第一篇：TDD上行干扰检测数据采集指导书(PEAC)V1.2

文档名称 文档密级

TDD-LTE上行干扰检测数据源获取指导书

本指导书主要是针对TDD射频通道上行干扰分析所需要的数据源的获取进行一个基础指导。TDD的总体介绍：

START001确定干扰分析站点范围干扰分析站点列表Doc-Out-001002TDD干扰小区检测003TDD干扰类型识别005TDD上行干扰分析详细报告整理上行干扰分析结果报告Doc-Out-002Huawei006007Operator上行干扰问题处理上行干扰分析及优化结果汇报Huawei & OperatorNOCENDLegendDoc-Out-002上行干扰分析及处理结果报告

202_-5-16

华为机密，未经许可不得扩散

第1页, 共13页

文档名称 文档密级

目前我们PEAC平台针对TDD射频干扰排查需要的数据源一共有四类：

1、现网工程参数表。

2、现网配置文件（.XML结尾和格式）

3、现网原始话统数据（NORMAL.mrf.gz结尾的格式）

4、带有反向频谱的CHR（主要是前三个数据源的基础上筛选出问题小区后，进行对应问题小区的反向频谱的采集）工参表

Action01 针对工参表，一般我们现场的人员基本都是人手一份。下面附件是模板，供参考。

PEAC平台LTE工参模板.xlsx

备注：主要关注必选参数就行。配置文件XML和原始话统

这两种数据源的提取主要分为两种：NIC提取与网管提取两种方式。

202_-5-16

华为机密，未经许可不得扩散 第2页, 共13页

文档名称 文档密级

Action02 方法1： NIC自定义采集项（NIC的采集方式，可以同时将XML和原始话统的数据采集上来）

图表1 NIC采集话统和配置方法示意图（1）

 任务命名

图表2 NIC采集话统和配置方法示意图（2）

 数据时间范围

202_-5-16

华为机密，未经许可不得扩散 第3页, 共13页

文档名称 文档密级

图表3 NIC采集话统和配置方法示意图（3）

 选择网元对象

图表4 NIC采集话统和配置方法示意图（4）

 选择数据采集项

采集话统和配置时，需选择“获取U2000话统数据”和“基站配置”。

202_-5-16

华为机密，未经许可不得扩散 第4页, 共13页

文档名称 文档密级

图表5 NIC采集话统和配置方法示意图（5）

 最后Next——>Next——>Finish。

待任务完成之后保存数据并提取即可。

图表6 NIC采集话统和配置方法示意图（6）

最终点击下载即可获得包含了话统以及XML配置文件 Action02 方法2：配置数据采集（网管提取） 在U2000移动网元管理系统，选中维护/备份管理/网元备份。

202_-5-16

华为机密，未经许可不得扩散 第5页, 共13页

文档名称 文档密级

图表 1 从服务器提取XML配置文件示意图（1）

 在网元备份标签页左侧的区域（1）勾选网元，点击区域（2）“备份”按钮，配置文件开始备份，在（3）区域显示备份进度，备份完成的文件信息在区域（4）显示，备份完成后，点击区域（5）的“下载到OSS客户端”按钮，选择路径完成下载。

202_-5-16

华为机密，未经许可不得扩散 第6页, 共13页

文档名称 文档密级

图表 2 从服务器提取XML配置文件示意图（2）

Action02 方法2：话统数据采集（网管服务器提取）

使用FTP软件登陆到U2000服务器如下目录/export/home/sysm/ftproot/nbi/，查看网元文件夹中是否有有效话统数据，若数据存在，则选择所需网元对应的文件夹，拷贝到本地即可。

如路径/export/home/sysm/ftproot/nbi/NE270/gz，其中NE270表示某网元的FDN。

文件包括如下两种，（1）A20120228.0900+0800-0915+0800_EMS-SHORTPERIOD.mrf.gz 上面的文件包含15分钟粒度的话统信息。

（2）A20120228.0900+0800-1000+0800_EMS-NORMAL.mrf.gz 上面的文件包含60分钟粒度的话统信息。目前PEAC平台只支持是60分钟颗粒度的话统分析。

202_-5-16

华为机密，未经许可不得扩散 第7页, 共13页

文档名称 文档密级

图表 9 从服务器提取话统原始数据示意图 反向频谱数据的采集+CHR数据

通过第一批话统数据分析，筛选出疑似干扰小区，对这些小区（分批）启动远程干扰基带采集，基带数据采集后至少10分钟后采集内部CHR数据。

在U2000中或Web LMT中使用MML命令GET CELLRICDATA来采集反向频谱数据。该命令用于采集TDD小区干扰数据，基于导频序列或者专有序列检测PCI，协助查出干扰源。（共两部分：一部分是开启反向频谱采集，另外一部分是利用NIC或者是网管手动订阅或者提取数据）Action03-1 启动反向频谱的采集

 可用MML批量脚本的方式进行采集，可通过VBA小工具“LTE干扰数据采集MML脚本制作工具 V2.4.xlsm”如下附件生成MML命令批量脚本。

202_-5-16

华为机密，未经许可不得扩散 第8页, 共13页

文档名称 文档密级

LTE干扰数据采集MML脚本制作工具 V2.4.x

 eRAN3.1/6.0/6.1/7.0版本每个站每次只能启动一个小区的基带数据采集，因此当采集小区中包含在同一个站的多个小区，需分多次进行批量脚本。如一个站有3个小区，则需分三次采集，即一次只能采集一个小区的数据。

 每两次批量脚本间隔需超过10分钟，否则会采集无效。时间设置时和脚本执行时间请参考VBA小工具中的说明部分。

 eRAN3.0版本建议每个小区采集3次，即每个小区分在三次批量脚本中进行。对于一个基站有三个小区，则共需采集3*3=9次；（3.0版本特殊一个小区采集3次，其余内容参考第一条）

 反向基带数据类型COLLECTIONTYPE 设为CRS；ERAN3.1及以上版本，SILENCEFLAG应设为ON；

 批量脚本加载操作：登陆OMC920的网管，在维护---集中任务管理里面批量跑脚本就OK了。

图表 10 打开集中任务管理界面

Action03-2 具体订阅及提取的方式

依旧是两种：一种NIC订阅采集，另外一种WebLMT或者M2000批量脚本提取。

202_-5-16

华为机密，未经许可不得扩散 第9页, 共13页

文档名称 文档密级

Action03-2 方法1：少量站点的CHR数据，建议可用NIC选择网元采集 注意：为保证反向频谱数据在CHR打点完整，需待启动反向频谱采集后至少10分钟，再进行内部CHR数据的提取。1.打开NIC 图表 3 NIC采集CHR数据方法示意图（1）

2.创建任务，选“自定义任务创建”，在“自定义任务创建向导”中输入任务名称，选择产品类型和任务执行方式。点下一步。

图表 4 NIC采集CHR数据方法示意图（2）

202_-5-16

华为机密，未经许可不得扩散

第10页, 共13页

文档名称 文档密级

3.选择网元，可选多个。点下一步。

图表 5 NIC采集CHR数据方法示意图（3）

4.设定收集项，选择“呼叫日志收集”。点下一步。

图表 6 NIC采集CHR数据方法示意图（4）

5.确认信息后，选完成。

202_-5-16

华为机密，未经许可不得扩散 第11页, 共13页

文档名称 文档密级

图表 7 NIC采集CHR数据方法示意图（5）

6.完成后，可在任务列表中找到刚才启动的采集任务，点击下载，即可将采集结果下载。

图表 8 NIC采集CHR数据方法示意图（6）

备注：目前版本的NIC应该只支持1000个以内的网元选取。

Action03-2 方法2：Web LMT或者M2000批量脚本提取

按照Action03-1 节方法采集反向频谱数据，10分钟以后，可进行内部CHR数据的提取。无NIC时，可通过web LMT或M2000采用批量脚本方式上传文件至FTP服务器。

202_-5-16

华为机密，未经许可不得扩散

第12页, 共13页

文档名称 文档密级

脚本制作可基于“LTE干扰数据采集MML脚本制作工具 V2.4.xlsm”工具生成上传脚本；批量脚本加载操作步骤：登陆OMC920的网管，在维护---集中任务管理里面批量跑脚本就OK了。

以下是示例：

1.eRAN3.0和eRAN3.1的MML命令

ULD NEFILE: SRCF=CHRLOG, DSTF=“D:FTPexpteNodeBName”, MODE=IPV4, IP=“192.168.60.35”, USR=“admin”, PWD=“*****”;

{eNodeBName} 2.eRan6.0及eRAN6.1的MML命令

ULD FILE: FUNCTYPE=ENODEB, SRCF=CHRLOG, DSTF=“/export/home/sysm/ftproot/myCHR/eNodeBName”, MODE=IPV4, IP=“172.16.0.214”, USR=“root”, PWD=“*****”;{eNodeBName} 其中，FTP服务器IP、用户名、密码等FTP服务器信息请向机房管理人员或者维护工程师索取），可以上传对应的CHR日志至FTP服务器。注意事项

4.1 采集反向频谱数据对系统负荷的影响

已实验室测试，测试跟踪CPU和系统吞吐率，几乎无影响，但考虑到测试场景优先，不一定能覆盖到所有现场真实的符合，建议在话务量低峰期间执行，如凌晨。商用网执行风险不大。

4.2 省公司管控平台

目前全国很多地方都存在客户自己有专门的省公司对分公司进行管控的集中管控平台，这种情况一般是无法使用NIC进行采集的，可以跟分公司沟通说明严重性，协调省公司提供高权限的用户名称，就可以使用NIC进行采集，如果还是客户不同意，就继续采用手动通过网管OMC服务器进行提取。

202_-5-16

华为机密，未经许可不得扩散

第13页, 共13页

第二篇：地震数据采集实验报告参考材料

实验一 地震数据采集实验

红色字体部分根据具体实验参数自行修改

一 实验目的和要求

通过实验了解地震数据的采集方法和观测系统的设计方法。二 实验内容

1、了解地震数据的采集方法。

2、地震观测系统的设计。

3、实验观测结果的分析。三 实验仪器设备

Summit或Geopen数字地震仪、100hz地震检波器12串、锤击震源1个、地震采集站2个（Summit为6个）。四 实验原理

参考课本和上课老师讲的内容，自己总结。五 实验步骤

1、画出合适的观测系统（单边激发，每炮12道接收，每炮向前滚动1道，共12炮，道间距为1m），合理设置仪器参数。

2、将检波器、采集站、击发锤、炮线和仪器连接，检查仪器的相关参数。

3、用击发锤多次敲击地面，产生地震波，由检波器接收并转化为电信号，通过电缆传输到仪器中，进行重复叠加后记录到磁盘上，获得一张地震记录。

4、根据直达波时距曲线为直线、反射波时距曲线近似为双曲线的特点，在地震记录中识别出直达波、反射波和面波。

5、向前移动检波器排列，并重复2、3、4和5步骤。五 实验结果

根据不同类型地震波的特点在下图所示的地震记录中识别直达波、反射波、折射波和面波，并指出直达波、反射波和折射波时距曲线的关系。

六 实验小结体会

第三篇：无线数据采集模块实验报告

无线数据采集模块

实验报告

姓名：张兆伟

班级：13 班

学号：2015042130 日期：202_年8月25日

无线数据采集模块实验报告

一、实验背景

数据是指用来描述客观事物的数字、字母和符号等等。数据传输在人类活动中的重要性是不言而喻的。它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。数据采集，或称数据获取，既利用一种装置，从系统外部采集数据输入到系统内部。

随着计算机、通信和网络技术的飞速发展，无线传感器网络应运而生。传感测试技术正朝着多功能化、微型化、智能化、网络化、无线化的方向发展。工业无线网络是从新兴的无线传感器网络发展而来的，具有低成本、低能耗、高度灵活性、扩展性强等特点，已经成为继现场总线技术后的又一个研究热点。无线数据采集既要在复杂，恶劣的现场环境下将物理量完整的进行采集，更要将采集到的数据传给远端的主控室。其主要应用领域包括：工业遥控、遥测；石油钻井张力无线监测；短距离无线数据传输；安防设备无线监控；无线RS485、无线PLC；城市管网压力、温度监测；电力线无线报警等。

二、实验过程

无线数据采集既要在复杂，恶劣的现场环境下将物理量完整的进行采集，更要讲采集到的数据传给远端的主控室。DTD110系列无线数传模组广泛应用于无线数传领域，典型应用包括遥控、遥感、遥测系统中的数据采集、检测、报警、过程控制等环节。

DTD110系列无线PLC有4路开关量的传输，4路模拟量的传输，距离100米~3000米均可。即可以实现点对点通信，也可以实现点对多点通信，不需要编写程序，不需要布线，一般电工就可以调试使用。对于工业现场的遥测遥控实施简单、方便、便宜。

1、适用范围

无线数据采集模块具有数据采集、控制、GPRS无线远程通信等功能。采用低功耗设计。该产品可接入各种串口仪表、各种模拟信号输出的变送器、各种脉冲信号输出的雨量计、水表等。广泛用于水务、环保、气象、市政、环境、地质、农业、公安等行业远程监控系统。特别适用于太阳能供电方式的现场应用，可大大降低太阳能供电成本。

2、无线数据采集的特征：

多种配置应用方案，可以满足用户不同的需要；4个开关输入通道，4个开关OC门输出通道；4个模拟量输入通道，4个模拟量输出通道；可以直接代替有线的PLC设备；一体化设计，结构紧凑；多种产品规格适应于不同的传输距离；射频输出功率10mW、500mW、1000mW；GFSK调制，高效前向纠错信道编码技术；软件无线电技术保证高抗干扰能力和低误码率；ISM 频段433MHz，无需申请频点；工业标准设计，能工作于各种恶劣环境；直流9~24V供电，电流小于800mA。

3、主要功能

1）远程通信：GPRS网络和短消息双通道传输数据，支持专线、VPN专网多种组网方式。

2）通讯协议：支持UDP、TCP 协议，支持多中心数据通信。

3）模拟量输入：可采集4-20mA、0-5V等多种电流、电压信号输出模拟量。

4）开关量输入：可采集干接点、有源接点开关量输出信号，可定时采集以降低能耗。

5）脉冲量输入：可采集干接点脉冲信号，用于采集脉冲发讯水表。6）智能仪表接入：提供2路RS232/485串口，可以采集各种智能仪表，如流量计、照相机等。

7）开关量输出：提供三极管集电极信号输出。

8）电源输出：可定时为变送器供电，输出电压：同输入电源电压。9）远程控制：接受远程指令，实现控制。

10）数据显示：可支持2×8中文汉字液晶显示，配有4个数字键盘。

11）数据查询：可本机按键查询，同时支持就地串口查询，远程查询。

12）远程通信：支持RS232/485总线、GPRS、SMS等多种通信。

13）配套软件：配套提供参数设置软件。

4、主要特点

1）工作电流低：GPRS实时在线，平均工作电流<10mA。

2）数据存储容量大：本机循环存储监测数据，掉电不丢失，存储容量：4M。

3）维护方便：支持远程参数设置，远程软件升级。

4）体积小：外型尺寸145×100×65mm

5、技术指标

1）硬件配置：GPRS/GSM无线通信接口、4路AI、4路DI、6路PI、3路DO、2路串口、中文液晶显示和无显示可选、1个4按键键盘可选。

2）采集精度：模拟量采集精度：0.5%，脉冲计数误差：0.01%

3）通信协议：支持标准MODBUS协议，可嵌入其它通信协议。

4）通信接口：GPRS/GSM无线通信接口，1路串口用于维护，2路串口采集仪表，232/485可选。

5）通信速率：300～19200 bit/s

6）工作环境：温度：-25~+70℃、湿度：≤95%、无腐蚀气体、无导电尘埃、无爆炸环境。

7）安装方式：一般采用导轨式安装，特殊场合，可将控制器固定在安装底板上。

8）供电电源：10～28VDC

6、系统功能

系统主要分三层，第一层为服务器，第二层为过渡层，由 Zigbee 协调器和 Zigbee节点构成，第三层为任务层，由 54 个监测单元和 1 个显示单元构成。系统的主要功能为：服务器有选择地查询 54 个监测单元的数据，然后根据需要将某个监测单元的数据发送到显示单元上，让其显示，中间的传输全部由 Zigbee 组网无线通讯。

其服务器主要功能：

1）开辟多个线程，每个线程主动轮询各个节点；与每个节点的通讯必须“有问 必答”，具有超时控制机制； 2）具有广播，组播配置参数功能；

3）对每个节点可以实时监测重量，温度，湿度参数。并且以曲线形式显示； 4）实时采集每个节点的参数并显示；

5）服务器采用 Windows 7 操作系统，开发工具为 C#和 SQL 数据库，最终生成安装文件。

三、实验结果

直观看到显示单元上面显示的值，什么都不选时，数码管上显示 0000，当输入节点编号，并双击鼠标选中温度、湿度或者重量时，点击确定后，数码管

会立即显示具体数值，并且给显示单元发送显示命令。

四、认识与体会

数据采集是整个工厂自动化的最前端，测试精度、速度与实现该功能的成本是几个重要因素，数据采集也正朝着这几个方向发展。高速、实时数据采集在运动控制、医疗设备、快速生产过程和变电站自动化等领域都有非常重要的应用。这些行业中，对高速数据采集的需求远远超过目前实际可以实现的程度。用户的需求促进了技术的发展和新产品的出现，随着工业发达国家和新兴崛起国家为提高其产品在全球市场的竞争力，他们更进一步希望降低包括能源消耗、原材料消耗和劳务成本。对于发达国家来讲，其劳务成本远远高于新兴崛起国家，因此特别重视促进创新和技术进步，采用新的技术手段。正是在这样竞争日益激烈的大背景下，无线数据采集技术在工业中的推广应用则受到了特殊的重视。

第四篇：全站仪数据采集操作步骤

NTS--665全站仪操作步骤

一、控制点的坐标测定可采用常规测量模式或程序模式

（常规测量模式:）

1）对中整平仪器，量仪器高

2）开机选择[测量]模式

设站：选用[测量]---[坐标]---P1翻页---[设站]（输入测站信息）---按[ENT]---选择[设置]---输入仪器高、镜高---按

[ENT]

定向：瞄准后视点后选择[角度]---[置盘]输入方向值（方位角）---按[ENT]

前视点测量：瞄准前视点后选择[坐标]测量----显示坐标值---记录前视点坐标数据

若需距离和角度值，可按[平距]

3）搬下一站，重复上面工作。

若是闭合导线测回到已知点，再看坐标闭合差是否合格。

（程序测量模式）

1）在已知点上安置仪器，量仪器高

2）开机---[程序]---[标准测量]---[设置]---建立作业----[ENT]

3）返回到[记录]---选择设置测站点---输入测站信息---[ENT]

4）返回[记录]---选择设置后视点---输入后视点信息---瞄准后视点后按[设置]使水平角=方位角---按[ENT]

5）返回[记录]---选择前视测量---输入点号镜高---瞄准前视点棱镜----按[ENT]

6）搬下一站，重复1）---5）。

若是闭合导线测回到已知点，再看坐标闭合差是否合格。

二、碎部测量（测图）：

1）在已知点上安置仪器，量仪器高

2）开机---[程序]---[标准测量]---[设置]---新建作业---[-ENT]（注：每小组只建一次作业，如导线测量也是同一仪器，则打开原来的作业即可）

3）返回到[记录]---设置测站点---输入测站信息—[-ENT]

4）返回[记录]---设置后视点---输入后视点信息---并瞄准后视点后---按[使水平角=方位角---按[ENT]

5）返回[记录]---选择侧视测量（碎部测量）---输入点号1及棱镜高，瞄准1号点棱镜，按[ENT].瞄准下一点棱镜，按[ENT]，继续。。。边测边绘草图，草图的点号应与仪器记录的点号一致。直至本站碎部点测完，则搬下一站，重复1）-----5）（注意选择同一作业名）。

三、点放样步骤（平面位置）

1）在测站点对中整平，安置仪器；

2）开机--程序—标准测量—程序—放样—设置测站点；

3）设置后视点并瞄准定向（按设置）；

4）选择点放样—输入放样点坐标；

5）转动照准部使旋转角为0，固定照准部—指挥立镜，定方向；

6）在视线方向上立镜、测量平距，—直到距离偏差为0，则在地面打木桩，将镜立于木桩，精确定点位。

屏幕代号说明：HD---水平距SD---斜距HR---水平角V----竖直角N---北坐标（X）

E---东坐标（Y）Z---指高程（H）VD---指望远镜旋转中心到棱镜中心的高差

第五篇：电能表远程数据采集系统

目录

前言..................................................................................................................................................2 正文..................................................................................................................................................2

一、关键技术...........................................................................................................................2

1、现场可编程门阵列(FPGA)技术.................................................................................2

2、多线程技术.................................................................................................................2

3、无线数传电台技术.....................................................................................................3

4、CRC校验技术；..........................................................................................................3

5、防止电平触发方式下发生不必要的中断.................................................................3

二、系统设计...........................................................................................................................3

1、系统的整体设计方案；.............................................................................................4

2、数据采集部分解决方案；.........................................................................................4

3、存储与传输部分解决方案.........................................................................................4

4、无线传输解决方案.....................................................................................................4

三、系统实现...........................................................................................................................5

1、采集与存储部分.................................................................................................................5

2、用户接口部分.............................................................................................................5

3、数据传输部分.............................................................................................................6

4、测试分析.....................................................................................................................6

总结..................................................................................................................................................6 致谢..................................................................................................................................................7 参考文献..........................................................................................................................................7

宜顺论文网www.teniu.cc1

前言

目前，国内很多企业和个人的电能表现场数据的获得还是依靠人工现场抄数，这种方式工作强度大，获得数据的时效性差，管理成本高，在边远地区、无人值守的地方非常不方便，在高压计量点更具有一定的危险性。基于此，自动化的远程数据采集越来越受到重视。在各种自动化量测与控制应用系统中，经常要实现对远距离的现场中各种参数的监测，根据结果掌握研究对象或生产过程的运行情况，并做出相应的分析与控制。在这种过程中，广泛地使用了现场参数的远程采集技术，从而确保整个系统工作过程安全、有效且具有智能化，并且能提高生产率、降低生产成本。

正文

一、关键技术

远程数据采集系统由数据采集部分、存储和传输部分、远程控制站组成。系统设计以基于FPGA的逻辑控制模块作为数据采集部分，嵌入式系统板单片机作为存储和传输部分、PC机作为远程控制站。嵌入式系统板为整个系统的控制核心，在该板上使用Linux作为系统软件。

1、现场可编程门阵列(FPGA)技术

在基于实时嵌入式微处理器的数据采集系统中，嵌入式软件必须从传感器上接收输入数据，数据采集的过程也影响嵌入式软件的设计以及执行时间。传统数据采集的方法是使用入路输入开关从不同传感器上传输数据。而多路开关通道的选择、控制信号的生产和数据读取都是由嵌入式软件来实现。现场可编程阵列(FPGA)的应用，可将某些软件功能由硬件来实现，从而从逻辑上可以大大简化嵌入式软件的设计。在可靠性方面，FPGA有很强的优势，与处理器顺序执行的方式相比，用VHDL设计的硬件，如果设计得当，将不会存在类似于MCU的复位不可靠和PC可能跑飞等问题。

2、多线程技术

进程（Process）与线程（Thread）是现代操作系统进行多任务处理的核心内容。UNIX操作系统通常以进程作为计算机资源分配的最小单位，这些资源包括处理器、物理及虚拟内存、文件I/O缓冲、通信端口等。为了适应多处理器环境下日益增长的细粒度并行运算的需要，现代操作系统提供了线程支持。线程是进程中执行运算的最小单位，它也是处理器调度的基本单位，我们可以把线程看成是进程中指令的不同执行线路。一个线程同所属进程中其他线程共享该进程占有的资源。线程有时被称为轻权进程。

在数据采集系统这类问题中，采集与存储一般由两个不同的线程来实现。另外同时采集不同性质的数据，可以采集部分也要由多个线程来实现。比如本数据采集系统中，数据来源除了AD采集板外，还有方位仪的数据。这样实现时需要三个线程。

相比进程而言，使用线程有着自身的优点。首先，可以简化编程模型，它将

宜顺论文网www.teniu.cc2

处理多个异步事件的编程模型转化为多个线程来实现，使得每个线程处理同步事件的编程模型。其次，线程在共享资源时更加方便，比如文件的共享，内存的共享等等。另外，使用线程模型可以提高整个系统的吞吐率。最后，交互式的程序利用线程可以提高系统的响应速度。

3、无线数传电台技术

在本数据采集系统中需要进行短距离无线数据传输。可以采用建立专用无线数据传输系统或借用GSM、CDMA等公网信息平台两种方式来实现。相比较，用无线电台建立专用无线数据传输方式比其它方式具有投资少、开通快、维护简单、适应性强、扩展性好等优点。随着计算机应用技术和通信技术的飞速发展，采用无线数传电台的数据采集与控制系统在油田、水处理、电力、铁路、煤气、地震、气象、环保、GPS等行业开始普及应用。

4、CRC校验技术；

CRC检错方法的工作原理是：将要发送的数据比特序列当作一个多项式K（X）的系数，在发送端用收发双方预先约定的生成多项式G（x）去除，求得一个余数多项式R（x）。将余数多项式加到数据多项式之后发送到接收端。在接收端用同样的生成多项式去除接收到的数据多项式，如果除得尽，表明无差错；如果除不尽，表明有差错；余数将指明出错位所在的位置。CRC是一种线性分组码，具有较强的纠错能力并有许多特殊的代数性质，前k位为信息码元，后r位为校验码元，他除了具有线性分组码的封闭性之外，还具有循环性。其编码和绎码电路很容易用移位寄存器实现，因而在FEC（前向纠错系统）中得到广泛的应用。

5、防止电平触发方式下发生不必要的中断

系统在设计时，一般采集板的数据缓冲区满后，要通知系统板来取走数据，这种握手过程用中断来实现最为有效。在硬中断中，需要考虑的一个十分重要的问题是当中断源申请一次中断在CPU已响应此次中断请求后如何撤消中断请求。如果在CPU执行完此次中断服务程序并在返回原程序断点处之前尚未撤消中断请求，则会引起在CPU返回原程序后再次产生中断（由此类推，还可能引起更多中断），而再次产生的这些中断是不希望的，也是不必要的，因此必须防止其发生。当采用边沿触发方式时不会产生这样的问题，而采用电平触发方式时却很有可能发生这样的问题。

解决这个问题的方法是由CPU控制撤消请求。假定CUP的中断请求INTR采用高电平触发方式，触发器的R复位端和S置位端均为上跳沿起作用。当中断源申请中断时，由产生的上跳变使触发器的Q端输出高电平以向CPU申请中断，而CPU在进入中断服务程序后，利用输出指令通过输出接口使触发器R端产生上跳变，使Q端复位，从而撤消了向CPU的中断请求，保证“申请一次，中断一次”。此方式既避免了上通用性差的缺点，又避免上使CPU效率降低的弊端，因此是一种很好的方法。

二、系统设计

宜顺论文网www.teniu.cc3

1、系统的整体设计方案；

理论上，完整的数据采集系统包括：用于切换输入通道的多路复用器；为不同输入范围提供增益和偏移电压调节的信号调理电路；模拟数据转换器和电压基准，以及处理器、存储器，通讯接口等部分。

根据远程数据采集系统的实际要求，将系统分为三个部分：数据采集部分、存储和传输部分、远程控制站。高速的数据采集由FPGA来实现，存储和传输则由ARM9嵌入式系统板来实现，远程控制站为PC机。FPGA在数据缓冲区填满时向嵌入式系统板发中断信号来通知其取走数据。在ARM9嵌入式系统板使用DMA技术将数据写入磁盘，从而提高系统的吞吐率。在从FPGA获取采样数据的同时，系统周期性的通过RS232串口从罗磁盘设备和GPS设备获取方位信息和时间值，这些值和采样数据在一起按照一定的格式打包，然后写入数据文件。数据文件通过Internet网络传送到远程控制站，在条件不具备时，可以通过无线方式发送数据，提高了系统的适应性。

2、数据采集部分解决方案；

在高性能数据采集系统中，通常采用单片机或DSP作为CPU，控制ADC（模数转换器）、存储器和其外围电路和工作。但基于单片机和DSP设计的数据采集系统都有一定的不足。单片机的时钟频率较低，各种功能都要靠软件的运行来实现，软件运行时间在整个采样时间是占很大的比例，效率低，难以适应高速数据采集系统的要求；DSP的运算速度快，擅长处理密集的乘加运算，但很难完成外围的复杂硬件逻辑控制。

在高速数据采集方面，FPGA有单片机和DSP无法比拟的优势。FPGA时钟频率高，内部时沿小，全部控制逻辑由硬件完成，速度快，组成形式灵活，可以集成外围控制、译码和接口电路；最主要的是FPGA可以采用IP内核技术，通过继承、共享或购买所需的知识产权内核提高开发进度。利用EDA工具进行设计、综合和验证，加速了设计过程，降低了开发风险，缩短了开发周期，效率高而且更能适应市场。FPGA的IP端口多，且可以自由编程支配、定义其功能，再配以Verilog语言进行软件设计；FPGA的最大优点是可在线编程，基于FPGA设计的数据采集器可以方便地进行远程功能扩展，可以适应不同应用场合的需要。

3、存储与传输部分解决方案

存储和传输部分是一个典型的嵌入式系统。该系统以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

4、无线传输解决方案

ISM频段主要是开放给工业、科学、医学三个主要医学使用，该频段是依据美国联邦通讯委员会所定义出来，属于Free License，并没有所谓使用授权的限制，所以使用时不可申请许可证。工作于ISM频段的短距离射频通信技术主要有802.11标准，以及近几年来逐渐成熟的无线数传电台技术。

宜顺论文网www.teniu.cc4

IEEE802.11标准是IEEE（电气和电子工程师协会）制定的一个无线局域网标准，该标准定义了无线节点与网络中各种接入点间相互通信的接口和协议，IEEE802.11定义了三种不同的物理介质：红外线、跳频扩谱方式以及直扩方式。主要用于解决办公室局域网和校园网中的用户与用户终端之间的无线接入。IEEE802.11业务主要限于数据存取，传输速率最高只能达到2Mbps。由于IEEE802.11在速率上的不足，已不能满足数据相应的需求；因此，IEEE又相继推出了IEEE802.11b和IEEE802.11a两个新的标准。三者之间技术差别主要在媒介访问控制子层和物理层。

无线数传电台技术: 通过采用RF收发IC设计的无线数传电台技术近几年逐渐成熟。无线数传模块(电台)往往发射、接收、PILL合成、FSK调制以及高速率和低功耗等功能。其工作频率主要集中在433M-1OOOMHZ属于ISM频段。一般具有透明的数据传输: 提供透明的数据接F31能适应任何标准或非标准的用户协议。

三、系统实现

1、采集与存储部分

数据采集和存储系统由A/D采集板，系统板，单片机和PC上位机构成。A/D采集板是面向数据采集对象的，负责原始数据的采集。系统板是整个系统的核心，也是数据采集系统软件运行的硬件平台，负责将A/D采集板采集的数据写入磁盘，接收PC上位机的设置命令并设置A/D采集板以及设备的对时等都在此平台上实现。单片机用来提供工作模式的选择、显示系统工作状态，控制系统板的电源，以及处理无线传输命令。PC上位机是面向数据采集系统的管理员的，是系统与人的一个交互界面。管理员可以通过其来设置系统的参数。

整个数据采集系统由五大模块组成：系统0——远程控制软件，系统1——单片机，系统2——系统板，系统3——上位机，系统4——A/D采集板。在设置模式时，“系统3：上位机”通过RJ-45网络接口和“系统2：系统板”相连，完成参数预置、GPS授时、网络传输、时钟比较等功能。在运行模式时，“系统2：系统板”读取硬盘上的配置文件后开始工作。工作过程中，“系统0：远程控制软件”可以通过无线方式对“系统2：系统板”进行控制，包括获取少量采样数据、修改参数设置、开启/关闭系统板电源。

2、用户接口部分

单片机在系统中有三个作用：一是提供用户操作输入接口及系统状态指示灯等信息；二是当嵌入式CPU板在高速采集和存储时，可以异步的接收来自控制站的无线命令，并对命令进行分析和处理；三是对嵌入式CPU板进行电源控制，在不需要采样时可以将嵌入式CPU板的电源断开。

安全关机指示灯指示当前是否可以安全关机。系统工作时不亮，按下安全关机按钮后变红，关机准备好后变绿。系统1和系统2工作指示灯为绿色表示系统1或系统2正在工作。无线指示灯为绿色表示正在进行无线传输。硬盘指示灯为绿色表示硬盘正常上电工作。模式切换有效指示灯绿色表示当前可以进行模式切换，否则系统暂不会响应。设置模式指示灯在当系统2工作在设置模式时变绿。系统2工作在运行模 29 式时运行模式指示灯变绿。看门狗定时器溢出指示灯指示系统2的看门狗状

宜顺论文网www.teniu.cc5 态。系统产生故障无法恢复时故障指示灯变红。

3、数据传输部分

该部分由基于TCP/IP的网络传输部分和无线传输部分组成。这里主要关注后者。

整个数据采集系统里大量使用到了串口，有必要对串口通信的协议作专门的设计和说明。串口的通讯速度比较慢，一般传输当中均会有误码产生。传输的误码率与传输线路质量和采用的屏蔽措施有很大关系。串口传输当中误码是不可避免的，如何识别误码，并重传这些误码是解决此类问题的关键。如果出现一个错误就放弃整个文件，可能会造成永远传不成功，如果对错误不理，则会造成传输的文件与原文件内容不同，造成文件错误[42]。针对这种问题我们研究出一种将文件或命令分成长度可变的多个包，分包传送，如果某一包传输错误只重传出错的包的方法。通信涉及远程控制软件，单片机和系统板，我们将它们分别记为系统0，系统1，系统2。下面的讨论以此为准。

首先，通过串口传输的内容要有地址信息。从系统框图上可以看出，系统0与系统1通过串口通信；系统1与系统2也通过串口通信；系统0与系统2不能直接通过串口来通信，而只能由系统1来中转。这样，系统1在从串口收到数据后首先要弄清数据是否是发给自己的，如果是，则自己处理，否则就转发。于是，在发送数据时要添加发送源和发送目的信息，以便于处理。

其次，串口传输的数据单位大小不固定。根据工作流程的描述，串口传输内容包括命令，状态信息，数据文件，配置文件等，根据传输内容的不同，每次传输内容的长短不一。对于命令或状态，几个字节，比较短，一次就可传完；而文件传输过程中，数据文件可以达到几百兆，一般要分成若干个小数据包来分批传送。

另外，串口通信速度比较慢，一般传输过程中均会有误码产生。如何识别误码并重传是解决此问题的关键。例如在文件传输过程中，如果某个地方出错而重传整个文件，可能造成永远都传不成功。

最后，文件传输可能花费较长时间，在传输过程中，考虑到用户可能会中止传输过程，通信协议要考虑到这种需求。针对以上这些特点，设计出以“长度可变的包”为基本传输单位的串口通信协议。一个包由同步字段，控制字段和若干个信息字段组成。

4、测试分析

EP9312(ARM9)嵌入式系统板，连接有一块用于存储采集数据的小硬盘，对应于前面讨论的系统2；一块在设计之中的基于FPGA的采集板。主要包括以下工作：测试目的和范围、测试平台的搭建、测试过程、参数预置、数据采集、数据传输和数据回放。

总结

本文针对远程数据采集系统项目，对与之相关的一些关键技术进行了深入的研究和实践，提出了一整套满足项目的需求的高速数据采集系统。具体来说，主要进行了以下工作：介绍了远程数据采集系统中所用到的关键技术，包括现场可编程阵列技术、多线程技术、循环缓冲区技术、CRC校验技术、DMA技术等等。这些技术和理论论证了系统的可行性。

宜顺论文网www.teniu.cc6 同时对下面两部分进行了技术探讨：远程数据采集系统的设计与实现。系统设计以基于FPGA的逻辑控制模块作为数据采集部分、EP9312(ARM9)嵌入式系统板和单片机作为存储和传输部分、PC机作为远程控制站。系统采用无线数传电台技术实现无线数据传输。EP9312嵌入式系统板为整个系统的控制核心，在该板上使用Linux作为系统软件。对数据采集系统进行整体的测试。包括测试平台的搭建、各功能模块的测试（系统的参数设置、数据采集、数据传输、数据回放）。

致谢

首先，我要衷心感谢指导老师高锋老师！导师严谨和实事求是的治学态度、渊博的知识、可敬的学者风范和高昂的工作热情，深深地影响着我。在此，向导师所给予的所有热切关心和巨大帮助表示衷心感谢！

感谢浙江大学远程教育这个平台，在两年的求学生涯中，给我提供学习与交流的平台，给我创造了就业后续学历的机会！

感谢国网浙江省电力公司宁波供电公司营销部的电能表远程数据采集系统负责人，提供了专业的知识及相关资料！

感谢国网浙江省电力公司宁波供电公司宁波供电营业厅的班长，在工作的同时开展学习与探讨，给予很大的帮助！

最后，感谢我的家人和所有给予本人关心、支持和帮助的人们。

参考文献

(1)纪越峰.现代通信技术（M）.北京：北京邮电大学出版社，202_(2)肖忠祥.数据采集系统原理.西安:西北工业大学出版社,202_.1-2(3)沈兰荪.数据采集技术.合肥:中国科学技术大学出版社,1990.1(4)李江,常葆林.嵌入式操作系统设计中的若干问题.计算机工程,202_,26(6):80-90(5)罗海天,雷晓平.基于FPGA的嵌入式实时数据采集系统.计算机系统应用,202_,10:52-54(6)姚七栋,张春玉.CRC校验及其软件实现.现代电子技术,202_,13:67-69(7)李峰,张志杰.无线数传电台实现数据可靠传输技术的探讨.机械管理与开发,202_,1:107(8)米根锁.防止电平触发方式下发生不必要中断的方法.计算机工程与设计,202_,27(2):214-215(9)徐海军,叶卫东.FPGA在高性能数据采集系统中的应用.计算机技术与应用,202_,25(1):40-43(10)姚占东,游大海.一种基于串口通讯的大文件传输方法.微计算机信息,202_,20(1):99-100

宜顺论文网www.teniu.cc7