本发明专利技术涉及监测诊断技术领域，具体涉及一种状态监测多源异构数据同步采集算法，同步采集算法的方法步骤为：S1、传感器接入集成式采集器的采集模块，通过接口适配模块对传感器进行信号采集，判断信号类型，自动适配；S2、适配完成后，集成式采集器使用数据采集模块获取接入传感器的数量和类型信息。本申请通过采用集成式采集器代替了传统的多传感器多采集器，并且集成式采集器通过接口适配算法实现同一个接口适配不同类的状态类传感器接入，保证多源多通道数据采集的同步性和完整性，提供了智能预测与优化调度算法解决接入传感器的数据同步采集，实现对海洋装备状态监测的准确性和及时性。
1、海洋装备，包括船舶、浮标、潜标、水下机器人等，在海洋科研、资源开发、环境保护等领域发挥着重要作用，然而，这些装备长期在恶劣的海洋环境中运行，容易受到风浪、腐蚀、生物附着等因素的影响，从而导致性能下降甚至故障，因此，对海洋装备进行状态监测，及时发现并解决问题，对于保障装备安全、提高运行效率具有重要意义；
2、目前海洋装备状态监测行业内有很多的状态监测类传感器，比如加速度传感器、振动传感器、位移传感器、气候传感器等，每种传感器的类型都不一致，有些是iepe振动类、有些是电压类型、有些是电流类型等，导致目前每种状态监测传感都必须单独配置一个信号采集器，非常浪费资源，而每个采集器采集数据的时间是由自身的硬件时间决定的，往往在后期分析时，只能先每次分析一种类型的传感器数据，然后根据数据的特点再进行综合分析，计算出当前海洋装备的健康度及结构安全性，大大浪费了时间，对此，我们提出了一种状态监测多源异构数据同步采集算法。
>5、s2、适配完成后，集成式采集器使用数据采集模块获取接入传感器的数量和类型信息，并启动自测流程；6、s3、自测流程按接口顺序逐个对接入的传感器进行测试，获取传感器采样频率；
7、s4、自测流程结束后，集成式采集器将获取的采样频率进行倒序排列，形成fpmaxi、fpmax(i-1)……fpmax(i-i+2)、fpmax(i-i+1)，并中断采集；
8、s5、集成式采集器计算总系统资源，再根据传感器采集频率，自动分配系统资源，进行数据采集，并对采集到的数据进行预处理；
9、s6、预处理结束后，将数据存储在集成式采集器中备份并转发。
10、优选地，s1步骤中接口适配模块自动适配的方法为：
11、集成式采集器采集模块接口检测，查看每个接入口状态，是否接入传感器；
12、对接入集成采集器的传感器按采集模块顺序进行排列，并通过接口适配模块对第一个传感器进行信号采集；
13、将信号传递至高阻抗输入检测电压单元判断信号类型是否为电压，若检测信号类型为电压，则接口适配模块将按电压信号处理传感器数据，若检测信号类型非电压，则将信号传递至低阻抗检测电流单元，检测判断信号类型为电流，接口适配模块将按电流信号处理传感器数据；
14、判断完毕后，集成采集器中断对第一个传感器的判断，按顺序将其余传感器适配；
15、当单个传感器信号线出现中断或异常，则会针对该接口进行重新适配流程。
16、优选地，s2步骤中自测流程详细步骤为：
17、集成采集器基于获取到的传感器数量信息，按接口顺序，控制第一个采集模块按100khz的速度采集数据，采集时间为10s；
18、集成式采集器对采集到的数据进行变化计时，通过变化计时判断当前传感器的采样频率，并再次获取该采集模块的数据，验证此采样频率的准确性；
19、若验证得到的采样频率一致，按顺序获取其余接入传感器的采集模块采样频率；
20、若验证得到的采样频率不一致，则重新进行检测，直到得到的检测采样频率和验证采样频率一致，再按顺序获取其余接入传感器的采集模块采样频率。
21、优选地，s5步骤中自动分配系统资源的计算方法为：
22、基于集成采集器获取的采集模块的数量信息、频率信息；
23、基于集成采集器自身的总资源数，计算对应采集模块自动分配的系统资源；
24、其中，自动分配系统资源的计算公式为
25、
26、式中，fi表示采集模块i分配到的系统资源f，fi表示采集模块i的采集频率f，n表示采集模块的总数，rtotal表示总系统资源，其中，总系统资源的计算方法为：
27、
28、式中，表示内存使用的权重，表示内存使用率，是一个0到1之间的数值，表示内存占用的百分比，表示cpu使用的权重，表示cpu使用率，是一个0到1之间的数值，表示内存占用的百分比。
29、优选地，s5步骤中的数据预处理，针对采集到的传感器数据异常或错误。
30、优选地，针对数据异常或错误的预处理计算公式为：
31、
32、式中，∆ma（t,n）表示前后两个值的时序差分，n表示用于计算移动平均的数据点个数，n表示采集模块的总数，t表示当前的时间点，x（i）表示在时间点t处的原始数据值i。
33、优选地，所述基于多源异构数据同步采集算法的集成式采集器包括：采集模块、接口适配模块、数据采集模块、数据处理模块、数据储存模块和数据转发模块；
34、采集模块用以和传感器相互连接；
35、接口适配模块和采集模块电性连接，所述接口适配模块用以根据传感器种类适配不同类型的传感器；
36、数据采集模块与接口适配模块、采集模块电性连接，所述数据采集模块用根据采集模块接入状态分配系统资源，并获取采集模块收集到的信息数据；
37、数据处理模块与数据采集模块电性连接，所述数据处理模块对数据采集模块获取的信息数据进行预处理，消除数据异常或错误；
38、数据储存模块与数据采集模块电性连接，所述数据储存模块对数据处理模块处理过的信息数据进行储存备份；
39、数据转发模块与数据采集模块电性连接，所述数据储存模块对数据处理模块处理过的信息数据进行无线转发。
40、优选地，集成式采集器检测到接入的传感器类型或数量发生变化时，会自动重新进行接口适配和信号采集流程。
41、优选地，集成式采集器根据各采集模块的实际负载情况动态调整系统资源的分配。
42、优选地，数据转发模块将实时数据传输至远程监控中心，远程监控中心根据信息，对传感器故障、系统资源不足进行处理。
43、与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
44、本申请通过采用集成式采集器代替了传统的多传感器多采集器，并且集成式采集器通过接口适配算法实现同一个接口适配不同类的状态类传感器接入，保证多源多通道数据采集的同步性和完整性，提供了智能预测与优化调度算法解决接入传感器的数据同步采集，通过算法解决了对采集到的数据异常、错误的问题，并从多方面保证采集到的数据一致性，实现对海洋装备状态监测的准确性和及时性。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种状态监测多源异构数据同步采集算法，其特征在于，同步采集算法的方法步骤为：
2.根据权利要求1所述的一种状态监测多源异构数据同步采集算法，其特征在于，S1步骤中接口适配模块自动适配的方法为：
3.根据权利要求1所述的一种状态监测多源异构数据同步采集算法，其特征在于，S2步骤中自测流程详细步骤为：
4.根据权利要求1所述的一种状态监测多源异构数据同步采集算法，其特征在于，S5步骤中自动分配系统资源的计算方法为：
5.根据权利要求1所述的一种状态监测多源异构数据同步采集算法，其特征在于：S5步骤中的数据预处理，针对采集到的传感器数据异常或错误。
6.根据权利要求5所述的一种状态监测多源异构数据同步采集算法，其特征在于，针对数据异常或错误的预处理计算公式为：
7.根据权利要求1所述的一种状态监测多源异构数据同步采集算法，其特征在于，所述基于多源异构数据同步采集算法的集成式采集器包括：采集模块、接口适配模块、数据采集模块、数据处理模块、数据储存模块和数据转发模块；
8.根据权利要求1所述的一种状态监测多源异构数据同步采集算法，其特征在于：集成式采集器检测到接入的传感器类型或数量发生变化时，会自动重新进行接口适配和信号采集流程。
9.根据权利要求1所述的一种状态监测多源异构数据同步采集算法，其特征在于：集成式采集器根据各采集模块的实际负载情况动态调整系统资源的分配。
10.根据权利要求1所述的一种状态监测多源异构数据同步采集算法，其特征在于：数据转发模块将实时数据传输至远程监控中心，远程监控中心根据信息，对传感器故障、系统资源不足进行处理。
...
【技术特征摘要】
1.一种状态监测多源异构数据同步采集算法，其特征在于，同步采集算法的方法步骤为：
2.根据权利要求1所述的一种状态监测多源异构数据同步采集算法，其特征在于，s1步骤中接口适配模块自动适配的方法为：
3.根据权利要求1所述的一种状态监测多源异构数据同步采集算法，其特征在于，s2步骤中自测流程详细步骤为：
4.根据权利要求1所述的一种状态监测多源异构数据同步采集算法，其特征在于，s5步骤中自动分配系统资源的计算方法为：
5.根据权利要求1所述的一种状态监测多源异构数据同步采集算法，其特征在于：s5步骤中的数据预处理，针对采集到的传感器数据异常或错误。
6.根据权利要求5所述的一种状态监测多源异构数据同步采集算法，其特征在于，针对数据异常或错误的预处理计算公式为：
...
【专利技术属性】
技术研发人员：隋振利，乔孟磊，王衍飞，于海波，
申请(专利权)人：道莅智远科技青岛有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。