數(shù)據(jù)分析在當(dāng)前社會(huì)中起著格外重要的作用,而數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)又是數(shù)據(jù)分析的數(shù)據(jù)來源,其提供數(shù)據(jù)的精密性和可靠性關(guān)系到后續(xù)工作是否能順利執(zhí)行�，F(xiàn)階段,市面上已經(jīng)存在大量的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),但是就泥石流數(shù)據(jù)采集而言,這些數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)從通信方式、數(shù)據(jù)安全性等方面來說已經(jīng)不能滿足需要。本文提出了一種基于3G網(wǎng)絡(luò)高精度、分布式的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),來滿足泥石流數(shù)據(jù)采集的需要。論文首先將泥石流數(shù)據(jù)采集對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的需求進(jìn)行了分析,并結(jié)合嵌入式技術(shù)、通信技術(shù)等提出了整體的設(shè)計(jì)方案。為了保證數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的精度,采用了一種小波消噪算法,運(yùn)用Matlab軟件對(duì)所提出的算法進(jìn)行了測(cè)試并最終將其應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中;為保證通信的便捷可靠,使用了 3G網(wǎng)絡(luò)作為通信方式;為了保證多終端分布采集,采用了同步誤差低于20us的GPS模塊獲取UTC時(shí)鐘用來作為同步時(shí)間;并選擇了 24位高精度ADC芯片ADS1256實(shí)現(xiàn)了高精度的原始數(shù)據(jù)采集。通過對(duì)方案進(jìn)行具體的實(shí)施,對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。采用了次聲波傳感器,作為輸入信號(hào),實(shí)現(xiàn)了在泥石流滑坡災(zāi)害多發(fā)區(qū)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集。該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)目前已經(jīng)安裝于重慶山區(qū),實(shí)現(xiàn)了在泥石流滑坡災(zāi)害... 

【文章來源】：山東科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１次聲波傳感器??Ｆｉｇ．２．１?Ｉｎｆｒａｓｏｎｉｃ?ｓｅｎｓｏｒｓ??，

蓄電池埋在地下，白天通過太陽能電池板供電并對(duì)鉛蓄電池充電，夜間或者陰??天的情況下通過電池供電，這種方案基本不需要頻繁的更換電池，使終端設(shè)備??能夠在野外工作時(shí)間更長。圖２．２為無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的無線數(shù)據(jù)采集終端??安裝現(xiàn)場(chǎng)。??圖２．２無線數(shù)據(jù)釆集終端安裝現(xiàn)場(chǎng)??Ｆｉｇ．２．２?Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ?ｓｉｔｅ?ｏｆ?ｗｉｒｅｌｅｓｓ?ｄａｔａ?ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ?ｔｅｒｍｉｎａｌ??２．２系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)??無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)的功能是將現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)傳輸給遠(yuǎn)程操作設(shè)備??的工作人員。在本次設(shè)計(jì)中采用了次聲波傳感器進(jìn)行信號(hào)采集，將地下的震動(dòng)??信號(hào)通過空心鋼管傳輸?shù)酱温暡▊鞲衅髦�，該傳感器將振�?dòng)信號(hào)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，??無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在本設(shè)計(jì)中將次聲波傳感器的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通??過ＧＰＳ進(jìn)行定位和時(shí)間同步，使多個(gè)數(shù)據(jù)采集終端的數(shù)據(jù)擁有了統(tǒng)一的時(shí)間??標(biāo)準(zhǔn)，最終將多個(gè)采集終端的數(shù)據(jù)發(fā)回服務(wù)器提供給工作人員，從而進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)??的環(huán)境分析研究和泥石流、滑坡等災(zāi)害的預(yù)測(cè)［１６１。??７??

?１?Ｉ?ｊ??圖２．３無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．２．３?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｗｉｒｅｌｅｓｓ?ｄａｔａ?ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ??圖２．３為無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，由圖可知無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)整體可??分為三大部分：無線數(shù)據(jù)采集終端、服務(wù)器數(shù)據(jù)通信、ＰＣ上位機(jī)。??無線數(shù)據(jù)采集終端？．采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)、ＧＰＳ定位以及３Ｇ數(shù)據(jù)通信；??服務(wù)器數(shù)據(jù)通信：接受采集終端數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、以及ＰＣ上位機(jī)通信；??ＰＣ上位機(jī)：控制數(shù)據(jù)采集終端、本地?cái)?shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)算法處理。??２．２．１無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)??無線數(shù)據(jù)采集終端是無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)提供的源頭，該終端提供數(shù)??據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性關(guān)系到系統(tǒng)最終的使用效果，其需要滿足數(shù)據(jù)采集的精度、??實(shí)時(shí)性和環(huán)境要求，能將傳感器的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為２０位精度以上的數(shù)字信號(hào)，??且多采集終端同時(shí)使用時(shí)時(shí)間同步誤差低。為滿足精度、實(shí)時(shí)性以及運(yùn)算量的??要求，將數(shù)據(jù)處理從終端中獨(dú)立出來，使用ＰＣ上位機(jī)進(jìn)行后期的數(shù)據(jù)處理，??數(shù)據(jù)采集終端只提供原始的采集數(shù)據(jù)，采集終端結(jié)構(gòu)框圖如圖２．４所示：??３２Ｇ?ＳＤ卡存儲(chǔ)??電路???????信號(hào)調(diào)?Ｎ????理電路?＾?—?．?Ｚ．—３Ｇ／４Ｇ通訊模塊?＾?）?ｊ?？?????３２位???ｄｍ?＾ｈ）??信號(hào)調(diào)——Ｎ?Ａ／Ｄ?＾?微處理器????理電路?；／轉(zhuǎn)換＾一－？????ＳＴＭ３２Ｆ１０３ＶＥＴ６?／?ｋ?ａ?ｋ??信號(hào)調(diào)一Ｎ?丨


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