數據采集論文范文

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第1篇

GPRS移動數據傳輸網絡的主要作用就是對無線數據進行傳輸。在監控對象安裝的數據采集點會對數據進行采集，然后經過GSM網絡的空中接口模塊，同時對數據進行解碼處理，然后將其轉換為可以在公網傳輸的格式，最后通過GPRS移動數據傳輸網絡將數據傳輸至監控中心的服務器。在整個系統中，各個監控點的數據采集模塊通過GPRS移動數據傳輸網絡與監控中心相連，數據采集點同意使用STK卡，與此同時，監控中心會對各點進行登記，并在服務器中保存相關資料。各個監控點的數據采集模塊中裝有數據采集軟件，該軟件24h在線，對電網中的信息數據進行24h不間斷的采集工作。關于信息的傳輸，使用的是JW0D2系列的GPRS無限透明數據傳輸終端。該終端基于移動網絡，抗干擾能力較強，同時性能較高。此外，該傳輸終端還提供標準的RS232接口，以便實現與計算機的連接。在傳輸過程中，速率可以達到172kbps，能滿足監控中心與各個監控點的數據采集與處理工作。由于電網數據傳輸的特殊性較強，因此本系統使用了安全保障，以保證系統運行的穩定性和可靠性。在網絡安全方面，經過對信源加密、信道加密、登錄防護、接入防護、訪問防護等，能有效增強網絡安全，加強安全防護。在硬件方面，使用VPN將公網接入到GPRS網中，成本低廉，不用租用專線。此外，使用VPN還可以增強安全性，客戶端在鏈接應用服務器之前，要經過服務器的認證，而且整個數據傳輸過程均會加密，如此一來，安全性就得到了保障。另外，系統還對用戶的SIM卡手機繼續鑒別授權，在網絡側對SIM卡號和APN進行綁定處理，只有擁有權限的相關用戶才能對專用APN進行訪問，沒經過授權的SIM卡將無法對APN網絡進行訪問。

2特點與優勢

傳輸模塊的特點主要有：①傳輸模塊采用了工業級的GPRS模塊，該模塊性能較為穩定，而且其工作溫度范圍較大。另外，用了嵌入式的CPU作為處理器，功耗低、性能高，還能高速處理協議和大量的數據。②由于該模塊的工作方式為multi-tasking，因此實時性較好。③其AT指令的預設簡單方便。該模塊的通信距離較遠，而且具有覆蓋面積廣的特點，能使終端實時在線，能將無線電無法到達的區域采用GPRS通信的方式進行傳輸，真正實現了高效傳輸。此外，該系統還有組網靈活、擴展容易、維護簡單、性價比高的特點。

與短消息服務相比，GPRS服務的實施性很強，而且系統不會出現延時的情況，可以對所有數據進行采集。此外，由于GPRS具有雙向功能，還可以對采集設備進行反向控制，因此進一步提高了系統的便捷性。本系統的擴展性良好，是大面積覆蓋的GPRS網絡，所以該系統不存在盲區，而且由于該系統的輸出容量較大，數據采集點較多，監控中心要與每一個監控點相連，因此需要系統能滿足傳輸需求。該系統的傳輸容量較大，能滿足突發性數據的傳輸要求，因此該系統的優點明顯。

3結束語

第2篇

對管內車站客票發售的運行數據進行采集統計分析的首要的條件就是要能聯到地區客票中心的數據庫，能從地區客票中心的數據庫里取到相應的數據，PowerBuilder存取數據庫的方式有如下兩種：a、通過使用標準的數據接口ODBC(開放數據庫連接)；b、通過使用一個由Sybase公司提供的專用的直接與數據庫相連的接口。本文選擇a方式,但連接地區中心的數據庫同時也給全地區的數據安全帶來了極大的風險，因為地區中心數據庫存放著整個地區中心的席位庫、售票存根、計劃調度命令，以及各種用于客運統計、財務統計和營銷分析的所有數據，PowerBuilder作為前端數據庫開發工具，提供了當前流行的大型數據庫的連接接口同時，還提供一個直觀的圖形界面和可擴展的面向對象的編程語言PowerScript，用戶通過PowerBuilder很松的就可以修改數據庫的內容，這無疑會給整個地區客票中心的數據安全帶來嚴重的隱患，是絕對不允許的，所以在取得杭州電算站的同意下，另外開辟一臺服務器作為金華車務段的數據庫服務器，這樣就隔離了對地區中心數據庫的破壞，編寫工作流腳本每天按時自動從杭州地區客票中心的數據庫服務器上將車務段每天的售票存根和基礎數據導出，再導入到地區中心車務段的數據庫服務器，保持車務段數據庫服務器和地區中心的數據庫同步，通過鐵路專用網，在車務段就可以利用一臺PC機利用PowerBuilder通過ODBC接口輕松的連接到地區客票中心的車務段數據庫服務器，這樣就既不影響杭州地區客票中心數據庫的數據安全，車務段還可以利用這些數據進行二次開發。通過PowerBuilder與地區客票中心的車務段數據庫服務器連接的方法如圖1所示。

2系統設計

2.1設計原則客票數據采集和分析系統是在實現業務需求的前提下，確保軟件開發滿足高質量軟件系統的要求，因此，應該遵循以下設計原則。

2.1.1直觀、使用方便用戶界面友好、使用簡單、操作方便、數據正確完整、分析功能強大。

2.1.2安全可靠考慮到了運輸生產數據的敏感性，在代碼編制過程中把信息安全放在了第一位，系統中對各個用戶權限進行嚴格分級，并對所涉及的數據庫的連接進行加密。確?？推毕到y核心數據不泄密，確保客票系統運行效率不降低，確保客票系統基礎數據不被盜取。

2.1.3可維護性本系統通過ODBC連接到地區中心數據庫，并采用Datawindow技術來處理多報表。

2.1.4可擴展性確保客票系統在數據量增長、用戶增長以及業務增長時具有良好的可擴展性。

2.2系統構成

2.2.1硬件環境①服務器端：IBMSERVERX3850服務器一臺，位于杭州地區客票中心機房，用于存放售票存根和基礎數據。②客戶端：可聯入網絡的個人電腦一臺、打印機一臺。

2.2.2軟件環境①服務器端：操作系統采用Unix，數據庫服務器采用Syabsel2.3.5數據庫。②客戶端：操作系統為WINDOWSXP、WIN7，瀏覽器為IE6.0及以上。

2.3關鍵技術與實現方法

2.3.1PowerBuilder連接到地區中心的車務段數據庫服務器存放在地區中心的車務段數據庫服務器是復制地區客票中心數據庫服務器的基礎數據庫和運行數據庫，用的都是Sybase數據庫管理系統，在車務段可以利用一臺安裝有PowerBuilder并連入客票網的PC機通過正確配置PowerBuilder的DBprofile，可以連接位于地區客票中心的車務段服務器的Sybase數據庫，最后的配置文件內容為。

2.3.2利用數據管道實現數據庫之間的同步PB提供強大的數據管道技術，數據管道技術是實現兩個數據庫之間、數據庫內部數據傳輸的一種常用方法，數據管道技術的調用主要有以下5個步驟：①創建應用程序所需對象；②執行數據管道初始化操作；③啟動數據管道；④處理程式運行中移動數據的錯誤行；⑤執行數據移動完畢后的收尾操作。數據庫管道可以在PowerBuilder提供的pipeline畫板中創建并定義，需創建一個繼承PB管道系統對象的用戶對象，再通過這個對象來管理管道操作，編輯支撐對象的PipeMeter事件腳本，實現語句為：St_read.text=string（RowsRead）St_write.text=String(RowsWritten)St_wrong.text=String(RowsInError)保存用戶對象，創建支撐用戶對象命名為u_pipe，通過定義的u_pipe，可以實現地區客票中數據庫中的數據通過穩定的數據管道安全、快速的傳送到客票數據采集和分析系統的數據庫中。

2.3.3利用DataWindow技術實現嵌套數據報表DataWindow技術是PowerBuilder最具特色最關鍵的一項技術，其FreeForm風格基本可以代替PB中所給的其他錄入控件，達到以假亂真的地步。在數據窗口上顯示數據步驟:①利用數據窗口繪圖器繪制一個數據窗口對象(DataWindowObject)。②利用窗口繪圖器繪制一個窗口對象(WindowObject)，并且在窗口上放置一個數據窗口控件(DataWindowControl)。③指定數據窗口對象(DataWindowObject)給窗口上的數據窗口控件(DataWindowControl)。④將所要連接數據庫的信息指定給交易對象(TransactionObject)。⑤利用Connect指令連接數據庫和交易對象。⑥利用SetTransObject()函數連接數據窗口和交易對象。⑦利用Retrieve()從數據庫讀取數據PB數據窗口還具有嵌套報表的功能。所謂嵌套報表就是以一個報表為主體框架，根據需要在其中附加一個或多個報表，形成一個整體報表。其中主體框架的報表為主報表，附加的報表為輔報表。嵌套報表的功能體現在客票數據采集和分析系統中就是用戶可以根據不同的篩選條件，可以任意組合，根據用戶的不同要求展現不同的報表。

3功能模塊分析

客票數據采集和分析系統主要有3大模塊，分別是：數據采集模塊、數據轉換挖掘及定制模塊、用戶服務處理模塊。下面就這3大模塊分別進行分析說明。

3.1數據采集模塊數據采集模塊主要功能就是按用戶不同的要求從地區客票中心的車務段數據庫服務器中采集自己需要的數據并保存在本地數據庫中，以供各種分析和統計，比如異地票的統計，按照路局要求異地票手續費收費標準：除動車組列車的返程票、聯程票、低于30元的異地票、學生票以及管內動車組列車異地票免收5元手續費外，其余異地票均收5元異地手續費，用Select語句對數據庫中sale_record表中的存根進行篩選，然后用Insert將采集到的數據存入到cen-ter庫中的study_ydtj表中作為統計分析最基礎的數據，當然這部分的工作都是通過運行PowerBuilder腳本在后成的。由于該模塊具有數據傳輸量大、不可干擾性、準確性要求高和無人工干預等特點，因此，把這個模塊設計為運行于數據庫服務器中的一個后臺進程，該進程通過中間件把客票數據采集和分析系統的數據庫連接到地區中心Sybase數據庫，然后利用數據管道技術定時批量的傳輸數據到客票數據采集和分析系統數據庫中。為了防止數據傳輸過程中出現差錯，該模塊另一個功能是實時檢查數據連接狀態和數據管道的完整性，一旦發現錯誤，立即自動重啟數據連接，并重建數據管道，有效的防止數據傳輸過程中差錯的發生。

3.2數據轉換、挖掘及定制模塊數據轉換、挖掘及定制模塊主要功能是對傳輸到客票數據采集和分析系統數據庫中的運輸數據進行轉換、挖掘及定制等操作，分別進行說明：①數據轉換：將從地區客票中心的車務段數據庫服務器的數據庫獲取的數據按照不同業務要求，轉換成多種數據格式，滿足不同的業務要求，并對錯誤、不一致的數據進行清洗和加工。②數據挖掘：通過對每個數據的定性和定量分析，從大量數據中尋找其規律的技術叫做數據挖掘技術?？推辈杉头治鱿到y存在著海量的歷史數據，數據挖掘技術不僅能對歷史數據進行查詢和遍歷，并且能夠找出歷史數據之間的潛在聯系，分析客流，指明營銷方向，幫助制定營銷策略，給鐵路決策層在運輸生產決策中提供必要的建議。③數據定制：可以按照特定用戶的特殊要求，把數據庫中的相關數據進行抽取、分類和匯總，并存入特定數據表中，根據需要以Excel電子表格的形式提供給用戶。

3.3用戶服務處理模塊用戶服務處理模塊主要用于資料分發，客票數據采集和分析系統給不同需求的用戶提供齊全的客票信息和數據分類對比電子表格，用戶服務處理模塊將這些信息定時分發給需要的人，比如：站長、客運值班員等。

4結束語

第3篇

硬件系統為:監控層、數據采集層、現場層〔2〕。

1．1監控層監控層采用總線形網絡結構，在總線上掛接的設備主要有:數據采集I/O服務器、IH數據庫服務器、關系型數據庫服務器、APP服務器、Web服務器、調度操作站、工程師站等。1)數據采集I/O服務器，分為電力、動力、水三個系統，采用冗余配置，服務器安裝IFIX5．1組態軟件，在IFIX5．1的SCU中配置IGS、PFC、IEC驅動同數據采集站通訊，具體通訊方式如下，采集西門子PLC系統數據的，則以工業太網為橋梁，IFIX通過IGS驅動與其實現實時通訊;采用RTU采集系統數據的，IFIX通過PFC驅動與其實現實時通訊;采集申瑞765G綜保管理機系統數據的，IFIX通過IEC驅動與其實現實時通訊。2)GPRS服務器，能控無線遠傳站通過柜內S7－200、SINAUTMD720－3GPRS調制解調器、天線和GPRS通信管理軟件SINAUTMICROSC構成GPRS網絡，最后通過OPC驅動與能控中心GPRS服務器實現通訊連接。3)IH數據庫服務器，IH數據庫服務器上安裝GE公司的ProficyiHistorian實時數據庫軟件，IH通過配置Collector采集器軟件從數據采集I/O服務器抓取數據，采集的數據周期以秒、分為單位刷新。4)關系型數據庫服務器，安裝有DB2和Oracle兩種關系型數據庫軟件，完成數據的長期歸檔以及數據的壓縮和數據的備份。5)APP服務器和Web服務器，APP服務器運行基礎能源管理模塊，Web服務器用于Web。6)調度操作站，通過調度操作站能控調度可以對能控系統的相關數據及設備的運行狀態進行監控，而且能夠通過B/S(客戶端/服務器)的方式訪問APP服務器的基礎能源管理模塊，使用自己權限所分配的功能。

1．2數據采集層數據采集層有124個數據采集站，包括西門子S7－300PLC82套、通訊柜41套，力控RTU(Remo-teTermialUite，遠程終端單元)46套，覆蓋工源廠區、東風廠區、南芬露天礦及歪礦，地域分散。同監控系統的通訊方式有有線方式和無線方式。其中有興安解凍庫、四水源等十個站點敷設電纜困難且條件惡劣，增加了建設和維護的成本，因此采用GPRS無線通信方式;有線方式采用環網加星形的網絡結構，整個環網有7個主站，從EMS01到EMS07分別是能源中心、焦化儀表室、朱莊柜、六高爐主控室、4#轉爐機房、維檢中心、冷軋機房，環網將7個主站點連接起來，再由主站點以星形的結構向外輻射用于連接所有的數據采集站。

1．3現場層1)本鋼現場層的設備現狀現場一次儀表有電磁流量計、超聲波流量計、差壓流量計、渦街流量計，提供4～20mA標準信號，PLC和DCS系統有西門子S7、施耐德、AB、ABB、浙大中控JP－300XP、Honeywellpks系統HoneywellHC900等系統，電力綜保系統有北京四方、上海申瑞、清華紫光等廠家，電度表有湖南威勝和黑龍江龍電兩種型號。信號類型分為計量點和工藝點，計量點只對數據進行采集;工藝點包括數據的采集和設備的控制。2)采集方案的確定針對現場設備的實際情況確定了如下的數據采集方案:(1)RTU采集方式，此種方式只對數據進行采集。對于支持RS485協議的超聲波流量計，例如本溪新宇超聲波流量計，將該表通過串口通訊線接入到RTU的串口，通道協議選擇ModbusMaster，端口選擇Serial。采集原有西門子PLC系統數據的，將系統通過以太網方式接入RTU的網口，RTU配置軟件中通道協議選取西門子PLC，通訊口:TCPClient，IP地址為所通訊的PLC地址，端口號為102。原有系統為DCS，例如十一加的HoneywellHC900，將系統通過以太網方式接入RTU的網口，通道協議為ModbusTCP，通訊口:TCPClient，IP地址為所通訊的DCS地址，端口號為502。浙大中控的JP－300XP系統，如發電廠32號機和氧氣廠4#制氧機。將系統通過以太網方式接入RTU的網口，是通過OPC協議進行數據采集，在原有系統中安裝OPCTunnellerServer，然后在另外一臺計算機上使用OPCTunneller驅動進行采集，在RTU中通道協議中選擇OpcTunnellerMaster。與電力綜保通訊，將系統通過以太網方式接入RTU的網口，通道協議選擇IEC104，需要說明的是采用此種通信方式的只有清華紫光和北京四方，不包括上海申瑞，申瑞通過綜保管理機765G直接同電力服務器通信。智能電表的數據采集，威勝龍電兩種電表都有網口，同威勝的電能采集器通訊，采集器通過以太網方式接入RTU的網口，通道協議選擇威勝WFET2000s，IP地址為電能采集器端設置的IP，端口號為9001。(2)I/O采集方式，數據的采集和設備的控制。計量點，新增的或原有的需接入能管中心的點通過儀表提供4～20mA標準信號接入到PLC柜或I/O柜的AI輸入模板。工藝點，例如燃氣廠五加、六加、九加等煤氣加壓站既有采集數據的要求，還有對現場閥門進行控制要求的，系統則通過在原有西門子S7－300或400系統中加裝CP模板的方式進行數據的采集和設備的控制。新增加的CP模塊規劃的IP地址同原有系統的IP地址不在同一個網段，為兩個獨立的網段，可以實現數據采集控制功能和對病毒隔離功能。

2系統功能

本鋼能管中心數據采集監控系統從試運行以來，實現了以下功能:1)數據采集設備控制對電力系統的電量、電流、電壓、功率、功率因數等，燃氣系統、熱電系統、氧氮氬系統的流量、壓力、溫度、柜位等，水系統的流量、壓力、水位等進行采集，對電力系統的開關、燃氣系統的加壓機、水系統的泵等重要能源設備進行遠方操作控制和實時調整。2)報警功能監控中心匯聚大量的數據，系統根據故障程度和重要性，設置了重故障、輕故障和事件三種報警類型，提示調度員進行相應的操作。3)操作記錄對重要設備的操作進行記錄，當故障發生后可以為事故的原因分析提供依據。4)數據處理包括流量累計、計算煤氣熱值、多個數據之和或差等，例如混合煤氣的和。5)數據歸檔對于短時歸檔數據，提供過程曲線顯示;長時歸檔數據，可按信號內容、起/訖時間、時間粒度(分鐘/小時/天/月)、數值類型(Min/Max/Ave/Sum)進行歷史數據查詢，并可進行曲線顯示。6)Web用戶可通過IE瀏覽器來訪問Web服務器，獲取現場設備的狀態和運行參數，在Web畫面上不能進行參數設定等操作。內容包括各系統的工藝畫面，重要的報警畫面。

3結論