数据采集系统的要点解析

　　导读：随着计算机在各个领域的广泛应用，而数据采集是计算机与外部物理世界连接的桥梁，因此，它的重要性也是十分显着的。由于目前各种类型信号采集的难易程度差别很大，在实际采集时，噪声也可能带来一些麻烦。所以，今天本文就对数据采集系统的一些基本要点分享给大家，以供大家学习。

　　一、简要介绍

　　数据采集通常有两种解释：一种是从 数据源收集、识别和选取数据的过程。另一种是数字化、电子扫描系统的记录过程以及内容和属性的编码过程。

　　数据采集系统包括了：可视化的报表定义、审核关系的定义、报表的审批和发布、数据填报、 数据预处理、数据评审、综合查询统计等功能模块。通过信息采集网络化和数字化，扩大数据采集的覆盖范围，提高审核工作的全面性、及时性和准确性；终实现相关业务工作管理现代化、程序规范化、决策科学化，服务网络化。

　　我国目前中小容量机组（200MW及以下）在火电厂中占相当大的比例，这些机组的监控模式为模拟控制系统加以常规仪表为主的数据采集系统。这种监控模式存在着检修维护工作量大、没有可靠的历史记录等缺点。而且常规模拟仪表也进入老化淘汰期，设备可靠性明显降低，某些仪表的备品备件也得不到保障，因此中小型机组监控系统的技术改造工作已势在必行。

　　二、原理及特点

　　1.数据采集系统原理

　　数据采集系统的工作原理是：首先，模拟中频输入信号经过模拟前端电路调整后，实现滤波、单端转差分等。然后，信号输入ADC,加载采样时钟后，ADC 将模拟信号转换为数字信号，并通过PMC 接口传输到数字信号预处理模块。，预处理模块可将原始回波数据直接发送到嵌入式单板机，也可以将波形合成后的数据发送到单板机。数据传输方式采用USB 2.0接口，使用Slave FIFO方式传输数据。嵌入式单板机通过串口与预处理卡通信，控制工作模式的设置。

　　2.数据采集系统的主要特点

　　数据采集系统的主要特点归结起来有：

　　1）数据采集通用性较强。不仅可采集电气量，亦可采集非电气量。电气参数采集用交流离散采样，非电气参数采集采用继电器巡测， 信号处理由高隔离运算放大器AD202JY调理，线性度好，高。

　　2）整个系统采用分布式结构，软、硬件均采用了 模块化设计。数据采集部分采用自行开发的带光隔离的RS-485网，通信效率高，安全性好，结构简单。 后台系统可根据实际被 监控系统规模大小及要求，构成485网、Novell网及WindowsNT网等 分布式网络。由于软、硬件均为分布式、模块化结构，因而便于系统升级、维护，且根据需要组成不同的系统。

　　3）数据处理在WindowsNT平台上采用VisualC++语言编程，处理能力强、速度快、界面友好，可实现网络数据共享。

　　4）整个系统自行开发。对发电厂原有系统的改动很小，系统造价较低，比较适合中小型发电厂技术改造需要。

　　三、种类及构成

　　1.数据采集系统主要有两大类：

　　1）设备类，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程。 数据采集系统是结合基于计算机的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的 测量系统。比如条码机、扫描仪等都是数据采集工具（系统）。

　　2）网络类，用来批量采集网页，论坛等的内容，直接保存到数据库或发布到网络的一种信息化工具。可以根据用户设定的规则自动采集原网页，获取格式网页中需要的内容，也可以对数据进行处理。比如乐思（Knowlesys）数据采集系统等。

　　2.数据采集系统结构

　　

　　图中表示了数据采集的结构。在数据采集之前，程序将对采集板卡初始化，板卡上和内存中的 Buffer 是数据采集存储的中间环节。需要注意的两个问题是：是否使用 Buffer ?是否使用外触发启动、停止或同步一个操作。

　　四、数据采集中的注意事项

　　由于计算机系统的复杂性、财务软件的多样性、使用数据库的不同，在数据采集中可能遇到意想不到的问题，给审计工作带来一定的风险。因此，在采集电子数据过程中，需要注意的事项包括：

　　1.做好审前调查，避免匆忙上阵。在计算机审计方式下，审前调查也尤为重要，应提前对被审计单位的计算机系统、业务操作系统、数据库系统进行详细了解，从技术的角度考虑需要哪些数据，所需要的数据能否获取，以何种方式能够有效获取，也避免因考虑不周而多次、零星提出数据需求而延误电子数据的获取或引起被审计单位的抵触。

　　2.尽量要求由被审计单位进行数据采集。为规避审计风险和保护自身，审计人员一般不应直接在被审计单位的计算机系统上进行操作。如果条件允许，应在确定审计所需数据的具体内容后，提出书面的数据需求，交予被审计单位，要求被审计单位系统管理员自行采集电子数据，审计人员只需做好数据真实性、完整性验证工作即可。或先要求被审计单位计算机管理员进行全面的数据备份并在现场，再由审计人员进行数据采集。

　　3.选择好数据采集时间段。为了减轻被审计单位计算机信息系统的承载压力，不应在被审计单位业务繁忙时进行采集。比如用ODBC的方法采集地税数据时，会导致各客户端无法顺畅运行，业务基本处于瘫痪状态。因此，一般应根据采集数据量和采集方法，预测采集所需时间，选择在非工作时间段进行数据采集。

　　4.做好计算机系统和数据库备份工作。数据采集前，应使用被审计单位财务或业务软件的数据备份功能或其他方法将数据库进行备份。这样，在出现意外故障时，能够及时恢复被审计单位的计算机系统和数据库数据，避免数据丢失。

　　5.从客户端采集数据。如果是要采集基于服务器结构的大型数据库中的数据时，可采用ODBC方法采集电子数据，此种采集方法只需在客户端上进行操作或是在审计人员的笔记本电脑中安装相关数据库软件后，将其接入被审计单位内部局域网完成采集操作。如：地税数据的采集。

　　6.确保移动存储设备安全。在数据采集前，对将要使用的U盘、移动硬盘等移动存储设备进行杀毒，保证无病毒，以免移动存储设备中存在的病毒感染被审计单位的计算机。