浅谈计算机数据采集与处理技术论文_彭丽

浅谈计算机数据采集与处理技术论文_彭丽

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摘要:由于我国整体经济水平不断提升,国家的科学技术水平也在不断发展,计算机技术是时代发展的产物,随着计算机技术越来越成熟,得到了应用也越来越广泛,特别是计算机数据采集与处理技术,在各个控制系统中发挥着重要的作用,本研究针对计算机数据采集与处理技术展开了一系列的探究,首先就数据采集的意义进行了分析,然后分析了数据采集系统的组成与特点,最后分析了智能化系统的构建,对于推进数据处理技术的进一步发展有一定的借鉴意义。

关键词:计算机;数据采集;处理技术;社会生产;进步

1.前言

随着计算机技术的出现,半导体技术的发展也越来越快,与此同时,集成电路等在各个系统中的应用也比较广泛,在这样的形势下,以计算机技术为前提的数据采集以及处理技术得到了广泛的应用,同时促进了各行各业前所未有的发展。当今社会是信息时代也是计算机时代,计算机的种类变得越来也多,这一系列的变化都见证了计算机的发展,所以计算机技术的运用是真正推进现代社会人们生活效率提升的体现,特别是计算机在数据采集以及处理技术中的应用,更是极大的推进了工业操作效率的提升。

2.数据采集的意义

数据采集是计算机信息处理的一个重要组成部分,是通过传感器、变化器等其他外部设备将压力、温度、光照强度、湿度等非电量信号转化为计算机能够识别的电量,将模拟信号转化为数字信号即A/D转换。这是一门有着极强实用价值的综合学科,在石油、汽车、航空航天、机械制造等方面有着广泛的应用。人们可以轻易地通过外部设备对需要的信号进行数据采集、数据处理、数据控制以及数据管理,进而对各种生产活动进行综合的一体化控制。

在生产过程中,对工艺参数进行采集、检测,为提高产品质量、安全化生产、降低产品成本提供可行的信息支持。在各种科学研究中,通过数据的采集,可以获得不同的宏微观、动静态等数据信息,例如植物生产过程中所需要的温度、湿度、光照强度等数据信息的采集与处理。

3.数据采集系统的组成与特点

3.1数据采集系统的组成

根据在现有的资料分析,计算机数据采集系统一般是由传感器、放大电路、滤波器、多路模拟开关、采样/保持器、D/A转换器、计算机I/0接口以及定时与控制逻辑电路。传感器的作用是把外界的模拟量转化为计算机能接受的数字量;放大电路通过晶体管的放大作用,将放大和缓冲输入信号;滤波器用来衰减噪声,以提高输入信号的信噪比;多路模拟开关把多个模拟量参数分时接通,提高电脑工作效率;采样/保持器是保证了采样过程中信号的稳定,提高采样精度;D/A转换器是把输出的数字信号转变为模拟信号;计算机I/0接口是保证输入、输出信号顺利传输;定时与控制逻辑是控制各元器件的逻辑以及时间关系,保证各元器件能有序地工作。

3.2数据采集系统的特点

计算机只能处理数字量,绝大多说的执行机构只能接收模拟量,因此需要在数据进入计算机之前将其转化为数字量行机构之前将其转化为模拟量(D/A转换)。采样过程中由于计算机的处理速度非常快,而模拟量的变化速度一般情况下都比较慢。因此,往往一台计算机采样同时控制多个参数,这些参数被计算机控制进行分时采样。在采集过程中,为了保证采集的不同参数量的独立性与完整性,需要用不同的开关去控制对应的参数量,而且计算机在某一时候只能接受某一特定的模拟量,再通过多路模拟开关进行切换,使不同的参数量通过不同的支路分时进入计算机,保证了计算机运行的高效性。在数据采集的过程中,如果模拟量的变化,将直接影响到计算机的采样精度。特别是在同步系统中,多个不相关的参数量取瞬态值的时候,而其A/D转换又是采用同一台计算机,那么采样得到的几个参数量就不是同一时刻的参数量,无法进行数据处理和比较。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以在采样的过程中就需要输入到A/D转换器的模拟量在整个数据采集过程中保持不变,而且要保证在转换之后,A/D转换器的输入信号能够随着参数量发生变化

4.智能化系统的构建

科学技术飞速发展,智能化技术随之出现并得到了应用,其在数据采集及处理系统中的应用,显著提升了数据采集及处理有效性。智能化技术在原有技术上有所突破,对原有系统中的一些设备进行了相应调整,如引进了智能化数据采集设备,装置将AT89C51单片机作为基础,通过地址编码等电路构成数据系统。智能化系统运行过程中,数字转换电路将获取到的数据信号转换为数字模拟信号后,经过串行接口输送给单片机,而整个过程中能够在工作人员的监督和控制中进行,从根本上确保了数据的准确性及安全性。智能化系统的数据采集过程中,还应加大对基本原理的关注力度。应将信号频率作为采样频率设置标准,一般是信号频率的二倍,如果频率过低,将会影响数据信号传输质量。因此,为了避免数据的混淆,在数据信号传输前,应采用抗混叠滤波器,消除一切对数据信号产生消极影响的干扰因素。所以,针对智能化系统的设计,应适当提高频率,促使信号顺利、准确地还原。我国工业化进程不断推进,而环境污染问题也越来越严重,我国环保部门加大了对生态环境的监测力度,但是环保监测工作具有复杂、分布广等特点,仅依靠传统手工方式,工作效率及质量都不尽人意。因此,本文结合上述计算机采集和处理技术构建了污染数据及报警系统。一方面,该系统硬件主要由电源、采集及ARM控制等六个模块构成。

在实践操作过程中,监测设备获取二氧化硫、烟尘等污染物后,将其转变为信息形式传送到模拟采集通道,经过转换器转换后送至微控器,对数据进行相应整理和保存,随后经过处理后的数据信息会通过GPRS无线发射到各个模块当中,最后监控中心的工作人员根据环境实际状况作出具体治理方案,从根本上挖掘环境污染原因,有效解决环境污染问题。另一方面,即软件方面。为了扩大环保监测范围,本文将GPRS的环保数据采集传输系统作为基础,构建集数据采集、无线网络为一体的控制系统。总体来看,系统软件流程设计主要由数据采集、故障分析、显示等构成。系统软件主流程设计思想是从系统的初始化入手,通过各类服务器的初始化及终端初始化,然后是计数器、GPRS网络等芯片初始化,读取信息并进入到程序内部,完成计算以及故障分析,确保数据传输真实、可靠,为工作人员工作提供数据支持。数据采集通过转换器进入到数据监测设备中,完成数据转换和读取用。

5.结语

综上所述,计算机数据采集与处理技术是一种基础性质的系统,在社会科技快速发展的前提下,数字化发展的极大影响下,已经成为了人们生产和工作中不可或缺的组成部分,因此在实际应用中需要结合现阶段的工作情况有针对有需求的进行了解,需要遵循科学以及合理的基本原则,建立有针对性的操作控制系统,不断促进系统的适应性,充分发挥数据采集与处理技术的作用。

参考文献:

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论文作者:彭丽

论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期

论文发表时间:2018/5/14

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