数据采集板最新通信协议及测试

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485测试用例

485测试用例485测试用例是指针对RS-485通信协议进行测试的一系列测试用例。

RS-485通信协议是一种串行通信协议，常用于工业自动化和数据采集等领域。

为了保证RS-485通信的稳定性和可靠性，需要对其进行全面的测试。

以下是485测试用例的详细内容：1.物理层测试物理层测试主要针对RS-485通信线路的电气特性进行测试，包括传输速率、线路长度、驱动能力等方面。

具体测试项目如下：(1)传输速率：通过发送不同长度的数据包，检测其传输速率是否符合标准要求。

(2)线路长度：通过在不同长度的通信线路上进行数据传输，检测其是否能够正常传输。

(3)驱动能力：通过在不同负载情况下进行数据传输，检测驱动器输出电流是否符合标准要求。

2.数据链路层测试数据链路层测试主要针对RS-485通信协议中数据帧格式、校验码、流控制等方面进行测试。

具体测试项目如下：(1)帧格式：通过发送不同类型的数据帧，检测接收端是否能够正确解析出其中的数据信息。

(2)校验码：通过修改数据帧中的数据信息，检测接收端是否能够正确识别出错误的数据。

(3)流控制：通过发送大量数据包，检测接收端是否能够正确处理并防止数据丢失。

3.应用层测试应用层测试主要针对RS-485通信协议在实际应用中的稳定性和可靠性进行测试。

具体测试项目如下：(1)多设备通信：通过模拟多个设备之间的通信，检测RS-485通信协议在多设备场景下的稳定性和可靠性。

(2)异常情况处理：通过模拟通信线路中出现断开、短路等异常情况，检测RS-485通信协议在异常情况下的处理能力。

(3)长时间稳定性测试：通过长时间连续发送大量数据包，检测RS-485通信协议在长时间运行时是否会出现问题。

总结：485测试用例主要分为物理层测试、数据链路层测试和应用层测试三个方面。

其中物理层测试主要针对线路电气特性进行检测；数据链路层测试主要针对帧格式、校验码和流控制等方面进行检测；应用层测试则主要针对实际应用场景下的稳定性和可靠性进行测试。

聚英翱翔 DAMAC0606 采集卡说明书

DAMAC0606采集卡说明书V2.0北京聚英翱翔电子有限责任公司2021年6月目录一、产品特点 (1)二、产品功能 (1)三、版本说明 (1)四、主要参数 (1)五、接口说明 (2)1、引脚说明 (2)2、电压接线示意图 (4)六、通讯接线说明 (5)1、RS485级联接线方式 (6)2、USB转485接线 (6)七、测试软件说明 (6)1、软件下载 (6)2、软件界面 (6)3、通讯测试 (8)4、模拟量数据输入说明 (8)八、参数及工作模式配置 (10)1、设备地址 (10)2、波特率的读取与设置 (10)九、开发资料说明 (11)1、通讯协议说明 (11)2、Modbus寄存器说明 (11)3、指令生成说明 (17)4、指令详解 (18)十、常见问题与解决方法 (20)十一、技术支持联系方式 (20)软件下载 (20)一、产品特点●DC7-30V宽压供电；AC220V；AC380V●电源接口采用防反接、自恢复保险、瞬态抑制二极管多重保护●通讯接口支持2路RS485，其中一路带光电隔离；●同时支持多种协议，Modbus RTU/TCP/ASCLL协议；●通信波特率：2400,4800,9600,19200,38400,115200（可以通过软件修改，默认9600）；●3路交流电压采集；3路交流电流采集（需配电流互感器）。

●有功功率，无功功率，视在功率，功率因数累积电量，频率等电参数输出。

二、产品功能●6路交流电压采集；●6路交流电流采集；●用电量统计；●功率因数计算；●有功功率、无功功率、视在功率显示：●支持波特率：2400,4800,9600,19200,38400,115200（可以通过软件修改，默认9600）。

三、版本说明四、主要参数五、接口说明1、引脚说明2、电压接线示意图电流穿线方式六、通讯接线说明1、RS485级联接线方式电脑自带的串口一般是RS232，需要配232-485转换器（工业环境建议使用有源带隔离的转换器），转换后RS485为A、B两线，A接板上A端子，B接板上B端子，485屏蔽可以接GND。

IoT设备连接与通信技术测试

IoT设备连接与通信技术测试（答案见尾页）一、选择题1. IoT设备连接技术主要包括哪些？A. Wi-FiB. BluetoothC. ZigbeeD. Z-Wave2. IoT设备通信协议中，哪个协议具有低功耗和低带宽要求？A. MQTTB. CoAPC. LWM2MD. HTTP3. IoT设备如何通过MQTT协议实现设备与云端的连接？A. 设备端主动向云端发送消息B. 云端主动向设备发送消息C. 设备端和云端之间通过代理服务器进行通信D. 设备端和云端之间通过IP地址直接通信4. 在IoT设备通信中，哪个选项代表了广域网（WAN）技术？A. Wi-FiB. ZigbeeC. LoRaWAND.NB-IoT5. IoT设备如何通过LoRaWAN协议实现长距离通信？A. 通过减少传输速率来降低功耗B. 通过增加传输速率来提高通信质量C. 通过使用扩频技术来增加通信距离D. 通过使用前向纠错技术来提高通信可靠性6. IoT设备在连接过程中，如何保证数据的安全性？A. 使用SSL/TLS加密通信B. 使用数字签名技术验证数据来源C. 对设备进行身份验证和授权D. 对传输的数据进行加密处理7. IoT设备在通信过程中，如何提高数据传输的效率？A. 使用更短的传输间隔B. 使用更高效的编码算法C. 使用更宽的频带D. 使用更少的数据包8. IoT设备如何通过NB-IoT协议实现低功耗和广覆盖？A. 通过减少传输速率来降低功耗B. 通过增加传输速率来提高通信质量C. 通过使用更宽的频带来提高信号强度D. 通过使用重复传输机制来增加数据传输的成功率9. IoT设备在连接云服务时，如何实现设备的自动化管理？A. 通过设备自身的软件进行管理B. 通过设备连接到云服务后方的API进行管理C. 通过设备连接到云服务后方的SDK进行管理D. 通过设备连接到云服务后方的Web界面进行管理10. IoT设备在通信过程中，如何实现实时性和可预测性？A. 使用实时操作系统B. 使用可预测的传输协议C. 使用高效的传感器数据采集和处理技术D. 使用人工智能和机器学习技术11. IoT设备连接技术中，哪种协议常用于设备与云服务器的通信？A. MQTTB. CoAPC. HTTPD. ARP12. IoT设备如何通过蓝牙进行连接？A. 设备开启蓝牙并配对B. 设备开启蓝牙并接受配对C. 设备开启蓝牙并生成配对码D. 设备开启蓝牙并发送配对请求13. 在物联网中，哪种通信技术提供可靠的端到端数据传输？A. Wi-FiB. BluetoothC. ZigbeeD. LoRa14. IoT设备的安全认证过程通常包括哪些步骤？A. 设备身份验证B. 数据加密C. 访问控制D. 设备更新和补丁管理15. 物联网中，哪种技术可以实时跟踪物体的位置和速度？A. GPSB. Wi-Fi定位C. 蓝牙定位D. RFID16. IoT设备在连接过程中可能遇到的问题包括哪些？A. 信号干扰B. 连接不稳定C. 权限不足D. 设备不兼容17. 在物联网中，哪种技术适合用于大规模的设备连接？A. Wi-FiB. ZigbeeC. LoRaD. 蓝牙18. IoT设备的数据处理通常发生在哪个层次？A. 应用层B. 操作系统层C. 网络层D. 设备硬件层19. IoT设备的安全性测试包括哪些方面？A. 设备密码强度B. 数据加密算法C. 更新和补丁机制D. 隐私保护政策20. 在物联网应用开发中，哪种技术是实现设备间通信的关键？A. HTML5B. CSS3C. JavaScriptD. MQTT21. IoT设备连接技术主要包括哪些？A. Wi-FiB. BluetoothC. ZigbeeD. Z-Wave22. 在IoT设备通信中，哪种技术通常用于低功耗、远距离的设备连接？A. Wi-FiB. BLE（Bluetooth Low Energy）C. Zigbee23. IoT设备如何通过MQTT协议进行通信？A. 设备将数据发送到MQTT代理服务器B. 设备将数据封装在HTTP请求中发送到MQTT代理服务器C. 设备直接将数据发送到目标服务器D. 设备将数据存储在本地数据库中然后发送更新24. IoT设备的安全性问题主要涉及哪些方面？A. 数据加密B. 访问控制C. 设备身份验证D. 隐私保护25. 在IoT设备连接与通信中，哪种技术用于实现设备之间的安全和可靠通信？A. IP地址B. JSONC. SSL/TLSD. MQTT26. IoT设备通常使用的编程语言有哪些？A. C/C++B. JavaC. PythonD. JavaScript27. IoT设备的可靠性测试主要关注哪些方面？A. 连接稳定性B. 数据传输准确性C. 设备响应时间D. 节能性能28. IoT设备在实际应用中的通信延迟是如何影响的？B. 设备功能C. 系统性能D. 所有选项都正确29. 在IoT设备通信中，哪种技术支持大规模设备连接？A. Wi-FiB. LoRaWANC.NB-IoTD. Zigbee30. IoT设备连接与通信技术的未来发展趋势是什么？A. 更多的设备连接B. 更高的数据传输速率C. 更低的能耗D. 更加智能化和自动化31. IoT设备连接技术主要有哪些？A. Wi-FiB. BluetoothC. ZigbeeD. Z-WaveE. LoRaWAN32. 在IoT设备通信中，哪种协议通常用于低功耗设备？A. HTTPB. MQTTC. CoAPD. LWM2M33. IoT设备如何确保数据的安全传输？A. 使用SSL/TLS加密B. 使用HTTPSC. 使用VPND. 使用设备自身的加密功能34. IoT设备如何实现远程监控和管理？A. 通过移动应用B. 通过云服务C. 通过NFCD. 通过蓝牙35. IoT设备中的哪一个组件负责处理通信协议？A. 处理器B. 内存C. 通信模块D. 存储器36. 在IoT设备连接中，哪种网络类型提供最佳覆盖范围？A. 蜂窝网络B. Wi-Fi网络C. 微波网络D. 蓝牙网络37. IoT设备如何防止被黑客攻击？A. 使用强密码B. 定期更新软件C. 使用防火墙D. 限制设备的访问权限38. IoT设备中的哪一个部分可以存储和处理大量数据？A. 处理器B. 内存C. 存储器D. 通信模块39. IoT设备如何实现设备间的互联互通？A. 通过NFCB. 通过蓝牙C. 通过ZigbeeD. 通过LoRaWAN40. IoT设备在连接过程中，如何确保连接的稳定性？A. 使用动态IP地址B. 使用静态IP地址C. 使用DHCPD. 使用PPPoE二、问答题1. 什么是IoT设备连接与通信技术的测试？2. IoT设备连接与通信技术测试的主要内容包括哪些？3. 如何进行IoT设备的接入测试？4. 如何评估IoT设备的安全性？5. 如何测试IoT设备的性能？6. 如何模拟大量IoT设备同时连接的情况？7. 在IoT设备连接与通信技术测试中，如何优化测试流程和提高测试效率？8. 什么是MQTT协议？它在IoT通信中有什么应用？9. 什么是CoAP协议？它在IoT通信中有什么优势？10. 如何在IoT设备连接与通信技术测试中保障数据的可靠性和完整性？参考答案选择题：1. ABCD2. C3. A4. D5. C6. ACD7. AB8. A9. B 10. ACD11. A 12. B 13. D 14. ABCD 15. A 16. ABCD 17. C 18. A 19. ABCD 20. D21. ABCD 22. C 23. A 24. ABCD 25. C 26. ABCD 27. ABCD 28. D 29. B 30. D31. ABCDE 32. D 33. ABD 34. AB 35. C 36. A 37. ABCD 38. C 39. ABCD 40. C问答题：1. 什么是IoT设备连接与通信技术的测试？IoT设备连接与通信技术的测试是指对物联网设备进行测试，以确保它们能够正常连接并与服务器或其他设备进行有效通信。

管网SCADA系统通信协议一致性测试方法研究

ＺＨＡＮＧＷｅｉ，ＺＨＯＵＦｅｎｇ，ＨＵＡＮＧＨｅ，ＨＡＯＸｉｎ，ＣＨＥＮＸｉ，ＳＯＮＧＪｕａｎ
（１．ＢｅｉｊｉｎｇＯｉｌａｎｄＧａｓＣｏｎｔｒｏｌＣｅｎｔｅｒ，ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００００７，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎａＳｏｆｔｗａｒｅＴｅｓｔｉｎｇＣｅｎｔｅｒ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４８，Ｃｈｉｎａ）
ａｎａｌｙｓｉｓｓｕｂｒｏｕｉｔｎｅｓａｎｄｕｎｉｆｏｍｒｃｏｎｆｏｒｍａｎｃｅｔｅｓｔａｎｄｒｅｓｕｌｔＯＵｔｐｕｔｓｕｂｒｏｕｔｉｎｅｆｏｒｄｉｆｅｒｅｎｔｃｏｍｍｕｎｉｃａｉａｒｎｃｅｔｅｓｔ
ＶＩＥＷ软件平台实现了ＳＣＡＤＡ系统的调度中心、场站控制系统和现场设备的通信协议一致性测试。通过仿真和实验，验
证了该方法的可行性和有效性。关键词：一致性测试；数据采集与监控系统；虚拟仪器；通信协议
ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ，ａｎｅｗｃｏｎｆｏｒｍａｎｃｅｔｅｓｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｖｉｒｔｕａｌｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｉｓｍｅｈｏｔｄｃｏｕｌｄｃａｌｌｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｒｏｔｏｃｏｌ

数据采集的新技术及发展动态

数据采集的新技术及发展动态1、数据采集系统的历史与发展数据采集系统起始于20世纪50年代，1956年美国首先研究了用在军事上的测试系统，目标是测试中不依靠相关的测试文件，由非熟练人员进行操作，并且测试任务是由测试设备高速自动控制完成的。

由于该种数据采集测试系统具有高速性和一定的灵活性，可以满足众多传统方法不能完成的数据采集和测试任务，因而得到了初步的认可。

大约在60年代后期，国外就有成套的数据采集设备产品进入市场，此阶段的数据采集设备和系统多属于专用的系统。

20世纪70年代中后期，随着微型机的发展，诞生了采集器、仪表同计算机溶为一体的数据采集系统。

由于这种数据采集系统的性能优良，超过了传统的自动检测仪表和专用数据采集系统，因此获得了惊人的发展。

从70年代起，数据采集系统发展过程中逐渐分为两类，一类是实验室数据采集系统，另一类是工业现场数据采集系统。

就使用的总线而言，实验室数据采集系统多采用并行总线，工业现场数据采集系统多采用串行数据总线。

20世纪80年代随着计算机的普及应用，数据采集系统得到了极大的发展，开始出现了通用的数据采集与自动测试系统。

该阶段的数据采集系统主要有两类，一类以仪器仪表和采集器、通用接口总线和计算机等构成。

例如：国际标准ICE625（GPIB）接口总线系统就是一个典型的代表。

这类系统主要用于实验室，在工业生产现场也有一定的应用。

第二类以数据采集卡、标准总线和计算机构成，例如：FTQ总线系统是这一类的典型代表。

这种接口系统采用积木式结构，把相应的接口卡装在专用的机箱内，然后由一台计算机控制。

第二类系统在工业现场应用较多。

这两种系统中，如果采集测试任务改变，只需将新的仪用电缆接入系统，或将新卡再添加到专用的机箱即可完成硬件平台重建，显然，这种系统比专用系统灵活得多。

20世纪80年代后期，数据采集系统发生了极大的变化，工业计算机、单片机和大规模集成电路的组合，用软件管理，使系统的成本降低，体积减小，功能成倍增加，数据处理能力大大加强。

强电能源计量综合系统测试的

测试方法
通过模拟各种实际运行场景，对系统的输入、输出、数据处理和通信等功能进行全面测试。
测试内容
检查系统各模块之间的接口连接、数据传输、命令执行等是否正常，验证系统整体性能和稳定性。
可靠性测试
测试目的
评估强电能源计量综合系统在各种恶劣环境下的稳定性和可靠性。
测试方法
通过长时间运行测试、高低温测试、振动测试等方式，模拟实际使用中可能遇到的极端条件。
公共设施领域
03
用于监测和控制路灯、交通信号灯等公共设施的强电能源使用
，提高能源利用效率和公共安全。
强电能源计量综合系统的历史与发展
历史
强电能源计量综合系统的发展经历了从传统机械式仪表到智能数字化仪表的演变，技术不断升级换代，功能不断完善。
发展
随着物联网、云计算、大数据等技术的发展，强电能源计量综合系统将进一步实现智能化、远程化和自动化，为能源管理提供更加全面、高效的服务。
只关注输入和输出结果，不关心系统内部实现细节，用于测试系统功能是否符合要求。
白盒测试
对系统内部结构和工作原理进行测试，检查代码逻辑和实现细节是否正确。
灰盒测试
介于黑盒和白盒之间，关注系统内部某些关键模块或结构的实现细节。
系统测试的流程与步骤
需求分析
明确测试目的、范围和要求，确定测试用例和场景。
兼容性测试
平台兼容性
测试系统在不同操作系统、不同硬件平台上的兼容性。
软件兼容性
测试系统与其他软件的兼容性，如数据库、中间件等。
网络兼容性
测试系统在不同网络环境下的兼容性，如不同网络协议、不同网络带宽等。
05
综合测试
系统块之间的集成和协同工作正常。

dlt654协议转modbus的方法

dlt654协议转modbus的方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：DLT654协议是一种用于数据采集和监控的通讯协议，而Modbus 是一种常用的工业通讯协议。

将DLT654协议转换为Modbus的方法对于一些需要将不同设备或系统之间进行数据通讯的应用场景是非常有必要的。

本文将介绍如何实现DLT654协议向Modbus的转换，以方便不同设备之间的数据交互。

一、软硬件准备准备一台具备串口通讯功能的设备，比如工控机或者PLC。

然后在该设备上安装一个支持DLT654和Modbus协议的通讯软件，比如Modbus Poll或者Modbus Slave。

接着，选择一个合适的串口转换模块，将DLT654协议通过串口转换为Modbus协议。

连接设备和串口转换模块，确保硬件环境搭建完毕。

二、配置串口通讯参数接下来，需要配置串口通讯参数，确保设备和串口转换模块之间能够正常通讯。

通常需要配置波特率、数据位、停止位、校验位等参数，确保两端的设备能够相互识别和通讯。

三、配置通讯软件在设备上安装的通讯软件中，需要对Modbus协议进行相关配置。

根据具体的需求，配置Modbus的通讯地址、数据位、读写操作等参数，以及设备之间的数据交互规则。

需要根据DLT654协议的数据格式对软件进行相应的调整，确保能够正确解析和转换DLT654协议的数据。

四、测试通讯功能配置完成后，进行通讯功能的测试。

通过发送和接收数据，验证设备和串口转换模块之间的通讯是否正常，以及数据是否能够正确解析和转换。

在测试过程中，需要注意检查通讯软件显示的数据是否与实际数据一致，确保通讯正常。

五、使用并优化一旦完成以上步骤，就可以开始使用DLT654协议向Modbus的转换功能。

根据具体的需求和应用场景，可以对通讯软件和串口转换模块进行优化和调整，以提高通讯的稳定性和效率。

总结第二篇示例：DLT654协议是一种用于数据采集和监测的通信协议，而Modbus 是一种常用的工业通信协议。

兆瓦级风电变流器控制系统的设计

2021.14(1)上海电气技术7兆瓦级风电变流器控制系统的设计杨军亮李春毛琼一上海电气输配电集团技术中心上海200042摘要：介绍了风电变流器控制系统的发展现状，在此基础上设计了兆瓦级风电变流器控制系统。

分析了这一兆瓦级风电变流器控制系统的硬件组成和软件功能。

关键词：风电变流器；控制系统；设计中图分类号：TM46文献标志码：A文章编号：1674-540X(2021)01-007-04Abstract:The development status of control system for the wind power converter was introduced,and the control system for the megawatt wind power converter was designed on this basis.The hardware composition and software functions of this control system for the megawatt wind power converter were analyzed.Keywords:Wind Power Converter;Control System;Design1设计背景随着新能源技术的不断提高，新能源利用效率越来越高，控制系统越来越智能化。

在过去的30多年中，风力发电装机容量持续增长.风力发电机额定容量由50kW提高至7.5MW O基于风电变流器控制系统发展现状，陆地兆瓦级风电变流器主要采用印制电路板控制器.这一控制系统响应速度快、成本低，能够满足陆地风力发电机的控制需求。

但是，印制电路板控制器需要从底层硬件开始设计，开发难度大、周期长。

海上环境较为恶劣，若将印制电路板控制器应用于海上兆瓦级风电变流器，则印制电路板的底层元器件会成为不稳定因素。

海上风电变流器控制系统稳定性和安全性的要求高于陆上风电变流器控制系统，加之海上风力发电机维护成本较高，应尽量减少出海次数，控制系统设计为冗余系统。

广州致远电子 EPCM-2944 EPCM2000系列数据采集工控主板数据手册

广州致远电子有限公司产品数据手册 ©2008 Guangzhou ZHIYUAN Electronics CO., LTD.修订历史销售与服务网络（一）产品数据手册 ©2008 Guangzhou ZHIYUAN Electronics CO., LTD.销售与服务网络（二）产品数据手册 ©2008 Guangzhou ZHIYUAN Electronics CO., LTD.目录1. EPCM2000系列数据采集工控主板 (1)1.1 系列产品概述 (1)1.2 系列产品选型 (2)2. EPCM-2944数据采集工控主板 (3)2.1 概述 (3)2.2 硬件资源 (3)2.2.1 处理器 (3)2.2.2 存储系统 (3)2.2.3 总线扩展 (4)2.2.4 通信接口 (4)2.2.5 模拟量输入 (4)2.2.6 数字量输入和输出 (4)2.2.7 电源与复位 (4)2.3 软件资源 (4)3. 端子布局与定义 (5)3.1 端子定义 (5)3.2 MiniISA总线接口 (5)4. 电气参数 (7)4.1 电源 (7)4.2 I/O接口 (7)4.2.1 隔离模拟量输入参数 (7)4.2.2 隔离数字量输入参数 (7)4.2.3 隔离数字量输出参数 (7)4.3 通信参数 (8)4.3.1 以太网接口电气参数 (8)4.3.2 CAN-bus接口电气参数 (8)4.3.3 RS-232串口电气参数 (8)4.4 存储参数 (9)4.5 硬件看门狗 (9)4.6 静态参数 (9)5. 机械尺寸 (10)产品数据手册 ©2008 Guangzhou ZHIYUAN Electronics CO., LTD.产品数据手册 ©2008 Guangzhou ZHIYUAN Electronics CO., LTD.1. EPCM2000系列数据采集工控主板1.1 系列产品概述EPCM2000系列数据采集工控主板是广州致远电子有限公司开发的基于LPC2300处理器的可扩展的数据采集工控主板。

数据采集传输仪技术要求

数据采集传输仪技术要求（征求意见稿）1 范围本技术要求规定了在线监测中数据采集传输仪的技术性能要求和性能试验方法，适用于该类仪器的研制生产和性能检验。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修改版均不适用于本标准，然而，鼓励本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

HJ/T212-2005 污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准HJ/T353-2007 水污染源在线监测系统安装技术规范（试行）GB/T16706-1996 环境污染源类别代码HCRJ039-1998 中国环境保护产品认定技术条件污染治理设施运行记录仪3 术语和定义3.1 污染源自动监控系统由对污染源主要污染物排放实施监控的数据收集子系统和信息综合子系统组成。

3.2 数据采集传输仪采集各种类型监测仪器仪表的数据、完成数据存储及与上位机数据通讯传输功能的单片机、工控机、嵌入式计算机或可编程控制器等。

3.3 上位机安装在各级环保部门，有权限对数据采集传输仪发出查询和控制等规定指令的数据接收和数据处理系统，包括计算机信息终端设备、监控中心系统等。

3.4 监测仪表指安装于监测站点的在线监测仪表，如流量计、COD、烟气监测仪等。

3.4 数字通道数据采集传输仪的数字输入输出通道，用于接收监测仪表的数据、状态和向监测仪表发送控制指令，实现数据采集传输仪与监测仪表的双向数据传输。

3.5 模拟通道数据采集传输仪的模拟输入通道，用于采集监测仪表的模拟输出信号。

3.6 开关量通道数据采集传输仪的开关量输入通道，用于采集污染治理设施运行状态。

4 工作原理数据采集传输仪通过数字通道、模拟通道、开关量通道采集监测仪表的监测数据、状态等信息，然后通过传输网络将数据、状态传输至上位机；上位机通过传输网络发送控制命令，数据采集传输仪根据命令控制监测仪表工作。

基于RS485总线的分布式高精度数据采集系统

㊀２０２１年㊀第２期仪表技术与传感器Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ㊀Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ㊀ａｎｄ㊀Ｓｅｎｓｏｒ２０２１㊀Ｎｏ．２㊀基金项目：国家自然科学基金杰出青年基金资助项目（６１５２５１０７）收稿日期：２０２０－０３－２４基于ＲＳ４８５总线的分布式高精度数据采集系统陈㊀航１，严㊀帅２，刘㊀胜１，张会新１（１．中北大学，仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西太原㊀０３００５１；２．北京宇航系统工程研究所，北京㊀１０００７６）㊀㊀摘要：针对分布式测试系统中物理量种类多㊁相互之间易干扰，数据需要远距离传输的要求，设计了一种基于ＲＳ４８５总线的分布式数据采集系统㊂该系统主要包含上位机㊁主控站点和被控站点，通过定制ＵＳＢ和ＲＳ４８５总线通信协议，实现了总线上４０个站点的轮询测量或单站点单通道测量㊂实验结果表明，该系统实现了数据的可靠传输，有效解决了大面积环境下进行分布式高精度数据采集的问题，具有较好的实用价值㊂关键词：分布式；ＲＳ４８５总线；高精度；智能化；ＡＤＳ１２５８；数据采集中图分类号：ＴＰ３０２㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀文章编号：１００２－１８４１（２０２１）０２－００７１－０４ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＨｉｇｈ⁃ｐｒｅｃｉｓｉｏｎＤａｔａＡｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＲＳ４８５ＢｕｓＣＨＥＮＨａｎｇ１，ＹＡＮＳｈｕａｉ２，ＬＩＵＳｈｅｎｇ１，ＺＨＡＮＧＨｕｉ⁃ｘｉｎ１（１．ＮｏｒｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａＴｈｅＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＤｙｎａｍｉｃＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，Ｔａｉｙｕａｎ０３００５１，Ｃｈｉｎａ；２．ＢｅｉｊｉｎｇＡｅｒｏｓｐａｃｅＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００７６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＲＳ４８５ｂｕｓｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｆｏｒｔｈｅｓｉｔｕａｔｉｏｎｔｈａｔｔｈｅｒｅａｒｅｍａｎｙｋｉｎｄｓｏｆｐｈｙｓｉｃａｌｑｕａｎｔｉｔｉｅｓｗｈｉｃｈａｒｅｅａｓｙｔｏｉｎｔｅｒｆｅｒｅｗｉｔｈｅａｃｈｏｔｈｅｒ，ａｎｄｔｈｅｄａｔａｎｅｅｄｓｔｏｂｅｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄｏｖｅｒｌｏｎｇｄｉｓｔａｎｃｅｓ．Ｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｍａｉｎｌｙｉｎｃｌｕｄｅｄｔｈｅｈｏｓｔｃｏｍｐｕｔｅｒ，ｔｈｅｍａｓｔｅｒｓｔａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｓｔａｔｉｏｎ．ＢｙｃｕｓｔｏｍｉｚｉｎｇｔｈｅＵＳＢａｎｄＲＳ４８５ｂｕｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｔｏｃｏｌｓ，ｉｔｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄｐｏｌｌｉｎｇｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆ４０ｓｔａｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅｂｕｓｏｒｓｉｎｇｌｅ⁃ｃｈａｎｎｅｌｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒ⁃ｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍａｃｈｉｅｖｅｓｒｅｌｉａｂｌｅｄａｔａｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｓｏｌｖｅｓｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄａｎｄｈｉｇｈ⁃ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｄａｔａｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎｉｎｌａｒｇｅ⁃ｓｃａｌｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｗｈｉｃｈｈａｓｈｉｇｈｐｒａｃｔｉｃａｌｖａｌｕｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ；ＲＳ４８５ｂｕｓ；ｈｉｇｈａｃｃｕｒａｃｙ；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ；ＡＤＳ１２５８；ｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ０㊀引言在一些分布式测试系统中，不可避免地要对被测环境不同位置地点多种物理量（湿度㊁温度㊁压力等）进行精确采集和测量［１－２］㊂传统的测试系统大多采用点对点连线的电缆对传感器的模拟量信号进行传输，这种方式一方面容易受到周围电磁环境的影响，降低采集精度；另一方面增加了测试系统中电缆的消耗量和成本，还在一定程度上影响采集系统的健壮性㊂为了提高测试系统的智能化程度和精确度，设计了一个基于ＲＳ４８５总线的分布式高精度数据采集系统，将各地点的传感器信号通过采样转换为数字信号，通过ＲＳ４８５总线传至系统主控站点［３－５］㊂和现有的测试系统相比，增加了数据采集通道个数和采集精度，最多可实现６４０个测点数据的轮询采集，提高了数据传输的智能化水平㊂１㊀系统总体设计分布式数据采集系统主要包含上位机㊁ＲＳ４８５总线主控站点和４０个ＲＳ４８５总线被控站点等部分，原理框图如图１所示㊂主控站点与上位机通过ＵＳＢ接口交换数据，在上位机下传的数据被解析后，ＦＰＧＡ将其通过主站ＲＳ４８５模块发出并与配对成功的被控站点通信㊂根据不同的命令，可以实现不同速率下的固定通道和自动扫描通道数据采集功能㊂主控站点在接收到数据后进行打包，通过ＵＳＢ接口传至上位机，实现了一主控站点多被控站点的高速ＲＳ４８５通信㊂每个被控站点包含ＲＳ４８５总线模块㊁ＦＰＧＡ控制模块㊁Ａ／Ｄ采集模块等，属于独立的数据采集子系统，原理设计图如图２所示㊂与主控站点下传的站点号匹配正确后，ＦＰＧＡ首先对ＡＤＳ１２５８相关寄存器进行配置，开始Ａ／Ｄ采集，完成后将数据传至主控单元㊂㊀㊀㊀㊀㊀７２㊀ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＴｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄＳｅｎｓｏｒＦｅｂ．２０２１㊀图１㊀系统整体原理框图图２㊀被控站点设计示意图２㊀系统硬件设计２．１㊀ＦＰＧＡ控制模块系统选用Ｓｐａｒｔａｎ－６系列ＦＰＧＡ作为主控芯片㊂在主控站点的硬件电路设计中，选择ＸＣ６ＳＬＸ１５０芯片对ＲＳ４８５总线通信芯片ＩＳＯ１１７６Ｔ和ＵＳＢ接口芯片ＦＴ２２３２进行控制，其电路连接示意如图３所示㊂被控站点的Ａ／Ｄ采集芯片ＡＤＳ１２５８及ＲＳ４８５通信芯片通过ＳＰＩ接口与ＦＰＧＡ连接，电路设计如图４所示㊂图３㊀主控站点ＦＰＧＡ电路设计图图４㊀被控站点ＦＰＧＡ电路设计图２．２㊀ＲＳ４８５总线模块分布式数据采集系统具有分布范围大㊁电磁环境复杂㊁传输节点要求多等特点㊂为满足设计要求，选用ＲＳ４８５总线通过差分线的压差传输数据，可以极大地减少传输过程中的共模干扰，提高数据传输系统的健壮性［６］㊂总线接口芯片ＩＳＯ１１７６Ｔ内部集成了变压器驱动器，在不要外部光耦的情况下实现隔离式供电，该芯片最大可支持２５６个从节点，最大数据传输速率达到４０Ｍｂｐｓ，详细的电路连接图如图５所示㊂图５㊀ＲＳ４８５总线模块电路连接图２．３㊀Ａ／Ｄ转换模块被控站点采用ＡＤＳ１２５８对来自传感器的模拟量信号进行模数转换㊂ＡＤＳ１２５８具有２４位采样分辨率，固定通道的采样速率能达到１２５ＫＳＰＳ，１６个通道同时采集最高速率可达２３．７ＫＳＰＳ，同时还集成了片上温度传感器，可以通过读取寄存器来读取芯片工作温度，它的工作温度为－４０１０５ħ，此外还有低温漂㊁低噪声等特点，非常符合系统的设计要求［７－８］㊂ＦＰＧＡ和ＡＤＳ１２５８通过ＳＰＩ接口相连，ＣＬＫＩＯ为外部时钟输入引脚，来自ＦＰＧＡ的１６ＭＨｚ时钟通过５０Ω电阻后与其相连，同时要将时钟选择引脚ＣＬＫＳＥＬ置高，芯片模拟供电电压为ＡＶＤＤ＝５Ｖ，ＡＶＳＳ＝ＡＧＮＤ，参考电压为ＶＲＥＦ＝ＶＲＥＦＰ－ＶＲＥＦＮ＝５Ｖ，数字供电电压为ＤＶＤＤ＝３．３Ｖ，ＤＶＳＳ＝ＤＧＮＤ㊂ＡＤＳ１２５８的硬件电路如图６所示㊂㊀㊀㊀㊀㊀第２期陈航等：基于ＲＳ４８５总线的分布式高精度数据采集系统７３㊀㊀图６㊀ＡＤＳ１２５８接口电路设计图２．４㊀ＵＳＢ接口设计ＦＴ２２３２Ｈ为支持高速ＵＳＢ２．０通信的接口芯片，支持最高４８０Ｍｂｐｓ的通信速度㊂它有Ａ㊁Ｂ２个数据传输通道，根据设计需要可以配置成多种速度模式，具体的接口如图３所示㊂芯片的工作模式为ＦＴ２４５异步ＦＩＦＯ接口模式，９３ＬＣ５６Ｂ为ＥＥＰＲＯＭ，用于保存ＦＴ２２３２Ｈ配置完后的相关信息［９］㊂３㊀系统软件设计３．１㊀主控站点软件设计主控站点通过ＵＳＢ接口实现和上位机的数据交换，根据不同指令实现数据打包传输和被控站点寄存器配置功能［１０］㊂ＦＴ２２３２Ｈ的数据收发时序通过ＦＰＧＡ控制，具体的读写时序如图７所示㊂ＲＸＦ＃信号为芯片输出信号，当缓存Ｂｕｆｆｅｒ内部有读数空间时输出为低，这时可以拉低ＲＤ＃信号进行一次８位ＦＩＦＯ数据的读取，然后ＲＸＦ＃信号被拉高，这期间不能进行读数操作，等ＲＸＦ＃再次拉低时进行下一次读数操作，写数据过程和读数据过程类似㊂图７㊀ＦＴ２２３２Ｈ读写时序图上位机和主控站点的通信协议如表１所示㊂在系统上电完成复位后，若接收到命令的第一个字节为２５ｈ，再继续判断下一个字节，若命令是５５ｈ（查询指令），则根据表１所示的通信协议进行ＲＳ４８５总线通信，主控站点从１到４０依次查询被控站点，并将收到被控站点的数据上传至上位机进行显示㊁存储；若命令是ＡＣｈ（寄存器配置指令），则对上位机的命令拆分处理，把后４个字节的数据根据总线通信协议进行打包，然后转发至对应的被控站点㊂表１㊀上位机通信协议命令有效标志８ｂｉｔ命令字８ｂｉｔ数据位３２ｂｉｔ寄存器配置命令２５ｈＡＣｈ被控站点地址８ｂｉｔ站点配置数据２４ｂｉｔ查询命令２５ｈ５５ｈ无效位停止命令２５ｈ９０ｈ无效位㊀㊀总线数据传输采取ＣＲＣ－４进行差错控制，通信协议如表２所示㊂主控站点将校验无误的数据传送给上位机显示存储，校验不通过则再一次查询该站点，如果连续３次数据校验不通过，则将站点序号告诉上位机，然后进行下一个站点查询，避免了因某个站点工作异常而使整个系统无法工作，提高了数据采集系统的可靠性性和抗干扰能力［１１］㊂表２㊀ＲＳ４８５总线通信协议起始位１ｂｉｔ有效数据位３２ｂｉｔＣＲＣ码４ｂｉｔ停止位３ｂｉｔ０被控站点地址８ｂｉｔ站点数据㊀２４ｂｉｔＣＲＣ－４１１１３．２㊀被控站点软件设计被控站点作为独立的数据采集系统，主要完成１６路模拟量信号采集和ＲＳ４８５总线通信工作㊂根据系统设计要求，ＡＤＳ１２５８默认工作模式为以２３．７ＫＳＰＳ㊀㊀㊀㊀㊀７４㊀ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＴｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄＳｅｎｓｏｒＦｅｂ．２０２１㊀采样速率自动扫描１６个模拟量输入通道，寄存器通过ＳＰＩ接口进行配置，ＤＩＮ管脚为数据输入引脚，ＣＯＮＦＩＧ１寄存器主要涉及采样速率的设置，命令字和寄存器地址为６１ｈ，相应的配置数据为０３ｈ；ＭＵＸＳＧ０和ＭＵＸＳＧ１寄存器主要进行采样通道选择，命令字和寄存器地址分别为６４ｈ和６５ｈ，相应的配置数据都为ＦＦｈ㊂根据ＳＣＬＫ管脚的时序写入配置寄存器的数据，如图８所示，在片选信号ＣＳ拉低时，有效命令和数据在ＳＣＬＫ上升沿从最高位开始顺序进入ＤＩＮ管脚㊂图８㊀ＡＤＳ１２５８寄存器配置时序图系统运行后，被控单元首先按照默认值对ＡＤＳ１２５８的寄存器进行配置，配置完成后对相关寄存器的值进行读取，验证是否配置正确，随后开始监测ＲＳ４８５总线上的数据，当与总线上的站点序号验证成功后，进行数据采集和发送数据，工作软件设计流程如图９所示㊂上位机可以对各被控站点的寄存器进行重新配置，以满足特殊测试要求㊂图９㊀被控站点软件设计流程图ＡＤＳ１２５８开始进行数据采集时，首先将ＳＴＡＲＴ管脚进行拉高，程序开始检测ＤＲＤＹ管脚的电平状态，当为低电平时，表示一个通道模拟量完成转换，读取有效数据共计３２位，高８位包含状态信息和通道信息，低２４位代表转换的有效数据㊂ＡＤＳ１２５８可以在小于７００μｓ的时间内处理完１６路通道的数据采集㊂４㊀测试结果分布式数据采集系统的ＲＳ４８５总线上间隔１ｍ设置一个被控站点，总线长度共计４０ｍ㊂系统测试时，在第一个被控站点１５通道输入２Ｖ电压，其余的被控站点和通道不输入电压，使用上位机发送查询命令后回传的数据见图１０㊂图１０㊀测试数据根据上位机的数据显示，主控站点按顺序查询了被控站点的１６路采集通道，ＥＢ９０ＥＢ９０是子站点数据发送结束标志，很好地完成了主控站点控制下的数据采集功能㊂数据ＡＤＤ００００１９６２Ｆ７７Ｅ９中ＡＤＤ００００１９６表示第一个被控站点１５通道的数据采集结果，２Ｆ７７Ｅ９转变成电压为１．９７７８Ｖ，高精度万用表显示实际电压为１．９７８９Ｖ，所以系统的采集精度为０．６％，表明数据采集系统的精度很高㊂５㊀结束语分布式数据采集系统的设计采用２４位的模数转换芯片ＡＤＳ１２５８，提高了模拟量数据采集精度，选用ＲＳ４８５总线进行数据的传输，增加了系统挂载的站点数量，总线驱动器芯片ＩＳＯ１１７６Ｔ的使用实现了电源隔离，减少了周围环境的干扰㊂测试表明，系统数据传输可靠，精度很高，同时还可以根据（下转第７９页）㊀㊀㊀㊀㊀第２期李鹏飞等：基于ＮＶＩＤＩＡＴＸ２模块的双目视觉信号采集系统设计７９㊀㊀效果图，在界面上定义一个全黑灰度图，将接收到的坐标点以白色画出，实时采集发送帧率为１４０ｆｐｓ，采集处理图像无丢帧失帧现象，发送数据包无丢包现象，稳定性好，满足了设计要求㊂６　结论针对胶体三维信息检测面临的缺失高帧率㊁采集实时性的问题，设计了一套双目视觉信号采集系统，该采集系统具有４路线结构光采集系统，实现了双目实时信号采集㊂其中以嵌入式ＮＶＩＤＩＡＴＸ２为核心详细介绍了图像采集㊁处理以及中心线坐标发送的全过程，结合了小型化硬件以及简便的上位机界面，集成了一套小体积㊁高效率㊁方便操作和移动的采集系统㊂实验测试表明系统稳定性好，精度高，满足了设计要求，为汽车关键部件胶体三维测量做好了充分准备，具有较好的实用价值㊂参考文献：［１］㊀任勇峰，王国忠．基于ＣＭＯＳ传感器的高性能图像采集系统设计［Ｊ］．仪表技术与传感器，２０１９（１）：６４－６７．［２］㊀岳昊，武栓虎．基于机器视觉的医用瓶盖质检系统设计［Ｊ］．仪表技术与传感器，２０１９（１０）：８３－８７．［３］㊀杨长辉，黄琳．基于机器视觉的滚动接触疲劳失效在线检测［Ｊ］．仪表技术与传感器，２０１９（４）：６５－６９．［４］㊀相江．线结构光传感器系统建模与误差分析［Ｄ］．合肥：合肥工业大学，２０１９．［５］㊀章金敏．基于激光三角法的物体三维轮廓测量系统［Ｄ］．武汉：武汉理工大学，２０１５．［６］㊀戴力．汽车涂胶工艺应用研究［Ｊ］．汽车零部件，２０１７，２３（８）：７１－７４．［７］㊀朱立忠，陈美洋．一种基于机器学习的汽车涂胶缺陷检测研究［Ｊ］．沈阳理工大学学报，２０１８，２３（４）：１８－２２．车工艺师，２０１９，２５（７）：６１－６４．［９］㊀吴勇，雷旭智．科惠力测量技术在缸体表面刀痕问题中的应用［Ｊ］．装备制造技术，２０１７，１６（８）：１２１－１２３．［１０］㊀唐广辉，穆建华，夏志豪．基于科惠力测量技术的发动机故障诊断应用［Ｊ］．汽车科技，２０１５，２３（１）：５２－５６．［１１］㊀ＯＬＥＮＳＫＹＪＡＧ，ＤＯＮＩＳＩＲ，ＢＯＲＮＨＯＲＳＴＧＭ．Ｎｏｎｄｅ⁃ｓｔｒｕｃｔｉｖｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｈａｎｇｅｓｄｕｒｉｎｇｉｎｖｉｔｒｏｇａｓｔｒｉｃｄｉｇｅｓｔｉｏｎｏｆａｐｐｌｅｓｕｓｉｎｇ３Ｄｔｉｍｅ⁃ｓｅｒｉｅｓｍｉｃｒｏ⁃ｃｏｍｐｕｔｅｄｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｏｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２０，２６７：１－１１．［１２］㊀金贝．基于ＨＡＬＣＯＮ的机器视觉教学实验系统设计［Ｄ］．北京：北京交通大学，２０１２．［１３］㊀方玉红．基于机器视觉的轨道缺陷图像检测系统设计［Ｄ］．南昌：南昌大学，２０１３．［１４］㊀ＭＩＣＨＡＥＬＬＢ，ＮＥＬＥＶ，ＰＡＮＦＩＬＯＶＡＶ，ｅｔａｌ．Ｒ⁃Ｆｒｏｍ⁃ＴａｓａｃｏｍｍｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆａｒｒｈｙｔｈｍｉａｉｎｉｔｉａｔｉｏｎｉｎｌｏｎｇＱＴｓｙｎｄｒｏｍｅｓ［Ｊ］．Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ．ＡｒｒｈｙｔｈｍｉａａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，２０１９，１２（１２）：１－１５．［１５］㊀李杰强．基于线阵ＣＣＤ的微位移传感器设计与研究［Ｄ］．广州：华南理工大学，２０１２．［１６］㊀刘文倩，沈三民，刘利生，等．基于以太网与ＦＰＧＡ的多通道信号源的系统设计［Ｊ］．仪表技术与传感器，２０１９（１）：３０－３３．［１７］㊀何能正，董建云，何岸．以太网数据包分段传输技术［Ｊ］．光通信技术，２０１３，３７（９）：２４－２７．作者简介：李鹏飞（１９９４），硕士研究生，主要研究方向为嵌入式机器视觉㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｌｉｐｅｎｇｆｅｉｈｕｆｔ＠１６３．ｃｏｍ通信作者：卢荣胜（１９６３），教授，博士生导师，主要从事机器视觉和精密测量等方面的研究㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｒｓｌｕ＠ｈｆｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ（上接第７４页）要求变换采集通道数量和采集速率，该分布式数据采集系统具有较好的实用价值㊂参考文献：［１］㊀韩慧．基于ＲＳ４８５总线的温室环境监测系统［Ｊ］．仪表技术与传感器，２０１２（３）：６４－６５．［２］㊀李木国，王延国，孙慧涛．基于ＥｔｈｅｒＣＡＴ总线的串联型分布式据采集系统设计［Ｊ］．计算机测量与控制，２０１６，２４（６）：１９５－１９８．［３］㊀童一飞，王红亮，低功耗ＩＥＰＥ传感器数据采集系统的设计与实现［Ｊ］．电测与仪表，２０１９，５６（５）：１０１－１０４．［４］㊀唐夕晴，李建闽，佘晓烁．ＲＳ４８５总线接口性能测试仪设计与开发［Ｊ］．电测与仪表，２０１８，５６（７）：１４２－１４７．［５］㊀张志，李琮琮，王平欣，等．智能电能表ＲＳ４８５接口设计方案综述［Ｊ］．电测与仪表，２０１５，５３（５）：１２４－１２８．［６］㊀白冰．基于４８５总线的分布式输入输出系统［Ｄ］．天津：天津大学，２０１７．［７］㊀吴平，骆朝亮．基于ＵＳＢ的ＡＤＳ１２５８传感器信号采集系统［Ｊ］．软件导刊，２０１０（６）：６５－６７．［８］㊀金永杰，龙平，熊剑平．２４位高精度模数转换器ＡＤＳ１２５８的原理及应用［Ｊ］．电子设计工程，２００８（６）：６１－６４．［９］㊀王辉，陈爱生．基于ＦＴ２２３２Ｈ的ＵＳＢ２．０数据采集系统设计［Ｊ］．电子器件，２０１５（１）：１４４－１４７．［１０］㊀李超．基于ＦＰＧＡ＋ＵＳＢ２．０高速数据采集系统的研究与设计［Ｄ］．武汉：武汉理工大学，２０１３．［１１］㊀ＴＯＮＧＸＲ，ＳＨＥＮＧＺＢ．ＤｅｓｉｇｎｏｆＵＡＲＴｗｉｔｈＣＲＣｃｈｅｃｋｂａｓｅｄｏｎＦＰＧＡ［Ｊ］．ＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１２，４９０－４９５：１２４１－１２４５．作者简介：陈航（１９９３），硕士研究生，研究方向为嵌入式智能仪器㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：６１４４４１５０９＠ｑｑ．ｃｏｍ通信作者：张会新（１９８０），博士，副教授，研究方向为动态测试技术与仪器㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｈｘ＠ｎｕｃ．ｅｄｕ．ｃｎ。

无人机测试数据采集系统设计

无人机测试数据采集系统设计冯博【摘要】For the rotary motion and short distance movement tests of UAV,a design scheme for the hardware platform of data acquisition system is provided. The hardware system was designed,in which the chipSTM32F103VE and C8051F340 are taken as the master controller module and signal acquisition module of the control core respectively,and based on it,the pro-gram design of the hardware equipment,communication protocol design of data acquisition system,and the development of Lab-VIEW test software were completed further. The functions of data acquisition,wireless data transmission,and host computer data display and storage were verified and realized by debugging and testing the data acquisition system.%针对无人机的旋转运动和短距离移动等环节的测试,给出一种数据采集系统硬件平台的设计方案,设计了以STM32F103VE,C8051F340为控制核心的主控制器模块、信号采集模块等硬件系统.在此基础上,进一步完成了硬件设备的程序设计,数据采集系统通信协议设计以及LabVIEW测试软件的开发.最后,对数据采集系统进行调试试验,最终验证和实现了系统的数据采集,无线数据传输,上位机数据显示存储等功能.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2016(039)001【总页数】5页(P49-53)【关键词】数据采集;无人机测试;无线数据通信;LabVIEW【作者】冯博【作者单位】沈阳工程学院,辽宁沈阳 110136【正文语种】中文【中图分类】TN911-34;TQ028.1随着无人机相关技术的发展，无人机的使用范围已拓展至军事、民用和科研三大领域[1]。

数据采集联网及维护的重要性及实施步骤

数据采集联网及维护的重要性及实施步骤一、数据采集联网及维护的意义随着信息技术的快速发展，数据采集联网及维护方案在各个领域中得到了广泛应用。

下面按照数据采集联网及维护的重要性、实施步骤以及相关技术。

二、数据采集联网及维护的重要性数据采集联网及维护方案是指通过网络连接各种设备和传感器，实现数据的实时采集、传输和存储。

该方案在以下几个方面具有重要性：1.提高生产效率：数据采集联网及维护方案可以帮助企业实时监控生产过程，发现潜在问题，从而提高生产效率。

2.降低成本：通过实时监控和数据分析，企业可以减少不必要的资源浪费，降低运营成本。

3.提高产品质量：数据采集联网及维护方案可以帮助企业了解产品的质量状况，及时进行调整和优化，提高产品质量。

4.实现远程监控与控制：数据采集联网及维护方案可以将设备和传感器连接到互联网上，实现远程监控和控制，方便企业的管理和维护。

三、数据采集联网实施步骤数据采集联网及维护的实施需要经过以下几个步骤：1.需求分析：明确项目的目标、范围和需求，确定所需的数据采集设备、传感器和网络连接方式。

2.系统设计：根据需求分析结果，设计合适的硬件和软件系统架构，包括数据采集设备、通信协议、数据存储和处理等。

3.设备采购与安装：根据系统设计，采购所需的数据采集设备和传感器，并进行正确的安装和配置。

4.网络搭建：搭建稳定的网络环境，确保设备和传感器能够顺利连接到互联网上。

5.软件编程与调试：根据系统设计，编写相应的软件程序，实现数据的采集、传输和处理功能。

在开发过程中，需要进行多次测试和调试，确保系统的稳定性和可靠性。

6.培训与运维：对相关人员进行培训，使其能够熟练使用数据采集联网及维护。

同时，建立完善的运维体系，确保系统的正常运行。

四、相关技术数据采集联网及维护涉及到多种技术，包括但不限于：1.通信协议：如TCP/IP、UDP等，用于实现设备和传感器之间的数据传输。

2.数据库技术：用于存储采集到的数据，并提供快速的检索和查询功能。

QGDW 376.2国网载波路由模块协议说明(N12N6)V15-2

Q/GDW 376.2国网载波路由模块协议说明（N12N6协议）内部型号：GWR-M001型号说明：国网晓程载波路由模块日期：2011 年4月V1.0：标准版本；硬件基于单芯片CEP3001AC（PL3201B）V1.2：第一次发布版本V1.4：增加了串口发送载波发送缓冲长度后的版本；V1.5：2011-1发布最新版本，完善了学习收敛，每块表学习时间约5分钟；（请更新为此版本）北京福星晓程电子科技股份有限公司目录目录 (ii)集中器载波路由模块Q/GDW-376.2协议说明 (3)一GDW-M001模块支持项目 (3)二标准Q/GDW 376.2协议实现说明 (4)2.1信息域R填写说明 (4)2.1.1 下行报文： (4)2.1.2 上行报文： (5)2.2 确认∕否认（AFN=00H） (6)2.3 初始化（AFN=01H） (6)2.4 查询数据（AFN=03H） (7)2.5链路接口检测（AFN=04H） (7)2.6 控制命令（AFN=05H） (7)2.7主动上报（AFN=06H） (8)2.8路由查询（AFN=10H） (8)2.9路由设置（AFN=11H） (9)2.10路由控制（AFN=12H） (10)2.11路由数据转发（AFN=13H） (10)三建议集中器操作流程说明 (11)3.1 上电启动 (11)3.2 载波主节点地址 (12)3.3 路由模块档案管理 (12)3.4 集中器点抄 (13)3.5 集中器轮抄 (14)3.6 集中器控制路由学习 (14)3.7启动表号自动上报 (15)集中器载波路由模块Q/GDW-376.2协议说明载波路由模块通讯协议遵从国家电网公司电力用户用电信息采集系统通信协议Q/GDW-376.2《电力用户用电信息采集系统通信协议：集中器本地路由模块接口协议》，集中器与下行通信路由模块本地接口部分，所支持的具体规约内容为其子集。

本文档说明范围限于国网标准规约（N12规约及N6规约，二者只在载波帧上有差异，调用方式完全一致）。

常用的数采协议

常用的数采协议一、引言数采协议是指用于数据采集的通信协议，它定义了数据采集设备与数据采集系统之间的通信规则。

在工业自动化、物联网等领域，常用的数采协议有多种。

本文将对常用的数采协议进行介绍和比较，以帮助读者了解不同协议的特点和适用场景。

二、Modbus协议2.1 概述Modbus协议是一种串行通信协议，广泛应用于工业自动化领域。

它简单、易于实现，并且支持多种通信介质，如串口、以太网等。

Modbus协议包括Modbus RTU、Modbus ASCII和Modbus TCP三种变种。

2.2 特点•Modbus RTU：基于二进制的串行通信协议，具有较高的传输速率和较小的帧头开销。

•Modbus ASCII：基于ASCII码的串行通信协议，可用于远距离通信。

•Modbus TCP：基于TCP/IP协议的以太网通信协议，适用于局域网和互联网通信。

2.3 优缺点•优点：Modbus协议简单、开放，易于实现和集成。

它广泛应用于工业自动化设备之间的通信。

•缺点：Modbus协议安全性较弱，容易受到网络攻击。

同时，它的带宽利用率相对较低。

2.4 应用场景Modbus协议适用于工业自动化领域，常用于PLC、传感器、仪表等设备之间的通信。

它可以实现实时数据采集、控制指令下发等功能。

三、OPC协议3.1 概述OPC（OLE for Process Control）协议是一种用于工业自动化系统的通信协议。

它基于微软的COM（Component Object Model）技术，提供了一种标准接口，使得不同厂家的设备能够互通。

3.2 特点•OPC DA（Data Access）：用于实时数据采集和传输。

•OPC A&E（Alarms & Events）：用于报警和事件的传输。

•OPC HDA（Historical Data Access）：用于历史数据的查询和分析。

3.3 优缺点•优点：OPC协议提供了标准化的接口和数据模型，使得不同厂家的设备能够无缝集成。

基于CC2530的ZigBee数据采集系统设计

基于CC2530的ZigBee数据采集系统设计一、概述随着物联网技术的快速发展，无线通信技术在数据采集领域的应用日益广泛。

ZigBee作为一种低功耗、低成本、短距离无线通信技术，在智能家居、工业自动化、环境监测等领域具有广泛的应用前景。

基于CC2530的ZigBee数据采集系统，充分利用了ZigBee技术的优势，实现了高效、稳定的数据采集与传输功能。

本系统以CC2530芯片为核心，构建了一个完整的ZigBee无线通信网络。

CC2530芯片是德州仪器（TI）公司推出的一款基于8051内核的无线单片机，具有高性能、低功耗的特点。

通过CC2530芯片，系统可以实现数据的采集、处理、传输以及网络管理等功能。

在数据采集方面，系统通过外接传感器实现对温度、湿度、光照等环境参数的实时监测。

传感器采集到的数据经过CC2530芯片处理后，通过ZigBee网络传输至协调器节点，再由协调器节点将数据上传至上位机或云端服务器进行进一步的分析和处理。

本系统还具备网络管理功能，可以对ZigBee网络进行配置、监控和维护。

通过上位机软件，用户可以实时查看网络状态、节点信息以及采集到的数据，并进行相应的操作和管理。

基于CC2530的ZigBee数据采集系统以其高效、稳定、低功耗的特点，在物联网领域具有广泛的应用价值。

本文将对系统的硬件设计、软件编程以及实现过程进行详细阐述，为相关领域的研究和实践提供有益的参考。

1. ZigBee技术概述《基于CC2530的ZigBee数据采集系统设计》文章“ ZigBee技术概述”段落内容ZigBee技术是一种专为短距离、低速率无线通信设计的协议，它基于IEEE 4标准，具有低功耗、低成本、高可靠性及高安全性等特点。

该技术最初被称为“HomeRF Lite”和“FireFly”，后统一命名为ZigBee，其命名灵感来源于蜜蜂通过Z字形飞行交流食物源信息的自然现象。

ZigBee技术广泛应用于智能家居、工业自动化、农业智能化等领域，在这些领域中，ZigBee技术以其独特的优势，为数据采集和传输提供了高效的解决方案。

研华基于RS485网络的数据采集方案

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04 数据传输、处理与存储策略
RS485网络数据传输机制剖析
RS485总线标准
传输距离与速率
介绍RS485总线标准及其特点，包括差分信号传输、多点通信等。
分析RS485网络的传输距离和速率限制因素，以及如何通过优化布线、选择合适的通信芯片等方式提高传输性能。
数据传输协议
详细阐述RS485网络中使用的数据传输协议，如Modbus RTU等，以及协议中的帧结构、数据编码方式等。
将采集到的数据按照一定结构存储在关系型数据库中，便于查询、统计和分析。
时序数据库存储
针对具有时间序列特性的数据，采用时序数据库进行存储可以更高效地处理时间序列数据查询和分析。
云存储服务
利用云存储服务提供的海量、高可扩展的存储空间，实现数据的长期保存和备份。
分布式文件系统
对于超大规模的数据集，可以采用分布式文件系统进行存储，提高数据访警
对采集到的数据进行故障诊断，发现异常时及时报警并通知相关人员处理。
软件架构设计思路及模块划分
架构设计思路
采用分层架构设计，将系统划分为数据采集层、数据处理层、数据存储层、应用层和展示层，各层之间通过接口进行通信。
模块划分
将系统划分为数据采集模块、数据处理模块、数据存储模块、故障诊断与报警模块、可视化展示模块等，每个模块负责实现相应的功能。
数据采集需求分析及目标设定
数据采集是现代工业自动化和智能制造的重要组成部分，需要实现对生产现场各种传感器、仪表等设备的实时数据采集和监控。
研华基于RS485网络的数据采集方案旨在构建一个稳定、可靠、高效的数据采集系统，满足客户对数据采集的实时性、准确性和可扩展性等方面的需求。

利用组态王实现串口通信控制.

学习情境二利用组态王实现串口通信控制工作任务一组态王使用简介及板卡的安装【学习目标】1.了解组态王监控软件，能够应用组态王软件进行简单完整的工程开发。

2.了解工控机、数据采集板卡及其安装过程。

【技能目标】学生能够独立在计算机上安装完整的监控组态软件KingView6.5,了解组态王软件的功能和基本操作步骤。

掌握数据采集板卡的安装方法。

【所需设备、工具和材料】序号名称规格型号数量1 PC机 12 PCI-1710HG多功能板卡 PCI-1710 13 PCL-10168数据线缆 PCL-10168 14 组态王软件 Kingview6.53 1【相关知识】知识一. 组态王使用简介一. 组态王通用版人机界面软件Kingview系列运行于Microsoft Windows XP/NT（SP6）/2000（SP4）中文平台建议配置：CPU：1G内存：256M显存：64M硬盘：20G（视实际存储情况）二. 组态王通用版软件的结构“组态王6.5”是运行于Microsoft Windows XP/NT/2000中文平台上的全中文界面的人机界面软件（HMI），窗体框架结构，界面直观易学易用。

采用了多线程、COM组件等新技术，实现了实时多任务且软件运行稳定可靠。

“组态王6.5”软件包由工程管理器ProjManager、工程浏览器TouchExplorer、画面开发系统TouchMak（内嵌于工程浏览器）和运行系统TouchVew四部分组成。

工程管理器用于新工程的创建和已有工程的管理，在工程浏览器中我们可以查看、配置工程的各个组成部分，画面的开发和运行由工程浏览器调用画面制作系统TouchMak和工程运行系统TouchVew 来完成的。

工程管理器ProjManager是计算机内的所有应用工程的统一管理环境。

ProjManager具有很强的管理功能，可用于新工程的创建及删除，并能对已有工程进行搜索、备份及有效恢复，实现数据词典的导入和导出等功能。

基于MODBUS_RTU协议的PLC多路数据采集系统

1) 数据采集层涉及电量传感器、水位计、闸位计传感器 ,通过在 PL C 通信控制设备中嵌入式编程 , 实现对各传感器的数据采集 ,传感器等待 PL C 设备的数据垂询命令并做出响应。
2) PL C 控制与显示层涉及 PL C 控制设备 ADAM25510 E/ TCP 和显示屏 ,ADAM25510 E/ TCP 通过 ADAM25510 Series Utilit y 软件平台与工作主机通信 ,实现嵌入式编程。采用串口 1 接口与显示屏连接 ,通过 ADAM 输入/ 输出模块和串口 2 控制各传感器 ,采用 RJ245 网络口与上位机通信并存储数据信息。
4) COM4 ( RS2232/ RS2485) 为保留端口。设计实现如图 1 所示。
器 ,然后通过程序按 MODBU S2R TU 通信协议发送垂询指令 ,观察响应数据情况。程序中关键的一步是输入十六进制指令的 A SC II 码 ,转换为十六进制显示。程序流程如图 2 所示。
2 系统结构设计
可编程逻辑控制器 ( PL C) 远程通信控制主模块 ADA M25510 E/ TCP 有 4 个通信端口[526 ] : COM1 , COM2 ,COM3 和 COM4 。端口应用情况如下 :
1) COM1 有 2 种工作方式 : RS2232 和 RS2485 , 本设计采用 RS2232 串口形式接当地显示屏 ,用于显示部分数据信息。
变为 F10003090300C57CF2 和 01030000000D840 F , 分别召测水位闸位计和泵机传感器的数据。程序接收界面如表 2 所示。
测试证明 ,对总线上的传感器进行数据召测 , RS2485 总线上的传感器同时回复响应信息 ,总线上因竞争现象而出现乱码 ,只能返回部分传感器数据。