数据采集系统_百度百科
数据采集系统
通常有两种解释：一种是从收集、识别和选取数据的过程。另一种是数字化、电子扫描系统的记录过程以及内容和属性的编码过程。
数据采集系统含义
系统包括了：可视化的报表定义、审核关系的定义、报表的审批和发布、数据填报、、数据评审、综合查询统计等功能模块。通过信息采集网络化和数字化，扩大的覆盖范围，提高审核工作的全面性、及时性和准确性；最终实现相关业务工作管理现代化、程序规范化、决策科学化，服务网络化。
数据采集系统简介
数据采集系统现状简介
我国中小容量机组(200MW及以下)在中占相当大的比例，这些机组的监控模式为模拟控制系统加以常规仪表为主的系统。这种监控模式存在着检修维护工作量大、没有可靠的历史记录等缺点。而且常规模拟仪表也进入老化淘汰期，设备可靠性明显降低，某些仪表的备品备件也得不到保障，因此中小型机组的技术改造工作已势在必行。结合我国国情，借鉴国内类似系统的研制经验，开发出一套经济实用的FDC-Ⅱ型分布式发电厂运行实时数据监测系统，既可用于中小机组技术改造，又可应用于变电站、供电局等电力生产、管理部门。该系统已在山东省某150MW火力发电厂投入实际运行。
数据采集系统功能简介
我国国产机组热控装置的质量和主辅机的可控性不尽人意，设计、安装、调试、运行水平等都存在一些问题，针对这一现状设计了FDC-Ⅱ型分布式发电厂运行实时数据监测系统。它是只有监视功能而没有控制功能的计算机监视系统，即系统——DAS。
该系统可以采集的发电厂运行数据包括电气参数和非电气参数两类。其中电气参数主要有电流、电压、功率、频率等模拟量，断路器状态、隔离开关位置、继电保护动作信号等开关量以及表示电度的脉冲量等。而非电气参数种类较多，既可以是采集中的各种温度、压力、等热工信号，也可有水电厂中的水位、流速、流量等水工信号，还可以采集诸如绝缘介质状态、气象环境等其它信号。
该系统还包括用VisualC++开发的处理软件，主要有数据处理、、实时监视、、统计计算及报表、及运行指导等功能。
数据采集系统系统种类
数据采集系统设备类
是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程。系统是结合基于计算机的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的。比如条码机、扫描仪等都是工具（系统）。
数据采集系统网络类
用来批量采集网页，论坛等的内容，直接保存到数据库或发布到网络的一种信息化工具。可以根据用户设定的规则自动采集原网页，获取格式网页中需要的内容，也可以对数据进行处理。
数据采集系统系统背景
对于大部分制造业企业，测量仪器的自动数据采集一直是个令人烦恼的事情，即使仪器已经具有RS232/485等接口，但仍然在使用一边测量，一边手工记录到纸张，最后再输入到PC中处理的方式，不但工作繁重，同时也无法保证数据的准确性，常常管理人员得到的数据已经是滞后了一两天的数据；而对于现场的不良产品信息及相关的产量数据，如何实现高效率、简洁、实时的数据采集更是一大难题。
数据采集系统主要特点
该系统具有如下特点：
a.通用性较强。不仅可采集电气量，亦可采集非电气量。电气参数采集用交流离散采样，非电气参数采集采用继电器巡测，由高精度隔离运算放大器AD202JY调理，线性度好，精度高。
b.整个系统采用分布式结构，软、硬件均采用了。部分采用自行开发的带光隔离的网，通信效率高，安全性好，结构简单。系统可根据实际被规模大小及要求，构成485网、Novell网及WindowsNT网等。由于软、硬件均为分布式、模块化结构，因而便于系统升级、维护，且根据需要组成不同的系统。
c.数据处理在WindowsNT平台上采用VisualC++语言编程，处理能力强、速度快、界面友好，可实现网络数据共享。
d.整个系统自行开发，符合我国国情。对发电厂原有系统的改动很小，系统造价较低，比较适合中小型发电厂技术改造需要。
数据采集系统主要功能
·实时采集来自生产线的产量数据或是不良品的数量、或是生产线的故障类型（如停线、缺料、品质），并传输到数据库系统中；
·接收来自数据库的信息：如生产计划信息、物料信息等；
·传输检查工位的不良品名称及数量信息；
·连接检测仪器，实现检测仪器数字化，数据采集仪自动从测量仪器中获取测量数据，进行记录，分析计算，形成相应的各类图形，对测量结果进行自动判断，如在机械加工零部件的跳动测量，拉力计拉力曲线的绘制等；
数据采集系统主要设备
·配备RS232、RS485串口，可连接多个检测仪器实现自动数据采集；
·配备USB接口，方便数据的输出；
·配备RJ45接口，可通过网线接入网络；
·配备VGA视频输出及音频输出接口；
·内置WIFI模块，可通过无线方式接入，方便现场组网；
·最大支持32G数据存储空间；
·配备4.3英寸触摸屏，方便操作；
·用户可在网络中的任一PC通过接口获取数据，方便进行二次开发；
·配备4.3英寸触摸屏，方便操作；
·可移动测量，即时传输数据，也可测试完成后，通过网络上传数据；
·电源连续工作时间6小时，待机时间长达10天；
生产现场数据采集在品质过程中的非常重要的一个环节，好的数据采集方案可把品质管理人员从处理数据的繁重工作中解放出来，有更多的时间去解决实际的品质问题，同时即时的数据采集也使系统真正地实现实时监控，尽早发现问题，避免更大的损失。
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数据采集模块的工作原理是什么
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假设对一个模拟信号x(t)每隔&Dt时间采样一次。时间间隔&Dt被称为采样间隔或者采样周期。它的倒数1/&Dt被称为采样频率，单位是采样数/每秒。t=0,&Dt,2&Dt,3&Dt&&等等，x(t)的数值就被称为采样值。所有x(0),x&Dt),x(2&Dt)都是采样值。根据采样定理，最低采样频率必须是信号频率的两倍。反过来说，如果给定了采样频率，那么能够正确显示信号而不发生畸变的最大频率叫做恩奎斯特频率，它是采样频率的一半。如果信号中包含频率高于奈奎斯特频率的成分，信号将在直流和恩奎斯特频率之间畸变。
采样率过低的结果是还原的信号的频率看上去与原始信号不同。这种信号畸变叫做混叠(alias)。出现的混频偏差(aliasfrequency)是输入信号的频率和最靠近的采样率整数倍的差的绝对值。
采样的结果将会是低于奈奎斯特频率(fs/2=50Hz)的信号可以被正确采样。而频率高于50HZ的信号成分采样时会发生畸变。分别产生了30、40和10Hz的畸变频率F2、F3和F4。计算混频偏差的公式是：
混频偏差=ABS(采样频率的最近整数倍-输入频率)
其中ABS表示&绝对值&，
为了避免这种情况的发生，通常在信号被采集(A/D)之前，经过一个低通，将信号中高于奈奎斯特频率的信号成分滤去。这个滤波器称为抗混叠滤波器。
采样频率应当怎样设置。也许可能会首先考虑用采集卡支持的最大频率。但是，较长时间使用很高的采样率可能会导致没有足够的内存或者硬盘存储数据太慢。理论上设置采样频率为被采集信号最高频率成分的2倍就够了，实际上工程中选用5～10倍，有时为了较好地还原波形，甚至更高一些。
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环保型门禁识别系统设计方案与产品应用
时间：&&&来源：cps中安网
& & 当今节能环保再次成为全球关注的问题，而作为快速发展的安防行业也不例外，并出现了出现具备环保节能特征安防产品的新潮。&&&&众所周知，人体生物特征技术与产品是安防行业的重要产业之一，在应用极为广泛与发展的的同时，不能忽视对环境潜移默化的影响。其中系统也是一典型，它也应从自身产品入手，去实现节能，去做到环保。为此本文将以门禁识别系统在环保应用现状中所面临挑战为例述起，从而引发具备环保节能的新颖指纹识别技术总体设计的开拓，并以所研发闻世的手指静脉识别技术与产品为例，对其技术特征与应用作研讨，与此同时也对其与常规门禁系统特性作比较说明。基于叙述方便本文先从常规门禁系统面临的挑战述起。&&&&常规门禁系统面临挑战与安全隐患&&&&常规门禁系统基本架构&&&&门禁系统管理是现代安全防范系统的重要组成部分，随着国内对门禁系统的安全性、先进性和稳定性要求的提高，目前比较常用门禁系统主要有指纹、掌形、虹膜和以为代表的生物特征识别系统。通常门禁系统又称出入管理控制系统，是一种管理人员进出的智能化管理系统，其功能可概括为：管理什么人什么时间可以进出那些门，并提供事后的查询报表等等。常见的门禁系统有：密码门禁系统、接触卡门禁系统、非接触卡门禁系统、门禁系统等。如用途广泛的指纹门禁系统就是一典例。指纹门禁统系统以手指取代传统的钥匙及现有的IC、ID卡功能，它利用人体指纹的各异性和不变性，为用户提供安全可靠的加密手段，使用时只需将手指平放在指纹采集仪的采集窗口上，即可完成开锁任务，操作十分简便。而且避免了传统机械锁、识别卡、密码锁等由于钥匙的丢失与盗用、识别卡的伪造或密码锁的破译所造成的损失，同时系统还具有屏幕汉字显示功能，从而增强门禁的防护措施，实现了安全管理的功能。由于它是利用人体生物特征指纹来进行身份安全识别，采用高科技的数字图像处理、生物识别及DSP算法等技术，用于门禁安全、进出人员识别控制，应该说是符合安防要求的门禁系统。&&&&虽则指纹、掌形、虹膜等生物特征识别的门禁系统它们不仅要在安全性，方便性，易管理性等方面都各有特长，但随着节能环保的大趋势与新要求，很重要的是门禁系统应有新的开拓与突破。&&&&问题的提出——新的挑战与安全隐患&&&&应用广泛的是接触式卡与非接触式卡两种门禁识别系统。接触式卡要求持卡者将门禁卡与识别器相接触，以此读取卡内信息；而非接触卡门禁系统的门禁卡在距门禁识别器的短距离内，就可以进行信息识别与记录。虽然这两种主流门禁识别系统可以说是识别度高，准确率高，门禁卡体积小，携带起来方便，但面临新的挑战与安全隐患。&&&&如典型的指纹技术是最早应用于门禁系统，但指纹识别方式本身存在比较严重的安全隐患。这种暴露在人体外部的生物特征比较容易被复制，另外在这样用户比较多的场合，接触式的指纹方式并不符合卫生要求。指纹识别的不足还体现在几个方面：对环境的要求很高，对手指的湿度、清洁度等都很敏感，脏、油、水都会造成识别不了或影响到识别的结果；某些人或某些群体的指纹特征少，甚至无指纹，所以难以成像；对于脱皮、有伤痕等低质量指纹存在识别困难、识别率低的问题，对于一些手上老茧较多的体力劳动者等部分特殊人群的注册和识别困难较大；每一次使用指纹时都会在指纹采集头上留下用户的指纹印痕，而这些指纹痕迹存在被用来复制指纹的可能性；指纹识别时的操作规范要求较高。&&&&生物识别使得人们无需在手持数张门禁卡，只需与人脸、眼部虹膜或者指纹识别器接触或者在近距离内扫描，即可识别成功，可以大量减少了门禁卡的生产。然而，生物识别技术就完美无缺了吗？据了解，生物识别对环境以及使用者要求都较高。比如指纹不能出现划伤、眼睛不能出现红肿出血、面部不能有伤等情况，甚至胡子的多少都会影响识别器的准确度与灵敏度。同时，安装高度与使用者高度不好调节。倘若生物识别成为主流门禁识别系统，那么它所产生的节能环保意义将会比这一技术本身带来的价值大很多，因此生物识别门禁系统的普及对于安防行业节能环保有着重要的意义。&&&&需要指出的是，、公交都是门禁识别卡的延伸应用，适用范围已经渗透到生活中的方方面面。随着社会的发展和生活节奏的加快，办公楼大厅，图书馆等公共场所的人流量越来越大，控制这些场所的正常运行和保障公众安全成为管理机构的重要任务。从节能环保的角度考虑，中国有过亿的人口，门禁卡持有量是相当可观的，那么各式门禁卡的发行量也是无法估量的。因此考虑，若是大力推广多卡合一的一卡通，不仅可以方便携带使用。还可以大大减少发行其他卡类的数量。这在一定程度上正缓解了卡资源的浪费情况，同时还符合节能环保的理念。&&&&然而如何将医学科学、生物识别节能优势与传统门禁卡的优势结合起来，这才是安防门禁企业需要深思的问题。面对门禁系统应面临新的挑战，于是新颖指纹识别技术呼之而出。& & 新颖指纹识别技术总体设计思想&&&&指纹生物识别技术指使用指纹特征来对人进行识别。那末新颖指纹识别技术总体设计思想如何呐？&&&&首先采用的是指纹传感器，它可以运用电容、光学、压力或热感技术来获取手指特征的图像。最常用的指纹传感器首先使用激光或近红外线或LED灯照亮指纹，然后使用CCD或价格较为低廉的CMOS传感器进行图像采集。指纹传感器通常为自包含模块，其包括可将模拟信息转换成数字化数据流的模数转换器。分辨率、动态范围和像素密度均是决定图像质量并影响传感器精确度的因素。一旦采集到图像，数字信息将被传输到数字信号处理器以生成匹配。匹配过程的第一步即调节扫描的指纹。指纹阅读器很少将完整指纹用于识别。而是DSP使用算法提取每个指纹的特征和样式，以生成独特的数字代码。软件流中的第二步是读取从扫描的图像中生成的代码，然后将其与数据库的潜在匹配项进行比较。比较步骤将需要系统访问联网数据库或非易失性存储器中的指纹信息。&&&&线区内为指纹识别器基本部件，而白色虚线区内为指纹识别器可选用的外设特性。该新颖指纹识别技术用于各种应用，包括电子门禁系统、智能卡、车辆点火开关控制系统、带指纹控制存取功能的USB记忆棒及许多其它应用。指纹扫描仪中的数字信号处理元件可执行滤波、转换、特征提取、匹配运算及其它算法等复杂的DSP功能。&&&&有了指纹传感器和实时信号处理DSP，然后再通过医学应用科学的结合就成为新颖指纹识别总体设计思想，并由此以构建出有环保特征的典型产品--手指静脉识别装置。值此以构建的新型指纹识别器-手指静脉识别装置为例作分析。&&&&基于吸收近红外线作用的手指静脉识别技术&&&&手指静脉识别技术架构&&&&医学依据。手指静脉是一种新的生物特征识别技术，它源于医学科技领域对人类大脑功能活动管理的高级开发项目，在这项开发中，近红外线被用来观察血液流量的增加情况，当近红外线透过人体组织时，静脉血管中的血红蛋白对近红外线具有明显的吸收作用，从而使静脉血管分布特征在图像中以不同的灰度值得到表征。由于伸长方向的随机性，使得个体的指静脉血管分布呈现各异的结构，因此能够确定两幅静脉图像是否来自于同一个手指。同时发现，这种技术同时也适用于手指静脉图像的采集工作。那末手指静脉识别技术架构又是怎样呐？&&&&技术架构。手指静脉识别采用了光传播技术来进行手指静脉对比和识别的工作。近红外线穿过人类的手指时，部分射线就会被血管中的血色素吸收，从而捕捉到独有的手指静脉图样，然后再和预先注册的手指静脉图样进行比较.经医学实践证明，手指静脉的形状具有唯一性和稳定性，即每个人的手指静脉图像都不相同，同一个人不同的手指的静脉图像也不相同。健康成年人的静脉形状不再发生变化，这就为指静脉提供了医学依据。&&&&所以，基于手指静脉图像原理的识别技术就有可能成为现实。从而可利用手指内的静脉分布图像来进行身份别。&&&&先是静脉扫描，LED在手指一方发射近红外线，透射手指，在手指另一方，照相机拍摄静脉图像。从提取到手指静脉影像的过程，此过程主要是捕捉到手指静脉影像，然后提取手指静脉特征信息(即手指静脉形状，并与事先注册的手指静脉特征进行比对从而确认登录者的身份。为通过扫描图样和原有注册登记的图样进行对比，就可得出相关识别结果(即，通过扫描图样和原有注册登记的图样进行对比，就可得出相关识别结果)。&&&&其指静脉识别算法采用纹理追踪的方法提取指静脉中的线结构信息，通过线结构的匹配进行个体识别，可运行在PC环境和嵌入式DSP平台上。&&&&手指静脉识别技术突出特点&&&&同其它生物识别技术相比较而言，该手指静脉识别技术具备以下三大主要优势：其一、由于手指静脉藏匿于身体内部，所以不存在仿制或失窃的风险，人类手部表面的皮肤条件不会对识别工作造成影响。其二、非侵入性和非接触性成像技术对红外线的采用，可以确保使用者的便捷性和清洁性。相对于某些生物识别技术，手指静脉认识技术是非接触式的，在公共场合会比较卫生。其三、由于手指静脉形状的相对稳定性和捕捉影像清晰性，所以可对低分辨率相机拍摄的图样资料进行小型的简单数据影像技术处理。其四、安全性高。手指静脉识别技术的原理是匹配手指内部静脉的纹路图。因为静脉血管是隐藏在手指内部的，因此极难复制和盗取，与别的利用人体体外特征进行认证的技术相比较，这种方式的安全性更高。同时，静脉认证能感知手指内的血液流动和血压情况，能够在识别的过程同时进行活体检测。其五、准确率高采样样本是在人体内部，所以匹配过程中受到外界的干扰非常小。手指轻轻一放，触发高度准确识。根据严格的医学证明和数学统计，FRR(拒真率)为0.01%，FAR(认假率)为0.0001%，FTE(注册失败率)为0%。&&&&尤其是准确可靠，其它生物识别技术是无可此比喻。这是为什么呐？其因是光传播技术可以确保能够拍摄到高对比度的手指静脉影像，而不受皮肤表面的褶皱、纹理、粗糙度、干湿度等任何缺陷和瑕疵的影响。由于手指静脉图样对比只需要少量的生物统计学数据，所以日立公司可以开发出世界上最为快速和精准的个人身份识别系统，并将其在体形小巧、界面友好、价格适宜的个人身份识别装置中得以有效应用。&&&&由此可知，与其它生物识别技术的比较，手指静脉识别技术在复制与盗取上比脸型、掌型、指纹及虹膜其难度要大得多；在识别准确度与使用便携度上上比脸型、掌型、指纹及虹膜要高得多。尤其是相对于指纹技术来讲，使用更加方便、卫生，更加人性化。指静脉识别则有效的避免传统门禁系统安全隐患上的不足，为环保节能的生物特征识别技术与产品开拓了一条切实保护人身财产安全的新路。&&&&手指静脉识别系统应用&&&&手指静脉识别技术所拥有的优势使其迅速被市场认可，为此它被广泛应用于金融系统、门禁系统、电脑安全等。&&&&手指静脉识别门禁系统构建与在企业门禁管理中的应用&&&&居住环境安全增加防护层智能楼宇系统融合了通信网络技术、计算机技术、自动控制技术、安全技术等。在人们在享受高科技带来的高质量生活的同时，居住环境的安全成为这一切的根本。有它可避免往往出现忘记携带卡片或容易被人复制及盗窃的情况发生，又避免造成人身不安全与财产的损害。能够给住户带来更加方便和安全的居住体验。即当主人回家或回房时只需要轻轻将手指插入静脉系统，系统就能够验证有效性。更进一步，手指静脉系统能够和智能楼宇系统中的电梯联动。当用户在大堂门插入手指通过的瞬间，电梯将会自动降到一楼，并在或用户住户进入电梯的时候，根据手指静脉系统数据库的记录，自动运行到用户所在楼层。而整个过程中，住户不用按任何按钮，能够方便快捷地回到家，这将是一种全新的生活体验。同样与智能住宅系统类似，对酒店管理也将会是非常方便，实现了管理的智能化，也能够提升酒店档次的一种安全解决方案。&&&&后话&&&&综上所述，具备环保节能特征是安防产品将受到制造厂商与消费者的青睐，因为它不仅满足了人们对“环保与高度安全”的需求，而且识别率高、简单易用，为各种环境的安防提供了理想的解决方案。除上述的新颖指纹识别总体设计方案是的一典例外，又如智能视分析模块及应用等多种安防技术与产品的开发，将得到更广泛的应用。 上传我的文档
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