数据采集系统的发展与研究
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摘要：数据采集系统获取数据信息的过程是从若干个信号中进行的。该系统是一个自动化程度很高的设备，它不但可以进行实时数据采集、实时控制和状态显示，还可以进行自动储存、信号预处理等功能。第一部分简单描述数据采集系统的发展历程，第二部分描述国内外数据采集器的现况和问题，第三部分介绍了数据采集器在实验室、物流供应链、海洋站和地震中的应用等。
关键词：数据采集系统；通信；数据采集器
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）17-0004-02
1 数据采集系统的发展历程
数据采集系统发源于上世纪50年代，并将数据采集系统用于美国军方测试系统中，测试不依赖于相关的测试文档，用不熟练的人员也可以操作，测试仪器具有测试高度功能。数据采集系统可以进行许多测试任务。在上世纪60年代中后期，数据采集系统渐渐进入中国市场，使得现在的数据采集系统具备很多的特殊功能。
在70年代，随着微型计算机的发展，由采集器和仪器仪表相互结合形成了现在的数据库采集系统，数据采集系统具有良好的性能，它比传统的自动检测器和数据采集系统更好用。从70年代，数据采集系统的开发可以分为两类，通过相应的总线，可以使得公司与研究机构使用数据采集系统进行数据的采集。原有的数据采集系统已经有了很大的改变，工业计算机和单片机，通过软件管理，可以降低系统的成本，系统的工作量也大大的减少，同时功能增强，数据处理能力大大提高。
2 我国数据采集器的现况
2.1数据采集器的含义
数据采集设备，外观就是一个便携式分析仪，它的功能包括录音，分析和记录的功能。振动传感器和过程传感器安装在机器和设备中，测量信号作为输入依据，在各种测量和分析技术和显示格式形成一个检测系统，主要用于在故障诊断和定期电路的机械设备的诊断。它可以形成一个独立的监测和诊断系统，它是机器设备的计算机辅助诊断装置中的一个辅助诊断方法。
2.2 我国数据采集器的现况和问题
在上世纪80年代到90年代，从20世纪后期开始，我们国家的一些仪器制造商已经开发出多种数据采集，包括单通道SP201，SC247，双通道EG3300，YE5938超小型911902和921为了满足维护管理和外部数据采集设备的频谱分析的初始水平，静态信号采集，包括SMC-9012和支撑软件包两部分。
然而，仍然有国内数据采集和数据采集系统，这主要体现在技术之间的一些空隙：
（1）由于传感器的水平有限，频率范围分析不宽，相对还应带来一定的困难，主要表现为低速或轴承问题的诊断；
（2）数据采集，存储内存较小，以致于数据采集和信号处理的功能也不是很强，在这个领域也只能做一些简单的诊断，准确诊断的话必须在电脑上完成，这样一个功能性网站诊断是相对较弱的。
（3）设备的软件级别仍然在频谱分析和设备维护管理的管理阶段。机械故障诊断专家系统需要改进。
数据采集是整个工厂自动化，测试精度、速度和实现功能的成本的一个重要因素，数据采集也朝着这个方向发展。高速实时数据采集是在以下几个方面更为重要：爆炸物检测，医疗设备，如CT，MRI，快速制造的过程。在这些行业中，对于高速数据采集的需求远远超过实际水平。用户的需求，促进技术的发展和新产品的出现。因此，高速数据采集仍具有较大的发展空间。
3 数据采集器的应用
根据不同用途的数据的采集，数据采集系统可以根据使用功能分为两种类型：一种是在线数据采集，另一种是便携式数据采集。在线数据采集系统可分为两种一种是台式另一种是模块化。台式和便携式数据收集器是交流电源；模块化数据采集，这是最常用的数据采集和传输系统，该系统是基于直流电源的电源使用。数据采集的应用涉及多个领域，下面是对多个领域的应用描述。
3.1数据采集器在实验室的应用
首先将数据采集应用于物理实验室的是“科学工作室”，科学工作室是一个崭新的系统，它是由美国PASSCO公司生产的。”科学工作室”有三个部分组成：
（1）传感器的获取物理实验中各种物理量数据的技术通过现金的传感技术获取的。
（2）将传感器的数据采集信号传入到计算机软件上，这是通过计算机接口来完成的，它的最高采样速度高达25万次/S。
（3）应用软件可以支持英文和中文。
Science Work shop数据采集器的几种应用方式：
（1）数据采集通过和计算机的结合，不但可以提高试验的精确度，而且还能规避传统试验中出现的错误，同时可以自动输出测量数据和试验的结果。
（2）通过物理实验中的瞬间变化可以看出数据采集器的能见度低。
（3）使用于某些不能被直接观察到物理变化的试验中已作对照。
（4）用试验的方式通过数据采集器去检验易出现错误的物理概念。
（5）到户外开展具有意义的活动，同时运用物理
3.2 数据采集器在物流供应链管理中的应用
另一种类型的便携式数据收集器被设计用于扫描条形码符号。在读取时，扫描仪的条形码符号扫描，并且与所述显示数据收集器是相反的。因此，通常被称作是检查机和手持式终端机。它有自己的内部存储器可以存储一定量的数据，电池供电使用或者直流电使用都可以，用于执行计算机和扫描之间的通讯并将数据传送到电脑。大多数的便携式条形码采集装置为了满足各种使用需求，自身都具有编程能力，当然它自身的应用程序就是一个强大的专用设备。随着物流行业的发展，越来越多的这种企业都会把便携式条码数据采集器用于实际工作中，当然在国内的许多物流企业也广泛将便携式条码采集器用于仓库管理和运输管理中。数据采集系统的应用不但可以帮助物流企业更好的实施网络自动化管理，更加节省成本和时间，减少工人的工作量降低开支，同时还能提高库存的准确性。
3.3 数据采集器在海洋站数据采集中的应用
数据采集器的自动检测系统一般主要应用于海洋站，通过数据采集器的自动检测以便实现海洋站自动化操作的功能。至今，数据采集器的自动检测功能在海洋站这一领域，与国外的采用数据都有共通性（YRON SU8200，YRON SU9000，DT50，DT500），功能主要包括模块化、仿真、灵活方便稳定和可靠等。在不同的环境和使用过程中，他们的特征都是不一样的。以下是结合海洋站自动检测系统的特征功能对数据采集系统特点的归纳总结：
（1）强，弱，电磁干扰，可以有效的防护雷击；（2）设计模块维修方便并且功耗低；（3）方便的温度、气压、风力、湿度、雨、水、盐和其他信号接入；（4）具有补充电、打印、发送和控制功能；（5）可靠的数据采集软件和有线传输，无线，调制解调器，卫星通信丰富的外围接口；（6）交直流两用，欠压保护、可靠供电也可以太阳能接入。
3.4数据采集器在地震数据采集中的应用
数据地震台网的关键设备就是地震专用的数据采集器，地震数据采集器的主要功能是输出模拟电压的数字。地震数据采集数据的基本参数是数字地震台网技术参数的关键基础。
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