器输出的电信号转化为光信号后通过全双工单模光纤传输到综合控制室；每个方阵配置1套数据采集器侧的光纤环网交换机；数据采集器侧光纤环网交换机的有效通信带宽不得低于IOMbps,有效传输距离不低于20km；数据采集器侧光纤环网交换机被认为是数据采集器的系统组件。
3 .在综合控制室中配置一套光纤环网交换机，光纤环网交换机的输入来自整个光伏方阵中数据采集器侧光纤环网交换机的光纤，光纤环网交换机的输出接口为标100M/1000M自适应工业级以太网口(至少配置4个以太网输出口)，光纤环网交换机的输出以太网口直接与监控后台的以太网口对接；光纤环网交换机至少应具备二层存储转换式交换机的数据链路层通信功能和网管功能。
工业互联网中的数据采集技术的使用教程
工业互联网中的数据采集技术的使用教程引言工业互联网是当今工业界的热门话题之一，它通过在制造业中应用互联网技术，实现设备之间的数据共享和协同工作，极大地提升了生产效率和质量。
而在工业互联网中，数据采集则是实现数据共享和分析的基础环节之一。
本文将详细介绍工业互联网中的数据采集技术的使用教程。
一、数据采集的定义和意义1. 数据采集的定义数据采集是指通过各种传感器、仪器设备等手段，收集、存储和传输现场设备和生产过程中所产生的各种数据。
这些数据可以包括环境参数、设备运行状态、生产过程信息等。
2. 数据采集的意义数据采集是工业互联网的基础，它可以帮助企业实时了解设备运行状态、优化生产过程、提高设备利用率、降低能源消耗等。
通过对采集的数据进行分析和挖掘，企业还可以发现生产过程中的潜在问题，并做出有针对性的改进措施。
二、数据采集的技术原理和方法1. 传感器和仪表选择数据采集过程中，传感器和仪表是最常见的数据获取设备。
在选择传感器和仪表时，需要考虑要采集的数据类型、精度要求、环境因素等因素。
根据具体需求，选择合适的传感器和仪表进行数据采集。
2. 信号采集和转换传感器和仪表采集到的信号通常是模拟信号，需要通过模数转换器（ADC）将其转换为数字信号，以便进行后续处理和存储。
3. 数据传输和存储采集到的数据需要及时传输和存储，以保证数据的实时性和完整性。
常见的数据传输方式包括以太网、Wi-Fi、蓝牙等无线通信方式，以及有线通信方式如串口、CAN总线等。
为了确保数据的安全性，数据采集系统需要具备一定的存储容量和数据备份机制，以防止数据丢失或损坏。
三、数据采集系统的构建和调试1. 构建数据采集系统数据采集系统由传感器、信号采集模块、数据传输模块和数据存储模块等组成。
在构建数据采集系统时，需根据实际场景确定各个模块的数量和布局。
同时，还需要考虑数据传输和存储的逻辑结构，确保数据能够顺利地传输和存储。
2. 配置和校准传感器在采集数据之前，需要对传感器进行配置和校准。
监控系统的数据采集与传输技术
监控系统的数据采集与传输技术随着科技的不断发展，监控系统在各个领域得到广泛应用。
而监控系统的数据采集与传输技术是保证监控系统正常运行的重要环节。
本文将围绕监控系统的数据采集与传输技术展开讨论，通过对不同技术的比较和分析，探讨其在实际应用中的优缺点以及未来的发展方向。
一、有线数据采集与传输技术有线数据采集与传输技术是较为传统和常用的方法之一。
其基本原理是通过有线连接将监控设备与中心控制台进行数据传输。
这种技术具有稳定可靠、传输速度快的特点，适用于相对靠近的监控设备之间的数据传输。
1. 采集技术在有线数据采集技术中，常用的采集手段有模拟和数字两种方式。
模拟采集技术通过将模拟信号转换为数字信号进行采集，适用于传感器等模拟设备；数字采集技术则直接采集数字信号，具有更高的精度和抗干扰能力。
2. 传输技术有线数据传输技术主要包括以太网、串口、CAN等。
以太网是目前最常用的传输方式之一，具有较高的传输速度和大容量的传输能力，适用于需要传输大量数据的场景。
串口常用于远距离传输和传输速度不高的监控系统。
CAN总线则广泛应用于汽车领域，其具有抗干扰能力强的特点。
二、无线数据采集与传输技术随着移动通信技术、物联网技术的不断发展，无线数据采集与传输技术成为了监控系统领域的新宠。
无线数据采集与传输技术通过无线信号传输数据，具有灵活性和便捷性。
1. 采集技术无线数据采集技术主要包括无线传感器网络（WSN）和移动设备。
无线传感器网络通过将传感器节点分布在监控区域，实时采集数据并传输给中心控制台。
移动设备如智能手机、平板电脑等可以通过特定的应用程序实现对监控设备的数据采集。
2. 传输技术无线数据传输技术包括无线局域网（WLAN）、蓝牙、移动通信等。
其中，WLAN技术是一种常用的无线数据传输方式，可以实现高速稳定的数据传输。
蓝牙技术主要用于距离较短的设备之间的数据传输。
移动通信技术则可以实现远距离、高速的数据传输，如4G、5G等。
RFID技术及应用
2）收费站的主要功能 （1）购置标识卡 （2）信息入库 （3）收费站入口读/写卡 （4）收费站出口读/写卡 （5）信息处理 （6）车辆处理 （7）收费完成
3)ETC车道的过车系统工作流程
（1）车辆进入通信范围时，首先压到触发线圈，启动阅读器及天线 （2)处于睡眠状态的电子标签会被唤醒并发出响应信号，阅读天线与电 子标签进行通信。 （3）判别车辆的电子标签是否有效，如有效则进行交易。 （4）阅读器与电子标签建立通信，读取电子标签的信息。 （5）根据电子标签编码核对黑、灰名单以及待注销电子标签名单。 （6）如交易成功，则系统控制栏杆抬升，通信信号变绿，费额显示牌 上显示交易信息。 （7）车辆通过抓拍线圈时，系统进行图像抓拍。 （8）车辆通过落杆线圈后，栏杆自动回落，通信信号灯变红。 （9）系统保存交易记录，并将其上传至收费站服务器中，等待下一辆 车进入。
三、无线射频识别技术的分类
1、根据标签的供电形式分类 1）有源标签 2）无源标签 3）半有源标签 2、根据标签的工作方式分类 1）主动式 2）被动式 3）半主动式 3、根据标签的工作频率分类 1）低频段电子标签 工作频率范围：30-300KHZ。典型工作频率有125KHZ和133KHZ.阅 读距离一般小于1M.
四、无线射频识别技术的应用领域
1、交通运输 2、物流管理 3、物品防伪 4、邮政领域的应用 5、电子商品监视 6、定位系统 7、运动计时 8、身份识别 9、制造与加工、生产自动化 10、动物识别与管理 11、车辆防盗系统和汽车点燃系统 12、矿井管理
五、RFID技术应用举例
1、RFID技术在高速公路不停车系统中的应 用 1）在高速公路收费中使用RFID技术 （1）高速公路收费中存在的问题及解决的 办法 （2）ETC技术在国内外发展过程及现状 （3）在ETC中使用RFID技术
《基于ZigBee技术的无线数据采集系统研究与设计》范文
《基于ZigBee技术的无线数据采集系统研究与设计》篇一一、引言随着信息技术的快速发展，无线通信技术在各个领域的应用越来越广泛。
ZigBee技术以其低功耗、低成本、高可靠性等特点，在无线数据采集系统中得到了广泛应用。
本文将研究并设计一种基于ZigBee技术的无线数据采集系统，以满足不同场景下的数据采集需求。
二、系统需求分析无线数据采集系统需要具备实时性、可靠性和可扩展性等特点。
在系统需求分析阶段，需要明确数据采集的目的、传输的数据类型以及系统所面临的环境等条件。
具体包括：1. 采集的数据类型：系统需要采集的包括温度、湿度、压力、光照等环境参数数据。
2. 数据传输要求：系统应具备实时数据传输功能，确保数据能够及时上传至服务器。
3. 系统环境：考虑到实际应用场景，系统需具备较高的抗干扰能力和稳定性。
三、系统设计基于ZigBee技术的无线数据采集系统设计主要包括硬件设计和软件设计两部分。
（一）硬件设计1. 主控芯片选择：选用低功耗、高性能的微控制器作为主控芯片，负责整个系统的协调与控制。
2. 无线通信模块：采用ZigBee无线通信模块，实现节点间的数据传输。
3. 传感器模块：根据需求选择合适的传感器，如温度传感器、湿度传感器等，实现环境参数的采集。
4. 电源模块：设计稳定的电源模块，为整个系统提供可靠的供电保障。
（二）软件设计1. 操作系统：选用适用于微控制器的嵌入式操作系统，如RTOS。
2. 通信协议：设计基于ZigBee的通信协议，确保数据传输的可靠性和实时性。
3. 数据处理：在主控芯片上实现数据处理算法，对采集到的数据进行处理与分析。
4. 上位机软件：开发上位机软件，实现数据的可视化展示和存储。
四、系统实现（一）硬件实现根据硬件设计，完成电路板的设计与制作，将各模块集成到电路板上，实现硬件的实物化。
（二）软件实现1. 驱动程序开发：编写各模块的驱动程序，实现硬件与操作系统的交互。
2. 通信协议实现：根据设计的通信协议，编写通信程序，实现节点间的数据传输。
计算机数据采集系统的设计及应用
2019年第8期信息与电脑China Computer & Communication网络与通信技术计算机数据采集系统的设计及应用毕建忠（32158部队，河北 张家口 075100）摘 要：随着科学技术的不断发展，各行各业开始促进自身的发展，各行各业的发展离不开数据信息的采集。
事实上人们在进行数据采集时经常会遇到各种困难，需要加强对数据采集的研究，严格进行计算机数据采集系统的设计，并加强数据采集在各领域的应用。
笔者对数据采集进行了简单阐述，对其设计与应用进行了深入分析，希望为各行业更好的应用计算机数据采集系统提供参考。
关键词：计算机；数据采集；工作原理中图分类号：TP274.2 文献标识码：A 文章编号：1003-9767（2019）08-137-02Design and Application of Computer Data Acquisition SystemBi Jianzhong(Unit 32158, Zhangjiakou Hebei 075100, China)Abstract: With the continuous development of science and technology, all walks of life begin to strengthen their own development, but the development of all walks of life is inseparable from the collection of data information. In fact, people often encounter various difficulties in data collection. This requires strengthening the research of data collection, strictly carrying out the design of computer data collection system, and strengthening the application of data collection in various fields. In this paper, data acquisition is briefly described, and its design and application are analyzed in depth, so as to provide a reference for better application of computer data acquisition system in various industries.Key words: computer; data acquisition; working principle1 计算机数据采集系统的概述1.1 计算机数据采集系统的组成计算机数据采集系统主要包括计算机子系统与智能数据采集系统两部分，其中计算机子系统主要是对收集到的数据信息进行科学合理的分类、存储及数据处理，进而便于人员进行操作。
基于物联网技术的智能数据采集系统设计与应用
基于物联网技术的智能数据采集系统设计与应用基于物联网技术的智能数据采集系统设计与应用摘要：随着物联网技术的快速发展，智能数据采集已经成为提高生产效率和监测系统的必备工具。
本文介绍了基于物联网技术的智能数据采集系统的设计原理及其在各个领域的应用，包括农业、工业、城市管理等。
该系统通过传感器采集环境数据并通过无线网络传输到服务器，进而实现对数据的实时监测、分析和管理，为决策者提供科学依据。
关键词：物联网技术；智能数据采集；传感器；无线网络；实时监测一、引言物联网技术的快速发展和普及为各行各业提供了新的机遇和挑战。
其中，智能数据采集系统作为物联网技术的一个重要应用领域，已经在许多领域得到了广泛应用。
该系统通过无线传感器网络和无线通信技术，实现对环境数据的高效采集和实时监测，从而提供了有力的决策支持。
二、智能数据采集系统的设计原理智能数据采集系统由传感器模块、无线通信模块、数据处理模块和管理平台组成。
其中，传感器模块负责采集环境数据，无线通信模块将采集到的数据传输到服务器，数据处理模块对数据进行实时分析和处理，管理平台提供数据的可视化和管理功能。
1. 传感器模块传感器是智能数据采集系统的核心组成部分。
传感器根据不同的需求可以分别采集温度、湿度、气压等环境参数，也可以采集声音、光线等非环境参数。
传感器通过接收器接收信号，并将其转化为数字信号，然后通过无线通信模块传输给服务器。
2. 无线通信模块无线通信模块负责将传感器采集到的数据通过无线网络传输到服务器。
目前，常用的无线通信技术包括无线局域网（WiFi）、蓝牙（Bluetooth）和移动通信网络（2G、3G、4G等）等。
根据实际需求选择合适的无线通信技术，确保数据的稳定传输和安全性。
3. 数据处理模块数据处理模块对采集到的数据进行实时分析和处理，包括数据清洗、数据提取、数据计算等。
为了提高数据处理效率和减少数据传输量，可以在传感器模块中加入数据预处理功能，将部分计算、过滤等处理任务交给传感器模块完成。
数据采集系统的主要性能指标以及如何在测量中选择合适的的数据采集系统
数据采集系统的主要性能指标:(1)系统分辨率：是指数据采集系统可以分辨的输入信号最小变化量。
通常用最低有效位值(LSB)占系统满度信号的百分比表示，或用系统可分辨的实际电压数值来表示，有时也用满度信号可以分的级数来表示。
下图给出了满度值为10V 时数据采集系统的分辨率。
(2)系统精度：是指当系统工作在额定采集速率下，每个离散子样的转换精度。
模数转换器的精度是系统精度的极限值。
实际的情况是，系统精度往往达不到模数转换器的精度，这是因为系统精度取决于系统的各个环节(部件)的精度：如前置放大器、滤波器、模拟多路开关等等。
只有这些部件的精度都明显优于A/D 转换器精度时，系统精度才能达到A/D的精度。
此外，还应注意系统精度与系统分辨率的区别。
系统精度是系统的实际输出值与理论输出值之差。
它是系统各种误差的总和。
通常表示为满度值的百分数。
(3)采集速率：又称为系统通过速率、吞吐率等，是指在满足系统精度指标前提下，系统对输入模拟信号在单位时间内所完成的采集次数，或者说是系统每个通道、每秒钟可采集的子样数目。
“采集”包括对被测物理量进行采样、量化、编码、传输、存储等的全部过程。
在时间域上，与采集速率对应的指标是采样周期，它是采样速率的倒数，它表征了系统每采集一个有效数据所需的时间。
(4)动态范围：是指某个物理量的变化范围。
信号的动态范围是指信号的最大幅值和最小幅值之比的分贝数。
数据采集系统的动态范围通常定义为所允许输入的最大幅值max i V 与最小幅值 min i V 之比的分贝数，即 minmax 201i i i V V g I = 式中最大允许输入幅值max i V 是指使数据采集系统的放大器发生饱和或者是使模数转换器发生溢出的最小输入幅值。
最小允许输入幅值min i V 一般用等效输入噪声电平IN V 来代替。
对大动态范围信号的高精度采集时，还要用到“瞬时动态范围”这样一个概念。
所谓瞬时动态范围是指某一时刻系统所能采集到的信号的不同频率分量幅值之比的最大值，即幅度最大频率分量的幅值与幅度最小频率分量的幅值之比的分贝数。
无线电监测数据库技术标准
无线电监测数据库技术标准是确保无线电监测数据的准确性和一致性的关键。
该标准规定了数据库的设计、开发、应用和维护等方面的技术要求，以确保数据库的质量和可靠性。
首先，数据库的设计应遵循标准化原则，采用国际通用的数据模型和设计规范，以确保数据的互操作性和可扩展性。
其次，数据库的开发应遵循软件工程的最佳实践，采用可靠的数据库管理系统和开发工具，以确保数据的完整性和安全性。
此外，数据库的应用应满足无线电监测业务的需求，提供数据查询、统计、分析等功能，以支持无线电监测工作的有效开展。
同时，数据库的维护也是至关重要的，应定期进行数据备份、数据清理和数据更新等操作，以确保数据的准确性和时效性。
总之，无线电监测数据库技术标准是保障无线电监测数据质量的重要手段，对于提高无线电监测工作的效率和准确性具有重要意义。
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TDR遥测数据记录系统
一、用途
TDR遥测数据记录系统，主要用于测点多、分布远、布线难的测量环境。
如桥梁健康监测、桥梁安全监测、建筑检验、电梯检验、特殊设备检验等。
该系统采用无线控制和监控、固态记录、USB“对接”传输或实时遥测传输方式，既可以使用内部电池供电，也可以使用外部供电，具有无线、抗干扰、精度高、数据传输快、便于野外操作的优点。
可测量振动、冲击、压力、噪声、应变、温度、过载、陀螺等信号，适用于桥梁、建筑、铁路、电力、水利、航天、航空等领域。
二、系统组成
1、系统由主控软件、主控机、采集终端等组成。
系统结构框图如下图所示：
TDR遥测数据记录系统硬件结构图
2、主控软件如下图示：
3、TDR采集终端外形如下图示：
TDR-60采集终端外形图 TDR-50采集终端外形图
三、功能特点
远程控制功能：
1、设置采集参数：如采样频率、采集通道数、灵敏度、采集次数、启
动模式、台号等；
2、启动同时采集、停止命令；
输入信号类型：电压、电荷、应变、ICP：
1、可以直接输入电荷<小电流）信号；
2、可以直接接入应变<片）传感器，内部提供供桥电压，可以进行自动
平衡、手动微调；
主控模块可同时遥测控制多达256台采集记录仪；
采集记录仪可采用GPS精准授时，实现多台记录仪完全同步采集；
具有程控放大、程控滤波功能；
可重复多次记录<32次）；
可根据需要做防水、防尘处理；
可以通过无线或USB接口控制和数据传输；
可以采用电池供电和外电源供电，电池可持续供电5小时；
实时监控：采集的同时，进行无线数据监控<查看平均值、均方根值等），进行波形显示。
四、技术指标
* 程控放大倍数：1、2、4、8、16、32、64、128；
** 程控滤波：5Hz、10Hz、20Hz、50Hz、100Hz、200Hz、500Hz、1KHz、2KHz、5KHz、10KHz。
五、应用举例
1、桥梁考试—广州番禺大桥
频谱图测点位置图时域波形
2、用于铁路桥应变测量—西宁-兰州大通河铁路桥
应变测量安装采集前端
3、特定设备的检验考试—某游乐场过山车
国产过山车实验进口过山车实验4、索力考试—黑龙江大桥
六、TDR实验方案实例
宁波长丰桥主桥动载实验方案
1.实验对象
长丰桥主桥，桥型为下承式连续梁系杆拱桥，跨径组合为47＋132＋47m，主桥桥长226m，桥宽41.2m。
2.实验工程
脉动实验：在桥面无任何交通荷载以及桥址附近无规则振源的情况下，测定桥跨结构由于桥址处风荷载、水流等随机荷载激振而引起的桥跨结构微小振动响应。
主要测定主拱和桥面系的自振特性(固有振动频率、振型和阻尼比>。
3.实验方案
（1）采集设备
整个实验使用32台振动类型TDR遥测数据记录器。
TDR遥测数据记录器是一种为了克服有线考试系统在桥梁和高耸结构考试过程中存在的诸如：布置和撤收工作量大，某些工程在正常交通条件下无法进行等不足而研制的新型无线数据采集系统，其主要特点是：
a 将滤波器和放大器等二次仪表与A/D转换器，存储器集成为一体，组成整个的考试前端，称之为下位机。
这样二次仪表与采集器之间的连线可以去掉，而且传感器与整个下位机之间的连线可以大大缩短，提高系统的可靠性；
TDR遥测数据采集系统下位机组成示意图
b 将下位机与微机之间的通讯方式由有线改为无线，因此设置上位机，实现与下位机、微机的通讯；
c 将有线考试系统的硬盘记录改为电子盘固态记录，并放在下位机中，以提高存储的可靠性和抗无线干扰能力；
d 考虑到输入信号种类的不同，设计多种输入形式的下位机，如电荷，电压，应变，ICP等；
e 考虑野外考试的需要，供电采用可充电电池和外电源供电两种方式，采用电池供电方式时仪器可以连续工作6小时以上；
其系统组成示意图为：
TDR遥测数据采集系统组成示意图
（2）传感器
本次考试采用32只航天702所生产的6153型高灵敏度加速度传感器，其灵敏度为1000pC/g左右，使用频率范围0.3-1000Hz，测量量程100g。
（3）处理软件
使用北京京南航天数据技术有限公司开发的OMAS模态识别系统，软件包含六种识别方法如下：
软件提供采集数据的预处理、处理与批处理功能，包括：滤波、多项式拟合、FFT变换、自相关、互相关、功率谱、互谱和相干函数等；提供时域信号实时显示功能和频域信号实时计算实时显示功能，包括：频谱、功率谱、互谱、相干函数等，并提供通过读取采样文件进行时域信号回放功能；提供稳态图和模态评估准则MAC的计算，以方便用户选取模态；提供几何自动和手动建立模型、修改模型和三维动画显示功能；提供贴图功能和三维动画保存功能，方便用户形成报告；提供ODS三维动画功能。
OMAS工作模态软件界面
（4）测点布置
布点情况如图所示，每一个点均布置两向传感器，Y向和Z向。
⊙
16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
主桥主梁测点布置示意图<31点）
主桥拱肋测点布置示意图<15点）
（5）实验安排
由于测点布置较多，且每点需测量两个方向的振动信号，如果一次测量，共92路数据需要采集。
故实验按照：保持公共点不动，分批测量的方案进行。
共分为3组进行，第一组，测点1-15，32路数据记录；第二组，测点16-30，32路数据记录；第三组，测点31-45，32路数据记录。
每组记录两种工况数据。
第一种，不断交通；第二种，断交通。
申明：
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