数据采集论文范例

1系统及其原理

基于通用信号处理开发板，利用FPGA技术控制AD9233芯片对目标模拟信号采样，再将采样量化后的数据写入USB接口芯片CY7C68013的FIFO中，FIFO写满后采用自动触发工作方式将数据传输到PC机。利用VC＋＋6．0软件编写上位机实现友好的人机交互界面，将传输到PC机上的数据进行储存和实时回放。本系统主要实现以下两大功能：1）ADC模块对目标模拟信号进行采样，利用FPGA技术将采样后的数据传输到USB接口芯片CY7C68013的FIFO中存储。2）运用USB2．0总线数据传输技术，将雷达回波信号数据传输到PC机实时回放。分为应用层、内核层和物理层3部分。应用层和内核层主要由软件实现。应用层采用VC＋＋6．0开发用户界面程序，为用户提供可视化操作界面。内核层基于DriverWorks和DDK开发系统驱动程序，主要起应用软件与硬件之间的桥梁作用，把客户端的控制命令或数据流传到硬件中，同时把硬件传输过来的数据进行缓存。物理层主要以FPGA为核心，对USB接口芯片CY7C68013进行控制，通过USB2．0总线实现对中频信号采集。系统设计采用自底向上的方法，从硬件设计开始逐步到最终的应用软件的设计。

2硬件设计

FPGA在触发信号下，控制ADC采样输入信号，并存入FIFO中。当存满时，将数据写入USB接口芯片CY7C68013，同时切换另一块FIFO接收ADC转换的数据，实现乒乓存储，以提高效率。FPGA模块的一个重要作用是控制USB接口芯片CY7C68013。当ADC采样后，数据进入FPGA模块，FPGA控制数据流将其写入CY7C68013的FIFO中，以便于USB向PC机传输。CY7C68013的数据传输模式采用异步slaveFIFO和同步slaveFIFO切换模式。通过实测，前者传输速度约为5～10Mbit／s，后者传输速度最高可达20Mbit／s，传输速度的提高可通过更改驱动程序的读取方式实现。

3软件设计

3．1USB驱动程序设计

USB2．0总线传输技术最高速率可达480Mbit／s。本系统采用批量传输的slaveFIFO模式。CY7C68013芯片内部提供了多个FIFO缓冲区，外部逻辑可对这些端点FIFO缓冲区直接进行读写操作。在该种传输模式下，USB数据在USB主机与外部逻辑通信时无需CPU的干预，可大大提高数据传输速度。Cypress公司为CY7C68013芯片提供了通用的驱动程序，用户可根据需求开发相应的固件程序。

1需求分析

根据目前车辆管理中存在的主要问题及公务车辆运行的现状，新形势下车辆管理的主要任务和目标是:实现车辆管理的智能化和精细化。主要体现在对各单位车辆的派遣实现自动化，车辆进入大门无需停车人工登记，而是自动识别、自动登记及自动放行;同时车辆监管部门可实时查看各所属单位的车辆出勤状况、进出时间查询，自动进行各种报表的生成等方面。具体功能需求如下:(1)网上批销假功能。对所有车辆派遣，实现网上请假、网上批假、网上销假功能，使车辆派遣手续更加快速便捷。(2)快速识别、记录进出大门的车辆。对车辆进出大门，实现快速自动识别并放行，无需人工审查。(3)自动记录车辆进出大门的时间，并进行各种条件的记录查询，对于超假车辆，能进行信息提醒。(4)对外来车辆出入进行自动记录。(5)信息分析汇总功能。能够对车辆的所有运行记录，进行显示，分析和汇总，并生成业务部门需要的各种表格。(6)具有自动添加和更改车辆、驾驶员信息功能，具有系统维护运行简单、方便特点。(7)具有用户管理和权限设置功能。使具有不同权限的用户，能够浏览各自管辖的车辆运行状况信息，而不能跨越权限。

2系统设计

2．1总体结构设计

根据需求分析和某单位一总部及四分部的具体情况。整个系统在总部架设一个系统服务器，然后在不同地方的四个分部各设一个数据采集服务器，总部系统服务器通过广域网同各分部数据采集服务器进行连接和通信;各数据采集服务器通过各分部内部局域网同大门出入两边终端读卡器1和读卡器2进行通信。由于要实现出入大门，自动识别和自动放行车辆，因此，采用有源FRID卡和FRID读卡器，对进出车辆进行自动识别和放行。由于有源卡，比较容易识别，同时识别距离也比较远，因此，为每辆车内配备一张有源FRID卡，当车辆进出大门时，读卡器自动识别并读取卡号信息，通过局域网，由分部数据采集服务器对读卡器所读到的车辆卡号信息进行采集，并通过总部系统服务器数据库中的请假记录进行比对，从而确定是否触发读卡器开启道闸放行车辆，同时分部数据采集服务器把所采集到的车辆的出入信息通过广域网发送到总部系统服务器进行存储，以备信息的分析和汇总。

2．2系统基本工作流程

当单位需要派遣车辆时，通过内部局域网登陆车辆管理系统，进行网上请假，车辆管理人员进行网上批假，然后驾驶员到汽车分队管理中队领取车辆出入FRID卡出车，车辆到达大门口通过地感线圈时，触发FRID读卡器发射信号，FRID读卡器自动读取车辆出入卡信息，并通过局域网发送到总部系统服务器的数据库中去，并依据系统数据库请假信息，自动进行开启道闸控制。同时把对应车辆的相关信息显示在LED大屏上，利用门卫进行简单判别。当车辆完成任务归队时，到达大门口通过地感线圈，触发入口FRID读卡器发射信号，并自动读取车载出入卡信息，通过数据采集服务器把车辆进门信息，发送至后台数据库，并自动开启道闸，容许车辆进入。驾驶员归队后，归还车辆出入卡及行车包，这样一次完整的出车流程就结束了。另外，对于外单位的车辆，在大门口，进行登记并发给临时出入卡。

摘要：

结合铁路基础设施健康监测的特点，从硬件和软件两个方面设计数据采集子系统；首先，分析振动传感器的选用原则和输出信号的特点，在此基础上进行数据采集系统的硬件设计；然后，提出利用软件进行数据采集的模拟，详细论述各个模拟模块的建立过程；最后利用所属方法建立用于铁路基础设施检测的数据采集子系统，系统的建立为铁路基础设施监测理论研究提供了方法，为同类型数据采集系统设计提供参考。

关键词：

铁路基础设施；监测；振动传感器；数据采集

0.引言

进入21世纪以来，我国铁路建设发展迅猛，取得了良好的经济与社会效益。随着铁路运输速度的迅速提升，再加上其相对方便舒适的环境和价格上的优势，势必能吸引越来越多的人选择铁路作为他们旅行的交通工具，然而，伴随着铁路运输的飞速发展给人们带来的交通上的快捷与方便，车体与铁轨的振动故障对公共财产及人身安全构成了前所未有的威胁。伴随着我国铁路立体跨越式的迅猛发展，轮轨间激扰力与激扰频率随着车辆行驶速度的不断提高，逐渐增大，变宽，结果会造成电机等吊挂设备和车内设备的高频高幅振动，引起车体设备振动能量的急速加剧。如果超过了铁路各设备所允许的振动强度范围，未来的工作性能指标及使用寿命将会受到过大的动态载荷和噪声的严重影响，情况越发严重会导致零部件的早期失效。当前大量事实表明，在长期作用的情况下，铁路振动故障可能会导致货物破损，轨道破坏，列车脱轨等危险情况。为确保铁路“安全、经济、快捷、舒适”的特点和优势，铁路建设要不断发展完善其各项功能，才能在越发激烈的市场竞争中取得优势，因此，各国都加强了对铁路振动的检测及分析，也增加了对其的投入力度。今年我国对铁路振动检测领域的人力物力投入有明显增加，并且研究范围扩展到众多方面。以往铁路振动检测系统只配备在一些重要单位或者要害部门，而在2000年以后，各个铁路站段及各个振动检测站点基本都已经涉及发展应用到。铁路振动检测系统的重要性越来越被人们所认可，近些年又不断完善各项相应的标准和规范。为了保证铁路的运输安全、高效舒适的科学发展及以人为本的发展要求，确保铁路的优势和特点，如何准确检测高速铁路的振动并判断故障是摆在铁路工作者面前不容缓的实际问题。

1.数据采集系统设计方案

摘要：实现油田井站调驱系统生产过程的数字化监控以及智能化管理，对建成节能、环保、运行高效的油田井站调驱系统有着重要意义。论文结合采油厂调驱系统建设现状，提出搭建基于数字化平台的新型油田调驱管理运行模式，以适应采油厂的快速发展。

关键词：数字化；智能化；调驱平台；无线传输；数据采集

一、概述

在三次采油技术中，国内聚合物驱和三元复合驱己形成了配套工艺技术。从原料、设备、生产到技术攻关已形成规模化产业。在井站调驱作业过程中，如何对施工作业现场实施监控和管理，需要搭建一套完整的监控管理平台系统，该平台立足为油田生产服务的宗旨，并充分考虑数据采集和监控管理的可靠性、安全性、稳定性和实时性。

二、系统平台建设

（一）简述。随着自动化技术以及无线通信技术在油田生产中得到越来越多的应用。为了适应采油厂注水井调驱工作需要，研建注水井调驱井站数字化管理系统平台，该系统可更好地优化人力资源，通过采集精确的数据以及现场工作人员实时工作的画面，以达到提高注水井调驱工作效率和实时采集调驱数据的目的。

（二）平台构架。该平台通过集成撬装平台装置、无线传输系统、数据采集系统、视频监控系统和中心管理操作系统等，管理平台以Web方式实时信息流程面，为用户提供实时监控措施工艺流程。

一、数字化探究在小学科学教育中的意义

1.新技术的应用有利于科学课程的改革

我们现在的科学课程是以过去的技术为基础，而不是当今的技术（更谈不上明天的）。把计算机和先进的传感器技术看成是附加的，而不是课程基本结构的组成部分，课程的重大变革将受到严重的限制。如果空客A380飞机，继续使用最基础螺旋桨技术，它将无法成为世界上最大，最先进的大飞机。而传感器在我们的生活中作为测量和控制仪器，无处不在，且越来普及。小学科学实验室配备数据采集系统，有利于学生更早地接触新的测量工具，建立“科学—技术—社会”的紧密联系。

2.科学素养的提升要求学生掌握新的探究工具

现代人的科学素养包括能够全面和充满自信地使用电子工具。学生们应该早些在尽可能不同的范围内开始使用计算机和数据采集系统，把新技术的应用与科学课程紧密相连，不但促进了新技术的进步而且对学生的动手能力、搜集信息能力、交流与表达能力的提升有很大提高。

二、基于数字化探究的小学科学教育框架

（一）关于科学知识要素的培养

【摘要】地籍测量时，需要通过相关测绘技术对土地进行有效测量、统计和建档，从而更好地确定土地归属问题。论文介绍了常用的测绘技术，分析测绘工程技术在地籍测量中的实践应用，希望更好地提高地籍测量的效率和质量。

【关键词】测绘工程技术；地籍测量；实践应用

1引言

为了更好地维护土地使用者的利益，人们对于地籍测量的精度要求越来越高。传统的测绘技术已经很难满足现在的精度和效率要求。目前，各种先进的测绘工程技术被不断应用到地籍测量过程当中。尤其相关定位技术和高分辨率遥感摄影技术的发展，极大地保障了地籍测量的精度问题。在开展地籍测量过程中，必须保障测量的准确性，从而可以有效避免土地权属纠纷问题。本文主要研究了地籍测绘工程涉及的最新的测绘技术，从而更好地维护土地使用者的权益。

2主要测绘技术

2.1全球定位系统

随着航天技术和定位技术的不断发展，全球定位技术不断被应用在土地资源的勘测过程中，使得测绘勘测效率和质量取得了巨大的发展。这种技术主要是在卫星的辅助之下来搜集和处理地籍的相关数据信息，这种测量方式主要是通过掌握测量的控制量，来递进式地完成地籍测量任务[1]。在实际开展地籍工作测量过程中，可以将测试网络、三角网络、地籍导线网与GPS技术有机结合起来，从而完成最终的测量任务。全球定位系统在很多方面具有巨大的优势，能够进行实时测量，而且测量面积大，全天候测量，能够实时获得测量数据。全球定位系统技术基本能够实现全天候、多地点的数据采集和监视，通过利用精准定位技术和RTK技术，对于测绘地点进行精准定位，同时利用数据融合技术和物联网技术，将各个地点搜集的信息有机融合起来进行分析和计算，从而得到相应的测量结果。另外，在开展这些技术的应用过程中，可以避免复杂地势环境和恶劣气候环境对于测量的影响，能够有效开展观测测量和分析任务，这样就能够大大提高测量的效率。但是在使用全球定位系统的过程中，存在着一定的安全隐患，容易造成数据的丢失，如何加强数据的安全性也是未来测绘技术发展需要重点考虑的问题[2]。

摘要：基于《大气科学学报》2016年第6期和2019年第1期2期专刊策划实践，发现数据挖掘可有效提升科技期刊专刊的学术影响力和社会影响力;基于数据挖掘，科技期刊专刊可实现特色化的选题策划、精准化的组稿策划和个性化的运营策划。通过数据挖掘策划专刊出版，应充分发挥编辑、编委(主编)和专家的作用与优势，并最终形成办刊合力。为此，要牢固树立编辑的数据挖掘思维、充分发挥编委会的主导作用、充分发挥专家论文撰写和专刊宣传的重要作用。

关键词：数据挖掘;专刊策划;期刊影响

近年来，多家科技期刊的办刊实践表明，专刊出版可促进行业发展、扩大期刊影响、拓展期刊稿源和提高期刊引证指标［1－6］，是提升科技期刊质量和品牌的重要途径，其中专刊策划是关键［7］。数据挖掘在专刊策划中发挥着积极作用。例如，《计算机研究与发展》编辑部对相关学者和稿件信息进行分析和挖掘，为期刊在学者选择、专题策划、稿件筛选时提供了精准的数据依据，期刊学术影响力逐年提升［8］。蒋学东等［9］针对科技期刊传统选题策划面临的数据有限、信息精准度不高和以编辑经验为主等问题，探究了大数据和人工智能背景下的选题策划优化方法。董晶等［10］利用互联网中医学论文信息并使用数据挖掘技术来发现这些信息背后的知识和趋势，从而帮助医学期刊管理者及时发现领域内的热点方向及潜在作者。本文以《大气科学学报》(以下简称《学报》)近5年围绕热点方向策划的2期专刊(2016年第6期和2019年第1期)为例，对数据挖掘在专刊出版中的重要作用进行深入探讨。

12期专刊策划方式及影响力分析

1．1专刊主题及策划方式。《学报》2016年第6期策划出版了主题为“2015/2016年厄尔尼诺事件与气候异常”的专刊(以下简称“厄尔尼诺”专刊);策划方式为:2016年5月召开编委会，由主编和编委拟定专刊主题和约稿对象。《学报》2019年第1期策划出版了主题为“极端天气气候事件研究”的专刊(以下简称“极端事件”专刊);策划方式为:编辑预先进行数据挖掘，拟定当前热点和相关约稿对象，提出专刊方案;2018年9月召开编委会，主编和编委根据专刊方案确定专刊主题和约稿对象。

1．2影响力分析。1．2．1数据采集数据来源为中国知网，数据采集日期为2020年7月11日。1．2．2结果与分析通过专刊与同年度其他期的论文数据比较可知:2016年《学报》全年被引522次，“厄尔尼诺”专刊被引67次，未达到2016年的期均被引次数87次，仅占全年被引的12.84%，下载次数为2153次，略超期均下载次数2147.17次;2019年《学报》全年被引84次，“极端事件”专刊被引47次，远超2019年的期均被引次数14次，占全年被引的60.00%，下载次数为2651次，超过期均下载次数1507.33次。考虑到发表时间对计量学指标的影响，又对2期专刊前后出版的2期论文的数据进行比较(表1)，可见“厄尔尼诺”专刊及其前后出版的2期发文量为13～15篇，被引量等指标基本随时间增长而增长，即2016年第4期指标最高，“厄尔尼诺”专刊篇被引次数、下载量、篇下载次数和被引率略高于5期平均，其中前5篇高被引、高下载频次论文均只有1篇来自专刊;“极端事件”专刊及其前后出版的2期发文量为13～15篇，除专刊外的4期指标随时间增长而增长，专刊指标在5期中均为最高，且大大高于5期平均，其中前5篇高被引、高下载频次论文有3篇来自专刊。综上可见，“厄尔尼诺”专刊的关注度和学术影响力与正常刊期的水平相当，专刊应有的提升读者认可度、提高期刊学术影响力的积极作用体现得不够充分;而“极端事件”专刊的关注度和学术影响力则大大超过了正常刊期，专刊应有的特色和优势得到较好体现。

22期专刊影响力差异的原因分析

一、实验中心管理中存在的问题

结合中原工学院土木工程实验中心的实际情况，列举实验室管理中存在的问题：第一，实验中心下设八个实验室，分别在中原工学院的南区2#实验楼的一楼、五楼和地下室，北苑的原豆奶车间的一楼以及粉塔楼的二、三、四层楼。实验室空间位置的分散很不利于实验教学工作的开展以及实验中心人员的管理。第二，实验教学过程中需要管理员根据实验课程时间来进行手工排课，且很难对教学过程形成监管，工作量不仅巨大而且复杂。第三，难以对实验室的对外开放共享形成有效的过程监督，收集各种数据。第四，低值品、易耗品的管理监督不到位，造成了较大的资源浪费，并且很难统计设备利用率。第五，由于实验室管理人员的工作日志不规范或者缺失，导致对设备监管不够，工作量难以量化统计。第六，大批实验设备高值低用，甚至不用，造成实验设备利用率不均衡，难以形成教学和科研的整体优势。第七，学校的教务管理系统、科研管理系统、人事管理系统和资产管理系统没有建立联系，各种格式的数据上报均需手工绘制，增加了很大的工作量，且管理者无法真正校核数据的真实性。第八，在开展一年一次的毕业论文和设计工作时，有许多学生使用实验室的时间有近半年之久。实验中心人员和指导教师没有时间长期在实验室指导学生做实验，这就会出现设备使用不当、易耗品丢失和安全隐患等问题。上述情况表明了土木工程实验中心管理工作的复杂性和重要性，而现代化的实验中心管理系统在处理上述问题时发挥了明显的优势。

二、综合管理系统的总体规划

土木工程实验中心综合管理系统主要是针对中原工学院建筑工程学院的教师和学生，实现实验中心的日常工作管理，以及实验中心通告、网上预约实验、师生互动交流等要求设计的，为土木工程实验教学管理工作提供了解决方案。实验中心综合管理系统可以分为五大功能模块，分别为实验中心综合管理系统平台、实验中心网站、智能数据采集系统、分布式电源集中控制管理系统和视频监控管理系统。学校和系部可通过土木工程实验中心综合管理系统，同时结合智能IC卡、实验中心网站、门禁数据采集系统、分布式电源集中控制管理系统和视频监控系统，实现实验教学全过程的信息化管理，减轻土木工程实验中心管理人员的工作压力；便于学校资产管理部门对设备、材料的采购进行宏观控制，从而节约成本；强化管理，打破校内、外界限，加强实验室的对外开放，实现资源充分的共享；可以对土木工程实验中心的所有实验室进行管理、监督、调控等，提供各种格式的详细数据。

三、模块的功能分析

1.实验中心综合管理系统平台

实验中心综合管理系统平台的具体功能包括：能与教务管理、资产管理等系统实现数据信息共享；对学生实验项目申请进行审批和考核；实现实验室和实验设备的开放共享，并通过先进的现场监控手段实现收费和管理；仪器设备的购置计划、入库、申请、审批、出库、归还、维修、验收和报废的流程化管理及仪器设备使用率统计分析管理；可按实验项目进行预约排课、实验分批，解决实验室资源短缺和学生空闲时间不确定的矛盾；教师可上传实验教学课件或实验指导书等电子资料，供课堂教学使用或学生课余点播学习；实验教学上课时，视频监控系统将自动保存该时段视频作为教学课件资源；教师可通过添加试题资料，自动生成试卷供学生预习考核、课余练习、网上考试使用；实现对各专业的实验教学计划、实验教学大纲的提交和审核；可对实验所需低值易耗品的品名、规格、计量单位、特性等基础信息及领用申请、出入库记录、剩料退库流程化进行管理；添加实验室操作准则与安全规范，进行系统；建立教师个人信息库，实验室管理员可添加工作日志，以便于信息搜索和工作量查询统计；学生可下载评教模板对与实验相关教师的教学、工作进行评价打分和自动统计汇总；可按各种字段（如实验室、设备、时间等）对实验室各种信息进行查询统计；可提供符合指定格式的基本报表且报表能导出以供打印或上报，同时提供开放的数据导入导出接口，能与其他系统有机结合。