第一篇：基于WinCE高壓開關(guān)柜智能斷路器iCB900數(shù)據(jù)采集的論文

0 引言

隨著科技進步，智能電網(wǎng)技術(shù)不斷深入到輸電、配電行業(yè)，智能高壓開關(guān)柜是智能電網(wǎng)中重要的設(shè)備，在智能開關(guān)柜子通斷電時，需要及時監(jiān)測重要的電氣參數(shù)，以便于輸配電企業(yè)及時了解設(shè)備的運行狀態(tài)，以便更好地為輸、配電服務(wù)。問題的提出

在高壓開關(guān)柜控制系統(tǒng)中，斷路器具有極其重要的作用，為了達(dá)到高效滅弧的目的，高壓開關(guān)柜中斷路器合閘、分閘等操作往往在極短的時間內(nèi)完成整個動作。高壓開關(guān)柜在儲能、合閘、分閘等操作中需要采集如儲能電機電流、合閘線圈電流、分閘線圈電流、合閘行程及分閘行程等重要參數(shù)，這些參數(shù)的好壞將會直接影響到設(shè)備的工作性能，因此，在實際工作中，往往需要將這些參數(shù)繪制成曲線顯示在屏幕上。如何采集斷路器各項參數(shù)及繪制性能曲線是本文的重點。斷路器數(shù)據(jù)采集

在高壓開關(guān)柜控制系統(tǒng)中，常常采用模塊化設(shè)計理念進行設(shè)計，各個模塊之間通信采用RS-485方式連接在一起，這些模塊稱為IED設(shè)備。高壓開關(guān)柜中最重要的控制模塊莫過于斷路器模塊，下面我們以河南森海iCB-900型斷路器為例，詳細(xì)介紹斷路器數(shù)據(jù)采集過程。

iCB-900型斷路器是目前市面上比較新型的斷路器，該斷路器采用先進的DSP芯片作處理器，外加高速ADC，可以高速采集如存儲能電機電流、合閘線圈電流、分閘線圈電流、合閘行程參數(shù)、分閘行程參數(shù)等重要數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)往往具有突發(fā)性和偶然性。一旦發(fā)生，往往是極短時間內(nèi)需要高速采集，所以一般的CPU很難勝任，所以一般以高速DSP作為處理器，采用高速的ADC進行數(shù)據(jù)采集，然后將這些數(shù)據(jù)以文件的方式存放在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)里，等待上層IED或上位機系統(tǒng)及時取走。

iCB-900斷路器采用RS-485通信，波特率9600pbs，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，無奇偶校驗，這種通信方式是典型的半雙工通信方式，通信雙方采用主（Master）/從（Slave）模式，工作方式為主設(shè)備輪詢從設(shè)備，從設(shè)備收到輪詢指令后，先判斷是否是與本機的地址相同，如果相同則將本機數(shù)據(jù)封包上傳，否則不予理會。這種輪詢方式對于周期性數(shù)據(jù)，如各種狀態(tài)信息比較有效；而對于非周期性數(shù)據(jù)如：儲能電機電流、合閘線圈電流、分閘線圈電流、合閘行程參數(shù)、分閘行程參數(shù)等突發(fā)性數(shù)據(jù)上傳就比較困難了。因此在工程實踐中往往需要把這種具有突發(fā)性、偶然性數(shù)據(jù)單獨封裝成一個一個獨立的數(shù)據(jù)包，但是這種數(shù)據(jù)又無法主動上傳給上位機或上層IED設(shè)備。在工程為了可靠起見，常常采用類似信令的工作方式，在信令中規(guī)定某幾位用于指示不同的數(shù)據(jù)包，當(dāng)上位機或上層IED設(shè)備輪詢的時候，將該信令以狀態(tài)的方式封裝在周期性狀態(tài)數(shù)據(jù)包中，當(dāng)采集到這些突發(fā)性數(shù)據(jù)時，將該信令對應(yīng)的數(shù)據(jù)位置1，通知上位機或上層IED設(shè)備，上位機或IED設(shè)備將以不同的指令及時從緩沖區(qū)中讀取對應(yīng)的數(shù)據(jù)文件，當(dāng)上位機或上層IED設(shè)備收到該數(shù)據(jù)文件后，向叢機設(shè)備發(fā)送一個應(yīng)答數(shù)據(jù)包，同時將該數(shù)據(jù)寫入到上位機或上層IED設(shè)備數(shù)據(jù)庫中；并且將該數(shù)據(jù)以曲線的方式顯示到繪圖模塊中，方便用戶及時查看。

對于周期性數(shù)據(jù)如狀態(tài)數(shù)據(jù)、累計合閘次數(shù)、累計分閘次數(shù)、累計儲能電機次數(shù)、累計開斷電流、當(dāng)前開斷電流等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)存放在不同的緩沖區(qū)里，參見iCB-900數(shù)據(jù)地址表1。該數(shù)據(jù)與狀態(tài)信息及信令信息一起上傳，上層IED設(shè)備收到這些信息后，及時刷新斷路器狀態(tài)欄，以方便用戶及時了解設(shè)備工作狀態(tài)。曲線繪制

斷路器需要檢測的數(shù)據(jù)比較多，在工作過程中，常常需要監(jiān)測儲能電機電流數(shù)據(jù)、分閘線圈電流數(shù)據(jù)、合閘線圈電流數(shù)據(jù)、分閘行程數(shù)據(jù)、合閘行程數(shù)據(jù)、為了方便顯示用戶查詢數(shù)據(jù)，在人機界面分別設(shè)計5個功能按鈕。改進措施

需要做的改進措施主要有四點：

（1）實際上iCB-900斷路器采集的有效數(shù)據(jù)點僅僅87個，為了方便繪制圖形往需要補足101個點。

（2）為了實現(xiàn)程序功能，在程序設(shè)計過程中自定義了C2DGraphS類專門實現(xiàn)圖像繪制功能，本程序中直接引用該類實現(xiàn)圖像繪制功能。

（3）為了方便用戶查詢數(shù)據(jù)，在WinCE系統(tǒng)中集成了SQLCE數(shù)據(jù)庫，通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口，將數(shù)據(jù)寫入庫中，用戶可以及時查詢歷史曲線，方便了解系統(tǒng)的工作性能。

（4）為了方便在同一個模塊上繪制曲線，我們將繪圖曲線規(guī)格化，然后以自適應(yīng)方式繪制曲線。結(jié)論

該程序在35kV智能開關(guān)柜遠(yuǎn)程控制項目中測試通過，在實際運行過程中，目前程序運行正常。實踐證明這種方法在iCB-900斷路器數(shù)據(jù)采集和性能曲線繪制效果非常理想。

【參考文獻】

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第二篇：虛擬儀器數(shù)據(jù)采集應(yīng)用論文

虛擬儀器是以一種全新的理念來設(shè)計和發(fā)展的儀器，他是90年代發(fā)展起來的一項新技術(shù)，主要用于自動測試、過程控制、儀器設(shè)計和數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域，其基本思想是在儀器設(shè)計或測試系統(tǒng)中盡可能用軟件代替硬件，即“軟件就是儀器”，他是在通用計算機平臺上，根據(jù)用戶需求來定義和設(shè)計儀器的測試功能，其實質(zhì)是充分利用計算機的最新技術(shù)來實現(xiàn)和擴展傳統(tǒng)儀器的功能。

虛擬儀器的特點和構(gòu)成 1.1 虛擬儀器的特點

與傳統(tǒng)儀器相比，虛擬儀器具有高效、開放、易用靈活、功能強大、性價比高、可操作性 好等明顯優(yōu)點，具體表現(xiàn)為：

智能化程度高，處理能力強 虛擬儀器的處理能力和智能化程度主要取決于儀器軟件水平。用戶完全可以根據(jù)實際應(yīng)用需求，將先進的信號處理算法、人工智能技術(shù)和專家系統(tǒng)應(yīng)用于儀器設(shè)計與集成，從而將智能儀器水平提高到一個新的層次。

復(fù)用性強，系統(tǒng)費用低 應(yīng)用虛擬儀器思想，用相同的基本硬件可構(gòu)造多種不同功能的測試分析儀器，如同一個高 速數(shù)字采樣器，可設(shè)計出數(shù)字示波器、邏輯分析儀、計數(shù)器等多種儀器。這樣形成的測試儀 器系統(tǒng)功能更靈活、更高效、更開放、系統(tǒng)費用更低。通過與計算機網(wǎng)絡(luò)連接，還可實現(xiàn)虛 擬儀器的分布式共享，更好地發(fā)揮儀器的使用價值。

可操作性強，易用靈活 虛擬儀器面板可由用戶定義，針對不同應(yīng)用可以設(shè)計不同的操作顯示界面。使用計算機的 多媒體處理能力可以使儀器操作變得更加直觀、簡便、易于理解，測量結(jié)果可以直接進入數(shù) 據(jù)庫系統(tǒng)或通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。測量完后還可打印、顯示所需的報表或曲線，這些都使得儀器的 可操作性大大提高而且易用、靈活。

1.2 虛擬儀器的構(gòu)成 虛擬儀器的構(gòu)建主要從硬件電路的設(shè)計、軟件開發(fā)與設(shè)計2個方面考慮。

硬件電路的設(shè)計主要根據(jù)用戶所面對的任務(wù)決定，其中接口設(shè)計可選用的接口總線標(biāo)準(zhǔn)包 括Gp IB總線、VXI總線等。推薦選用VXI總線。因為他具有通用性強、可擴充性好、傳輸速 率高、抗干擾能力強以及良好的開放性能等優(yōu)點，因此自1987被首次推出后迅速得到各大儀 器生產(chǎn)廠家的認(rèn)可，目前VXI模塊化儀器被認(rèn)為是虛擬儀器的最理想平臺，是儀器硬件的發(fā) 展方向。由于VXI虛擬儀器的硬件平臺的基本組成是一些通用模塊和專用接口。因此硬件電 路的設(shè)計一般可以選擇用現(xiàn)有的各種不同的功能模塊來搭建。通用模塊包括：信號調(diào) 理和高速數(shù)據(jù)采集；信號輸出與控制；數(shù)據(jù)實時處理。這3部分概括了數(shù)字化儀 器的基本組成。將具有一種或多種功能的通用模塊組建起來，就能構(gòu)成任何一種虛擬儀器。例如使用高速數(shù)據(jù)采集模塊和高速實時數(shù)據(jù)處理模塊就能構(gòu)成1臺示波器、1臺數(shù)字化儀或 1臺頻譜分析儀；使用信號輸出與控制模塊和實時數(shù)據(jù)處理模塊就能構(gòu)成1臺函數(shù)發(fā)生器、1臺信號源或1臺控制器。專用接口是針對特定用途儀器需要的設(shè)計，也包括一些現(xiàn)場總線 接口和各類傳感器接口。系統(tǒng)的主要硬件包括控制器、主機箱和儀器模塊。常用的控制方案 有GpIB總線控制方式的硬件方案、MXI總線控制方式的硬件方案、嵌入式計算機控制方式的 硬件方案3種。VXI儀器模塊又稱為器件（devices）。VXI有4種器件：寄存器基器件、消 息基器件、存儲器器件和擴展器件。存儲器器件不過是專用寄存器基器件，用來保存和傳輸 大量數(shù)據(jù)。擴展器目前是備用件，為今后新型器件提供發(fā)展通道。將VXI儀器制作成寄存器 基器件，還是消息基器件是首先要做出的決策。寄存器基器件的通信情況極像VME總線器件，是在低層用二進制信息編制程序。他的明顯優(yōu)點在于速度寄存器基器件完全是在 直接 硬件控制這一層次上進行通信的。這種高速通信可以使測試系統(tǒng)吞吐量大大提高。因此，寄 存器基器件適用于虛擬儀器中信號/輸出部分的模塊（如開關(guān)、多路復(fù)用器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換輸出 卡、模/

數(shù)轉(zhuǎn)換輸入卡、信號調(diào)理等）。消息基器件與寄存器基器件不同，他在高層次上用A SCII字符進行通信，與這種器件十分相似是獨立HpIB儀器。消息基器件用一組意義 明確的 “字串行協(xié)議”相互進行通信，這種異步協(xié)議定義了在器件之間傳送命令和數(shù)據(jù)所需的掛鉤 要求。消息基器件必須有CpU（或DSp）進行管理與控制。因此，消息基器件適用于虛擬儀器 中數(shù)字信號處理部分的模塊。

軟件的開發(fā)與設(shè)計包括3部分：VXI總線接口軟件、儀器驅(qū)動軟件和應(yīng)用軟件（軟面板）。軟件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

VXI總線接口軟件由零槽控制器提供，包括資源管理器、資源編輯程序、交互式控制程序和 編程函數(shù)庫等。該軟件在編程語言和VXI總線之間建立連接，提供對VXI背板總線的控制和支 持，是實現(xiàn)VXI系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)。

儀器驅(qū)動程序是完成對某一特定儀器的控制與通信的軟件程序，也即模塊的驅(qū)動軟件，他 的設(shè)計必須符合Vpp的2個規(guī)范，即Vpp3.1《儀器驅(qū)動程序結(jié)構(gòu)和模型》和Vpp3.2《儀器 驅(qū)動程序設(shè)計規(guī)范》。

“軟面板”設(shè)計就是設(shè)計具有可變性、多層性、自助性、人性化的面板，這個面板應(yīng)不 僅同傳統(tǒng)儀器面板一樣具有顯示器、LED、指針式表頭、旋鈕、滑動條、開關(guān)按鈕、報警裝 置等功能部件，而且應(yīng)還具有多個連貫操作面板、在線幫助功能等。

虛擬儀器在數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用

利用虛擬儀器制作數(shù)據(jù)采集器可以按照硬件設(shè)計、軟件設(shè)計兩個步驟來完成。

2.1 硬件設(shè)計

硬件設(shè)計要完成以下內(nèi)容：

1)模/數(shù)轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)存儲

設(shè)置具有通用性的數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)，一般應(yīng)滿足能對多路信號盡可能同步地進行采集，為了使所采集到的數(shù)據(jù)不但能夠在數(shù)據(jù)采集器上進行存儲，而且還能及時地在采集過程中 將數(shù)據(jù)傳送到上位機，選用存儲量比較適中的先進先出存儲器，這樣既能滿足少量數(shù)據(jù)存儲 的需要，又能在需要實時傳送數(shù)據(jù)時，在A/D轉(zhuǎn)換的同時進行數(shù)據(jù)傳送，不丟失任何數(shù)據(jù)。)VXI總線接口

VXI總線數(shù)據(jù)采集器通常可以利用兩種VXI總線通用接口消息基接口和寄存器基接口。消 息基接口的作用是通過總線傳送命令，從而控制儀器硬件的操作。通用寄存器基接口是由寄存器簡單的讀寫來控制儀器硬件的操作。利用消息基接口進行設(shè)計，具體消息基接口的框圖見圖2。

3)采樣通道控制

為了滿足幾種典型系統(tǒng)通道控制的要求，使通道的數(shù)量足夠多，通道的選取比較靈活，可以利用寄存器電路、可預(yù)置計數(shù)器電路以及一些其他邏輯電路的配合，將采樣通道設(shè)計成最多64路、最少2路可以任意選擇，而且可以從任意一路開始采樣，也可以到任意一路結(jié)束采樣，只要截止通道號大于起始通道號就可以了。整個控制在虛擬儀器軟面板上進行操作，通過消息基接口將命令寫在這部分的控制寄存器中，從而設(shè)置計數(shù)器的初值以及采樣的通道總數(shù)。

4)定時采樣控制

由于不同的自動測試系統(tǒng)對采樣時間間隔的要求不同，以及同一系統(tǒng)在不同的試驗中 需要的采樣時間間隔也不盡相同，故可以采用程控的方式將采樣時間間隔設(shè)置在2 μs~13.0 ms之間任意選擇，可以增加或減少的最小單位是2 μs。所有這些選擇設(shè)置可以在虛擬儀器軟面板上進行。

5)采樣點數(shù)控制

根據(jù)不同測試系統(tǒng)的需求，將采樣點數(shù)設(shè)計成可在一個比較大的范圍中任意選擇，該選擇同樣是在軟面板上進行。

6)采樣方式控制

總結(jié)各種自動測試系統(tǒng)的采樣方式不外乎軟件觸發(fā)采樣和硬件 觸發(fā)采樣。在硬件觸發(fā)采樣中又包括同步整周期采樣和非同步整周期采樣，這2種采樣又可 以是定時進行的或等轉(zhuǎn)速差進行的。所有這些采樣方式，對于數(shù)據(jù)采集器來說都可以在軟面 板上進行選擇。

2.2 軟件設(shè)計

軟件是虛擬儀器的關(guān)鍵，為使VI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰簡潔，一般可采用組件化設(shè)計思想，將各部分彼此獨立的軟件單元分別制成標(biāo)準(zhǔn)的組件，然后按照系統(tǒng)的總體要求組成完整的應(yīng)用系統(tǒng)，一個標(biāo)準(zhǔn)的組件化的虛擬儀器軟件系統(tǒng)，如圖3所示。

應(yīng)用軟件為用戶提供了建立虛擬儀器和擴展其功能的必要工具，以及利用pC機、工作站的 強大功能。同時Vpp聯(lián)盟提出了建立虛擬儀器標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)庫（VISA）的建議，為虛擬儀器的研 制與開發(fā)提供了標(biāo)準(zhǔn)。這也進一步使由通用的VXI數(shù)據(jù)采集模塊、CpU/DSp模塊來構(gòu)成虛擬儀 器成為可能。

基于虛擬儀器的數(shù)據(jù)采集器的軟件包括系統(tǒng)管理軟件、應(yīng)用程序、儀器驅(qū)動軟件和I/O接 口 軟件。以往這4部分需要用戶自己組織或開發(fā)，往往很困難，但現(xiàn)在NI公司提供了所有這 四部分軟件，使應(yīng)用開發(fā)比以往容易得多。

下面簡單介紹以NI公司的Lab Windows/CVI為開發(fā)環(huán)境，來進行VXI虛擬儀器的驅(qū)動程序開 發(fā)的方法。

第一步：生成儀器模塊的用戶接口資源文件（UIR）。用戶接口資源、文件是儀器模塊 開 發(fā)者利用Lab Windows/CVI的用戶界面編輯器為儀器模塊設(shè)計的一個圖形用戶界面（GUI）。一個Lab Windows/CVI的GUI由面板、命令按鈕、圖標(biāo)、下拉菜單、曲線、旋鈕、指示表以及 許多其他控制項和說明項構(gòu)成。

第二步：Lab Windows/CVI事件驅(qū)動編程。應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境Lab Windows/CVI中設(shè)計一個 用戶接口，實際上是在用戶計算機屏幕上定義一個面板，他由各種控制項（如命令按鈕、菜 單、曲線等）構(gòu)成。用戶選中這些控制項就可以產(chǎn)生一系列用戶接口事件（events）。例如，當(dāng)用戶單擊一個命令按鈕，這個按鈕產(chǎn)生一個用戶接口事件，并傳遞給開發(fā)者編寫的C語 言驅(qū)動程序。這是運用了Windows編程的事件驅(qū)動機制。Lab Windows/CVI中使用不同類型的 控制項，在界面編輯器中將顯示不同類型的信息，并產(chǎn)生不同操作的接口事件。在Lab Wind ows/CVI的開發(fā)平臺中，對事件驅(qū)動進行C程序編程時可采用2種基本的方法：回調(diào)函數(shù)法和 事件循環(huán)處理法。

回調(diào)函數(shù)法是開發(fā)者為每一個用戶界面的控制項寫一個獨立的用戶界面的控制函數(shù)，當(dāng)選中某個控制項，就調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)進行事件處理。在循環(huán)處理法中，只處理GUI控制 項所產(chǎn)生的COMMIT事件。通過Get User Event函數(shù)過濾，將所有的COMMIT事件區(qū)分開，識別 出是由哪個控制項所產(chǎn)生的事件，并執(zhí)行相應(yīng)的處理。

第三步：應(yīng)用函數(shù)/VI集與應(yīng)用程序軟件包編寫。應(yīng)用函數(shù)/VI集需針對具體儀器模塊 功能進行編程，應(yīng)用程序軟件包只是一些功能強大、需要完善的數(shù)據(jù)處理能力的模塊才需要 提供，如波形分析儀模塊、DSp模塊等。結(jié)語

本文探討了虛擬儀器的基本組成，以及實際的虛擬儀器軟硬件設(shè)計的一般方法，這些方法經(jīng)過實際設(shè)計工作運用證明是可靠的，可供系統(tǒng)工程技術(shù)人員在組建具體的基于VXI總線的虛擬儀器數(shù)據(jù)采集、測試時參考使用。

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第三篇：**住宅小區(qū)智能安防系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集指導(dǎo)意見

附件3

***住宅小區(qū)智能安防系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集指導(dǎo)意見

為深入貫徹《***公安機關(guān)“數(shù)據(jù)警務(wù)

智慧公安”工程建設(shè)總體規(guī)劃》精神，推進公安物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，規(guī)范全省住宅小區(qū)智能安防系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)，提升公安機關(guān)的數(shù)據(jù)智能獲取能力，為湖北公安云大數(shù)據(jù)平臺提供鮮活、可靠的多維感知數(shù)據(jù)，現(xiàn)就全省住宅小區(qū)的智能安防系統(tǒng)前端感知數(shù)據(jù)采集和匯集工作，提出以下指導(dǎo)意見。

一、適用范圍

全省封閉式和非封閉式住宅小區(qū)智能安防系統(tǒng)應(yīng)按照本意見采集數(shù)據(jù)，已建設(shè)的按本意見升級改造。

二、采集標(biāo)準(zhǔn)

住宅小區(qū)智能安防系統(tǒng)的前端設(shè)備應(yīng)具備對出入小區(qū)人員、車輛、通訊設(shè)備等信息的智能感知能力，并通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互，根據(jù)服務(wù)群眾和警務(wù)實戰(zhàn)的需要，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)如下：

（一）數(shù)據(jù)采集類別。住宅小區(qū)智能安防系統(tǒng)前端感知設(shè)備至少要保證小區(qū)居民授權(quán)信息、出入人員人像抓拍信息、出入車輛抓拍信息、出入相關(guān)設(shè)備機器碼信息等基礎(chǔ)類數(shù)據(jù)的采集，實現(xiàn)出入小區(qū)的人員的有效識別認(rèn)證，出入人員和車輛能被抓拍兩次、手機信息能被感知兩次、身份信息能被采集一次。在此基礎(chǔ)上，可根據(jù)本地個性化應(yīng)用需求，拓展煙感、電路、燃?xì)狻㈦娞荨⑾肋x、井蓋、水箱、水質(zhì)、水壓、地下管網(wǎng)、空氣質(zhì)量、高空拋物等泛感知類數(shù)據(jù)的采集（詳見表一）。

（二）數(shù)據(jù)采集質(zhì)量。各地建設(shè)的住宅小區(qū)智能安防系統(tǒng)應(yīng)與縣級以上公安機關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)匯集平臺實現(xiàn)基礎(chǔ)類數(shù)據(jù)的實時傳輸，并保證數(shù)據(jù)采集質(zhì)量。

1.小區(qū)居民授權(quán)信息：應(yīng)至少包含姓名、國籍、證件類型、民族、證件號碼、出生日期、性別、現(xiàn)居住地住址、與房主關(guān)系、聯(lián)系方式、申請授權(quán)時間、授權(quán)范圍和登記時免冠人像照片。非封閉式小區(qū)采用微卡口模式建設(shè)的可不采集該類數(shù)據(jù)。（如表二所示）。

2.出入人員人像抓拍信息：人像識別門禁或人像檢測微卡口所采集人像信息的文件格式、圖像質(zhì)量和圖像處理等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)符合公安部《安全防范人臉識別應(yīng)用視頻圖像采集規(guī)范》的要求，并關(guān)聯(lián)出人員出入時間和設(shè)備位置信息（如表三所示）。

3.出入車輛抓拍信息：機動車識別門禁或機動車識別微卡口所采集機動車圖像信息的圖像格式、圖像質(zhì)量等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)符合公安部《機動車號牌圖像自動識別技術(shù)規(guī)范》的要求，并關(guān)聯(lián)車輛出入時間、方向和設(shè)備位置信息（如表四所示）。

4.相關(guān)設(shè)備機器碼信息：

WIFI嗅探設(shè)備采集相關(guān)設(shè)備終端特征信息的數(shù)據(jù)內(nèi)容和質(zhì)量要求，應(yīng)參照《公共場所無線上網(wǎng)安全管理系統(tǒng)終端特征采集前端技術(shù)要求規(guī)范》（GAWA3011.6-2015）的信息采集標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

三、數(shù)據(jù)匯集

各地縣級以上公安機關(guān)應(yīng)根據(jù)《湖北省公安物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)指導(dǎo)意見》依托公安視頻專網(wǎng)，建設(shè)本地物聯(lián)網(wǎng)匯集平臺，平臺應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫、接口協(xié)議等建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合《公安視頻圖像信息應(yīng)用系統(tǒng)》（GA/T1400-2017）的要求，實現(xiàn)對轄區(qū)內(nèi)智能安防系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的匯集和前端設(shè)備的監(jiān)測。

智能安防前端系統(tǒng)采集的實時數(shù)據(jù)，通過安全邊界接入平臺傳輸?shù)奖镜乜h級以上公安機關(guān)物聯(lián)網(wǎng)匯集平臺，數(shù)據(jù)更新周期應(yīng)小于5分鐘，人員、車輛、通訊設(shè)備的出入事件記錄數(shù)據(jù)存儲時間不少于2年，人像、車輛等抓拍圖像數(shù)據(jù)存儲時間不少于6個月。省、市、縣三級物聯(lián)網(wǎng)匯集平臺實現(xiàn)互通共享，通過建立行人、車輛、WIFI等專題匯聚庫，為湖北公安云大數(shù)據(jù)平臺的業(yè)務(wù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。

第四篇：人才培養(yǎng)工作狀態(tài)數(shù)據(jù)采集與管理論文

摘要：《高等職業(yè)院校人才培養(yǎng)工作狀態(tài)數(shù)據(jù)采集平臺》（以下簡稱“數(shù)據(jù)平臺”）是高職評估的重要組成部分，已被廣泛應(yīng)用于國家優(yōu)質(zhì)院校建設(shè)和創(chuàng)新發(fā)展行動計劃等多個領(lǐng)域。“數(shù)據(jù)平臺”研究將有助于高職學(xué)院監(jiān)測學(xué)院人才培養(yǎng)工作狀況、了解自身優(yōu)勢與存在差距，從而成功應(yīng)對面臨問題與挑戰(zhàn)，促進學(xué)校健康穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高職院校；數(shù)據(jù)平臺；研究

1高職院校人才培養(yǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù)采集與管理平臺發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀

自2008年《教育部關(guān)于印發(fā)<高等職業(yè)院校人才培養(yǎng)工作評估方案>的通知》（教高〔2008〕5號）中要求“所有獨立設(shè)置的高等職業(yè)院校自本評估方案發(fā)布起，每學(xué)必須按要求填報“數(shù)據(jù)平臺”以來，數(shù)據(jù)采集工作已經(jīng)開展了十余年，平臺已從最初的標(biāo)準(zhǔn)版（見圖1）發(fā)展為網(wǎng)絡(luò)版（見圖2）。2013年，高職狀態(tài)數(shù)據(jù)中心（見圖3）的創(chuàng)立實現(xiàn)了國、省、校數(shù)十億條數(shù)據(jù)相互關(guān)聯(lián)和貫通，標(biāo)志著“數(shù)據(jù)平臺”由數(shù)據(jù)采集向應(yīng)用發(fā)展。2015年，教育部印發(fā)《高等職業(yè)教育創(chuàng)新發(fā)展行動計劃（2015-2018年）》，提出了要“穩(wěn)步推進高等職業(yè)院校人才培養(yǎng)工作狀態(tài)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的建設(shè)、部署與應(yīng)用，逐步加強狀態(tài)數(shù)據(jù)在宏觀管理、行政決策、院校治理、教學(xué)改革、報告中的基礎(chǔ)性作用。”遺憾的是，很多高校雖然開始重視數(shù)據(jù)平臺的應(yīng)用，但主要集中在數(shù)據(jù)查詢、填寫報表、完成質(zhì)量報告等，制約了數(shù)據(jù)平臺使用效率的充分發(fā)揮。鑒于此，對“數(shù)據(jù)平臺”的進行應(yīng)用研究是很有必要的。

2數(shù)據(jù)平臺數(shù)據(jù)功能分析與應(yīng)用研究

2.1數(shù)據(jù)平臺的功能分析

2.1.1統(tǒng)計匯總功能數(shù)據(jù)平臺作為一個數(shù)據(jù)采集平臺，可以統(tǒng)計匯總學(xué)院辦學(xué)條件與教學(xué)工作現(xiàn)狀的基本信息：院校基本辦學(xué)條件、院校領(lǐng)導(dǎo)、實踐辦學(xué)條件、辦學(xué)經(jīng)費、信息化資源、固定資產(chǎn)、師資隊伍、專業(yè)設(shè)置、課程設(shè)置、教學(xué)管理與教學(xué)研究、社會評價、學(xué)生就業(yè)信息、他補充信息和案例分析等。這些信息的統(tǒng)計匯總為學(xué)院了解自身辦學(xué)條件與教學(xué)工作現(xiàn)狀，進行數(shù)據(jù)查詢提供了便利。2.1.2管理監(jiān)控功能數(shù)據(jù)平臺通過采集反映學(xué)校人才培養(yǎng)工作全過程的各項主要狀態(tài)數(shù)據(jù)，為學(xué)校提供了一種有效管理的工具和方法[1]；教育行政部門通過數(shù)據(jù)平臺能及時準(zhǔn)確掌握高職院校人才培養(yǎng)工作現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和存在問題，強化宏觀監(jiān)控和指導(dǎo)的針對性；社會各界通過數(shù)據(jù)平臺能了解高職教育發(fā)展?fàn)顩r，監(jiān)督高職教育發(fā)展。[2]2.1.3比較分析功能高職數(shù)據(jù)中心對每所高職學(xué)校自2013年以來的數(shù)據(jù)平臺數(shù)據(jù)進行了分析比較，形成高職學(xué)校的支持度、置信度、發(fā)散度和達(dá)標(biāo)率儀表盤；對學(xué)校數(shù)據(jù)與全國示范中心數(shù)據(jù)、國家骨干及省示范中位數(shù)、同類中位數(shù)、省中位數(shù)、全國中位數(shù)和合格指標(biāo)進行比較分析，形成“診改核心指標(biāo)”“案例分析指標(biāo)”和“相對分析指標(biāo)”；對學(xué)院數(shù)據(jù)2013年以來數(shù)據(jù)進行對比分析，形成“數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用”等。這些非常有利于學(xué)校分析評價自身人才培養(yǎng)工作狀態(tài)。

2.2數(shù)據(jù)平臺應(yīng)用研究

2.2.1監(jiān)測辦學(xué)現(xiàn)狀數(shù)據(jù)平臺數(shù)據(jù)統(tǒng)計匯總功能使高職學(xué)校能了解學(xué)院發(fā)展現(xiàn)狀，尤其是案例分析和新增核心指標(biāo)匯總數(shù)據(jù)更是方便學(xué)院監(jiān)測發(fā)展優(yōu)勢與短板，揚長補短。例如，某院生均教學(xué)科研儀器設(shè)備值高于核心指標(biāo)中評估指標(biāo)4000元/生，但新增值低于核心指標(biāo)中設(shè)定的10%時，就可監(jiān)測出其科研儀器設(shè)備投入過低，需要適時上調(diào)學(xué)院科研儀器或?qū)嵱?xùn)設(shè)備購置預(yù)算，以滿足學(xué)院發(fā)展需求。

2.2.2服務(wù)內(nèi)部診改當(dāng)前，在大多數(shù)學(xué)校沒有建立“校本數(shù)據(jù)平臺”的情況下，可以通過“數(shù)據(jù)平臺”“校級數(shù)據(jù)中心”收集數(shù)據(jù)，開展學(xué)校內(nèi)部診改工作。首先，按診改5個層面梳理平臺，找出對應(yīng)關(guān)系：學(xué)校層面對應(yīng)平臺一級目錄基本信息、院校領(lǐng)導(dǎo)、基本辦學(xué)條件、辦學(xué)經(jīng)費、教學(xué)管理與教學(xué)研究和社會評價；專業(yè)層面對應(yīng)專業(yè)和實踐教學(xué)條件；課程層面對應(yīng)子目錄課程設(shè)置；教師層面對應(yīng)師資隊伍，學(xué)生層面對應(yīng)學(xué)生信息。其次，擴展每個層面對應(yīng)平臺子目錄乃至字段，進行診改。當(dāng)然，數(shù)據(jù)平臺因采集數(shù)據(jù)有限，要更好進行診斷，最好是將數(shù)據(jù)平臺與校級平臺結(jié)合起來。

2.2.3科學(xué)規(guī)劃發(fā)展戰(zhàn)略高職院校通過數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)對比分析，可確定學(xué)校在同類院校中的地位、與社會需求的符合度、發(fā)展的基本走向，從而科學(xué)制定發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展戰(zhàn)略。[3]例如，對比分析表2中某校具有研究生學(xué)位教師占專任教師的比例，可以發(fā)現(xiàn)該校該指標(biāo)高出同類中位數(shù)2.27個百分點，處于中等偏上水平；低于省中位數(shù)和全國中位數(shù)2.66個百分點，略低；分別低于國家骨干及省示范位數(shù)和全國示范中位和全國中位數(shù)11.29和17.61個百分點，差距較大。據(jù)此，該校就可以確定自身師資發(fā)展規(guī)劃，逐步提高具有研究生學(xué)位教師比例，先發(fā)展至省級乃至全國中等水平，再發(fā)展成為省示范學(xué)校和國家骨干學(xué)校，將全國示范定為長期發(fā)展目標(biāo)。

2.2.4存在問題數(shù)據(jù)平臺在應(yīng)用的過程中存在以下問題：一是數(shù)據(jù)采用報表化采集，真實性沒有保證，不利于實施有效管理監(jiān)測；二是數(shù)據(jù)一年采集一次，不利于及時監(jiān)測，及時診改；三是數(shù)據(jù)分析法多為對比法，不夠深入，有待進一步提高，切實提高數(shù)據(jù)的應(yīng)用效率。

3數(shù)據(jù)平臺存在問題解決策略思考

3.1加強采集系統(tǒng)建設(shè)，實現(xiàn)源頭采集和實時采集

隨著智慧校園的普及，高職學(xué)校現(xiàn)已普遍建有自己的OA辦公系統(tǒng)、教務(wù)系統(tǒng)、人事系統(tǒng)、學(xué)生系統(tǒng)、財務(wù)系統(tǒng)等，積累了大量的原始數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)平臺可通過加強采集系統(tǒng)建設(shè)，建立校本人才培養(yǎng)工作狀態(tài)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，對接院校內(nèi)部業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)源頭采集和實時采集，提高數(shù)據(jù)采集的效率和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，滿足高職院校教育與教學(xué)管理監(jiān)測、各級教育主管的宏觀決策管理、授權(quán)教育專家的科學(xué)研究和數(shù)據(jù)分析的需求。

3.2深度加工分析數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)應(yīng)用效率

數(shù)據(jù)的深入加工和分析，會產(chǎn)生更多的有效信息。高職數(shù)據(jù)中心若能對數(shù)據(jù)進行更深層的科學(xué)加工與分析，形成報表、曲線圖或分析報告，將會更進一部提高數(shù)據(jù)平臺的使用價值，擴大數(shù)據(jù)的應(yīng)用層面，提升數(shù)據(jù)的使用效率，規(guī)范各項管理工作。

4結(jié)語

數(shù)據(jù)平臺采集數(shù)據(jù)涵蓋反映學(xué)校人才培養(yǎng)工作的主要信息，是政府監(jiān)管高職學(xué)校和制定政策的有效憑據(jù)，也是社會了解高職學(xué)校的重要途徑。高職學(xué)校在做好數(shù)據(jù)采集、確保數(shù)據(jù)真實和準(zhǔn)確的同時，要充分利用數(shù)據(jù)平臺進行自我監(jiān)測、自我診斷，通過分析學(xué)校發(fā)展的優(yōu)勢、劣勢和學(xué)校所處處地位，科學(xué)制定發(fā)展規(guī)劃與策略，促進學(xué)校持續(xù)健康發(fā)展。目前，平臺信息采集具有一定的滯后性，需要加強體系建設(shè)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的源頭采集和實時采集，并對數(shù)據(jù)進行深度加工分析，以滿足各方對平臺應(yīng)用的需求。

參考文獻：

[1]何錫濤.高職評估數(shù)據(jù)采集平臺的建設(shè)與使用[J].高教發(fā)展與評估，2009（5）.[2]周慎.基于V2.11a001人才培養(yǎng)工作狀態(tài)數(shù)據(jù)平臺的功能與使用研究[J].湖北社會科學(xué)，2012（6）.[3]鄭衛(wèi)東.構(gòu)建高職院校教學(xué)質(zhì)量保障體系的研究與探索———從數(shù)據(jù)采集走向數(shù)據(jù)管理[J].中國高教研究，2010（10）.

第五篇：FPGA數(shù)據(jù)采集與回放系統(tǒng)設(shè)計論文

FPGA數(shù)據(jù)采集與回放系統(tǒng)設(shè)計論文

在個人成長的多個環(huán)節(jié)中，大家或多或少都會接觸過論文吧，論文是我們對某個問題進行深入研究的文章。怎么寫論文才能避免踩雷呢？下面是小編為大家整理的FPGA數(shù)據(jù)采集與回放系統(tǒng)設(shè)計論文，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。

1系統(tǒng)及其原理

基于通用信號處理開發(fā)板，利用FPGA技術(shù)控制AD9233芯片對目標(biāo)模擬信號采樣，再將采樣量化后的數(shù)據(jù)寫入USB接口芯片CY7C68013的FIFO中，F(xiàn)IFO寫滿后采用自動觸發(fā)工作方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C機。利用VC＋＋6．0軟件編寫上位機實現(xiàn)友好的人機交互界面，將傳輸?shù)絇C機上的數(shù)據(jù)進行儲存和實時回放。本系統(tǒng)主要實現(xiàn)以下兩大功能：1）ADC模塊對目標(biāo)模擬信號進行采樣，利用FPGA技術(shù)將采樣后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)経SB接口芯片CY7C68013的FIFO中存儲。2）運用USB2．0總線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，將雷達(dá)回波信號數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C機實時回放。分為應(yīng)用層、內(nèi)核層和物理層3部分。應(yīng)用層和內(nèi)核層主要由軟件實現(xiàn)。應(yīng)用層采用VC＋＋6．0開發(fā)用戶界面程序，為用戶提供可視化操作界面。內(nèi)核層基于DriverWorks和DDK開發(fā)系統(tǒng)驅(qū)動程序，主要起應(yīng)用軟件與硬件之間的橋梁作用，把客戶端的控制命令或數(shù)據(jù)流傳到硬件中，同時把硬件傳輸過來的數(shù)據(jù)進行緩存。物理層主要以FPGA為核心，對USB接口芯片CY7C68013進行控制，通過USB2．0總線實現(xiàn)對中頻信號采集。系統(tǒng)設(shè)計采用自底向上的方法，從硬件設(shè)計開始逐步到最終的應(yīng)用軟件的設(shè)計。

2硬件設(shè)計

FPGA在觸發(fā)信號下，控制ADC采樣輸入信號，并存入FIFO中。當(dāng)存滿時，將數(shù)據(jù)寫入USB接口芯片CY7C68013，同時切換另一塊FIFO接收ADC轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)乒乓存儲，以提高效率。FPGA模塊的一個重要作用是控制USB接口芯片CY7C68013。當(dāng)ADC采樣后，數(shù)據(jù)進入FPGA模塊，F(xiàn)PGA控制數(shù)據(jù)流將其寫入CY7C68013的FIFO中，以便于USB向PC機傳輸。CY7C68013的數(shù)據(jù)傳輸模式采用異步slaveFIFO和同步slaveFIFO切換模式。通過實測，前者傳輸速度約為5～10Mbit／s，后者傳輸速度最高可達(dá)20Mbit／s，傳輸速度的提高可通過更改驅(qū)動程序的讀取方式實現(xiàn)。

3軟件設(shè)計

3．1USB驅(qū)動程序設(shè)計

USB2．0總線傳輸技術(shù)最高速率可達(dá)480Mbit／s。本系統(tǒng)采用批量傳輸?shù)膕laveFIFO模式。CY7C68013芯片內(nèi)部提供了多個FIFO緩沖區(qū)，外部邏輯可對這些端點FIFO緩沖區(qū)直接進行讀寫操作。在該種傳輸模式下，USB數(shù)據(jù)在USB主機與外部邏輯通信時無需CPU的干預(yù)，可大大提高數(shù)據(jù)傳輸速度。Cypress公司為CY7C68013芯片提供了通用的驅(qū)動程序，用戶可根據(jù)需求開發(fā)相應(yīng)的固件程序。

3．2FPGA模塊程序設(shè)計

系統(tǒng)中FPGA模塊的'核心作用是控制AD9233芯片進行采樣。AD9233作為高速采樣芯片，其最高采樣速率達(dá)125Mbit／s，最大模擬帶寬為650MHz。通過改變采樣速率可使該系統(tǒng)采集不同速率需求的信號，擴展了該系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。描述FPGA控制USB數(shù)據(jù)寫入接口芯片F(xiàn)IFO的狀態(tài)機如圖6所示。狀態(tài)1表示指向INFIFO，觸發(fā)FIFOADR［1：0］，轉(zhuǎn)向狀態(tài)2；狀態(tài)2表示若FIFO未滿則轉(zhuǎn)向狀態(tài)3，否則停留在狀態(tài)2；狀態(tài)3表示驅(qū)動數(shù)據(jù)到總線上，通過觸發(fā)SLWR寫數(shù)據(jù)到FIFO并增加FIFO的指針，然后轉(zhuǎn)向狀態(tài)4；狀態(tài)4表示若還有數(shù)據(jù)寫則轉(zhuǎn)向狀態(tài)2，否則轉(zhuǎn)向完成。

3．3上位機設(shè)計

為實現(xiàn)人機交互，利用VC＋＋MFC在PC機上編寫了可視化操作界面，即上位機。上位機既用于數(shù)據(jù)采集的控制，同時也用于采集數(shù)據(jù)的實時回放。上位機界面如圖7所示。上位機主要功能：

1）按下“檢測USB”按鈕，可檢測USB是否連接正常，并顯示USB基本信息。

2）按下“開始采集”按鈕，可將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C機并實時回放數(shù)據(jù)波形；再次按下“開始采集”按鈕，可暫停數(shù)據(jù)波形回放。

3）按下“保存數(shù)據(jù)”按鈕，可將采集的數(shù)據(jù)以＊．dat文件的形式存儲到PC機硬盤。

4）按下“結(jié)束采集”按鈕，可關(guān)閉采集系統(tǒng)并退出界面；或按下“確定”和“取消”按鈕，也可直接退出界面。

4系統(tǒng)實測

為了測試數(shù)據(jù)采集與回放系統(tǒng)，利用通用信號處理開發(fā)板設(shè)計了DDS模塊。該DDS模塊產(chǎn)生一個正弦波作為測試信號，通過AD9744芯片轉(zhuǎn)換后變?yōu)槟M信號輸出，并將此輸出信號接至示波器以便驗證系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集與回放系統(tǒng)的實物圖及系統(tǒng)實測波形與回放波形。

5結(jié)束語

通過實際測試，基于FPGA的數(shù)據(jù)采集與回放系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期設(shè)計的要求。此系統(tǒng)能夠?qū)δ繕?biāo)模擬數(shù)據(jù)進行采集，并能對采集的數(shù)據(jù)實時回放，且可將數(shù)據(jù)以＊．dat文件的形式存入PC機硬盤；系統(tǒng)具有高速的采集傳輸功能，上位機能夠?qū)崟r、動態(tài)地回放數(shù)據(jù)；信號采集板和處理板共用一套硬件，避免了重復(fù)制板，在實際調(diào)試時可方便地在信號采集與信號處理的工作模式間來回切換，提高了工作效率。原驅(qū)動程序官方版本為了滿足通用性和穩(wěn)定性的要求，限制了傳輸速率，本設(shè)計開發(fā)了相應(yīng)的USB驅(qū)動程序，提高了傳輸速率。