本發(fā)明屬于計算機(jī)數(shù)據(jù)采集技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)據(jù)采集與多功能分析系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著電子技術(shù)的不斷進(jìn)步與計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，儀器技術(shù)也發(fā)生著巨大的改變，在此背景下，虛擬儀器技術(shù)應(yīng)運而生。憑借計算機(jī)強(qiáng)大的計算和處理能力，虛擬儀器在儀器儀表技術(shù)的基礎(chǔ)上完成了對傳統(tǒng)儀器技術(shù)的擴(kuò)展。目前，美國ni公司的labview是這一領(lǐng)域中使用較為廣泛的計算機(jī)開發(fā)平臺，它已成為未來虛擬儀器技術(shù)發(fā)展的一個重要工具。

公告號為cn205981610u，公告日為2017年2月22日的中國實用新型專利公開了基于labview的沖擊振動分析監(jiān)測系統(tǒng)，由依次連接的振動加速度傳感器、信號調(diào)理器、數(shù)據(jù)采集卡及計算機(jī)構(gòu)成，振動加速度傳感器垂直設(shè)置于振動信號發(fā)生試驗臺基座上，計算機(jī)內(nèi)嵌入有l(wèi)abview信號監(jiān)測系統(tǒng)。該實用新型基于labview的沖擊振動分析監(jiān)測系統(tǒng)，解決了沖擊信號的捕獲問題，該監(jiān)測系統(tǒng)具有較好的通用性，能根據(jù)需求對軟件程序進(jìn)行修改，適用于各種不同的工作場合。但是，該發(fā)明無法提供數(shù)據(jù)的快速傳輸，以及無法保證數(shù)據(jù)處理的全面性，導(dǎo)致工作效率降低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種數(shù)據(jù)采集與多功能分析系統(tǒng)，操作方便、使用靈活、提高數(shù)據(jù)傳輸效率和數(shù)據(jù)處理能力，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的全面性。

本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：一種數(shù)據(jù)采集與多功能分析系統(tǒng)，包括上位機(jī)、主控模塊、采集模塊、調(diào)理模塊、通訊模塊和存儲模塊，所述主控模塊通過信號分別連接于采集模塊和存儲模塊，所述主控模塊通過通訊模塊連接上位機(jī)，所述采集模塊和主控模塊之間信號連接于調(diào)理模塊；

所述上位機(jī)，其用于對系統(tǒng)的交互控制和對采集數(shù)據(jù)的讀取、顯示、存儲以及進(jìn)行多種文件格式的轉(zhuǎn)換；

所述主控模塊，其用于與上位機(jī)之間的交互，及對采集模塊、存儲模塊和通訊模塊的控制；

所述采集模塊，其用于對多個通道針對不同物理量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；

所述通訊模塊，其用于上位機(jī)與主控模塊，采集模塊與存儲模塊，存儲模塊與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸；

所述調(diào)理模塊，其用于接收來自采集模塊的數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳輸至主控模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；

所述存儲模塊，其用于系統(tǒng)進(jìn)行大數(shù)據(jù)量的采集、存儲和擦除。

優(yōu)選地，所述通訊模塊包括lvds通訊模塊、以太網(wǎng)通訊模塊和無線通訊模塊；

所述lvds通訊模塊，其用于將采集模塊的數(shù)據(jù)傳輸至存儲模塊，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行保存；

所述以太網(wǎng)通訊模塊，其用于將存儲模塊和上位機(jī)數(shù)據(jù)的高速傳輸，以及主控模塊與上位機(jī)指令的傳輸；

所述無線通訊模塊，其用于主控模塊和上位機(jī)指令的遠(yuǎn)距離傳輸。

優(yōu)選地，所述采集模塊采集的數(shù)據(jù)包括電壓、溫度、應(yīng)變的數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述采集模塊包括分類模塊，其用于根據(jù)采集模塊各通道所測信號的不同通過分類模塊選擇對應(yīng)的調(diào)理模塊。

優(yōu)選地，所述采集模塊包括預(yù)覽模塊，其用于將采集的數(shù)據(jù)不進(jìn)行存儲直接通過以太網(wǎng)通訊模塊傳輸?shù)缴衔粰C(jī)進(jìn)行實時預(yù)覽。

優(yōu)選地，所述上位機(jī)包括信號分析模塊，所述信號分析模塊包括數(shù)據(jù)回放模塊和多功能數(shù)據(jù)處理模塊；

所述回放模塊，其用于對存儲于存儲模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行回放分析，并對回放的數(shù)據(jù)進(jìn)行剪切存儲；

所述多功能數(shù)據(jù)處理模塊，其用于對數(shù)據(jù)利用多種分析方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析處理。

優(yōu)選地，所述多功能數(shù)據(jù)處理模塊包括數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、經(jīng)典譜分析模塊，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊信號連接于經(jīng)典譜分析模塊；

所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，其用于接收采集模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取特征參數(shù)；

所述經(jīng)典譜分析模塊，其用于接收數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析、相關(guān)分析、概率密度分析、幅值相位譜分析的處理。

優(yōu)選地，所述多功能數(shù)據(jù)處理模塊還包括現(xiàn)代譜分析模塊，所述現(xiàn)代譜分析模塊信號連接于經(jīng)典譜分析模塊，其用于接收來自經(jīng)典譜分析模塊處理后的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行小波分析、階次分析、模態(tài)分析和聯(lián)合時頻分析。

本發(fā)明的有益效果：操作方便、使用靈活、提高數(shù)據(jù)傳輸效率和數(shù)據(jù)處理能力，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的全面性，具體如下：

（1）、以控制模塊為核心，采集模塊通過采集電壓、溫度、應(yīng)力等多個參數(shù)，通過以太網(wǎng)和無線兩種通訊方式實現(xiàn)了對電壓、溫度、應(yīng)變數(shù)據(jù)的傳輸，以及對模塊的遠(yuǎn)程控制，并且還能進(jìn)行數(shù)據(jù)的預(yù)覽；此外在調(diào)理模塊可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行多層面的分析，從而為用戶提供了測試設(shè)備更全面的狀態(tài)信息；

（2）、設(shè)計通訊模塊，用于數(shù)據(jù)的高速傳輸，保證傳輸?shù)姆€(wěn)定性；

（3）、設(shè)計分類模塊，用于適應(yīng)采集模塊對不同數(shù)據(jù)采集是的適應(yīng)性；

（4）、設(shè)計預(yù)覽模塊，用于對數(shù)據(jù)的狀態(tài)進(jìn)行實時觀測；

（5）、設(shè)計多功能分析模塊，用于保證信息的真實性，為后續(xù)信息的處理提供保障，提高數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性；

（6）、設(shè)計現(xiàn)代譜分析模塊，用于提高數(shù)據(jù)處理能力，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的全面性。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“設(shè)有”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

一種數(shù)據(jù)采集與多功能分析系統(tǒng)，包括上位機(jī)、主控模塊、采集模塊、調(diào)理模塊、通訊模塊和存儲模塊，所述主控模塊通過信號分別連接于采集模塊和存儲模塊，所述主控模塊通過通訊模塊連接上位機(jī)，所述采集模塊和主控模塊之間信號連接于調(diào)理模塊；

所述上位機(jī)，其用于對系統(tǒng)的交互控制和對采集數(shù)據(jù)的讀取、顯示、存儲以及進(jìn)行多種文件格式的轉(zhuǎn)換；

所述主控模塊，其用于與上位機(jī)之間的交互，及對采集模塊、存儲模塊和通訊模塊的控制；

所述采集模塊，其用于對多個通道針對不同物理量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；

所述通訊模塊，其用于上位機(jī)與主控模塊，采集模塊與存儲模塊，存儲模塊與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸；

所述調(diào)理模塊，其用于接收來自采集模塊的數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳輸至主控模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；

所述存儲模塊，其用于系統(tǒng)進(jìn)行大數(shù)據(jù)量的采集、存儲和擦除。

本實施例中的一種數(shù)據(jù)采集與多功能分析系統(tǒng)，以控制模塊為核心，采集模塊通過采集電壓、溫度、應(yīng)力等多個參數(shù)，通過以太網(wǎng)和無線兩種通訊方式實現(xiàn)了對電壓、溫度、應(yīng)變數(shù)據(jù)的傳輸，以及對模塊的遠(yuǎn)程控制，并且還能進(jìn)行數(shù)據(jù)的預(yù)覽；此外在調(diào)理模塊可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行多層面的分析，從而為用戶提供了測試設(shè)備更全面的狀態(tài)信息。

進(jìn)一步地說，通訊模塊包括lvds通訊模塊、以太網(wǎng)通訊模塊和無線通訊模塊；

所述lvds通訊模塊，其用于將采集模塊的數(shù)據(jù)傳輸至存儲模塊，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行保存；

所述以太網(wǎng)通訊模塊，其用于將存儲模塊和上位機(jī)數(shù)據(jù)的高速傳輸，以及主控模塊與上位機(jī)指令的傳輸；

所述無線通訊模塊，其用于主控模塊和上位機(jī)指令的遠(yuǎn)距離傳輸。

采用這樣的結(jié)構(gòu)，用于數(shù)據(jù)的高速傳輸，保證傳輸?shù)姆€(wěn)定性。由于設(shè)計了lvds通訊模塊、以太網(wǎng)通訊模塊和無線通訊模塊三種通訊模塊，可以有效實現(xiàn)將存儲模塊與上位機(jī)，主控模塊與上位機(jī)的傳輸進(jìn)行有效處理。

進(jìn)一步地說，采集模塊采集的數(shù)據(jù)包括電壓、溫度、應(yīng)變的數(shù)據(jù)。

采用這樣的結(jié)構(gòu)，用于提高采集系統(tǒng)的采集效率。

進(jìn)一步地說，采集模塊包括分類模塊，其用于根據(jù)采集模塊各通道所測信號的不同通過分類模塊選擇對應(yīng)的調(diào)理模塊。

采用這樣的結(jié)構(gòu)，用于適應(yīng)采集模塊對不同數(shù)據(jù)采集是的適應(yīng)性。由于采集的信號包括電壓、溫度、應(yīng)變的數(shù)據(jù)，在采集模塊根據(jù)所測數(shù)據(jù)的不同的基礎(chǔ)下，對應(yīng)選擇調(diào)理模塊，提高數(shù)據(jù)處理的效率。

進(jìn)一步地說，采集模塊包括預(yù)覽模塊，其用于將采集的數(shù)據(jù)不進(jìn)行存儲直接通過以太網(wǎng)通訊模塊傳輸?shù)缴衔粰C(jī)進(jìn)行實時預(yù)覽。

采用這樣的結(jié)構(gòu)，用于對數(shù)據(jù)的狀態(tài)進(jìn)行實時觀測。由于在實際測試中經(jīng)常會想先觀測下被測目標(biāo)的測試狀態(tài)，或是想先檢測下采集通路是否工作正常，而且采集的數(shù)據(jù)不需要進(jìn)行保存，因此設(shè)計了預(yù)覽模塊。

進(jìn)一步地說，上位機(jī)包括信號分析模塊，所述信號分析模塊包括數(shù)據(jù)回放模塊和多功能數(shù)據(jù)處理模塊；

所述回放模塊，其用于對存儲于存儲模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行回放分析，并對回放的數(shù)據(jù)進(jìn)行剪切存儲；

所述多功能數(shù)據(jù)處理模塊，其用于對數(shù)據(jù)利用多種分析方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析處理。

采用這樣的結(jié)構(gòu)，用于準(zhǔn)確讀取和處理數(shù)據(jù)信息。

進(jìn)一步地說，多功能數(shù)據(jù)處理模塊包括數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、經(jīng)典譜分析模塊，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊信號連接于經(jīng)典譜分析模塊；

所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，其用于接收采集模塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取特征參數(shù)；

所述經(jīng)典譜分析模塊，其用于接收數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析、相關(guān)分析、概率密度分析、幅值相位譜分析的處理。

采用這樣的結(jié)構(gòu)，用于保證信息的真實性，為后續(xù)信息的處理提供保障，提高數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性。由于數(shù)據(jù)采集類型的不同，導(dǎo)致數(shù)據(jù)信號有不同的特點，先針對性的對數(shù)據(jù)進(jìn)行常用方法的處理，有利于后續(xù)的數(shù)據(jù)處理。

進(jìn)一步地說，多功能數(shù)據(jù)處理模塊還包括現(xiàn)代譜分析模塊，所述現(xiàn)代譜分析模塊信號連接于經(jīng)典譜分析模塊，其用于接收來自經(jīng)典譜分析模塊處理后的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行小波分析、階次分析、模態(tài)分析和聯(lián)合時頻分析。

采用這樣的結(jié)構(gòu)，用于提高數(shù)據(jù)處理能力，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的全面性。由于采用了多樣化的數(shù)據(jù)處理，針對各種不同類型的數(shù)據(jù)信號，提高系統(tǒng)的實用性。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。