面向托卡马克破裂预测的实时数据采集系统设计

[目的]等离子破裂是托卡马克核聚变装置运行中的重大威胁。破裂缓解系统可以降低等离子体破裂对装置的危害,其动作时机高度依赖于实时运行的等离子体破裂预测系统对等离子体破裂时刻的预测。基于深度学习的神经网络已被用于训练等离子体破裂预测模型,其实时运行需要来自多种诊断的大量实时数据。[方法]文中提出一种实时数据采集系统的设计方案。该系统基于模块化结构进行设计,分为多通道采集模块、ADC转换控制和数据读取模块、数据分组与封装模块和数据传输网络模块。数据传输网络模块基于运行在FPGA上的10 G速率的硬件UDP网络协议栈进行构建。该硬件UDP协议栈具有确定性的数据传输过程,使得系统具有很低的传输时延。[结果]该实时数据采集系统的采样率可以达到每通道2 MSa/s,数据吞吐速率超过9.3 Gb/s,数据传输延迟小于10μs。[结论]该实时数据采集系统可以为破裂预测程序提供快速传输的实时诊断数据流。高采样率使得系统可以对辐射、电子温度等1维诊断进行实时传输,提高数据时间分辨率。高数据吞吐率可以提高诊断数据的传输数据量,低数据传输时延可以减少破裂预测模型获取诊断数据的时间。

基于嵌入式实时操作系统uc/os-II的数据采集系统的设计

主要介绍了基于嵌入式实时操作系统uc/os II的单片机数据采集系统的设计。该系统比传统的数据采集系统具有更好的安全性和实时性。并可应用在实时图像监控等复杂系统中。

实装对抗训练数据采集与实时裁评系统设计实现

该文提出一种创新的电子实装对抗训练数据采集与实时裁决评估系统,旨在解决传统实装对抗训练中数据采集和裁决评估的效率和准确性问题。系统设计和实现包括数据管理分系统、数据采集分系统、数据处理分系统和裁决评估分系统等模块。系统的主要创新之处在于其灵活自定义采集表单的能力,裁决评估指标体系模板化的能力,以及自动化裁决评估的能力。这些特性使得系统能够根据不同装备训练的需求进行灵活地调整和配置,快速地进行裁决评估,提高裁决评估的自动化和智能化水平。该文详细阐述系统的组成、系统架构设计、工作流程,并介绍该系统在实际电子实装对抗训练场景的应用。通过该文的研究,期望为实装对抗训练的数据采集、分析和裁决评估提供一种高效、准确且智能化的解决方案,为军事训练的数字化转型和智能决策提供有力支持。

基于Kepware的设备实时数据采集存储应用管理系统研究

随着工业自动化的快速发展,设备实时数据采集和存储成为企业生产管理中重要环节。文中针对这一需求,以Kepware为基础平台,研究开发了一套设备实时数据采集存储应用管理系统。该系统通过与设备连接并采集实时数据,将数据存储至数据库,并提供可视化界面与用户交互,提升了企业的生产数据管理和分析能力。

电力系统中用电监察的实时数据采集与远程监控方案的研究

本文对电力系统用电监察的实时数据采集与远程监控进行了深入研究,提出了以先进传感技术和远程通信技术为基础的新方案。以实时数据采集为核心,以高效的数据传输手段为支撑,实现对用电设备的远程监控,从而可有效地解决传统监控系统中因数据传输延迟而导致的监控不及时的问题,同时提高对用电行为的监控准确度,为电力系统的安全稳定运行提供可靠的技术保障。本研究以现代传感技术和远程通信技术为基础,针对当前电力系统监控中存在的问题,提出有效的监控方案。该方案的提出,有望解决目前电力系统监控中存在的诸多局限。

基于Modbus/TCP的电容式扭矩传感器数据采集系统设计

扭矩传感器通常安装于机械设备的旋转关节处,用于扭矩的测量。电容式扭矩传感器需要配备专门的数据采集系统才能使用,且数据采集系统的性能直接影响传感器的精确测量。针对实验室自主研制的电容式扭矩传感器的应用需求,设计了一种基于Modbus/TCP协议的数据采集系统。系统以STM32为主控芯片,通过控制电容数字转换芯片AD7147实现电容信号采集与转换,然后由W5500以太网芯片将数据上传到自主开发的上位机软件中进行处理、显示与存储。实验测试表明:系统最大测量误差为1.47%,数据输出频率为1000 Hz。

TLJ型土工离心机数据采集系统更新升级

长安大学TLJ-3土工离心机自2004年建成投入使用以来,已经运行18 a,为该系列运行时间最长的土工离心机。由于20世纪初电子设备集成性较低等原因,早期的TLJ型离心机数据采集系统逐渐无法满足现有试验数据的高精度、大数据量吞吐等采集需求。基于无线传输技术消除了电滑环接触电阻变化对数据传输影响的问题,采用光纤集成多个传感器使得传感器小型化,采用非接触式位移场扫描实现地表的全断面监测,基于Open CV图像拼接技术解决了图像畸变的问题。升级改造后的TLJ-3土工离心机已服务于若干研究项目,性能良好。

面向科研专病库的可视化前置数据采集系统建设探索与实践

目的解决在基于临床数据中心构建专病库的过程中,由于数据字段频繁更新、手动补录工作量大导致的临床使用依从性不高的问题。方法提出了一种可视化前置数据采集的解决方案,采用MVC三层架构和WebService服务同步数据,支持可视化自定义病例报告表单,将采集动作前置到业务系统中即采即用,保障数据及时性,定期进行质量控制,保证数据来源的准确性。结果该方案在心内畸形和神母细胞瘤科研专病库上的应用显示,专病库数据质量和使用满意度得到显著提升,单份病例数据的整理时间从30分钟缩短到10分钟。结论该方案可减轻临床医生的工作负担,加快数据积累进度,提高科研专病库数据质量,激发临床医生对专病研究的科研热情。

数据采集系统共模抑制比的测量实验研究

介绍了数据采集系统共模抑制比参数的概念、内涵及定义,并阐述了数据采集系统共模抑制比测量中的5个问题:1)共模干扰的非线性问题;2)共模干扰表现形式的多样性,即直流偏移形式,交流波动形式,噪声水平变化形式;3)本底噪声影响的测量及剔除方式,即方差(能量)相减方式,有效值差方式,绝对值均值差方式;4)共模信号端接方式的影响;5)直流共模抑制比和交流共模抑制比的差异。以一个典型数据采集系统上的实验结果,阐述了上述不同条件变化对共模抑制比测量结果的影响,给出了数据采集系统共模抑制比测量的技术建议。

基于SCADA-DCS通讯技术的油气开采数据自动化采集与控制系统

设计基于SCADA-DCS通讯技术的油气开采数据自动化采集与控制系统。系统以SCADA服务器为上层监控服务器,通过与井站现场仪器仪表实时通信,监控整个开采过程。当油气缓冲罐液位越限时,SCADA服务器自动下达指令至原油处理站DCS,启动基于智能PID的油泵控制器,调节油泵变频器,控制油气液位不溢出。系统使用SCADA-DCS通讯技术的MODBUS通信协议,并根据通信中断优先级分配方法,确保对中断处理时间要求高的通信请求能实时响应。实验结果表明,该系统能提升油气液位控制和紧急信息通讯效率。

道路环境与驾驶行为数据同步采集系统研发

高精度、可移植、多维度的在途车辆及其周边驾驶环境数据在L3级及以上自动驾驶汽车场景库测试、不良驾驶行为谱构建以及在途实时交通管控等领域有至关重要的作用,由单一传感器构成的数据采集系统在精度、维度上都受到了较大限制,导致其可靠度较低;为实现多类数据传感器协同一体化,研发了一款包含激光雷达、车载运动测量与组合定位、车载踏板与方向盘位移传感器和雷视道路多维感知一体机的多模块道路环境数据与驾驶行为同步采集系统,支持多项交通数据采集任务的并行处理,融合了用户的真实驾驶行为,并基于该系统设计了依维柯某车型的数据实车采集平台;该系统由上位机与下位机两个子系统构成,集成了多模块数据采集、储存、传输与标定等功能,且对各个模块完成了时间同步处理,适用于两客一危场景,并设计了易操作的上位机用户交互界面,对多模块数据实现实时可视化,直观查看各时段数据的变化规律,具有较高的应用价值。

基于移动端管线内外业一体化数据采集整理系统研究

在分析地下管线外业数据采集、内业数据整理的工作流程并对其充分理解的基础上,采用基于Android的移动平台规范化采集管线数据,通过数据组织,在外业采集完成阶段就完成管线数据生产的绝大部分工作,省去内业大量展点编绘属性录入和整理的工作,实现管线数据作业效率的提升。

基于Python的无线传感器网络数据采集系统

无线传感器因节点结构复杂度高,数据量巨大,无法在海量数据中快速采集用户需求数据.为解决该问题,研究设计了基于Python的无线传感器网络数据采集系统,系统硬件包括数据采集芯片选型单元、无线收发芯片选型单元与串口通讯电路设计单元;软件模块包括网络数据挖掘采集框架设计模块、采集数据压缩模块和采集数据缓存模块.通过对上述硬件单元与软件模块的设计与开发,实现无线传感器网络数据采集系统的运行与应用.实验数据显示:相较于基于Android安全容器的网络数据采集系统,应用设计系统采集数据耗时更短、压缩率数值更大、能耗更小,充分证实设计系统的数据采集性能更佳.

工业以太网环境下机器人数据采集系统应用研究

针对机器人控制器功能相对独立,外设对机器人运行状态数据采集比较困难的问题,提出通过Ethernet/IP工业以太网实现PAC控制器与机器人通信进行数据采集。构建基于EtherNet/IP工业以太网的FANUC机器人数据采集平台。介绍了FANUC机器人采集平台方案,分析了EtherNet/IP工业以太网协议机制,详细介绍了机器人工业以太网参数设置方法,PAC控制器与机器人通信原理,重点分析了通过EtherNet/IP工业以太网实现两种信息数据采集和交互实验过程。PAC控制器很能方便的采集到机器人运行状态和交互数据。在机器人控制器中追加EtherNet/IP工业以太网的协议软件,既不改变物理硬件组成,采集方案又简单,数据采集和交互方便,数据传输稳定,为智能制造系统集成打下良好基础,值得行业借鉴应用。

基于模糊神经网络的数字媒体数据自动化采集系统设计

为了改善数字媒体数据传输效果,确保系统安全、稳定运行,设计基于模糊神经网络的数字媒体数据自动化采集系统。构建数字媒体数据自动化采集系统框架,数据采集层利用数据采集卡获取不同渠道的数字媒体数据,由数据处理层的数据融合模块调用改进模糊神经网络算法完成数字媒体数据的融合处理后,通过数据传输层的分层自组织无线网络将其传输至存储应用层,实现数字媒体数据的存储、查询、显示与输出。实验结果表明:该系统采集的音频信号波形规律、曲线平滑、功率均值波动误差在(0,0.14),满足允许误差范围;数据传输效果优于采用DSR协议的单点传输方式,当数字媒体数据源为3时,平均峰值信噪比指标最高;具有数字媒体数据查询功能。

基于FPGA的多通道高速串行数据采集系统设计

针对卫星导航信号抗干扰领域中进行高精度高速多通道数据采集的需要,系统采用ADI公司的16位高速串行AD转换芯片AD9653,完成模数转换,其转换精度可达16比特,转换速率最高为125MSPS。分析AD9653的高速串行数据接口特点,采用Xilinx公司的Kintex-7系列FPGA提供的片同步技术,进行位时钟自适应相位校准和数据帧调整研究,保证了高速串行数据传输的稳定性与正确性。采用内部FIFO数据缓存的方式实现多通道数据的片内同步以保证后续抗干扰算法的正确处理。研究结果表明,使用该方法进行高速串行数据采集时系统稳定可靠、正确无误。为多通道高速串行数据采集提供了一种切实可行的解决方案,对类似需求的数据采集系统具有一定的参考价值。

基于Android平台的地理实习数据采集系统设计

【目的】为满足地理实习中空间数据实时采集与管理的需求,提升野外实习工作效率,研发了一套基于Android平台的地理实习数据采集系统。【方法】在地理实习教学需求分析的基础上,以Android智能手机为移动终端,基于客户端—服务器体系结构的分布式模式,利用ArcGIS Runtime SDK for Android二次开发接口集成Android开发、物联网数据实时采集、SQLite数据库以及移动地图展示等移动GIS技术进行系统设计与研发。【结果】实现了用户登录、地图浏览、地理位置获取与显示、地理要素采集与管理、现场照片上传、退出系统等功能,并应用于地理实习教学。【结论】该系统不仅可用于地理实习、野外调查等场景,而且可用于实时采集、存储和显示地理数据。此外,该系统还具有较好的可扩展性和兼容性,也可以适用于其他外业工作场景。

基于锐华嵌入式实时操作系统雷达数据处理软件设计

本文通过分析国内军用软件国产化的必要性,同时通过介绍锐华嵌入式实时操作系统(ReWorks)软件的特点和功能,结合从事的雷达数据处理软件工作,设计了一种基于Re Works操作系统的数据处理软件,解决了工程中雷达数据处理软件过分依赖国外商用产品带来的隐患,具有较高的军事价值。

基于嵌入式实时操作系统的多路数据采集系统

以ARM7 S3C44BOX微处理器为核心,设计了一种基于嵌入式实时操作系统μC/OS—II的多通道数据采集系统。通过修改μC/OS—II的源代码,达到ARM7单片机配置要求,实现μC/OS—II在ARM7单片机上的移植,编程实现了两个通道的数据采集、键盘控制和LCD显示。系统在可靠性、体积、功耗、性价比等方面都具有明显的优势,并且使得软件系统模块化,可方便地进行系统的升级扩展。

QNX实时操作系统多任务性在雷达数据处理中的应用

阐述了QNX实时操作系统的多任务特性和功能,进程管理和通讯,以及线程的创造;并给出了在单站雷达数据处理中的应用。