基于LabWindows/CVI的遥测数据采集系统设计

早期导弹弹上控制系统与遥测系统之间信号传输采用数字并行方式,在地面测试系统中通常采用定制数据采集设备进行采集与处理,系统的通用性受到限制。在分析遥测信息传输协议的基础上,基于市场通用数据采集卡及LabWindows/CVI开发环境,设计了信号调理硬件接口模块和软件系统,实现了导弹遥测数据的采集、分析、处理及显示,在实际工程中取得了良好的效果。     

油库多源设备数据采集和处理系统设计研究

为解决大规模成品油库异构设备的数据采集和实时处理问题,创新性地设计了一种针对成品油库的通用化、高可用性的工业实时数据采集和处理系统,以定义异构数据采集的四层架构,并规范油库设备设计的四层级编码和数据格式化处理规则。按照开放平台通信统一架构(OPC UA)标准协议,对油库多源异构设备进行数据采集和协议转换。利用消息队列遥测传输(MQTT)协议与云平台进行数据转发和传输,同步提出采集的高可用性策略,实现多源异构设备设施与平台端大规模数据的实时采集和交互。云平台端利用Kafka、Storm、MySQL和Redis实现大规模实时数据的高速处理。该系统在多座大型成品油库试点应用,实现对油库安全生产的实时数据采集、处理和预警推送,采集监控点超过5 000个,测试数据采集和处理最大时延低于1.5 s。应用结果证实了该系统的有效性。     

基于双CPU模式RTU遥测单元的设计与实现

综述了已应用于某煤矿企业配电站"综自"控制的遥测单元的设计与实现过程。首先介绍了基于双CPU模式RTU遥测单元的设计思想,通过详实资料描述了该系统硬件组成与软件设计特点。重点分析了双端存储器在多CPU数据采集处理系统中的数据锁配合问题。提出了一种解决双CPU运行配合的新策略,并进行了调试和分析,实验结果表明在数据采集处理系统中采用双CPU模式可以有效地提高RTU单元的处理速度,节约传输时间。     

基于ARM11的机房环境监控报警系统的设计与实现

为了确保计算机机房环境条件的稳定,并使机房监控无人值守,达到高效的管理和安全运营,提出了基于ARM11的环境监控报警系统;硬件设计主要有数据采集模块、带有触摸屏的ARM11系统板和GSM模块;其工作原理:数据采集模块采集机房环境信息,将采集到的数据利用Modbus协议传给ARM控制器,控制器处理信息后通过AT指令控制GSM模块通信,实现手机短信报警机制,简单方便有效,具有很强的实用性;测试结果表明:该系统不仅做到遥测、遥控,还可以在ARM终端查看、存储历史数据。     

基于多处理器的外部遥测模拟系统设计

为实现地面模拟在轨飞行环境试验中星载仪器遥测信号的实时采集与显示,设计了一种以单片机为数据处理器、FPGA为采集控制器的多处理器外部遥测模拟系统,实时采集和处理多路遥测信号,并通过串口传输至上位机,由上位机通过VC界面显示遥测信号曲线,达到实时监测仪器工作状态的目的;实验表明,遥测信号中电压信号与正常工作值的偏差在0.3V以内,温度信号波动范围小于0.1℃,系统运行稳定可靠,满足仪器外部遥测系统的任务要求;整个系统各模块功能明确,易于扩展成复杂系统,高效地实现更多的功能。     

基于星型链路的飞行器高码率数据采集传输系统设计与实现

数据采集系统是飞行器遥测系统的关键组成部分,在高码率传输情况下防止出现数据误码率偏高和遥测参数精度恶化是十分重要的研究课题。针对采集传数据系统的多参数快速切换,在多种网络拓扑结构分析的基础上,设计了一种适用于飞行器上的星型链路高码率数据采集传输系统,消除了异源晶振频率漂移积累的时间误差。实践表明,该系统能有效地满足航天飞行器高码率数据隔离采集、存储、传输和故障隔离的要求,其隔离信号绝缘电阻在100MΩ以上,隔离采集精度不超过1%,以7Mbps码率传输时在约0.2个采样周期内可以快速稳定到采样电压值,实现大容量数据的高可靠采集和传输。     

南疆地区的大规模农田远程监测系统设计?

针对南疆农业信息化需求,本文就实现大范围、远距离、低成本数据监测系统展开研究。设计了一套能实现基本功能的远程农田数据采集系统,在农田现场搭建无线采集网络;采用网络化嵌入式数据采集节点采集农田信息;数据通过无线信道远程传回农田监测中心;服务程序通过网络从采集节点采集数据,并完成处理和存储的工作。通过该系统可方便地查看地农田的状态信息,为从事农业生产、农业指导等工作带来便利。     

多路同步PCM遥测数据采集编码系统的设计和实现

多路同步数据采集编码系统可以较好地实现A/D采集的同步性和实时性,本文介绍了适用于PCM体制遥测的同步数据采集编码系统的实现方法,合理地解决了模拟量和数字量的同步采集问题。该系统可广泛应用于无线电遥测、远程数据采集等诸多数据测试系统中。     

基于RFID技术的TPMS数据采集系统设计

针对胎压数据无线传输和汽车内部网络CAN总线发展的要求,设计了一种基于工作在2.4GHz ISM频段的射频芯片nRF2401A轮胎压力监视数据采集系统,并给出了系统构成和各个模块的设计方案。在胎压遥测端,系统通过PIC16F628A控制SP12进行胎压数据采集和处理,并通过nRF2401A芯片进行数据的发射;接收端,系统通过PIC18F2480控制nRF2401A接收数据,大大增加了汽车行驶的安全性。     

PMD-1208LS数据采集卡系统设计

介绍了一套基于PMD-1208LS数据采集卡和基于LabVIEW的PC数据采集系统,系统采用PMD-1208LS数据采集卡,通过USB接口与PC机相连,利用软件平台LabVIEW建立温度数据采集系统并进行数据传输,以实现信号从采集到显示（波形显示和数据列表显示）、存储和回放。本数据采集系统采用美国MCC公司生产的数据采集卡PMD-1208LS实现数据的高速实时传输与处理。在PC机上运用虚拟仪器能共享硬件和软件资源,快速、方便地组建各种数字信号处理系统,并可借助计算机的功能,进行数据处理、存储以及图形化显示等。经过实验检测,基本达到了数据采集、处理、存储和回放的目的,并且使用方便、直观。     

基于DSP和FPGA的被动声探测实时采集系统设计

为了给被动声探测技术研究提供实验验证平台,设计了一种可以进行实时数据采集和处理的系统方案.整个系统以数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)为基本架构,由FPGA控制模数转换器(ADC)采集数据,通过USB 2.0电路将数据传送给个人计算机(PC),用于初期的离线验证;FPGA将采集到的数据通过外部存储器接口(EMIF)传递给DSP,用于实时处理.实验证明:系统实现了被动声探测中的实时数据采集、离线数据存储.数据采集与数据处理分别由不同处理器执行,提高了系统的响应速度与处理性能,能够满足探测系统的实时性要求.     

针对高速数据流的大规模数据实时处理方法

以实时传感数据和历史感知数据为基础的各类计算需求逐渐成为当前物联网应用建设中的关键,如何实现基于高速数据流和大规模历史数据的实时计算成为数据处理领域的新挑战.现有批处理方式的MapReduce大规模数据处理技术难以满足此类计算的实时要求.文中结合城市车辆数据的实时采集与处理应用,在理论和实践分析的基础上,提出了一种针对高速数据流的大规模数据实时处理方法,并对方法中的本地阶段化流水线、中间结果缓存等关键技术瓶颈进行了改进.其中,根据系统参数控制阶段化流水线,使CPU得到了充分、有效利用;通过改造内外存数据结构、读写策略和替换算法,优化了本地中间结果的高并发读写性能.实验表明,上述方法可以显著提升大规模历史数据上数据流处理的实时性和可伸缩性.     

移动通信系统中采集性能统计数据的一种方法

移动通信系统中的话务统计数据的采集和输出是进行网络优化的首要步骤。论文以基站子系统为例,根据统计数据采集的对象及时机对统计类型进行了划分。为了在统计数据采集和发送过程中不影响系统对话音等实时业务的处理,论文提出了指针拨动、按需采集、批量发送的实现方案,并描述了程序设计和实现时的数据结构和流程。该方案也可用于其它对实时性处理要求较高的系统中的统计数据采集处理。     

基于WINCE的网络通信系统中的数据传输和处理

阐述了以PC104主板为核心的嵌入式系统平台的组成结构,详细介绍了WINCE下网络通信和数据处理的关键技术。实际应用表明,该通信系统数据传输可靠、数据吞吐量大、实时性强,而且有很好的重用性,可以移植到不同的应用系统中。     

面向股票交易分析场景的流式大数据系统测试框架

分布式集群环境使得数据实时计算更为复杂,流式大数据处理系统的正确性难以保障.现有的大数据基准测试框架可以测试流式大数据处理系统的性能表现,但是普遍存在应用场景设计简单、评价指标不充分等不足.针对这一挑战,本文构造了一个面向股票交易场景的流式大数据基准测试框架,通过生成股票高频交易数据,测试系统在高流速场景下的延迟、吞吐量、GC时间、CPU资源等的性能表现.同时,通过横向测试验证流式大数据系统的扩展性.本文以Apache Spark Streaming为待测系统进行测试,实验结果表明,高流速场景下出现延迟增加、GC时间提高等性能下降问题,原因是系统输入速率的提高及并行度的增加.     

基于Spark Streaming的实时交通数据处理平台

交通大数据是解决城市交通问题的最基本条件,是制定宏观城市交通发展战略规划和进行微观道路交通管理与控制的重要保障.针对于智能交通系统中数据产生快、实时性强、数据量大的特点,本文基于Spark Streaming和Apache Kafka的组合构建了一个实时交通数据处理平台,用于处理通过双基基站采集的数据,采用时间窗口机制从持续的Kafka分布式消息队列中获取数据,并按照规则将数据分类处理后保存到数据库.本文对平台的系统架构和内部结构进行了详细的介绍,并通过实验验证了系统的实时处理能力,完全可以在大规模高并发的数据流下进行应用.     

A plug-and-play data gathering system using ZigBee-based sensor network sensor network

In order to quickly establish a data gathering system in a flexible manufacturing environment, this paper presents a ZigBee-based wireless sensor network combined with a data processing system. The proposed system includes a system simulator, instrument definition module and network monitor module. System functions include network parameter setting, real-time system status sensing and data collecting, intelligent event monitoring and warning, and ad hoc response mechanisms. The proposed system enables users to quickly plug-and-play any digital instrument in their production systems and automatically capturing production data. Production controller can adopt these data to make decisions in real-time.     

C919机载数据实时处理系统设计

对于无人机在输电线路杆塔精细化巡视的路径规划问题,提出了对杆塔巡视路径和杆塔间避障路径的两阶段优化策略。针对利用传统旅行商问题(TSP)求解杆塔巡视路径,在多项式时间无法求得全局最优解问题,研究了基于双调欧几里得TSP求解杆塔最优巡视路径的优化数学模型,以及基于动态规划算法的求解方法。在此基础上,进一步基于人工势场法建立了避开巡视路径障碍最优路径的优化模型及其求解方法。仿真结果表明,利用双调欧几里得TSP确定的巡视路径具有偏转角小、最优路径求解时间短的特点,利用所提两阶段优化策略确定的巡视路径长度较短且能有效避开障碍,有利于实现无人机安全高效巡视杆塔的目标。     

基于流式计算的空间科学卫星数据实时处理

针对空间科学卫星探测数据的实时处理要求越来越高的问题,提出一种基于流计算框架的空间科学卫星数据实时处理方法。首先,根据空间科学卫星数据处理特点对数据流进行抽象分析;然后,对各处理单元的输入输出数据结构进行重新定义;最后,基于流计算框架Storm设计数据流处理并行结构,以适应大规模数据并行处理和分布式计算的要求。对应用该方法开发的空间科学卫星数据处理系统进行测试分析,测试结果显示,在相同条件下数据处理时间比原有系统缩短了一半;数据局部性策略比轮询策略具有更高的吞吐率,数据元组吞吐率平均提高29%。可见采用流式计算框架能够大幅缩短数据处理延迟,提高空间科学卫星数据处理系统的实时性。