一种智能野外数据采集处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智能野外数据采集处理系统及方法，所述系统包括依次电连接的数据采集模块、数据存储模块、数据处理模块和数据输出模块；所述数据采集模块包括采集端口、采集预判模块和传感器自我校准模块，采集端口分别与采集预判模块和传感器自我校准模块连接，该系统能够在野外条件下对不同类型参数传感器进行采集、处理，具有较好的通用性和兼容性。并且本系统对实时采集的数据进行预判和及时采取措施能够有效的减少野外测试数据的误差和缺失，通过重复测试和加测，符合科学试验重复性原则，得到的数据更为真实准确。

Intelligent field data collecting and processing system and method

The invention discloses an intelligent field data acquisition and processing system and method, the system includes the electrical connection of the data acquisition module, data storage module, data processing module and data output module; the data acquisition module includes data acquisition port, acquisition module and sensor module to predict self calibration, acquisition port is respectively connected with the acquisition pre judgment module and sensor self calibration, the system can be used in field conditions for different types of sensor parameters were collected and processed with generality and compatibility. And the data on the real-time of the system to predict and timely measures can effectively reduce the error and lack of field test data, through repeated testing and measuring, in line with the scientific test repeatability principle, the data obtained is more accurate.

【技术实现步骤摘要】
一种智能野外数据采集处理系统及方法
本专利技术属于数据采集、处理
，具体涉及一种智能野外数据采集处理系统及方法。
技术介绍
数据采集是大量工程建设、技术服务和科学研究的基础性工作，其质量直接影响解释结果与客观实际的接近程度。随着微电子技术、测控技术和信息技术的发展，目前数据采集技术已经有了很大的发展。在一些大型的工程工作中，数据采集的应用已经很广泛，但是野外数据采集有其独有的复杂性，随着科技的发展，野外数据采集方式已经由人工化书写模式向智能化、简单化的野外数据采集系统发展。目前野外采集多是采用传统的数据采集器，这种采集器为纯采集孤立系统，不具备数据预处理能力或处理能力有限，还存在测量的物理量有限、可扩展性不强等缺点，同时数据分离存储于多个文件或数据库，致使管理繁琐，且系统只适用采集预设的要素，若想修改采集要素，需要修改源程序，通用性较差。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术目的之一在于提供一种智能野外数据采集处理系统，该系统能够在野外条件下对不同类型参数传感器进行采集、处理，具有较好的通用性和兼容性。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种智能野外数据采集处理系统，所述系统包括依次电连接的数据采集模块、数据存储模块、数据处理模块和数据输出模块；所述数据采集模块包括采集端口(包括RS232、485、USB、1394接口等数字量和模拟量输入接口，振动传感器或过程传感器或电量传感器等输入多种物理量的端口，物理量包括加速度、位移、相位、转速、温度、压力、流量、电压等，组成多因素的采集硬件端口等)、采集预判模块和传感器自我校准模块，采集端口分别与采集预判模块和传感器自我校准模块连接，所述采集预判模块用于对采集到的数据进行预评估，将采集到的数据与预设的正常范围或测量范围进行对比，出现数据异常情况时进行报警提示；所述传感器自我校准模块用于定时或人工设定对传感器进行校准，避免因传感器的原因导致数据失真。所述系统还包括电源模块，所述电源模块为整个数据采集处理系统供电。具体地，所述数据存储模块包括存储器和数据库，其中存储器选择储存量大，从低频到高频频率测量范围宽的型号，并预留外接数据存储器的端口；数据库中包括不同物理量的原始数据、处理数据和异常数据，将所有数据都转化为通用的文件格式进行分区储存。所述数据处理模块上设有人机交互模块，其中人机交互模块用于操作者通过触摸液晶屏或声音识别输入设备给数据处理模块输入信息；所述数据处理模块用于对野外现场通过预设或实时设置的公式对原始数据进行计算、储存和输出。其中，人机交互模块可通过触摸液晶屏或声音识别输入设备给处理系统输入有关信息；数据处理模块上还可以设置一个窗口，供野外工作者录入、编辑公式和模型，使用者可根据实时分析结果获得计划实施效果和变化情况。所述输出模块上设有输出端口、显示界面。其中输出端口包括USB、RS485、235等。其中，所述电源模块可采用充电电池模块，方便野外携带，所述电源模块上还设有电源监控模块，用于对电源进行监控，并且能够设置省电、警告模式。本专利技术的另一目的在于提供一种利用上述智能野外数据采集处理系统对数据进行采集处理的方法，包括如下步骤：(1)首先根据工程建设、科学试验的需要，在指定的地点布设所需测试参数的传感器，根据传感器的类型在传感器自我校准模块中调出相对应的校准程序，然后设定不同传感器的测量范围值Z测和精度，同时根据已有研究成果和经验设定测试参数的正常范围Z正常；然后通过数据处理模块预设参数的计算公式和模型；准备充足电源；(2)野外实测时通过数据采集模块中的采集端口通过有线或者无线传输信号获取实测数据，通过运行采集预判模块对数据预判，将数据在数据存储模块中分类分区储存；测数据预判时，根据参数数值异常程度采取不同的措施，具体如下：实测值处于正常范围内，转化为通用的文件格式分区储存于数据存储模块中；Z正常<Z实<Z测，或者Z测<Z实<Z正常时，根据技术要求重复测量，并加测其他相关参数，便于分析其变化原因；Z实≥Z测，或者Z实≤Z测时，传感器通过传感器自我校准模块进行校准，校准后如能正常采集按正常步骤进行，如不能正常工作则需更换传感器；(3)将存储的数据通过数据处理模块进行处理，根据步骤(1)预设参数的计算公式和模型得出相关结果，储存于数据存储模块中，或现场对预设的计算公式和模型进行修改编辑，又或者重新录入带入数据得出结果，以通用文件格式存储于数据存储模块中；(4)使用者通过有线或无线信号传输的方式，根据实际需要及时将数据结果通过数据输出模块传到外部设备上。本专利技术方法具有如下优点：1.本专利技术提供的智能野外数据采集处理系统能够在野外条件下通过传感器进行采集、处理，并且数据通用文件格式存储于数据存储模块中，具有较好的通用性和兼容性。2.本系统对实时采集的数据预判和及时采取措施能够有效的减少野外测试数据的误差和缺失，通过重复测试和加测，符合科学试验重复性原则，得到的数据更为真实准确。3.安装维护简单快捷，方便携带，可重复使用，灵活性、前端智能化等多功能集成，使用时可快速安装、调试，便于在工程建设、科研试验和监测等野外条件下的生产应用中大量推广，使用完毕后调试校准后便于下次需要时重复使用。附图说明图1是本专利技术智能野外数据采集处理系统的模块结构图；图中，1-数据采集模块；11-采集端口、2-数据存储模块、21-存储器、22-预留扩展接口、3-数据处理模块、4-数据输出模块、41-输出端口；5-电源模块(充电电池模块)。图2是本专利技术智能野外数据采集处理方法流程图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本专利技术的具体实施例。虽然附图中显示了本专利技术的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本专利技术的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本专利技术的范围。本专利技术的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。实施例1一种智能野外数据采集处理系统，所述系统包括依次电连接的数据采集模块1、数据存储模块2、数据处理模块3、数据输出模块4和电源模块5；所述数据采集模块1包括采集端口11(包括RS232、485、USB、1394接口等数字量和模拟量输入接口，振动传感器或过程传感器或电量传感器等输入多种物理量的端口，物理量包括加速度、位移、相位、转速、温度、压力、流量、电压等，组成多因素的采集硬件端口等)、采集预判模块和传感器自我校准模块，采集端口分别与采集预判模块和传感器自我校准模块连接，所述采集预判模块用于对采集到的数据进行预评估，将采集到的数据与预设的正常范围或测量范围进行对比，出现数据异常情况时进行报警提示；所述传感器自我校准模块用于定时或人工设定对传感器进行校准，避免因传感器的原因导致数据失真。具体地，所述数据存储模块2包括存储器21和数据库，其中存储器选择储存量大，从低频到高频频率测量范围宽的型号，并预留外接数据存储器的端口(扩展接口)22；数据库中包括不同物理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能野外数据采集处理系统，所述系统包括依次电连接的数据采集模块、数据存储模块、数据处理模块和数据输出模块；其特征在于，所述数据采集模块包括采集端口、采集预判模块和传感器自我校准模块，采集端口分别与采集预判模块和传感器自我校准模块连接，所述采集预判模块用于对采集到的数据进行预评估，将采集到的数据与预设的正常范围或测量范围进行对比，出现数据异常情况时进行报警提示；所述传感器自我校准模块用于定时或人工设定对传感器进行校准，避免因传感器的原因导致数据失真。

【技术特征摘要】
1.一种智能野外数据采集处理系统，所述系统包括依次电连接的数据采集模块、数据存储模块、数据处理模块和数据输出模块；其特征在于，所述数据采集模块包括采集端口、采集预判模块和传感器自我校准模块，采集端口分别与采集预判模块和传感器自我校准模块连接，所述采集预判模块用于对采集到的数据进行预评估，将采集到的数据与预设的正常范围或测量范围进行对比，出现数据异常情况时进行报警提示；所述传感器自我校准模块用于定时或人工设定对传感器进行校准，避免因传感器的原因导致数据失真。2.根据权利要求1所述的智能野外数据采集处理系统，其特征在于，所述系统还包括电源模块，用于为整个数据采集处理系统供电。3.根据权利要求1所述的智能野外数据采集处理系统，其特征在于，所述数据存储模块包括存储器和数据库，所述数据存储模块还上设有外接存储器的端口。4.根据权利要求1所述的智能野外数据采集处理系统，其特征在于，所述数据处理模块上设有人机交互模块，其中人机交互模块用于操作者通过触摸液晶屏或声音识别输入设备给数据处理模块输入信息；所述数据处理模块用于对野外现场通过预设或实时设置的公式对原始数据进行计算、储存和输出。5.根据权利要求1所述的智能野外数据采集处理系统，其特征在于，所述输出模块上设有输出端口、显示界面。6.根据权利要求2所述的智能野外数据采集处理系统，其特征在于，所述电源模块采用充电电池模块。7.根据权利要求6所述的智能野外数据采集处理系统，其特征在于，所述电源模块上还设有电源监控模块，所述电源监控模块用于对电源进行监控，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈凤，王小军，王智源，张华，鄂轶静，王俊逸，沈达，
申请(专利权)人：江苏省水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32