电子化采集系统

电子化采集系统（精选十篇）

电子化采集系统 篇1

随着国家对煤炭产量和安全生产管理力度的加大,作为矿井煤炭运输安全计量设备,矿用电子胶带秤成为煤矿产量监测系统中不可或缺的组成部分, 成为矿用计量产品领域关注的焦点[1,2]。矿用电子胶带秤一般安装在煤矿井下带式输送机上,其运行环境较差,振动、煤尘、噪声、环境湿度、大容量电动机启/停产生的电场和磁场干扰等都对电子胶带秤的计量精度产生影响[3]。在实际应用中,称重传感器和速度传感器安装在带式输送机上,而称重仪表通常安放在监控室里,二者之间相距几十到几百米距离,而称重传感器输出的毫伏级微弱信号极易受到干扰。研究抗干扰能力强、信号采集精度高、处理速度快、适合远距离传输的电子胶带秤信号采集系统,对保证电 子胶带秤 的计量精 度具有重 要意义[4]。

传统矿用电子胶带秤的称重和速度信号采集及处理主要由胶带秤显示仪表中的单片机完成,同时单片机还要完成仪表的人机交互、远程通信以及胶带机电动机控制等功能,影响了信号采样速率和数据处理能力。本文提出一种基于FPGA的矿用电子胶带秤信号采集系统方案,即将传感器输出的称重和速度信号经过保护、滤波、A/D转换、隔离变换、FPGA采集和数字滤波处理后,通过RS485总线实时上传到电子胶带秤称重仪表,再由称重仪表实现计量运算、数据显示、统计和保存等,取得了良好的效果。

1系统组成

矿用电子胶带秤信号采集系统由FPGA、称重信号调理和A/D转换电路、速度信号调理电路、 RS485通信电路等组成,如图1所示。FPGA芯片选用Cyclone III EP3C16Q240C8,其具有15 408个逻辑单元和516 096个存储位,完全满足系统设计要求。考虑到胶带秤在矿井中使用,需满足防爆要求, 因此系统由本质安全型电源供电[5]。

2系统硬件设计

2.1称重信号调理和A/D转换电路

称重信号调理电路主要包括保护和信号滤波电路、A/D转换电路。由于称重传感器输出的电压信号为0 ~ 20 m V微弱信号,且矿用电子胶带秤运行环境比较恶劣,所以在称重信号A/D转换电路前增加了保护和信号滤波电路,如图2所示。称重传感器输出的差分信号经过自恢复保险电阻R29,R30对前后级电路进行隔离和过流保护,低压TVS管T1— T3对后级电路进行过压保护。L1,R9,R10,C15组成低通差分滤波器,C14,C16构成共模滤波器。为了进一步提高电路的共模抑制比,增加了全差分运算放大调理电路,运算放大器选用精度高、低温度漂移、 输出噪声小的AD8476。

A / D转换电路如图3所示。采用24位 Σ - Δ 型A / D转换芯片AD7193,其具有转 换精度高、内部具有可编程增益放大器、低噪声增益可直接输入小信号等特点[6]。为了保证A/D转换的精度,采用外部低噪声基准电压。选用ADR425基准电压芯片,其具有低噪声、高精度和出色的长期稳定性,输出电压为5 V。由于FPGA的I/O接口为3. 3 V逻辑电平,A/D转换电路提供5 V逻辑电平,因此采用ADUM1411对SPI总线接口进行隔离和电平转换。

2.2速度信号调理电路

速度信号调理电路如图4所示。速度传感器输出的脉冲信号先经过R64和T18组成的保护电路,再通过6N137进行信号隔离和电平转换。为了更精确地测量速度信号,隔离后的信号经由CD4098组成的整形变换电路转换为宽度、幅度都相等的矩形脉冲信号,再由FPGA对信号进行采样处理。

2.3RS485通信电路

称重信号和速度信号经过FPGA采集处理后,通过RS485总线上传 到电子胶 带秤称重 仪表。 RS485通信电路如图5所示。 选用ADM2483为RS485总线驱动、隔离和电平转换芯片,其内部集成了3路数字隔离通道和1个低功耗RS485收发器, 隔离电压为2. 5 k V。为了提高传输抗干扰性,在RS485总线上增加了过流、过压和共模差模保护电路。

3系统软件设计

系统软件在Quartus II编译环境,采用Verilog HDL硬件语言描述设计[7]。FPGA内部逻辑主要包括锁相环、分频器、A/D转换控制、数字滤波器、频率测量和速度计算、FIFO寄存器、串口控制7个程序模块,如图6中虚线框内所示。

3.1信号采集流程

信号采集流程如图7所示。首先对AD7193进行初始化,通过RS485总线接收命令控制AD7193启动信号采样,同时使能频率测量和速度计算程序模块; 称重信号经A/D转换后,经过FIR数字滤波, 进入串口控制程序模块,串口控制程序模块从FIFO寄存器读取速度信息,2组数据通过RS485总线上传至胶带秤称重仪表进行处理。

3.2AD转换控制程序模块

AD转换控制程序模块完成A / D转换初始化及A / D数据读控制。A / D初始化对A / D内部的模式寄存器和配置寄存器进行操作,配置寄存器设置AD7193为单极性差分输入模式、可编程增益为128并选择外部基准电压; 模式寄存器设置AD7193为连续转换模式、利用外部4. 92 MHz时钟源、内部滤波器类型为SINC4并设定A/D转换输出速率。A/ D数据读控制主要设置内部通信寄存器为A / D转换结果连续读模式,设定SPI总线时序,完成对A/D转换结果数据的读取。

3.3频率测量和速度计算程序模块

速度传感器输出的脉冲信号经过隔离整形变为矩形脉冲信号,通过FPGA对该信号进行频率测量计算并转换为胶带速度。设计中速度传感器输出脉冲频率范围为0 ~ 2 k Hz,为了精准测量低频速度脉冲信号,采用等精度测频原理对信号进行数据采集, 以保证在速度脉冲信号范围内具有较高的精度[8]。

4系统测试

基于某公司研发的循环胶带机对该系统进行性能测试。循环胶带机周长为21. 8 m,在胶带机上安装ICS -14A型秤架,秤架的托辊间距为1. 2 m,有效称量段长度为4. 8 m,配置4只250 kg称重传感器。 使用变频器控制胶带机带速为2 m/s,分别施加0% ,20% ,40% ,60% ,80% ,100% 的额定负荷,进行3 min累计量动态计量测试,结果见表1。可看出系统计量精度达 ± 0. 25% 。

5结语

电子化采集系统 篇2

浙江省电子监察数据采集系统开发设计初探

本文就浙江省电子监察数据采集系统(以浙江省建设用地审批管理信息系统为例)的.应用和数据采集进行了探索和研究,为信息化目前面临的主要整合系统、建立一体化运营平台工作提供思路和技术路线.

作 者：刘伟宏 胡向荣 Liu Weihong Hu Xiangrong 作者单位：浙江省国土资源厅信息中心,杭州,310014刊 名：国土资源信息化英文刊名：LAND AND RESOURCES INFORMATIZATION年，卷(期)：2009“”(3)分类号：P23关键词：电子政务实时监察系统 监察 实时 整合

电子档案财经类数据采集和整理浅析 篇3

1  财经类档案数据的特点

1.1  数据表现形式单一。财经类档案数据主要由指标体系和对应的数字构成，主要以表格的形式表现，也有一些数据出现在各类报告中。早期的财经类档案数据主要是纸质、人工填写的各类报表。随着计算机技术的发展和计算机的广泛应用，财经类档案数据经历了一个从简单的电子表格到数据库应用发展过程。

1.2  数据来源繁杂。财经类档案数据的来源主要是各级政府部门的统计、财政决算、预算数据。由于各个主管部门都有其自己的数据来源，加上指标体系、部门划分等因素随着社会经济发展不断调整，往往造成同一指标对应的数据不一致，或无法进行形成一个对应的、稳定的时间序列数据，从而使得数据的再利用、再加工（如统计、趋势分析）等工作有较大困难。

1.3  电子数据种类繁多。财经类数据在从纸质到电子化的过程中，几乎使用了所有的电子表格和数据库软件，这些软件的文件格式、数据结构互不相同，数据源彼此独立且相互封闭，多数无法兼容。有些软件由于早已退出市场，甚至无法找到能够使用的版本。这给数据采集，特别是历史数据的采集带来了相当大的困难。

1.4  数据之间有严格的平衡关系和逻辑关系。财经类数据之间一般情况下都有严格的平衡关系，一套报表往往要求表内数据通过单表内平衡审核、逻辑审核以及表间平衡和逻辑关系审核。这使得财经类数据的整理、校验有一个严格的要求，数据必须通过所有的平衡、逻辑关系审核。对于缺失数据，往往也不能通过插值等统计方法补充。

2  数据采集

数据源的质量是数据挖掘质量的最重要因素之一。在原始数据的获取过程中，如何针对财经类数据的特点，从源头尽量减少错误和误差，尤为重要。在财经类数据采集过程中，必须注意以下几个方面。

2.1  了解原始数据属性及对应的指标的确切含义。这是采集原始数据的基础。一些数据指标经历了不断调整的过程，因此，必须首先了解原始数据的属性、结构、准确含义、包含的范围以及前后时间阶段的调整关系，确定所需要的数据项和数据提取原则。

2.2  原始数据获取。财经类数据的获取必须按照严格的操作规范、使用恰当的技术手段来完成。对于纸质报表类的数据，可采用电子扫描、OCR识别的方法获取原始数据。对于电子类多源异质异构数据的获取，还要考虑数据源的连接和数据格式的转换问题，必要时还需要安装相应的软硬件平台。对于已退出市场、兼容性差且没有运行平台的电子表格或数据库类软件，则需要编写相应的转换工具从原始数据文件中读出数据。

3  数据整理

数据整理是数据预处理过程中最花费时间，但也是最为关键的步骤。一般情况下，获取的原始数据都会有各类问题或缺陷，在下一步处理之前必须进行整理。

3.1  财经类数据的问题类型。对于财经类数据来说，原始数据一般有以下几种情况需要进行整理。

数据平衡关系错误：主要表现是一套报表或一个时间段内的数据并无缺失遗漏，但数据间的各类平衡关系、逻辑关系不满足。

数据缺失：表现为采集的原始数据中出现缺失遗漏，有孤立数据缺失和系列数据缺失两种情况。

数据冗余：表现为在一个时间段或一个数据序列内，出现指标含义相同、数据相同的数据项，或是指标名称不同但含义相同、数据相同的数据项。

数据不一致：表现为一个数据序列中出现指标名称相同，数据不同或是在一个时间段内由于数据统计范围调整、指标含义变化引起的数据不一致情况出现。

3.2  数据整理：财经类数据的整理按存储媒介不同（纸质和电子）有不同的处理方法。现存的财经类纸质报表数据有人工填写和计算机打印两种形式。手工填写的报表是在印刷好的报表中手工填写数据，由人工审核平衡关系，往往错误较多。计算机打印纸质报表一般是采用电子表格软件或数据库类软件填写数据，通过数据平衡审核后打印出报表。对于早期的数据库应用，由于原有软件早已不再使用、数据组织结构不清楚，无法重现软硬件环境，只能通过原打印的报表获取数据。

初始获得的数据根据实际情况可采用以下的技术手段进行整理。

（1）数据平衡关系错误。对于此类错误，关键是要找出平衡关系中错误的数据项加以修改。一般情况下，以一套报表中的其他报表或同时期的其他数据作参考，首先确定正确的数据项和错误数据项的位置，例如确定是合计数据错误还是分项数据错误。然后，通过倒推的方法，确定数据平衡关系中错误数据应有的值加以改正。实际操作中，这种做法要慎之又慎，每一步都要留有记录供随时回到上一步状态，以免引起更大错误出现。

（2）数据缺失错误。数据缺失错误主要原因是由于时间因素引起的报表数据项丢失，有纸质报表数据缺失和电子报表数据缺失两种情况。纸质报表数据缺失一般由于保管不善引起报表缺页或表内数据不清，无法识别;电子类数据缺失一般是由于电子文件读取错误引起。纸质报表数据缺失如果出现整套报表中某表缺失，补充数据相当困难，一般采用以下步骤进行：首先需要根据整套报表中各表间的对应关系确定和其他表有关联的数据项，第二步参考数据平衡关系错误整理的方法对表内缺失数据进行填补;表内数据不清，无法识别的错误根据数据平衡关系一般可以确定。电子类数据缺失主要由于原保存在存储介质（如软盘、备份用硬盘、数据光盘等）上的备份数据文件无法读出引起，此时切记不能在存储介质进行文件拷贝、创建新文件等写操作，首先要用数据恢复工具将存储介质的数据文件进行恢复，尽可能减少缺失部分。对无法恢复的数据造成的数据缺失，再参照纸质报表数据缺失处理方法进行处理。

⑶数据冗余。财经类档案数据的数据冗余一般是指同一指标的数据出现多次。由于报表侧重不同，一套报表中各表页之间多有重复数据出现。对于此类问题，在数据整理中需要将冗余数据标定，以便在下一步构建数据库时进行筛选。但是要特别注意的是，表中可能含有数据项指标类似但含义不同的数据，在标定冗余数据时，一般需要在一套报表或原始数据库中确定，哪些数据是基础数据，哪些是摘抄来的数据，对于后者可标定为冗余数据。

⑷数据不一致错误。此类错误是财经类档案数据中最难解决的错误，由于指标体系中历史数据无法对应，从而造成数据分析、趋势预测等工作无法进行。引起这类错误主要有两个原因。一是因为随着经济的发展，原有指标体系调整，一些指标取消或合并，一些新的指标出现;二是行政区划、部门归属改变造成某部门、某地区包含范围改变引起数据不能对应。这类问题的解决方法是将数据分解，将所有数据分解到底层统计单元（指标或单位）后，按照现行指标体系、管理范围或行政区划重新组合。对于无法分解的数据，可采取统计方法进行估算，如采取历史数据中所占比例或插值算法进行计算，将数据进行分解。但此类估算数据必须严格控制，关键数据还应结合其他历史同期资料加以佐证。

⑸在数据整理过程中，有四点需要特别注意。一是在数据整理过程中注意和财经方面的专家进行有效合作。二是一般情况下，报表系统软件环境中会包含有大量的逻辑审核公式，如原有的软件环境仍可重建，电子类数据缺失补充或错误改正应在原系统中进行，这样可以有效地减少工作量并提高数据准确性。对于纸质类数据，也可借助计算机电子表格类软件，在其中建立对应逻辑审核关系，将纸质数据输入到计算机中进行审核、修改，这样可大大提高效率。三是财经类数据的整理是一个十分繁琐的工作，必须有极大的耐心确保数据准确，如果数据有误，整理出来的档案数据便失去了使用价值或引起负面作用。四是对删除、修改、估算的数据必须作备注说明，建立数据修改档案以备查用。

4  结语

在数据采集整理的实际过程中，上述步骤并不是截然分开。很多情况下需要四个步骤反复进行，或多种方法同时应用以获得准确数据，处理过程中应该针对具体问题详细分析后选择合适的技术和方法，同时要注意和同期的其他档案资料，如文字性资料、各类报告等中的数据进行核对，如各类来源的数据差别较大，则有必要考虑对数据进行二次整理。

数据整理完成后，需将多个数据源中的数据（数据库、数据立方体或一般文件）结合起来存放到一个一致的数据存储中，进行数据集成和融合工作。由于篇幅有限，将另有专文探讨。

*本文为河南省软科学研究项目“非结构化数据在电子档案中的应用研究”（142400411042）基金项目。

动态电子轨道衡数据采集系统设计 篇4

动态电子轨道衡是一种对行进中的货车进行动态称量的计量设备, 其以自动化程度高、计量速度快、适应范围广、准确度高、性能可靠等特点, 广泛应用于铁路、港口、码头、工矿企业。随着动态电子轨道衡的快速发展, 在加快物流计量速度的同时, 也给计量工作带来巨大压力, 其计量性能的好坏关系到企业的经济效益[1]。

动态电子轨道衡数据采集系统作为动态电子轨道衡的重要组成单元, 用于将重力传感器输出的模拟信号转换成计算机能识别的数字信号, 然后送入计算机进行计算和处理, 得出所需的数据, 其结构如图1所示。动态电子轨道衡数据采集系统性能的好坏 (主要取决于它的精度和速度) 决定着动态电子轨道衡计量性能的优劣。图1中, 称重通道用于调理信号, 是动态电子轨道衡数据采集系统的重要组成部分, 它的采样速度、精度、抗干扰性能对动态轨道衡的计量性能、计量速度有较大影响[2,3,4]。

为了提高轨道衡计量的精度和适应采集与控制的需要, 本文介绍了一种新型的动态电子轨道衡数据采集系统的设计, 并着重介绍了影响系统性能的称重通道的硬件设计。该系统采用基于PCI总线的带光电隔离的数据采集卡作为动态电子轨道衡数据采集系统的AD转换器。重力传感器采集的模拟信号经放大、滤波处理后, 送入AD转换器进行转换处理, 最后通过PCI总线送入计算机。计算机利用软件对信号进行再次处理, 得出相应的车辆重量、车型、来车方向等信息。试验结果表明, 该系统能确保动态电子轨道衡的计量准确性及长期稳定性。

1 称重通道硬件设计

1.1 放大电路

放大电路采用AD625可编程增益仪表放大器, 其增益范围为1～10 000, 具有高精度、低失调电压、低功耗、低噪声、高带宽等优点, 广泛应用于电子秤、数据采集系统中。放大电路如图2所示。

针对重力传感器信号幅值大小, 选择放大倍数为G。在电阻控增益方式下, 仅需3个外接电阻 (Rf (R1, R3) , RG (R2) ) 即可选择1～10 000倍增益放大范围。其中Rf为反馈电阻, 一般情况下选择Rf=20 kΩ;RG为增益电阻。G的表达式为

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则

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图1中, R1=R3=Rf=20 kΩ, R2=RG=100 Ω, 由式 (1) 可得

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为了提高动态电子轨道衡数据采集系统的精度, 在选择放大倍数时应尽量使输入信号经放大后幅值在3/4满度附近, 这样得到的结果线性度最好。因此, 可根据实际测量要求将放大电路中的AD625的增益电阻RG改为滑动变阻器, 则可实现增益的调节。增益可编程调节范围根据增益电阻的阻值大小确定。另外, 也可固定AD625的放大倍数, 在数据滤波处理后进行二次放大, 该二次放大电路的放大倍数可通过反馈电阻的阻值大小进行控制。

1.2 滤波电路

信号经放大后, 要进行滤波处理。由于现场环境的复杂性及车辆自身横向摆动与垂向振动引起的干扰, 使货车过衡波形中带有很多高频成分, 为了消除这些干扰, 采用有源二阶低通滤波器对调理后的信号进行滤波。二阶低通滤波电路如图3所示, 该电路由2节RC滤波电路与反向比例放大电路组成, 放大增益undefined。

其中通带截止频率fc为

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为验证该电路的有效性, 通过Proteus仿真软件, 用示波器观察其输入与输出关系, 如图4所示, 其中输入IN为上方曲线, 输出OUT为下方曲线。

从图4可看出, 输出信号的频率与输入信号一致, 相位相差45°, 说明二阶低通滤波电路不会改变信号的频率。当给定输入信号的频率为163 Hz时, 输入信号的幅值约为1 V, 输出信号的幅值约为0.7 V, 输出信号的幅值明显小于输入信号的幅值。显然, 此时电路的放大作用已不理想, 说明通带截止频率fc接近163 Hz, 通带截止频率与理论分析计算一致。二阶低通滤波电路的滤波效果如图5所示。

1.3 AD转换电路

AD转换部分由PCI-8325光电隔离型模入接口卡实现, 适用于提供了PCI总线插槽的PC系列微机, 具有即插即用 (PnP) 的功能, 比较适合恶劣环境的工业现场数据采集。

PCI-8325光电隔离型模入接口卡主要由多路模拟开关选通电路、高精度放大电路、模数转换电路、光电隔离、DC/DC电源电路、先进先出 (FIFO) 缓冲存储器电路、开关量输入输出电路及接口控制逻辑电路等部分组成。该卡采用三总线光电隔离技术, 使被测量信号系统与计算机之间完全电气隔离。同时, 该卡自带DC/DC隔离电源模块, 无需用户外接电源。

PCI-8325光电隔离型模入接口卡分为A型卡和B型卡两种产品。A型卡为12 bit转换分辨率, B型卡为16 bit转换分辨率;单端32路/双端16路模拟量输入, 输入信号范围为0～10 V、±5 V、±10 V。本文设计的AD转换电路选择具有双端输入的B型卡, 输入范围为±10 V, 转换时间为10 μs。AD转换输出码制为双极性二进制偏移码。

以16位AD转换为例, 输入双极性信号-10～+10 V, 转换后得到0～65535的数字量, 数字量0对应的模拟量为-10 V, 数字量65535对应的模拟量为+10 V, 这种编码方法称为双极性偏移码, 其数字量值与模拟电压值的对应关系可描述为

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式中:数字量/65536为数字量相对于满额数字量所占的比重。

PCI-8325光电隔离型模入接口卡AD转换启动方式可以选用程控频率触发、程控单步触发、外部TTL信号触发及外部时钟同步触发等多种方式。AD转换后的数据结果通过FIFO缓冲存储器缓存后由计算机通过PCI总线读出。

AD转换电路选用16位高精度采集芯片ADS7809作为PCI-8325光电隔离型模入接口卡的模数转换器件, 采样速率达100 kHz, 内部自带采样保持和2.5 V精密基准电源, 片内自带时钟。在设置好启动方式, 清空FIFO缓冲存储器并允许芯片工作后, 检测到触发信号, PCI-8325光电隔离型模入接口卡开始采样, 采样数据串行输出。

动态电子轨道衡数据采集系统中的模拟量输入通道为2路, 为避免干扰, 提高采集精度, 将不使用的通道就近对地短接 (不要使其悬空) , 以避免造成通道间串扰和损坏通道。为保证安全及采集精度, 应确保系统地线 (计算机及外接仪器机壳) 接地良好。特别是使用双端输入方式时, 为防止外界较大的共模干扰, 应注意对信号线进行屏蔽处理。

2 系统软件设计

采样数据经过硬件处理后, 送入计算机还需进行软件设计。系统软件设计主要实现数字滤波、车重计算、车型识别等功能。

由于货车在过衡过程中, 从重力传感器输出的电压会受到车辆本身的横向摆动及纵向震动、车辆的冲击引起台面震动、传感器的共振、工频及电磁干扰等外界多方面因素的影响, 使得输出电压会叠加许多交变分量。由于滤波电路不能完全去掉不相关的干扰信号, 因此, 还需利用计算机编制的软件程序对采样数据进行数字滤波处理, 以减少干扰信号, 提高后续处理的运算精度[5]。

采样数据经过数字滤波后进入称重算法阶段, 该阶段实现车辆的称重处理。对于标准四轴车辆, 在不断轨、单台面、转向架计量方式下, 车辆总重采取两头转向架称重再求和的方式, 即通过称重算法先计量前转向架的重量, 再计量后转向架的重量[6,7]。

车型识别需要将各车辆的测量信息与轨道衡车号自动识别系统进行匹配, 得出每辆车的信息文件, 从而可识别每辆车的车型。

前端主机对送入的过衡数据进行处理, 并将其作为一个完整的检测周期, 求出相应的结果后, 重新开始进行下一个检测周期, 如此不断循环下去, 求得的结果通过网桥或Modem送往后端主计算机, 并由主计算机对数据做进一步处理。前端主机的工作流程如图6所示。

3 结语

动态电子轨道衡数据采集系统选用可编程增益放大器AD625及二阶低通滤波电路对物理信号进行初步处理, 满足AD转换器的量程电压需要及有效改善信号信噪比;为满足采集与控制的需要, 采用基于PCI总线的PCI―8325B光电隔离型模入接口卡作为系统的AD转换器, 实现信号与计算机间的电气隔离;经硬件处理后的信号通过PCI总线送入前端主机进行软件处理, 实现数字滤波、车重计算、车型识别等功能;之后信号通过网桥或Modem送往终端计算机, 实现数据的统一管理。试验结果表明, 该系统能很好地实现对传感器信号的放大、滤波、AD转换功能, 精度高, 运算速度快, 满足工程实际应用需要。

参考文献

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[2]徐俊杰, 李霞.动态电子轨道衡数据采集系统设计[J].衡器, 2003, 32 (4) :10-11.

[3]陈建权.基于C8051F020的轨道车辆动态称重系统研究[D].大连:大连交通大学, 2008.

[4]吴志刚.动态电子轨道衡称重原理分析[J].有色金属, 2006 (1) :29-33.

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[6]张玉英.动态电子轨道衡系统设计与实现[D].大连:大连理工大学, 2008.

电子化采集系统 篇5

1、学校：填写学校实际名称：榆林高新第四小学

2、班级：填写学生实际所在班级，格式：小一（01）班

3、学校标识码：取自学校基本信息的机构代码：2161000880

4、姓名：在公安户籍机关部门正式登记注册的，人事档案中正式记载的中文姓名（包括外国人的汉字姓名）必须保持音同字同。

5、性别：按照实际填写男或女。

6、出生日期：在公安户籍机关部门正式登记注册的，人事档案中记载的时间日，年填四位数字，月填2位数字，日期填2位数字如：20090108（电子版单元格设置为文本）。

7、出生地:学生出生所在的行政区划必须精确填写到某某省某某市某某区或县，请以国家统计局行政区划统计为准，例：陕西省榆林市榆阳区、陕西省榆林市绥德县。

8、籍贯：按照户口本上的信息填写，必须精确填写到某某省某某市某某区或县，例：陕西省榆林市榆阳区、陕西省榆林市绥德县。

9、民族：按照学生实际民族填写汉字，例：汉10、11、国籍/地区：学生所属的国籍信息

身份证件类型：可证明学生身份的证件类型，根据实际情况填写居民身份证或其他，注意填写汉字。如果没有身份证号码，请填写其他。12、13、港澳台侨外：填写否。

健康状况：按实际情况填写：健康或者良好、一般或较弱、有慢性病、有生理缺陷、残疾。14、15、16、17、政治面貌：按照实际填写：中国共产主义青年团团员或群众。身份证件号：身份证件类型对应的证件号码。

户口类型：按照户口本信息填写：农业户口或非农业户口

户口所在地：按照户口本上的信息填写，必须精确填写到某某省某某市某某区或县，例：陕西省榆林市榆阳区、陕西省榆林市绥德县。18、19、20、21、入学时间：20150901 入学方式：就近入学 就读方式：走读

现住址：学生现在居住的地址精确到街道门牌号。

22、通信地址：户籍部门确认的学生户口所在地行政区划地址必须精确填写到某某省某市某县某街道某某号。23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、家庭地址：学生家庭的地址，与户口本信息一致。

联系电话：固定电话号码填写规则：区号号码连续，例：02988888888 邮政编码：填写学生现住址的邮政编码 是否独生子女：填写是或否 是否受过学前教育：是

是否留守儿童：按实际填写：非留守儿童、单亲留守儿童或双亲留守儿童。是否需要申请资助:否 是否享受一补：否

是否孤儿:以当地有认定资格的部门出具的证明为准填写：是或否

是否烈士或优抚子女: 以当地有认定资格的部门出具的证明为准填：是或否 上下学距离：填写家庭住址和学校之间的公里数，直接填数字，例：500 上下学方式：按照实际填写：步行、家长自行接送或其他 是否需要乘坐校车：否

曾用名：曾正式使用过的姓名（以户口本上变更为准，不是乳名），没有不填 身份证件有效期：身份证件上显示的有效日期 血型：按户口本上的血型填写：A、B、AB、O或其他 特长：特长详细描述，例：拉丁舞、民族舞，没有不填 学籍辅号：不填 班内学号：不填 学生来源：正常入学

电子信箱：学生的电子信箱，例：***@qq.com，没有不填 主页地址：不填

残疾类型：以当地有认定资格的部门出具的证明为准填：无残疾、视力残疾、听力残疾、言语残疾、肢体残疾、智力残疾、精神残疾、多重残疾或其他残疾46、47、是否由政府购买学位:否

随班就读:不填，残疾人填写：非随班就读、视力残疾随班就读、听力残疾随班就读、智力残疾随班就读或其他残疾随班就读

48、是否进城务工人员随迁子女：是指户籍在外（省）市县和本省外县（区）的乡村，随务工父母到输入地的城区城镇（同住）并接受义务教育的适龄儿童少年，可填是或否49、50、51、是否本地生源：是

是否特长生：是指学生是否为体育、艺术或其他特长生。填写是或否 特长类别：当选择学生为特长生时需填写此项：体育、艺术或者其他，否则此项不填。52、53、54、是否借读生：否 是否住宿生：否 是否本校学籍：是

家庭成员或者监护人基本信息填写

55、姓名：在公安户籍机关部门正式登记注册的，人事档案中正式记载的中文姓名（包括外国人的汉字姓名）必须保持音同字同。56、57、58、59、60、民族：按照实际民族填写汉字，例：汉

关系类型：父亲、母亲、祖父、祖母、外祖父、外祖母或其他 关系说明:关系类型选择为其他时，填写关系说明，否则不填

现住址：现在居住的地址精确到街道门牌号，与第21项学生的信息一致 户口所在地：按照户口本上的信息填写，必须精确填写到某某省某某市某某区或县，例：陕西省榆林市榆阳区、陕西省榆林市绥德县。61、62、手机号码：填写监护人或者家庭成员的手机号码

身份证件类型：按实际填写：居民身份证、军官证、士兵证、文职干部证、部队离退休证、护照或其他。63、64、65、66、身份证件号：身份证件类型对应的证件号码。

工作单位：填写家庭成员或监护人的工作单位名称，无单位不填。职务：家庭成员或者监护人在工作单位所担负的工作岗位，无职务不填。是否监护人：是或否

67-78同55-66填写要求一样，不再详细阐述。家长签字：例：以上信息准确无误，王花

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电子化采集系统 篇6

在材料力学性能实验中, 通常应用与引伸计有关的专用电子仪器设备对材料的微小变形量进行测量[1]。应变片式的电子引伸计由于原理简单、安装方便, 是目前广泛使用的一种类型。针对老式试验机改造过程的实际需要, 本论文利用16 位 Σ-Δ 型A/D转换芯片AD7792 和高性能低功耗单片机STC12LE5A60S2 设计了电子引伸计的信号采集系统。该系统既可以可通过串口与上位计算机通信, 同时通过软件配置可实现实验结果的直观显示, 同时又可与TFT液晶屏构成独立的运行系统, 成本低廉, 使用方便。

2 总体设计

结合电子引伸计自身的特点及实际应用的需求, 该信号采集系统的整体结构包括放大电路、滤波电路、A/D转换电路、主控器、电源电路、数据存储电路、串口通信电路、液晶电路、按键控制电路。具体结构如图1 所示。

系统采用模块化的思想, 电子引伸计出来的微弱信号进行放大滤波处理后, 进行A/D转换, 再送到单片机进行数据处理, 实验数据结果可以通过TFT液晶屏进行显示, 也可通过串口传输给上位机, 同时还可以通过键盘进行参数设置,SD卡或者U盘存储试验数据,方便实验数据的随时查看及使用。

3 初级放大电路的设计

电子引伸计一般由全桥式电阻片、弹性元件和装夹三部分组成, 其输出信号电压与电阻片变化量成正比[2]。由于电子引伸计的输出信号在0~10m V之间, 属于微弱信号, 易受外部干扰, 所以在信号处理部分比较困难。

对于微弱信号的检测, 前置放大器是引入噪声的主要部件之一。在设计微弱信号检测的低噪声系统时, 必须确保第一级的噪声系数足够小。整个检测电路的噪声系数主要取决于前置放大器的噪声系数, 而电路可检测的最小信号也主要取决于前置放大器的噪声。因此前置放大器的器件选择和电路设计至关重要[3]。

对于差分输入端来说, 会引入较大的共模干扰, 因此对前级的放大器共模抑制能力有比较高的要求[4]。为了高精度地检测并有效地传送微弱信号, 需对信号进行精确放大, 设计具有抗强干扰的低噪声放大电路。因此采用仪用的AD620 作为放大器。

AD620 仪用放大器是美国AD公司的产品, 其最大工作电流为1.3m A, 输入失调电压最大为50μV, 输入失调漂移最大为0.6μV/℃ , 输入偏置电流最大为1.0n A,共模抑制比100d B, 增益范围1 至1000 可调。AD620 有较高的共模抑制比,低功耗,温度稳定性好,放大频带宽,噪声系数小, 精确度高。AD620 只需使用一只外部电阻器便可以设置从1 到1000 任何要求的增益[5]。

AD620 具有2 路差分输入, 由外接电阻RG与其内部电阻R共同确定放大倍数。设放大倍数为G, 则有:G=R/RG+1

式中R为AD620 内部电阻, 大小为49.4kΩ,RG为外部电阻。调理后的信号经过AD620 的6 脚输出。实际设计中RG为1K的精密电阻, 具体放大电路如图2 所示。

4 滤波电路

传感器所采集到的微弱信号经过放大以后可能混有高频干扰, 低通滤波器可以降低毫伏信号以外的高频噪声信号。由于测量的是动态信号, 它的频谱非常宽。若频带太窄, 较高频率的信号就会被衰减或滤除, 从而引起失真。本次设计采用的是截止频率约为1000Hz的四阶巴特沃思低通滤波电路, 以滤除高频噪声[6]。滤波器设计采用低噪声、非斩波稳零的双极性运算放大器OP07。OP07 具有非常低的输入失调电压(OP07A最大为25μV), 在很多应用场合不需要额外的调零措施。OP07 同时具有输入偏置电流低(OP07A为 ±2n A) 和开环增益高( 对于OP07A为300V/m V) 的特点, 这种低失调、高开环增益的特性使得OP07 特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。宽的输入电压范围( 最少 ±13V) 与高达110d B(OP07A) 的共模抑制比和高输入阻抗的结合, 在同相电路阻态中提供了很高的精度, 即使在很高的闭环增益下, 也能保持极好的线性和增益精度, 具体电路如图3 所示。

四阶巴特沃思低通滤波器可由两个二阶低通滤波器级联组成, 二阶低通滤波器其传递函数为

四阶巴特沃思低通滤波器其传递函数为

其参数满足如下公式:。

经过计算则有:

采用Multisim软件进行仿真, 其幅频特性用波特仪观察, 瞬态特性用示波器观察, 连接图如图4 所示, 仿真结果如图5、6 所示, 可以看出该滤波器对大于截止频率的信号具有较强的抑制作用。

5 输出级放大电路

输出级放大电路设计的主要作用是提高对后级的驱动能力。同样采用了OP07 组建了一个跟随输出级放大电路。目的是提高驱动能力, 保证信号不会在前级放大中衰减太多。具体电路如图7 所示。

6 A/D转换电路

该设计采用ADI公司的AD7792 模数转换器, 其为适合高精度测量应用的低功耗、低噪声、完整模拟前端, 内置一个低噪声、带有3 个差分模拟输入的16 位Σ-Δ 型ADC, 还集成了片内低噪声仪表放大器。芯片内置一个精密低噪声、低漂移内部带隙基准电压源, 也可采用一个外部差分基准电压源[7]。此外, 芯片还内置了两个完全匹配的可编程电流源、熔断电流源和偏置电压发生器。

图8 中AD7792 的采集模块电路与MCU通信是采用了SPI总线,AD7792 芯片把前端采集到的模拟信号转换成数字信号, 通过SPI接口传送到微控制器。其中ADR421 为高精度低噪声的基准电压源, 为AD7792 提供2.5V的基准电压。AD7792 的参考输入电压为2500m V, 分辨率为2500/216 m V =0.038 m V。

7 存储电路设计

为了方便实验数据的调取存储, 采用U盘或SD卡存储实验数据, 其中用到了文件管理控制芯片CH376。CH376 芯片是南京沁恒电子有限公司生产的一种文件管理控制芯片, 用于单片机系统读写U盘或者SD卡中的文件。CH376 支持USB设备方式和USB主机方式, 并且内置了USB通讯协议的基本固件, 内置了处理Mass-Storage海量存储设备的专用通讯协议的固件, 内置了SD卡的通讯接口固件, 内置了FAT16和FAT32 以及FAT12 文件系统的管理固件, 支持常用的USB存储设备和SD卡[8]。CH376 支持三种通讯接口:8 位并口、SPI接口或者异步串口, 单片机/DSP/MCU/MPU等控制器可以通过上述任何一种通讯接口控制CH376 芯片, 存取U盘、SD卡中的文件或者与计算机通讯。

在实际设计中, 单片机与CH376 采用8 位并行总线的通讯接口方式, 存取U盘采用USB总线的通讯方式, 存取SD卡采用SPI接口的通讯方式。具体设计电路如图9 所示。

8 结束语

本文针对液压试验机测控系统改造的实际需求设计了成本低廉、使用方便的电子引伸计信号采集系统, 该系统既可以单独使用, 同时也可以通过串口联合上位机系统配合使用。通过配置上位机软件可以对实验过程进行实时的曲线显示和后期处理, 操作方便快捷, 为老式液压试验机的升级改造提供了有利保障。

参考文献

[1]董超群,徐国强,宋华军等.电子引伸计数据采集系统的设计[J].电子测量技术,2011,(3):128-131.

[2]章鹏,刘小亮,陈伟民等.磁弹索力传感器设计方法研究[J].仪器仪表学报,2010,31(11):2467-2473.

[3]梁运启.一种微伏信号滤波放大电路的设计[J].无线互联科技,2014,(7):104.

[4]王树振,单威,宋玲玲.AD620仪用放大器原理与应用[J].微处理机,2008,(4):38-40.

[5]Analog Devices,Inc.Low Cost,Low Power Instrumentation Amplifier[OL].Dallas:Anolog Devices,Inc,2004.

[6]陈志刚.基于μC/OS-Ⅱ的万能材料试验机测控系统的研究[D].长春工业大学,硕士论文.2011.06.

[7]谭靖.基于AD7792的p H在线监测传感器采集电路设计[J].电子科技,2013(12):93-95.

电子化采集系统 篇7

近些年来,随着变电站自动化和网络通信技术的飞速发展,特别是IEC 61850标准体系的颁布和推行,传统的变电站已逐渐向智能化变电站过渡。电子式互感器作为智能化变电站的基础和重要的组成部分,其发展和应用受到了广泛的关注[1,2]。电子式互感器的二次输出与传统互感器的二次输出不同,分为数字输出和模拟输出两种,对电子式互感器的输出,国际电工委员会做出了相应的标准化工作,分别于1999年发布IEC60044-7(电子式电压互感器)和2002年发布IEC 60044-8(电子式电流互感器)标准。国内已经将这两部标准等同采用并转化为相应的国标:GB 20840.7-2007(电子式电压互感器)和GB 20840.8-2007(电子式电流互感器)。但对此类互感器目前还没有现成的误差测量装置来校验其误差,而传统的校验设备又不能满足要求,为适应市场的要求,加速电子式互感器实用化进程,目前也有一些电子式互感器校验仪的研究[3,4,5,6]。

本文设计采用高精度数据采集卡作为标准互感器的采集系统,基于Lab VIEW虚拟仪器技术设计的电子式互感器校验系统能兼顾对数字输出和模拟输出的额定电压为10~500 k V电压等级的电子式电压互感器和额定电流为5~5000 A的电子式电流互感器进行校准,在数据同步上采用同一脉冲信号进行同步采样处理,在采样数据计算上采用基于汉宁窗插值的FFT改进算法,不仅能满足高精度的采样,同时系统对被测信号的高频干扰和频率波动不敏感,具有很好的稳定性和可靠性。

1 系统构成

由于合并单元、电子式互感器和通信网络的紧密关系,单纯测试合并单元或电子式互感器的意义都不大。本文设计的电子式互感器校验系统能够同时对IEC60044-7/8标准规定的电子式互感器数字输出(既可以通过合并单元与系统相连,也可以是合并单元通过交换机与系统相连)或模拟输出信号进行校验,其原理图如图1、图2所示。

图中虚线部分的有无对应不同情况下的互感器输出校验接线方式。

本系统设计具有鲜明的微机化仪器特征,其信号采集、信号同步等硬件都集中于一台工业工控机当中,信号处理等功能均由软件实现。该研制方案的特点是利用软件实现对被校验电子式互感器与标准互感器间的比差、角差、频率、谐波含量等多项性能指标的测量。该系统功能主要由信号转换单元、数据采集单元、信号同步单元、工业工控机、和Lab VIEW2008软件程序等组成。

(1)信号转换单元(I/V转换)。该单元主要针对电流互感器校验环节设置的,功能目的就是将标准电流互感器的二次电流输出信号转换为电压信号,以便数据采集卡能够正常读取。信号转换单元一般采用分流器或精密电阻两种方法。

(2)数据采集单元。该单元硬件主要采用美国NI公司生产的PCI-4462高精度数据采集卡,基本功能如下:

4路同步模拟输入(AI),24位sigma-delta模数转换器(ADC);

采样速率达204.8 k S/s;

输入范围±316 m V~42.4 V的6种增益设置;

内置式防混叠和TEDS功能;

1路同步采样触发输入(PFIO)。

基于该卡的高精度采样,抗干扰能力强,特别是对现场干扰比较大的环境场所,在测试小信号时体现出更高的优势,重要的是该卡和Lab VIEW软件均由NI公司生产,两则的兼容性和该卡的驱动都由NI公司提供,缩短了开发过程,加快研发进度,同时也提高产品的稳定性。

(3)信号同步单元,校验系统的关键也体现在信号的同步上,即标准互感器信号与电子式互感器信号采集过程必须同步采样,否则校验计算的结果缺乏任何意义,具体内容在下一节详细介绍。

(4)Lab VIEW虚拟技术。Lab VIEW2008是2008年NI公司推出可应用于控制、测试及嵌入式系统开发的图形化系统设计平台,它不仅可以用来快速搭建小型自动化测试系统,还可以用来开发大型的分布式数据采集与控制系统。

2 数据同步

信号同步是电子式互感器校验系统设计的关键,本系统开发的具有输出同步脉冲和触发脉冲功能的PCI-同步卡,该卡插在工控机PCI插槽上,方便使用,同时能够驱动两路电信号和两路光信号的同步脉冲以满足不同同步方式的合并单元需要。系统同步卡硬件框图如图3所示。

同步触发卡的电同步脉冲是触发PCI-4462采集卡启动采样时刻;光同步脉冲(也可以电同步脉冲)用来同步合并单元时钟,以使合并单元的采样节拍与采集卡同步。图4显示了同步秒脉冲信号的技术要求。

同步秒脉冲接收信号的上升沿,触发光功率为最大光功率的50%。时钟频率为1 Hz。一般由合并单元检查时钟输入的合理性,当相邻脉冲间隔时间与理想间隔时间(1 s)相差大于10μs时认为同步脉冲输入不正常,同时按照IEC61850-9标准上送的同步状态为1。否则合并单元达到同步,同时按照IEC61850-9标准上送的同步状态为0。在系统检验时,只有合并单元到达同步时方可进行校验。

3 系统通信

系统通信主要指校验系统与合并单元的通信,随着智能变电站的大力建设,合并单元的通信规约也趋于统一标准化,即采用IEC 61850-9标准。IEC61850-9-1由于其数据帧格式固定,点对点或一点对多点的单向通信方式等原因应用较少。IEC61850-9-2除了支持直接映射到数据链路层的“Send MSVMessage”服务外,还支持向制造报文规范(MMS)的映射,可以重新配置输入通道数、采样频率等参数,支持对数据集的更改和对数据对象的直接访问,可灵活配置帧格式。IEC 61850-9-2则更适用于控制保护设备的接口,但该标准仅给出一个参考模型结构,没有解释数据集具体存储哪些数据以及如何存储这些数据,为了便于实现,IEC又发布了IEC 61850-9-2LE版本,其中对一些参数进行了固化,从一致性考虑,进一步定义了采样值的帧格式,其中规范了ASDU的使用,弥补了9-2上的说明不足,强化设备间的互操作性。IEC61850-9采样值报文在链路层传输都是基于ISO/IEC 8802-3的以太网帧结构。图5列举了IEC 61850-9-2LE的APDU帧结构。校验系统设计时兼容以上三种规约协议的设计,通过软件选择可灵活校验各种通信方式的电子式互感器。

4 系统软件

4.1 系统界面设计

本校验系统使用Lab VIEW2008软件设计,软件界面包括是三个部分:校验前参数设置界面、系统校验结果界面和校验分析界面。

校验前参数设置界面主要完成系统校验前的参数设置,包括数字式/模拟式互感器选择、系统额定一次值/二次值、系统规约选择、系统校验通道和校验次数等。

系统校验结果界面主要完成将软件计算后的结果统计显示,如图6所示。该界面是整个系统的核心,在参数设置完成后,点击开始按键,系统按照配置的参数“一键式”完成整个检验检测,并能够显示标准源幅值百分比、系统频率,比差(最大值、最小值和平均值)、相位差(最大值、最小值和平均值)、每次比较的实时波形及系统检验目前执行的进度、每次比较的详细参数列表(比较次数、幅值百分比、比差、相位差和本次比较数据是否有效等)。

校验分析界面主要实现时域分析和频谱分析,针对校验结果不合格的互感器自动分析和显示两路信号的幅度谱,然后分析直流、2~20次谐波所占基波的百分比,同时计算总谐波畸变率。

4.2 信号处理

(1)数字滤波技术

校验系统基准源的输入信号除了含有基波分量,还有高次谐波分量及白噪声。特别是基准源输入信号幅值较低情况下,信噪比明显下降,万用表读取到的信号明显含有干扰量[7]。因此校验系统采用无限冲击响应IIR数字滤波器进行滤波处理,不仅对高频信号,白噪声等有很好的滤波效果,而且保证对宽电压范围和宽电流范围的角差、相差校验精度。

(2)基于汉宁窗插值的FFT改进算法

实际电网信号往往并不只有基频信号,它还含有丰富的谐波分量,而且谐波分量的幅值一般仅为基波分量幅值的百分之几或更小。当对电网信号进行非同步采样时,基波分量的频谱泄漏将严重影响基频分量的频谱,从而导致校验系统比差产生很大的误差。同时对谐波分量的频谱分析影响也很大,若相邻谐波之间的幅值相差过大,幅值大的谐波分量同样有可能淹没幅值小的谐波分量。采用恰当的加窗函数及插值算法可以提高FFT的计算精度。

5 系统试验

5.1 型式试验

为了检验测试系统的正确性,在实验室做了如下试验。用美国FLUKE公司生产5 700 A/5 720 A多功能校准器作为标准信号源提供两路标准电压信号,结合互感器校验系统对比差和角差进行测量,测量结果表明校验系统能达到万分之五的精度,可以校验0.2级精度等级的电子式互感器。

5.2 系统联调

(1)电子式电流互感器的校验

根据图1校验系统的连接方法,对0.2级精度等级的电子式电流互感器进行了校验。检定记录如表1所示(互感器类型:电子式电流互感器;检验通道:A相;测量电流额定变比:300 A/1 A;比较次数:10次;互感器固有延时:188μs)。测试表明,该电子式电流互感器达到0.2级测量精度。

(2)电子式电压互感器的校验

根据图1校验系统的连接方法(电压互感器稍有不同),对0.2级精度等级的电子式电压互感器进行了校验。检定记录如表2所示(互感器类型:电子式电压互感器;检验通道:A相;测量电压额定变比:10 k V/57.7 V;比较次数:10次;互感器固有延时:255μs)。

6 结束语

本文介绍的电子式互感器的校验系统设计,实现了对千分之二精度的电子式互感器按照IEC60044-7/8要求的比差、角差进行校验,校验精度高,性能稳定可靠,能满足对电子式互感器的校验要求。

参考文献

[1]郭志忠.电子式互感器评述[J].电力系统保护与控制,2008,36(15):1-5.GUO Zhi-zhong.Review of electronic instrument transformers[J].Power System Protection and Control,2008,36(15):1-5.

[2]罗承沐,张贵新,王鹏.电子式互感器及其技术发展现状[J].电力设备,2007,8(1):20-24.LUO Cheng-mu,ZHANG Gui-xin,WANG Peng.Electronic type instrument transformer and its present technical development manner[J].Electrical Equipment,2007,8(1):20-24.

[3]杨慧霞,郭伟,邓迎君.几种电子式互感器校验方式的研究和比较[J].电力系统保护与控制,2009,37(22):99-101.YANG Hui-xia,GUO Wei,DENG Ying-jun.Study and comparison on several different electronic transformer calibration methods[J].Power System Protection and Control,2009,37(22):99-101.

[4]陈俊,叶利,申莉.电子式互感器现场误差校准装置的研制[J].电测与仪表,2009,46(526):31-34.CHEN Jun,YE Li,SHEN Li.Development of the field error calibrator equipment for electronic transformers[J].Electrical Measurement&Instrumentation,2009,46(526):31-34.

[5]张蓬鹤,何俊佳.电子式互感器误差校验装置的研究[J].电测与仪表,2009,46(1):57-60.ZHANG Peng-he,HE Jun-jia.Research for electronic instrument transforms error calibration device[J].Electrical Measurement&Instrumentation,2009,46(1):57-60.

[6]李开成,李振兴,易杨.电子式互感器校验系统的研究[J].电测与仪表,2009,46(527):43-51.LI Kai-cheng,LI Zhen-xing,YI Yang.Study on calibration system for electronic instrument transformers[J].Electrical Measurement&Instrumentation,2009,46(527):43-51.

电子化采集系统 篇8

目前在制药生产中的罐体大多不具备真正意义上的在位清洗与在位灭菌功能, 有的仅依靠一个喷淋球通以清洗介质或蒸汽的罐体, 也不能达到完全可靠的清洗或灭菌 (消毒) 效果。上海和伟科技发展有限公司近期推出的新型移动式CIP及SIP工作站 (可记录型) 能很好地解决上述问题。

工作站由管道泵、热交换器、洗涤液储罐、温度传感器、压力传感器、液位传感器、介质管路、控制阀门、控制装置、接口等组成。清洗或灭菌时, 工作站的进出接口采用快装方式与罐体、外部公用管路接口进行连接。

工作站属个性设计的产品, 分为新投罐体与在役罐体两类。对新投罐体, 该公司将参罐体的设计, 对喷淋、真空、检测、工艺接口进行系统性的联合确定, 特别是喷淋装置将采用CFD元件进行动态设计, 力求做到与物料接触每个部位都能清洗到;对在役罐体, 需根据使用方要求进行协调整改, 具体面议。

其特点: (1) 采用PLC控制器, 通过逻辑与模拟输入、输出控制。触摸式液晶显示器, 显示操作程序、参数设定、参数记录、终点判断, 打印等。同时, 采用密码设定对工作站进行操作和参数设定。 (2) 操作程序中预设程序, 如常温冲洗、热水冲洗、洗涤液冲洗、循环冲洗、消毒或灭菌等手段, 可对被清洗罐进行不同方式及不同清洗液冲洗。也可自行设定工艺所要求程序。其中, 参数有多项预设:如时间、温度、压力等, 也可自行设定参数。终点判断可设定:a清洗效果判断有pH值、电导率、残留量 (只配取样口, 若要在线检测需选配) ;b灭菌效果判断有F0值 (或消毒的温度与时间) 。 (3) 清洗完成后的在位灭菌, 不仅将被清洗罐进行灭菌, 同时移动式工作站的灭菌也完成了, 为下一次的工作做好准备。

2 制药厂ER1.0数据采集及电子记录系统

制药生产需要一套完整的数据记录, 而国内大多生产数据记录还停留在手工记录或单台设备的打印层面上。管理者若需查询某一实时数据, 往往需要动用许多资源才能获取, 费时费力, 且不易连续观察及截取, 更不用说查询历史数据。造成上述现象的根本原因是不同的设备供应商采用的控制系统不尽相同, 使数据集中控制与记录非常之困难。ER1.0数据采集及电子记录系统能解决设备间不能互相通讯的问题, 为数据的采集与记录提供操作平台。

硬件部分:利用现有设备的控制器件PLC, 把这些PLC的通讯接口转换为工业以太网接口, 同时将车间公用系统的各类传感器信号也转换为工业以太网接口, 使得整个车间内的设备及各类传感器组成了一个以工业以太网为核心的局域网。

软件部分:ER1.0组态软件是一个操作平台, 可把每一台设备的数据实时采集进来, 也能把各传感器的数据实时采集进来, 并将这些数据按要求制成表格及图形, 实时地将其放在管理者的桌面上, 同时这些数据表格及图形存放在计算机极大的存储器中, 供管理者随时查询及管理。实现了由一台计算机与整个车间的对接。

ER1.0系统特点: (1) 数据的真实性与连续性; (2) 生产环节的可视性; (3) 各类数据的可追溯性; (4) 节约人力资源; (5) 只需少量的现场改造工作; (6) 现场输入、电子签名。

此外, ER1.0系统软件采用组态形式, 可对各种不同车间的工艺流程进行组合, 形成符合使用者需要的图表类型和数据表格。同时系统由双套电脑备份组成, 当一套电脑出现问题时, 第二套电脑自动顶替, 保证数据采集的连续性和安全性。

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审计软件电子审计证据采集探析 篇9

一、审计软件在电子审计证据采集方面存在的问题

(一) 源于手工方式但并未高于手工方式。

对于被审计单位的原始数据, 审计软件几乎能够采集到手工方式下所有的会计信息。但是相对手工方式而言, 审计软件对审计证据的采集并没有实质性的进展, 审计软件的开发也是按照传统手工审计的流程来进行的。相对于目前财务系统的发展而言, 审计软件还有一定差距, 很明显的一点就是基于财务报表的事后审计方式没有得到改进。

(二) 源于信息技术但并未紧跟信息技术。

在电子审计证据采集过程中, 审计软件对采集到的审计证据分析的已经比较透彻, 比如在执行具体审计之前就能实现各类预警, 提供各类审计分析工具和审计模型等。但这些分析和预警只不过是计算机程序按照人的命令去更快速、全面、准确地执行某些功能, 一些潜在的未知的信息还是很难被审计系统自行发现, 对信息的挖掘较浅显, 像关联分析、聚类分析、链接分析、数据可视化技术等能够从海量数据中提取隐含的潜在信息的数据挖掘技术目前已经比较成熟了, 计算机图形学、人机交互技术、OLAP动态联机分析技术等也已经得到了大量的运用, 但是这些信息技术在审计软件中运用的却很少。

(三) 某些电子审计证据无法取得。

目前审计软件远程实时监控系统包括联网审计只是用于内部审计, 在社会审计中也只不过是用于特殊项目的监督和审计单位内部合作, 取证工作还是不能实时进行。电子商务的隐蔽性特点使得交易几乎不留任何痕迹, 电子审计证据采集失去了基础, 目前审计软件显然对这一情况还是束手无策。

(四) 安全问题仍待解决。

目前审计软件对于电子审计证据的采集只考虑了采集过程中的数据安全, 比如用“只读不写”的采集方式, 在数据传输中使用数据加密技术等, 却没有考虑被审计单位在日常的经济活动处理中的数据通讯安全, 包括财务数据和网络安全信息。对于电子函证, 由于大量虚拟企业的存在, 函证是否能回复、被回复的函证信息是否安全可靠又是未知的。由于计算机舞弊通常具有智能性、隐蔽性、强损害性、快速性等特点, 可能在极短时间内对企业甚至整个社会造成重大危害。

二、审计软件在电子审计证据采集方面不足的原因分析

首先, 信息化环境下的审计对象发生了改变, 审计范围拓展、审计信息载体发生改变、审计线索变得模糊不清、信息系统软硬件环境变得复杂。另外, 网络中的不稳定因素太多, 还会有网络安全事件发生。因此, 被审计单位审计环境的复杂性使得审计软件不敢轻易涉足。其次, 我国审计行业自身的缺陷使运用审计软件采集电子审计证据受到限制。我国审计质量本来不高, 法制不健全、行业竞争不公平、监管力度不够、社会监督不足等一系列问题使得审计软件的发展空间受限, 联网审计以及持续审计等事中审计的优势在我国社会审计中并不明显。第三, 我国财务软件种类多, 软件数据库类型、编译结构不一致, 有些财务软件没有提供标准的数据文件或者全部的数据文件, 使得审计软件在采集证据时很难针对所有的财务软件。第四, 在实施联网审计时, 分析其成本和效益比较困难, 特别是无形效益。连续审计的成本由初始成本、实施成本和后续成本组成, 昂贵的成本使企业处于观望状态。追求个人利益最大化是社会普遍的趋势, 事前事中审计过高的审计实施成本只能使得审计单位退而求其次。

三、审计软件在电子审计证据采集方面的改进建议

(一) 扩大电子审计证据采集范围。

电子审计证据采集范围应该根据被审计单位信息系统的改变而相应的改变。信息化环境下, 越来越多的企业信息系统实现了财务业务一体化。在财务业务一体化的情况下, 财务系统从采购、应付、销售、应收、存货、成本、固定资产等业务系统中实时采集数据, 并不断地更新财务系统内部的数据文件。这些数据文件主要有基础数据文件、主要数据文件和临时数据文件。在系统处理过程中, 除了基础数据文件基本不变之外, 主要数据文件和临时数据文件是不断更新的, 有的文件一旦完成了自己的使命也就永远的消失了, 比如临时数据文件。这些数据文件动态地反映了信息系统处理会计信息的全过程。所以电子审计证据的采集从时间范围而言不应该仅仅局限于定期的静态采集。另外, 电子审计证据在各业务子系统之间以及业务系统和财务系统之间是有关联的, 比如当销售、结算、收款事件发生时, 系统会根据销售发票文件、出库单文件、客户档案文件、收款单文件等按照一定的转账规则自动转换成凭证信息, 传递到总账系统的临时文件中去, 所以电子审计证据的采集从空间范围而言不应该仅限于财务系统而应该是整个的信息系统。

(二) 制定有效的安全措施。

这里所指的安全措施包括电子审计证据采集前、传输过程中以及被采集到审计单位以后的整理工作。应该在电子审计证据的采集过程中制定有效的数据保护机制和存储机制, 保证采集前的电子审计证据没有丢失也没有被篡改, 保证采集到的是真实完整的电子审计证据。由于数据传输的不稳定, 在数据传输过程中应防止采集到的电子审计证据被截取、被篡改。当电子审计证据被采集到审计单位以后也应该采取相应的数据转换和验证措施, 并进行有效的存储, 保证采集到的数据与被审计单位保持一致。通过一系列的安全措施保证数据的采集安全、数据传输安全和数据存储安全。

(三) 规范企业信息系统的开发。

严格规范财务软件的开发按照国家的统一标准, 尽量统一软件的数据库类型和编译结构, 至少提供较全面的标准数据文件。2010年, 财政部已发布企业会计准则通用分类标准, 以规范采用可扩展商业报告语言 (XBRL) 编报财务报告行为。另外, 在实时监控还不能实现的情况下, ERP系统在处理数据信息的过程中应该能够尽量保留电子数据处理过程的线索, 避免出现不留任何痕迹的交易, 尽量做到登记到电子账簿的每一笔重要交易, 审计软件都能够查找到相应的线索。

(四) 注重与先进技术结合。

审计软件的产生与计算机技术密不可分, 其发展当然更离不开计算机技术的推动, 只有与先进的技术相结合, 审计软件的发展才不至于处于被动的追从地位。以下介绍几种与电子审计证据采集相关的计算机技术。1.数据库触发器技术, 主要是通过事件进行触发而被执行的, 存储过程可以通过存储过程名字被直接调用。可以用来限制用户操作, 安排审计轨迹。2.IP地址获取技术。IP地址是确认身份和地理位置的重要线索, 可以用来进行函证来源安全和外部网络数据安全的确认。3.磁盘映像拷贝技术, 可以获得原始数据的精确拷贝, 获得精确备份。可以用来取得可信和完整的电子审计证据。4.数据恢复和阅读技术, 主要用于把已删除或者通过格式化磁盘擦除的数字证据恢复出来, 并能够读取。可以将被破坏的电子审计证据重新恢复。5.数据签名和数字时间戳技术, 通过对数字对象进行登记, 来提供注册后特定事物存在于特定的日期和时间的证据, 可以用来留存审计轨迹。6.并行审计技术, 可以在被审计单位的信息系统对业务进行处理时实时采集电子审计证据。可以用来进行系统评价, 以及重要交易审计复核。7.数据挖掘技术。数据挖掘是在没有明确假设的前提下去挖掘信息、发现知识。可以用来进行潜在审计线索的挖掘和大量审计信息的分析。8.网络监控技术, 目前已经有很多网络监控软件。可以解决电子审计证据的网络安全问题。

综上, 企业的信息系统在不断的发展, 这一发展将突破企业内部财务业务一体化而逐渐将这一协同功能扩展到整个供应链系统甚至社会相关部门, 因此审计软件必须克服自身的弊端, 紧跟科技发展的脚步, 在学术界、审计界、软件行业的共同努力和推动下, 扫除对审计工作带来阻挠的一切障碍。

电子化采集系统 篇10

一、市场大环境与电商网站的产品销售渠道

电子商务最大的特点就是整个销售流程都通过计算机、网络完成, 突破了传统的实际店铺的地域、空间、时间等限制, 为消费者提供了更为多样化的购物选择。对于电子商务网站来说, 采取营销策略, 首先考量的渠道就是“市场与产品”。具体来说, 市场的大环境与本网站的主要产品综合起来深度考量, 是形成网站营销策略的首要管道。首先, 市场的大环境是指电子商务网站销售模式、营销趋向、形式创新等多样化的动态环境, 是电子商务网站营销必须考虑的要素;其次, 产品的走向、热度与销售信息, 是电商网站采取营销策略的根本。只有结合产品的各类信息与数据, 才能做出有效的、正确的营销判断。

例如, 电商网站最常见的产品就是“服装”, 其中尤以女装销售量最大、需求最多。当海量的电商网站都在投向“女装”的时候, 就容易出现同质化严重、审美疲劳等问题, 进而导致网站销售量的下滑。在此情况下, 电商网站必须严密分析女装市场动态及流行趋势, 结合本网站的实际情况与产品的特征, 制定以“差异化”和“品牌化”为核心的营销策略, 这样才有可能在激励的电商竞争中脱颖而出, 赢得更大的市场份额。

二、顾客购物需求、购买信息、购买欲望及综合数据

顾客是电子商务发展的主体对象, 也是电子商务网站服务的对象。顾客的各类情况是电商网站营销策略制定的主要依据, 如何采集、分析、研判顾客信息, 已经成为左右电商发展的关键。首先, 顾客的购物需求是电子商务网站采集营销策略的首要信息, 因为顾客的需求直接决定了“生产与销售”, 而负责销售环节的网站必须知晓顾客的需要、心理诉求与实际购买能力。其次, 顾客的购买欲望是电商网站必须了解的, 因为欲望构成了购买的实际行为模式。其三, 电商网站要综合考量顾客的购买信息和其他的多样数据, 这主要是针对老顾客而言的。老顾客是电商网站发展的生力军, 其过往的购买信息、购物标准、消费数额、购物习惯等信息、数据, 可以成为网站制定营销策略的重要研判标准。也就是说, 顾客的信息与数据是电子商务网站营销策略采集的核心渠道。

那么如何从海量的商务信息中提取隐含的、有价值的和可理解的商务信息, 来调整电子商务网站的营销呢?电子商务中的数据资源一般可以从以下几个渠道获得。 (1) 服务器数据:客户访问网站, 就会在服务器上产生相应的服务器数据, 这些数据可以分为日志文件和查询数据。如果能够从日志文件中存储的一些项进行语法上的分析, 如DNS, 就可以知道客户来源的区域, 如域名www.rasta.ac.jp被分析后知道客户来自于日本。经过数据分析就可以知道产品购买者来源区域, 从而针对性地调整营销策略。 (2) 客户登记信息:它是指客户通过Web页在屏幕上输入的提交给服务器的相关信息。在Web的分析中, 客户登记信息必须和访问日志集成, 以提高数据挖掘的准确度, 能更进一步了解客户。

三、基于电子商务网站运营、发展的一体化平台

所谓的一体化平台, 其实就是指电子商务网站运营、发展过程中形成的“产业链条”, 而这又是网站营销策略采集的重要渠道。对于电商网站来说, 平台模式涉及同一条产业链的上游、中游、下游, 还涉及不同产业链的上中下游和不同产业链的融合。具体的, 电子商务网站的经营者如何有效整合这些不同产业链主体, 其所需要的核心能力和资源是极为庞大的, 运作起来也非常复杂, 对经营者最大的考验就来自于“控制力”, 而营销策略的采集、来源恰恰就在其中。

不难发现, 新时期电子商务网站采集营销策略所需的信息、数据及资源, 需要立足于本网站的实际, 即产品的销售情况、人员配置状况、经营业绩情况及发展前景等, 做出综合的、有效的判断。一体化的平台作为重要的营销数据采集渠道, 是电子商务网站必须关注与研究的。在涉及新形势下移动互联网、开放平台、智能终端等新要素的时候, 电商网站也要做好准备, 为营销策略创新打下基础, 为网站可持续发展提供保障。

参考文献

[1]王晓娜.分析电子商务时代的网络营销[J].中国校外教育.2010 (08)

[2]朱文静.电子商务下的网络营销渠道策略[J].当代经济.2010 (11)