基于WinCE高压开关柜智能断路器iCB900数据采集的论文5则范文

第一篇：基于WinCE高压开关柜智能断路器iCB900数据采集的论文

0 引言

随着科技进步，智能电网技术不断深入到输电、配电行业，智能高压开关柜是智能电网中重要的设备，在智能开关柜子通断电时，需要及时监测重要的电气参数，以便于输配电企业及时了解设备的运行状态，以便更好地为输、配电服务。问题的提出

在高压开关柜控制系统中，断路器具有极其重要的作用，为了达到高效灭弧的目的，高压开关柜中断路器合闸、分闸等操作往往在极短的时间内完成整个动作。高压开关柜在储能、合闸、分闸等操作中需要采集如储能电机电流、合闸线圈电流、分闸线圈电流、合闸行程及分闸行程等重要参数，这些参数的好坏将会直接影响到设备的工作性能，因此，在实际工作中，往往需要将这些参数绘制成曲线显示在屏幕上。如何采集断路器各项参数及绘制性能曲线是本文的重点。断路器数据采集

在高压开关柜控制系统中，常常采用模块化设计理念进行设计，各个模块之间通信采用RS-485方式连接在一起，这些模块称为IED设备。高压开关柜中最重要的控制模块莫过于断路器模块，下面我们以河南森海iCB-900型断路器为例，详细介绍断路器数据采集过程。

iCB-900型断路器是目前市面上比较新型的断路器，该断路器采用先进的DSP芯片作处理器，外加高速ADC，可以高速采集如存储能电机电流、合闸线圈电流、分闸线圈电流、合闸行程参数、分闸行程参数等重要数据，这些数据往往具有突发性和偶然性。一旦发生，往往是极短时间内需要高速采集，所以一般的CPU很难胜任，所以一般以高速DSP作为处理器，采用高速的ADC进行数据采集，然后将这些数据以文件的方式存放在数据缓冲区里，等待上层IED或上位机系统及时取走。

iCB-900断路器采用RS-485通信，波特率9600pbs，8位数据位，1位停止位，无奇偶校验，这种通信方式是典型的半双工通信方式，通信双方采用主（Master）/从（Slave）模式，工作方式为主设备轮询从设备，从设备收到轮询指令后，先判断是否是与本机的地址相同，如果相同则将本机数据封包上传，否则不予理会。这种轮询方式对于周期性数据，如各种状态信息比较有效；而对于非周期性数据如：储能电机电流、合闸线圈电流、分闸线圈电流、合闸行程参数、分闸行程参数等突发性数据上传就比较困难了。因此在工程实践中往往需要把这种具有突发性、偶然性数据单独封装成一个一个独立的数据包，但是这种数据又无法主动上传给上位机或上层IED设备。在工程为了可靠起见，常常采用类似信令的工作方式，在信令中规定某几位用于指示不同的数据包，当上位机或上层IED设备轮询的时候，将该信令以状态的方式封装在周期性状态数据包中，当采集到这些突发性数据时，将该信令对应的数据位置1，通知上位机或上层IED设备，上位机或IED设备将以不同的指令及时从缓冲区中读取对应的数据文件，当上位机或上层IED设备收到该数据文件后，向丛机设备发送一个应答数据包，同时将该数据写入到上位机或上层IED设备数据库中；并且将该数据以曲线的方式显示到绘图模块中，方便用户及时查看。

对于周期性数据如状态数据、累计合闸次数、累计分闸次数、累计储能电机次数、累计开断电流、当前开断电流等数据，这些数据存放在不同的缓冲区里，参见iCB-900数据地址表1。该数据与状态信息及信令信息一起上传，上层IED设备收到这些信息后，及时刷新断路器状态栏，以方便用户及时了解设备工作状态。曲线绘制

断路器需要检测的数据比较多，在工作过程中，常常需要监测储能电机电流数据、分闸线圈电流数据、合闸线圈电流数据、分闸行程数据、合闸行程数据、为了方便显示用户查询数据，在人机界面分别设计5个功能按钮。改进措施

需要做的改进措施主要有四点：

（1）实际上iCB-900断路器采集的有效数据点仅仅87个，为了方便绘制图形往需要补足101个点。

（2）为了实现程序功能，在程序设计过程中自定义了C2DGraphS类专门实现图像绘制功能，本程序中直接引用该类实现图像绘制功能。

（3）为了方便用户查询数据，在WinCE系统中集成了SQLCE数据库，通过相应的数据接口，将数据写入库中，用户可以及时查询历史曲线，方便了解系统的工作性能。

（4）为了方便在同一个模块上绘制曲线，我们将绘图曲线规格化，然后以自适应方式绘制曲线。结论

该程序在35kV智能开关柜远程控制项目中测试通过，在实际运行过程中，目前程序运行正常。实践证明这种方法在iCB-900断路器数据采集和性能曲线绘制效果非常理想。

【参考文献】

蒋柱葱，谢云.基于嵌入式WinCE与MSP430单片机多串口通信设计.电子设计工程，2011，4，19（7）.尚秋峰，陈于扬，姚国珍，李灏.基于Wince嵌入式内核的新型电力参数实时测量系统.电力系统保护与控制，2010，38（22）.汪兵，李存斌，陈鹏，等.EVC高级编程及其应用开发（Embedded Visual C++嵌入式编程）.中国水利水电出版社，2005，3.

第二篇：虚拟仪器数据采集应用论文

虚拟仪器是以一种全新的理念来设计和发展的仪器，他是90年代发展起来的一项新技术，主要用于自动测试、过程控制、仪器设计和数据分析等领域，其基本思想是在仪器设计或测试系统中尽可能用软件代替硬件，即“软件就是仪器”，他是在通用计算机平台上，根据用户需求来定义和设计仪器的测试功能，其实质是充分利用计算机的最新技术来实现和扩展传统仪器的功能。

虚拟仪器的特点和构成 1.1 虚拟仪器的特点

与传统仪器相比，虚拟仪器具有高效、开放、易用灵活、功能强大、性价比高、可操作性 好等明显优点，具体表现为：

智能化程度高，处理能力强 虚拟仪器的处理能力和智能化程度主要取决于仪器软件水平。用户完全可以根据实际应用需求，将先进的信号处理算法、人工智能技术和专家系统应用于仪器设计与集成，从而将智能仪器水平提高到一个新的层次。

复用性强，系统费用低 应用虚拟仪器思想，用相同的基本硬件可构造多种不同功能的测试分析仪器，如同一个高 速数字采样器，可设计出数字示波器、逻辑分析仪、计数器等多种仪器。这样形成的测试仪 器系统功能更灵活、更高效、更开放、系统费用更低。通过与计算机网络连接，还可实现虚 拟仪器的分布式共享，更好地发挥仪器的使用价值。

可操作性强，易用灵活 虚拟仪器面板可由用户定义，针对不同应用可以设计不同的操作显示界面。使用计算机的 多媒体处理能力可以使仪器操作变得更加直观、简便、易于理解，测量结果可以直接进入数 据库系统或通过网络发送。测量完后还可打印、显示所需的报表或曲线，这些都使得仪器的 可操作性大大提高而且易用、灵活。

1.2 虚拟仪器的构成 虚拟仪器的构建主要从硬件电路的设计、软件开发与设计2个方面考虑。

硬件电路的设计主要根据用户所面对的任务决定，其中接口设计可选用的接口总线标准包 括Gp IB总线、VXI总线等。推荐选用VXI总线。因为他具有通用性强、可扩充性好、传输速 率高、抗干扰能力强以及良好的开放性能等优点，因此自1987被首次推出后迅速得到各大仪 器生产厂家的认可，目前VXI模块化仪器被认为是虚拟仪器的最理想平台，是仪器硬件的发 展方向。由于VXI虚拟仪器的硬件平台的基本组成是一些通用模块和专用接口。因此硬件电 路的设计一般可以选择用现有的各种不同的功能模块来搭建。通用模块包括：信号调 理和高速数据采集；信号输出与控制；数据实时处理。这3部分概括了数字化仪 器的基本组成。将具有一种或多种功能的通用模块组建起来，就能构成任何一种虚拟仪器。例如使用高速数据采集模块和高速实时数据处理模块就能构成1台示波器、1台数字化仪或 1台频谱分析仪；使用信号输出与控制模块和实时数据处理模块就能构成1台函数发生器、1台信号源或1台控制器。专用接口是针对特定用途仪器需要的设计，也包括一些现场总线 接口和各类传感器接口。系统的主要硬件包括控制器、主机箱和仪器模块。常用的控制方案 有GpIB总线控制方式的硬件方案、MXI总线控制方式的硬件方案、嵌入式计算机控制方式的 硬件方案3种。VXI仪器模块又称为器件（devices）。VXI有4种器件：寄存器基器件、消 息基器件、存储器器件和扩展器件。存储器器件不过是专用寄存器基器件，用来保存和传输 大量数据。扩展器目前是备用件，为今后新型器件提供发展通道。将VXI仪器制作成寄存器 基器件，还是消息基器件是首先要做出的决策。寄存器基器件的通信情况极像VME总线器件，是在低层用二进制信息编制程序。他的明显优点在于速度寄存器基器件完全是在 直接 硬件控制这一层次上进行通信的。这种高速通信可以使测试系统吞吐量大大提高。因此，寄 存器基器件适用于虚拟仪器中信号/输出部分的模块（如开关、多路复用器、数/模转换输出 卡、模/

数转换输入卡、信号调理等）。消息基器件与寄存器基器件不同，他在高层次上用A SCII字符进行通信，与这种器件十分相似是独立HpIB仪器。消息基器件用一组意义 明确的 “字串行协议”相互进行通信，这种异步协议定义了在器件之间传送命令和数据所需的挂钩 要求。消息基器件必须有CpU（或DSp）进行管理与控制。因此，消息基器件适用于虚拟仪器 中数字信号处理部分的模块。

软件的开发与设计包括3部分：VXI总线接口软件、仪器驱动软件和应用软件（软面板）。软件结构如图1所示。

VXI总线接口软件由零槽控制器提供，包括资源管理器、资源编辑程序、交互式控制程序和 编程函数库等。该软件在编程语言和VXI总线之间建立连接，提供对VXI背板总线的控制和支 持，是实现VXI系统集成的基础。

仪器驱动程序是完成对某一特定仪器的控制与通信的软件程序，也即模块的驱动软件，他 的设计必须符合Vpp的2个规范，即Vpp3.1《仪器驱动程序结构和模型》和Vpp3.2《仪器 驱动程序设计规范》。

“软面板”设计就是设计具有可变性、多层性、自助性、人性化的面板，这个面板应不 仅同传统仪器面板一样具有显示器、LED、指针式表头、旋钮、滑动条、开关按钮、报警装 置等功能部件，而且应还具有多个连贯操作面板、在线帮助功能等。

虚拟仪器在数据采集中的应用

利用虚拟仪器制作数据采集器可以按照硬件设计、软件设计两个步骤来完成。

2.1 硬件设计

硬件设计要完成以下内容：

1)模/数转换及数据存储

设置具有通用性的数据自动采集系统，一般应满足能对多路信号尽可能同步地进行采集，为了使所采集到的数据不但能够在数据采集器上进行存储，而且还能及时地在采集过程中 将数据传送到上位机，选用存储量比较适中的先进先出存储器，这样既能满足少量数据存储 的需要，又能在需要实时传送数据时，在A/D转换的同时进行数据传送，不丢失任何数据。)VXI总线接口

VXI总线数据采集器通常可以利用两种VXI总线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过总线传送命令，从而控制仪器硬件的操作。通用寄存器基接口是由寄存器简单的读写来控制仪器硬件的操作。利用消息基接口进行设计，具体消息基接口的框图见图2。

3)采样通道控制

为了满足几种典型系统通道控制的要求，使通道的数量足够多，通道的选取比较灵活，可以利用寄存器电路、可预置计数器电路以及一些其他逻辑电路的配合，将采样通道设计成最多64路、最少2路可以任意选择，而且可以从任意一路开始采样，也可以到任意一路结束采样，只要截止通道号大于起始通道号就可以了。整个控制在虚拟仪器软面板上进行操作，通过消息基接口将命令写在这部分的控制寄存器中，从而设置计数器的初值以及采样的通道总数。

4)定时采样控制

由于不同的自动测试系统对采样时间间隔的要求不同，以及同一系统在不同的试验中 需要的采样时间间隔也不尽相同，故可以采用程控的方式将采样时间间隔设置在2 μs~13.0 ms之间任意选择，可以增加或减少的最小单位是2 μs。所有这些选择设置可以在虚拟仪器软面板上进行。

5)采样点数控制

根据不同测试系统的需求，将采样点数设计成可在一个比较大的范围中任意选择，该选择同样是在软面板上进行。

6)采样方式控制

总结各种自动测试系统的采样方式不外乎软件触发采样和硬件 触发采样。在硬件触发采样中又包括同步整周期采样和非同步整周期采样，这2种采样又可 以是定时进行的或等转速差进行的。所有这些采样方式，对于数据采集器来说都可以在软面 板上进行选择。

2.2 软件设计

软件是虚拟仪器的关键，为使VI系统结构清晰简洁，一般可采用组件化设计思想，将各部分彼此独立的软件单元分别制成标准的组件，然后按照系统的总体要求组成完整的应用系统，一个标准的组件化的虚拟仪器软件系统，如图3所示。

应用软件为用户提供了建立虚拟仪器和扩展其功能的必要工具，以及利用pC机、工作站的 强大功能。同时Vpp联盟提出了建立虚拟仪器标准结构库（VISA）的建议，为虚拟仪器的研 制与开发提供了标准。这也进一步使由通用的VXI数据采集模块、CpU/DSp模块来构成虚拟仪 器成为可能。

基于虚拟仪器的数据采集器的软件包括系统管理软件、应用程序、仪器驱动软件和I/O接 口 软件。以往这4部分需要用户自己组织或开发，往往很困难，但现在NI公司提供了所有这 四部分软件，使应用开发比以往容易得多。

下面简单介绍以NI公司的Lab Windows/CVI为开发环境，来进行VXI虚拟仪器的驱动程序开 发的方法。

第一步：生成仪器模块的用户接口资源文件（UIR）。用户接口资源、文件是仪器模块 开 发者利用Lab Windows/CVI的用户界面编辑器为仪器模块设计的一个图形用户界面（GUI）。一个Lab Windows/CVI的GUI由面板、命令按钮、图标、下拉菜单、曲线、旋钮、指示表以及 许多其他控制项和说明项构成。

第二步：Lab Windows/CVI事件驱动编程。应用程序开发环境Lab Windows/CVI中设计一个 用户接口，实际上是在用户计算机屏幕上定义一个面板，他由各种控制项（如命令按钮、菜 单、曲线等）构成。用户选中这些控制项就可以产生一系列用户接口事件（events）。例如，当用户单击一个命令按钮，这个按钮产生一个用户接口事件，并传递给开发者编写的C语 言驱动程序。这是运用了Windows编程的事件驱动机制。Lab Windows/CVI中使用不同类型的 控制项，在界面编辑器中将显示不同类型的信息，并产生不同操作的接口事件。在Lab Wind ows/CVI的开发平台中，对事件驱动进行C程序编程时可采用2种基本的方法：回调函数法和 事件循环处理法。

回调函数法是开发者为每一个用户界面的控制项写一个独立的用户界面的控制函数，当选中某个控制项，就调用相应的函数进行事件处理。在循环处理法中，只处理GUI控制 项所产生的COMMIT事件。通过Get User Event函数过滤，将所有的COMMIT事件区分开，识别 出是由哪个控制项所产生的事件，并执行相应的处理。

第三步：应用函数/VI集与应用程序软件包编写。应用函数/VI集需针对具体仪器模块 功能进行编程，应用程序软件包只是一些功能强大、需要完善的数据处理能力的模块才需要 提供，如波形分析仪模块、DSp模块等。结语

本文探讨了虚拟仪器的基本组成，以及实际的虚拟仪器软硬件设计的一般方法，这些方法经过实际设计工作运用证明是可靠的，可供系统工程技术人员在组建具体的基于VXI总线的虚拟仪器数据采集、测试时参考使用。

参考文献

1］赵勇.虚拟仪器软件平台和发展趋势［J］.国外电子测量技术,2002,(1)

2］陈光禹.VXI总线测试平台［M］.北京：电子科技大学出版社,1996

3］孙昕，张忠亭，薛长斌.集成VXI总线自动测试系统的方法［J］.测控技术,1996,15(4)

4］张毅刚，彭喜元，姜宁达，等.自动测试系统［M］.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社,2001

5］汪红.基于组件的虚拟仪器软件系统［J］.微型计算机信息,2001,(1)：76-77

第三篇：**住宅小区智能安防系统数据采集指导意见

附件3

***住宅小区智能安防系统

数据采集指导意见

为深入贯彻《***公安机关“数据警务

智慧公安”工程建设总体规划》精神，推进公安物联网的建设，规范全省住宅小区智能安防系统的数据采集标准，提升公安机关的数据智能获取能力，为湖北公安云大数据平台提供鲜活、可靠的多维感知数据，现就全省住宅小区的智能安防系统前端感知数据采集和汇集工作，提出以下指导意见。

一、适用范围

全省封闭式和非封闭式住宅小区智能安防系统应按照本意见采集数据，已建设的按本意见升级改造。

二、采集标准

住宅小区智能安防系统的前端设备应具备对出入小区人员、车辆、通讯设备等信息的智能感知能力，并通过物联网技术实现数据的交互，根据服务群众和警务实战的需要，系统的数据采集标准如下：

（一）数据采集类别。住宅小区智能安防系统前端感知设备至少要保证小区居民授权信息、出入人员人像抓拍信息、出入车辆抓拍信息、出入相关设备机器码信息等基础类数据的采集，实现出入小区的人员的有效识别认证，出入人员和车辆能被抓拍两次、手机信息能被感知两次、身份信息能被采集一次。在此基础上，可根据本地个性化应用需求，拓展烟感、电路、燃气、电梯、消防选、井盖、水箱、水质、水压、地下管网、空气质量、高空抛物等泛感知类数据的采集（详见表一）。

（二）数据采集质量。各地建设的住宅小区智能安防系统应与县级以上公安机关的物联网汇集平台实现基础类数据的实时传输，并保证数据采集质量。

1.小区居民授权信息：应至少包含姓名、国籍、证件类型、民族、证件号码、出生日期、性别、现居住地住址、与房主关系、联系方式、申请授权时间、授权范围和登记时免冠人像照片。非封闭式小区采用微卡口模式建设的可不采集该类数据。（如表二所示）。

2.出入人员人像抓拍信息：人像识别门禁或人像检测微卡口所采集人像信息的文件格式、图像质量和图像处理等技术标准，应符合公安部《安全防范人脸识别应用视频图像采集规范》的要求，并关联出人员出入时间和设备位置信息（如表三所示）。

3.出入车辆抓拍信息：机动车识别门禁或机动车识别微卡口所采集机动车图像信息的图像格式、图像质量等技术标准，应符合公安部《机动车号牌图像自动识别技术规范》的要求，并关联车辆出入时间、方向和设备位置信息（如表四所示）。

4.相关设备机器码信息：

WIFI嗅探设备采集相关设备终端特征信息的数据内容和质量要求，应参照《公共场所无线上网安全管理系统终端特征采集前端技术要求规范》（GAWA3011.6-2015）的信息采集标准执行。

三、数据汇集

各地县级以上公安机关应根据《湖北省公安物联网建设指导意见》依托公安视频专网，建设本地物联网汇集平台，平台应用、数据库、接口协议等建设标准应符合《公安视频图像信息应用系统》（GA/T1400-2017）的要求，实现对辖区内智能安防系统采集数据的汇集和前端设备的监测。

智能安防前端系统采集的实时数据，通过安全边界接入平台传输到本地县级以上公安机关物联网汇集平台，数据更新周期应小于5分钟，人员、车辆、通讯设备的出入事件记录数据存储时间不少于2年，人像、车辆等抓拍图像数据存储时间不少于6个月。省、市、县三级物联网汇集平台实现互通共享，通过建立行人、车辆、WIFI等专题汇聚库，为湖北公安云大数据平台的业务应用提供数据支撑。

第四篇：人才培养工作状态数据采集与管理论文

摘要：《高等职业院校人才培养工作状态数据采集平台》（以下简称“数据平台”）是高职评估的重要组成部分，已被广泛应用于国家优质院校建设和创新发展行动计划等多个领域。“数据平台”研究将有助于高职学院监测学院人才培养工作状况、了解自身优势与存在差距，从而成功应对面临问题与挑战，促进学校健康稳定发展。

关键词：高职院校；数据平台；研究

1高职院校人才培养状态数据采集与管理平台发展与应用现状

自2008年《教育部关于印发<高等职业院校人才培养工作评估方案>的通知》（教高〔2008〕5号）中要求“所有独立设置的高等职业院校自本评估方案发布起，每学必须按要求填报“数据平台”以来，数据采集工作已经开展了十余年，平台已从最初的标准版（见图1）发展为网络版（见图2）。2013年，高职状态数据中心（见图3）的创立实现了国、省、校数十亿条数据相互关联和贯通，标志着“数据平台”由数据采集向应用发展。2015年，教育部印发《高等职业教育创新发展行动计划（2015-2018年）》，提出了要“稳步推进高等职业院校人才培养工作状态数据管理系统的建设、部署与应用，逐步加强状态数据在宏观管理、行政决策、院校治理、教学改革、报告中的基础性作用。”遗憾的是，很多高校虽然开始重视数据平台的应用，但主要集中在数据查询、填写报表、完成质量报告等，制约了数据平台使用效率的充分发挥。鉴于此，对“数据平台”的进行应用研究是很有必要的。

2数据平台数据功能分析与应用研究

2.1数据平台的功能分析

2.1.1统计汇总功能数据平台作为一个数据采集平台，可以统计汇总学院办学条件与教学工作现状的基本信息：院校基本办学条件、院校领导、实践办学条件、办学经费、信息化资源、固定资产、师资队伍、专业设置、课程设置、教学管理与教学研究、社会评价、学生就业信息、他补充信息和案例分析等。这些信息的统计汇总为学院了解自身办学条件与教学工作现状，进行数据查询提供了便利。2.1.2管理监控功能数据平台通过采集反映学校人才培养工作全过程的各项主要状态数据，为学校提供了一种有效管理的工具和方法[1]；教育行政部门通过数据平台能及时准确掌握高职院校人才培养工作现状、发展趋势和存在问题，强化宏观监控和指导的针对性；社会各界通过数据平台能了解高职教育发展状况，监督高职教育发展。[2]2.1.3比较分析功能高职数据中心对每所高职学校自2013年以来的数据平台数据进行了分析比较，形成高职学校的支持度、置信度、发散度和达标率仪表盘；对学校数据与全国示范中心数据、国家骨干及省示范中位数、同类中位数、省中位数、全国中位数和合格指标进行比较分析，形成“诊改核心指标”“案例分析指标”和“相对分析指标”；对学院数据2013年以来数据进行对比分析，形成“数据综合应用”等。这些非常有利于学校分析评价自身人才培养工作状态。

2.2数据平台应用研究

2.2.1监测办学现状数据平台数据统计汇总功能使高职学校能了解学院发展现状，尤其是案例分析和新增核心指标汇总数据更是方便学院监测发展优势与短板，扬长补短。例如，某院生均教学科研仪器设备值高于核心指标中评估指标4000元/生，但新增值低于核心指标中设定的10%时，就可监测出其科研仪器设备投入过低，需要适时上调学院科研仪器或实训设备购置预算，以满足学院发展需求。

2.2.2服务内部诊改当前，在大多数学校没有建立“校本数据平台”的情况下，可以通过“数据平台”“校级数据中心”收集数据，开展学校内部诊改工作。首先，按诊改5个层面梳理平台，找出对应关系：学校层面对应平台一级目录基本信息、院校领导、基本办学条件、办学经费、教学管理与教学研究和社会评价；专业层面对应专业和实践教学条件；课程层面对应子目录课程设置；教师层面对应师资队伍，学生层面对应学生信息。其次，扩展每个层面对应平台子目录乃至字段，进行诊改。当然，数据平台因采集数据有限，要更好进行诊断，最好是将数据平台与校级平台结合起来。

2.2.3科学规划发展战略高职院校通过数据中心数据对比分析，可确定学校在同类院校中的地位、与社会需求的符合度、发展的基本走向，从而科学制定发展目标和发展战略。[3]例如，对比分析表2中某校具有研究生学位教师占专任教师的比例，可以发现该校该指标高出同类中位数2.27个百分点，处于中等偏上水平；低于省中位数和全国中位数2.66个百分点，略低；分别低于国家骨干及省示范位数和全国示范中位和全国中位数11.29和17.61个百分点，差距较大。据此，该校就可以确定自身师资发展规划，逐步提高具有研究生学位教师比例，先发展至省级乃至全国中等水平，再发展成为省示范学校和国家骨干学校，将全国示范定为长期发展目标。

2.2.4存在问题数据平台在应用的过程中存在以下问题：一是数据采用报表化采集，真实性没有保证，不利于实施有效管理监测；二是数据一年采集一次，不利于及时监测，及时诊改；三是数据分析法多为对比法，不够深入，有待进一步提高，切实提高数据的应用效率。

3数据平台存在问题解决策略思考

3.1加强采集系统建设，实现源头采集和实时采集

随着智慧校园的普及，高职学校现已普遍建有自己的OA办公系统、教务系统、人事系统、学生系统、财务系统等，积累了大量的原始数据。数据平台可通过加强采集系统建设，建立校本人才培养工作状态数据管理系统，对接院校内部业务管理系统，实现数据源头采集和实时采集，提高数据采集的效率和数据的准确性，满足高职院校教育与教学管理监测、各级教育主管的宏观决策管理、授权教育专家的科学研究和数据分析的需求。

3.2深度加工分析数据，提高数据应用效率

数据的深入加工和分析，会产生更多的有效信息。高职数据中心若能对数据进行更深层的科学加工与分析，形成报表、曲线图或分析报告，将会更进一部提高数据平台的使用价值，扩大数据的应用层面，提升数据的使用效率，规范各项管理工作。

4结语

数据平台采集数据涵盖反映学校人才培养工作的主要信息，是政府监管高职学校和制定政策的有效凭据，也是社会了解高职学校的重要途径。高职学校在做好数据采集、确保数据真实和准确的同时，要充分利用数据平台进行自我监测、自我诊断，通过分析学校发展的优势、劣势和学校所处处地位，科学制定发展规划与策略，促进学校持续健康发展。目前，平台信息采集具有一定的滞后性，需要加强体系建设，实现数据的源头采集和实时采集，并对数据进行深度加工分析，以满足各方对平台应用的需求。

参考文献：

[1]何锡涛.高职评估数据采集平台的建设与使用[J].高教发展与评估，2009（5）.[2]周慎.基于V2.11a001人才培养工作状态数据平台的功能与使用研究[J].湖北社会科学，2012（6）.[3]郑卫东.构建高职院校教学质量保障体系的研究与探索———从数据采集走向数据管理[J].中国高教研究，2010（10）.

第五篇：FPGA数据采集与回放系统设计论文

FPGA数据采集与回放系统设计论文

在个人成长的多个环节中，大家或多或少都会接触过论文吧，论文是我们对某个问题进行深入研究的文章。怎么写论文才能避免踩雷呢？下面是小编为大家整理的FPGA数据采集与回放系统设计论文，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

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。

3．2FPGA模块程序设计

系统中FPGA模块的'核心作用是控制AD9233芯片进行采样。AD9233作为高速采样芯片，其最高采样速率达125Mbit／s，最大模拟带宽为650MHz。通过改变采样速率可使该系统采集不同速率需求的信号，扩展了该系统的应用范围。描述FPGA控制USB数据写入接口芯片FIFO的状态机如图6所示。状态1表示指向INFIFO，触发FIFOADR［1：0］，转向状态2；状态2表示若FIFO未满则转向状态3，否则停留在状态2；状态3表示驱动数据到总线上，通过触发SLWR写数据到FIFO并增加FIFO的指针，然后转向状态4；状态4表示若还有数据写则转向状态2，否则转向完成。

3．3上位机设计

为实现人机交互，利用VC＋＋MFC在PC机上编写了可视化操作界面，即上位机。上位机既用于数据采集的控制，同时也用于采集数据的实时回放。上位机界面如图7所示。上位机主要功能：

1）按下“检测USB”按钮，可检测USB是否连接正常，并显示USB基本信息。

2）按下“开始采集”按钮，可将采集的数据传输到PC机并实时回放数据波形；再次按下“开始采集”按钮，可暂停数据波形回放。

3）按下“保存数据”按钮，可将采集的数据以＊．dat文件的形式存储到PC机硬盘。

4）按下“结束采集”按钮，可关闭采集系统并退出界面；或按下“确定”和“取消”按钮，也可直接退出界面。

4系统实测

为了测试数据采集与回放系统，利用通用信号处理开发板设计了DDS模块。该DDS模块产生一个正弦波作为测试信号，通过AD9744芯片转换后变为模拟信号输出，并将此输出信号接至示波器以便验证系统。数据采集与回放系统的实物图及系统实测波形与回放波形。

5结束语

通过实际测试，基于FPGA的数据采集与回放系统达到了预期设计的要求。此系统能够对目标模拟数据进行采集，并能对采集的数据实时回放，且可将数据以＊．dat文件的形式存入PC机硬盘；系统具有高速的采集传输功能，上位机能够实时、动态地回放数据；信号采集板和处理板共用一套硬件，避免了重复制板，在实际调试时可方便地在信号采集与信号处理的工作模式间来回切换，提高了工作效率。原驱动程序官方版本为了满足通用性和稳定性的要求，限制了传输速率，本设计开发了相应的USB驱动程序，提高了传输速率。