计算机监控系统的数据采集与处理
视频监控系统的数据采集与处理方法
视频监控系统的数据采集与处理方法近年来，随着科技的不断发展，视频监控系统的应用也越来越广泛。
而其中最关键的环节便是数据采集与处理。
本文将从数据采集的方法和数据处理的方式两个方面，探讨一下视频监控系统中的数据采集与处理方法。
数据采集方法在视频监控系统中，数据采集一般通过摄像头来完成。
摄像头是视频监控系统的重要组成部分，其种类繁多，如固定摄像头、云台摄像头、红外摄像头等，根据实际需要，选择合适的摄像头非常重要。
1. 固定摄像头固定摄像头通常被安装在固定的位置上，主要用于对定点区域的全天候监控。
由于其使用较为简单，成本较低，因此被广泛采用。
2. 云台摄像头与固定摄像头相比，云台摄像头的视野范围更广，同时可以通过控制器远程旋转、倾斜、变焦等操作进行视角调整，具有更高的灵活性。
但其价格也相应较高。
3. 红外摄像头红外摄像头可以在低光环境下也能够拍摄清晰的图像，适用于暗夜或弱光环境下的监控。
但其价格相对较高，且不适合白天使用。
除了选择适合的摄像头之外，摄像头的布局也需要谨慎规划。
采集到的数据应当能够提供最全面、最真实的情况，因此需要确定监控区域、采集角度、采集密度等因素。
数据处理方式采集到的视频数据需要经过处理后才能被有效利用。
数据处理可以分为以下几个步骤。
1. 数据预处理数据预处理是指在数据进入计算机系统之前先进行一些必要的操作，以便更好地进行后续处理。
数据预处理的步骤包括：数据采集、数据传输、数据存储和数据归类等。
2. 动态检测动态检测是指对监控区域进行分析，当发现关注的对象时，立即通过联动控制器，进行预警或录像，以确保对监控范围内的非正常事件及时发现并采取对应措施。
3. 图像分析图像分析可以将视频图像进行智能化的处理，例如通过人脸识别、车辆识别、物体识别等，对采集到的信息进行自动分类和标注。
4. 数据挖掘数据挖掘是指从海量数据中发掘出有价值的信息，该信息可能隐藏在大量的原始数据背后，需要通过特定的算法才能发掘出来。
数据采集与处理技术
计算机数据采集与处理技术1-8章课后习题答案马明建第三版第一章绪论1.1 数据采集系统的任务：答：数据采集的任务就是采集传感器输出的模拟信号并转换成计算机能识别的数字信号，然后送入计算机进行相应的计算和处理，得出所需数据。
同时，将计算得到的数据进行显示或打印，以便实现对某些物理量的监视，其总一部分数据还将被生产过程中的计算机控制系统用来控制某些物理量。
（P15）1.2数据采集系统主要实现哪些基本功能?.答：数据采集系统主要实现以下９个方面的基本功能：数据采集；模拟信号处理；数字信号处理；开关信号处理；二次数据计算；屏幕显示；数据存储；打印输出；人机联系。
（P15）1.3简述数据采集系统的基本结构形式，并比较其特点。
答：数据采集系统的基本结构形式主要有两种：一种是微型计算机数据采集系统，另一种是集散型数据采集系统。
微型计算机数据采集系统的特点是：系统结构简单，技术容易实现，满足中小规模数据采集要求；对环境要求不高；价格低廉，系统成本低；可座位集散型数据采集系统的一个基本组成部分；其相关模板和软件都比较齐全，容易构成西欧它能够，便于使用与维修。
集散型数据采集系统的主要特点是：系统适应能力强；系统可靠性高；系统实时响应性好；对系统硬件要求不高；特别适合在恶劣环境下工作。
（P16）1.4数据采集系统的软件功能模块是如何划分的？各部分都完成哪些功能？答：数据采集系统软件功能模块一般由以下部分组成：（1）模拟信号采集与处理程序。
其主要功能是对模拟输入信号进行采集、标度变换、滤波处理以及二次数据计算，并将数据存入磁盘。
（2）数字信号采集与处理程序。
其功能是对数字输入信号进行采集及码制之间的转换。
（3）脉冲信号处理程序。
其功能是对输入的脉冲信号进行电平高低判断和计数。
（4）开关信号处理程序。
其功能是判断开关信号输入状态变化情况，若发生变化，则执行相应的处理程序。
（5）运行参数设置程序。
其功能是对数据采集系统的运行参数进行设置。
实时系统中的数据采集与处理方法
实时系统中的数据采集与处理方法1. 传感器和采集卡：传感器是最常见的实时系统数据采集设备之一，它可以将各种物理量转换为电信号，并通过采集卡将信号转换为计算机可以处理的数字信号。
采集卡可以通过各种接口（如PCI、USB、Ethernet 等）连接到计算机，实时系统可以通过采集卡对数据进行实时采集和处理。
2.数据总线：数据总线是连接多个设备的通信系统，可以用于实时系统数据采集和处理。
数据总线可以传输大量的数据，并支持多种通信协议和传输速率。
实时系统可以通过数据总线将数据从多个设备中采集，并进行实时处理。
3.分布式采集与处理：在一些实时系统中，数据采集和处理需要在分布式系统中完成。
分布式采集与处理可以通过将数据采集设备和处理单元分布在不同的位置来实现。
这种方法可以提高系统的可扩展性和容错能力，使系统能够处理更大量的数据。
4.并行处理：在一些对实时性要求非常高的实时系统中，采用并行处理的方法可以提高系统的吞吐量和响应速度。
并行处理可以通过使用多个处理器或多核处理器来同时处理多个数据流或多个任务。
这种方法可以在保证实时性的情况下提高系统的性能。
5.数据压缩和编码：为了满足实时系统对数据传输带宽和存储空间的要求，一些实时系统使用数据压缩和编码的方法来减少数据量。
数据压缩和编码可以通过删除冗余数据、使用无损压缩算法和编码算法等方式来实现。
这种方法可以减少数据传输和存储的成本，同时保持数据的精度。
总之，实时系统中的数据采集和处理方法多种多样，可以根据不同的需求和约束选择合适的方法。
不同的方法具有不同的特点和适用范围，需要根据实际情况综合考虑。
水利闸门计算机监控系统
闸门计算机监控系统工作内容本工程全部计算机监控系统设备的采购、安装调试、系统开发及现场调试工作，实现节制闸闸门启闭机、电气设备等的自动控制和监测。
监控对象本工程计算机监控系统监控监测对象主要有：1台主变压器、高低压配电设备、节制闸启闭机及闸门等。
监控系统结构计算机控制系统主要完成1#～7#闸门的集中控制，实时掌握闸门的工况。
（1）计算机控制系统结构该系统采用分层分布式控制，分中控室集中控制层、现地控制层。
在中控室内工程师操作站设工控机2台，互为冗余备用，其中1台兼做数据库服务器，用于闸门运行数据的存储，并在网络交换机上预留光口，以便于未来上级管理调度系统通信；现地控制层设闸门现地控制柜控制闸门的工作运行情况。
中控室集中控制层上位机与现地层级之间采用光纤星型连接，现地层级通过交换机接入以太网。
（2）闸门现地PLC控制闸门现地控制柜内配置有可编程控制器（PLC）、液晶触摸显示屏、闸门开度荷重一体化显示仪、I/O机架、中间继电器、按钮、信号灯等元件，可实现下述功能：1）可通过PLC现地及远程控制闸门启闭机的升、降、停；2）可通过按钮闸门控制柜硬接点手动控制闸门启闭机的升、降、停。
3）可对闸门进行升、降、停预置。
4）闸门开度荷重一体化显示仪可对闸门的闸门开度、荷重进行显示。
5）对闸门可进行机械或电气限位保护。
系统功能1总体要求计算机监控系统应迅速、准确、有效地完成对节制闸设备进行运行监视、控制、保护、以及调度运行管理等工作。
计算机监控系统应该具有如下功能：（1）数据采集和处理（2）监视与报警（3）控制与调节（4）系统自诊断与恢复（5）数据记录与存储（6）人机接口（7）时钟同步（8）数据通信2数据采集与处理（1）监控主机应能接收现地控制单元上传的各类实时数据，包括模拟量、开关量、电度量、综合量和SOE事件顺序记录、越复限事件记录等。
按收到的数据进行数据库刷新、报警登录；接收上级调度系统下发的命令以及接收其它系统发来的数据。
计算机控制系统-4-数据采集与处理技术 (2)
+Vs -Vs VIN OFFSET CH LF398 IN OUT IN +
V EE Vcc V DD REF OFF DB11 BIF OUT P0.7 REF IN AD574 VIN STS 12/8 DG AG DB 0 CE R/C A0 CS P 0.0 RD WR A0 P2.7 P2.6 A1 A2
3）、平均值滤波法一般适用于具有周期性干扰噪声的信号， 但对偶然出现的脉冲干扰信号，滤波效果尚不理想。
中位值滤波法
中位值滤波法的原理是对被测参数连续采样m 次(m≥3)且是奇数，并按大小顺序排列；再取中间 值作为本次采样的有效数据。
特点: 中位值滤波法对脉冲干扰信号等偶然因素引发 的干扰有良好的滤波效果。如对温度、液位等变化 缓慢的被测参数采用此法会收到良好的滤波效果； 对流量、速度等快速变化的参数一般不宜采用中位 值滤波法。
4.2.3 模拟量数据采集的预处理方法
包括：有效性检查与数字滤波技术
1、有效性检查
检查被测量是否 在信号标准的上 下限值范围内。
2、 数字滤波技术
所谓数字滤波，就是通过一定的计算或判断程序减少干 扰在有用信号中的比重。故实质上它是一种程序滤波。 与模拟滤波器相比，有以下几个优点:
(1)数字滤波是用程序实现的，不需要增加硬设备，所以可靠性高，稳定 性好。 (2)数字滤波可以对频率很低(如0.01HZ)的信号实现滤波，克服了模拟滤 波器的缺陷。 (3)数字滤波器可以根据信号的不同，采用不同的滤波方法或滤波参数， 具有灵活、方便、功能强的特点。
采样数据明显存在被干扰现象（彩色数据）。
对1、2、3次采样中位值滤波后值：24
对4、5、6次采样中位值滤波后值：27
对7、8、9次采样中位值滤波后值：25
数据采集与处理方法
数据采集与处理方法随着信息时代的到来，数据采集与处理成为了科研、工程和商业领域中至关重要的工作。
有效的数据采集和处理方法可以帮助我们从庞杂的数据中提取出有用的信息，并为决策和分析提供支持。
本文将从数据采集和数据处理两个方面介绍一些常用的方法和技术。
数据采集方法数据采集是指通过各种手段和设备将现实世界中的数据转化为计算机可以处理的数字形式。
常用的数据采集方法包括传感器采集、网页抓取和问卷调查等。
1. 传感器采集传感器是一种常用于测量和监测物理量的设备，如温度、湿度、压力等。
通过将传感器与计算机相连，可以实时地采集和记录这些物理量的数据。
传感器采集方法具有高精度、实时性强的特点，广泛应用于气象、环境监测等领域。
2. 网页抓取随着互联网的快速发展，大量的数据被存储在网页中。
网页抓取是一种通过爬虫程序自动获取网页内容的方法。
通过对网页的分析和解析，可以从中提取出所需的数据。
网页抓取方法适用于电商价格监测、舆情分析等领域。
3. 问卷调查问卷调查是一种常用的数据采集方法，通过向被调查者发放问卷并收集其回答，可以获取大量的主观性数据。
问卷调查方法适用于市场调研、社会调查等领域。
在进行问卷设计时，需要合理选择问题类型和设置问题选项，以确保采集到准确可靠的数据。
数据处理方法数据处理是指对采集到的原始数据进行整理、清洗、分析和建模的过程，以提取出有用的信息和知识。
下面介绍一些常用的数据处理方法。
1. 数据清洗数据清洗是指对原始数据进行去重、去噪、填充缺失值等处理，以确保数据的质量和准确性。
数据清洗方法可以使用数据挖掘和机器学习算法等技术，帮助我们快速、准确地处理海量数据。
2. 数据分析数据分析是指对处理后的数据进行统计、计算和可视化等分析方法，以发现数据中的模式、趋势和规律。
常用的数据分析方法包括描述性统计分析、回归分析和聚类分析等。
数据分析方法能够帮助我们理解数据背后的规律，并为决策提供支持。
3. 数据建模数据建模是指利用数学模型和算法对数据进行预测、优化和决策的方法。
水电站计算机监控系统数据采集与处理
【 键 词 】 算 机监 控 系统 ； 据 采 集 ； 据 处理 关 计 数 数
几方 面的要求 ： 实时性 ； 可靠性 ； 准确性 ； 简易型 ； 灵活性 。 ３ 数据采集的原理 ． ２ 在水电站计算机监控系统或生产管理系统 中， 数据采集主要是实 水 电站生产过程中的模拟量主要有三种类 型 ： 是快速变化 的交 一 现现场过程和系统有关环境的监视和控 制信 号的收集 、处理 和传输 。 流量 ， 如交 流电压、 交流电流等 ； 二是变化缓 慢的直流量 ， 如控制母线 其所含数据大致可包含如下类型 ： 拟输入量 ； 模 模拟输 出量 ； 数字输入 直流 电压和操作母 线直流电压等 ； 三是变化缓 慢的非 电流量 ， 温度 、 如 状态量 ； 字输入脉冲量 ； 数 数字 输入 Ｂ Ｄ码 ； Ｃ 数字输入 时间顺序记 录 压 力 、 位 等 。 这 些 不 同类 型 的模 拟 量 可 以采 用 不 同 的采 样 方 式 。目 水 对 Ｓ Ｅ量 ； Ｏ 数字输出量 ； 外部数据报文。水电站计算机监控 ， 主要反应水 前采样方式可分为直流采样 和交流采样两种。 轮 发 电 机 组 的 运行 状 态 ， 数 据 的 分 类 如下 表 所 示 。 其 直流 采样是指将生产现场连续 变化的模拟量先转移成直流 变化 表 １ 机 组 监 控 主 要数 据分 类 统 计 表 信号 ， 再送至 Ａ Ｄ转换器进行转换 ， ＡＤ转 换器所采集的模拟信 号 ／ 即 ／ 类型 交流模拟量 直流模拟量 开关输入量 开关输 出量 已是变化缓慢的直流信号 。 直流采样对 ＡＤ转换器 的转换速率要 求不 ／ 高， 软件算法 简单 ， 抗干扰能力强 ， 采样结 果实时性差 ， 但 不适合用 于 定子线圈温度 定子铁芯温度 断路器动作 微机保护和故障录波。 发 电 机 三 相 电 子 滑 环 温 度 短 路 器 位 置 转 隔 离 开关 开合 交流采样时指对交流电流电压采集时 ， 入至 Ａ Ｄ 化器的是与 输 ／转 压 轴承温度 灭磁开关位置 电源开合 电力 系统 的一次电流和一 次电压 同频率 、大小成 比例 的交 流电压信 发 电机 三 相 电 发电机出 口风温 保护动作信号 阀门开合 号 。 流采样的实时性好 ， 交 采样结果能反映原来 信号的实际波形 ， 便于 组 流 空气冷却器气压 准同期合 闸 对测量结果进行波形分析 。随着大规模集成 电路技术 的提高 ，／ ＡＤ转 轴承冷却 器液压 换器 的转换速度和分辨率也不断提高 ， 流采样算 法有很 多方法 可 且交
控制系统的数据采集与处理技术
控制系统的数据采集与处理技术随着科技的不断发展和进步，控制系统在各个领域中起着举足轻重的作用。
而控制系统的数据采集与处理技术则是其中至关重要的一环。
本文将对控制系统的数据采集与处理技术进行探讨，从数据采集的方式、处理方法以及技术应用等方面进行分析。
一、数据采集方式在控制系统中，数据采集是指将现实世界中的各种信息转化为计算机可以处理的数据形式。
常见的数据采集方式包括模拟信号采集和数字信号采集。
1. 模拟信号采集模拟信号采集是指将模拟信号通过模数转换器(ADC)转化为数字信号的过程。
在控制系统中，我们通常会采用传感器将各种物理量转化为电压或电流信号，再经过一定的放大和滤波处理后，将模拟信号送入ADC进行采样和转换。
2. 数字信号采集数字信号采集是指直接获取数字信号的过程。
例如，计算机数字输入/输出卡(DAQ)可以直接采集各种数字信号，并进行存储和处理。
数字信号采集具有抗干扰性强、采集速度高等优点，被广泛应用于控制系统中。
二、数据处理方法数据采集完成后，接下来就需要进行数据处理，以提取有用的信息，并为后续的控制决策提供依据。
在控制系统中，常用的数据处理方法包括滤波、数据压缩、特征提取以及智能算法等。
1. 滤波滤波是数据处理的基本方法之一，其目的是去除数据中的噪声和干扰，保留有用信号。
滤波方法包括低通滤波、高通滤波、带通滤波等，具体选择滤波器的类型和参数应根据实际情况进行。
2. 数据压缩对于大规模的数据集，为了减少数据存储和传输的开销，需要对数据进行压缩。
数据压缩可以分为有损压缩和无损压缩两种方式，具体选择哪种方式取决于对数据精度和压缩比的要求。
3. 特征提取数据处理的另一个重要环节是特征提取，即从原始数据中提取出对问题解决有帮助的特征。
常见的特征提取方法包括傅里叶变换、小波变换、主成分分析等，可以通过这些方法将原始数据转化为更具代表性和可分离性的特征。
4. 智能算法随着人工智能技术的快速发展，智能算法在控制系统数据处理中得到了广泛应用。
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第三篇计算机监控系统的数据采集与处理任务一、数据采集与处理的作用和分类数据采集是指将生产过程的物理量采集并转换成数字量以后，再由计算机进行存储、处理显示或者打印的过程。
水电站计算机监控系统的数据采集系统的任务，就是采集各类传感器输出的模拟信号并转换成计算机能识别的数字信号，然后送入计算机；计算机根据需要进行相应的计算、处理并输出，以便实现对水电站生产过程的自动监控。
一般监控系统采集数据大致可分为以下八类：1.输入模拟量。
它是指将现场具有连续变化特征的电气量和非电气量直接或经过变换后，输入到计算机系统的接口设备的物理量。
适合水电站计算机监控系统的模拟量参数范围包括0~5VDC、0~10VDC、0~20mA、±20mA、4~20mA等。
2.输出模拟量。
它是指计算机系统接口设备输出的模拟量，水电站中适用的典型参数为4~20mA或者0~10VDC。
3.输入开关量。
它是指过程设备的状态或者位置的指示信号，输入到计算机系统接口设备的数字量（即开关量），此类数字输入量一般适用一位“0”或“1”表示。
4.输出开关量。
它是指计算机系统接口设备输出的监视或者控制的数字量，在水电站控制中为了安全可靠，一般输出开关量是经过继电器隔离的。
5.输入脉冲量。
它是指过程设备的脉冲信息输入到计算机系统接口设备，由计算机系统进行脉冲检测的一位数字量，如机组齿盘测速信号。
6.数字输入BCD码。
它是将BCD码制数字型的输入模拟量输入到计算机系统接口设备，一个BCD码输入模拟量一般要占用16位数字量输入通道。
7.数字输入事件顺序记录（SOE）量。
它是指将数字输入状态量定义成事件信息量，要求计算机系统接口设备记录输入量的状态变化及其变化发生的精确时间，一般应能满足5ms分辨率要求。
在监控系统中，机组货电气设备的事故信号均以SOE量输入，系统对SOE量以中断的方式响应。
8.外部数据报文。
它是将过程设备或者外部系统的数据信息，以异步或同步报文通过串行口与计算机系统交换数据。
任务二、模拟量的输入与输出模拟量的输入与输出通道，是计算机监控系统的一个重要组成部分。
模拟量输入通道是将生产过程的模拟量转换成计算机可以识别的二进制数以后，传送给计算机的通道。
模拟量输出通道是将计算机发出的控制信息传送给执行机构的通道。
一．模拟量输入通道模拟量输入通道一般是由传感器，标度变换器、采样保持器、多路采样切换器、A/D 转换器级控制电路等部分组成，如下图所示：1. 传感器。
能把现场的非电量转换成电量，例如把控制现场的温度、压力、位移、流量、转速等非电量转换成相应的电信号。
变送器能把控制现场的点参量转换成便于进行A/D 转换的电信号，例如把发电机的电压、电流、有功功率、无功功率、频率转化成0~5V 或者4~20mA 的电信号，以便A/D 转换器能对这些电量进行数/模转换。
2. 辅助变换器及低通滤波器。
数据采集系统需要从相关的传感器取得信息，但是这些传感器的二次侧电路或者电压量不能适应模/数变换器（即A/D 转换器）的输入范围要求，故需将电压或电流变换成满足A/D 转化器量程要求的电压。
模拟信号中的高频成分要用低通滤波器滤除，以满足采样定理的要求。
而且，被滤除的高频分量的截止频率应低于采样频率的一半。
否则会因频域的混叠而产生误差。
因此在采样前需要加上低通模拟滤波回路。
理想的低通滤波器的频率响应特性曲线如图中a 曲线所示，信号频率低于理想低通滤波器的截止频率fc 的部分无任何衰减，而高于截止频率fc 的信号被完全滤除。
实际的低通滤波器特性曲线如图b 曲线所示，显然，实际低通滤波器截止频率的过渡带远没有理想滤波器那么陡。
3. 采样保持器。
所谓采样，就是将一个在时间上连续变化的模拟信号转换成在时间上离散的模拟信号。
采样保持器有两方面的作用，首先在一个极短的时间内测量模拟输入量在该时刻的瞬时值，并在A/D 变换器进行转换期间内保持其输出不变。
如下图所示。
采样控制信号S （t ）可以表示为一个以Ts 为周期的脉冲序列信号，其脉冲的宽度为τ（即理想开关每隔Ts 短暂闭合的时间为τ）。
F （t ）为输入连续信号fs （t ）为采样输出信号。
当S （t ）=1时，开关闭合，此时fs （t ）=f （t ）；当S （t ）=0时，开关打开，此时fs （t ）=0。
用数学形势表示为：fs （t ）=f （t ）×S （t ），其中S （t ）=0或者1。
由图可以看出，采样脉冲的宽度τ越小，采样输出的脉冲复读就越准确的反应了输入信号在该离散时刻上的瞬时值。
当输入信号被记录下来以后，为了保证A/D 变换的正确进行，这些信号必须在A/D 转换过程中保持恒定，保持电路就是为了实现这样的功能。
通常我们把采样和保持电路结合在一起称之为采样保持电路。
要说明采样保持功能阻带通带f cabf输入/输出信号图表 1 低通滤波的特性曲线4. 多路转换器。
多路采样切换器实质上是一个多路模拟开关，可以是电子模拟开关，也可以是机械开关。
他能一次或者随机的将各输入信号接到公用的A/D转换器上。
要有图形说明5. 模数转换（A/D转换）。
由于计算机系统只能对数字量进行处理，而变换器所取得的电压、电流等信号均为模拟量信号，因此必须将采样所得的模拟量信号经过模数转换成数字量。
模数转换的过程实际上是对模拟量信号进行编码的一个过程。
根据A/D转换的原理不同，可以将A/D转换分为直接式和间接式两盅。
直接式A/D转换是将模拟量信号直接转换成数字量。
常见的有逐次逼近式A/D，记数式A/D、并行转换式A/D。
间接式A/D转换是将模拟量信号先转换成中间变量，如脉冲周期T，脉冲频率f、脉冲宽度τ，再把这些中间量变成数字量。
常见的有单积分式A/D，双积分式A/D，V/F转换式A/D。
下面我们主要介绍下逐次逼近式A/D转换的工作原理。
逐次逼近式的工作原理可以用下图来表示，其基本思想是通过反馈比较来逐次逼近模拟输入信号，当出现启动转换脉冲时，输出缓冲锁存器和逐次逼近寄存器均清零。
故D/A（模拟量输出）转换器输出为零。
当第一个时钟脉冲到来时，即逐次逼近寄存器的最高位设置为1，即100…0，此时D/A转换器将逐次逼近寄存器的数字量转换成为模拟电压U0输出。
然后将输入信号U i与U0作比较如果U0＜U i将最高位“1”保留。
然后由控制器在逐次逼近寄存器中的次位置1，形成一个新的数码110…0，，经过D/A转换成新的模拟信号后与输入信号U i 比较。
若U0＞U i则将次高位数码“1”改为“0”同时将下一高位的值设置成“1”，形成新的值与U i比较。
重复以上的比较与设置的过程，使所设定的数码值转换成的反馈电压U0尽可能的接近输入电压U i的值。
若两者误差小于设定数码中可改变的最小值（即量化误差值），则将逐次逼近寄存器的值传送到输出缓冲寄存器中，并发出转换结束脉冲。
此时输出缓存寄存器中的二进制数即为A/D转换的最终结果。
二．模拟量输入通道的结构1. 一个输入通道分别设置一个采样保持器和A/D转换器的结构。
这种结构允许各通道同时工作，。
其特点是速度快，可靠性强，即使某单一通道发生故障，也不应到其他通道的正常工作。
其缺点是，如果通道数量很多的情况下，需要大量的采样保持器和A/D转化器，成本很高。
2. 多个输入通道共享一个A/D转换器的结构。
多个输入通道共享一个A/D转换器，然后通过多路转换器分时的将各路模拟信号按顺序或者随机的将采样保持器的信号传输到共用的A/D转换器。
这种结构因为共用一个A/D转换器，各路信号的转换只能顺序进行，所以工作速度较慢，可靠性也不高，但是可以节省硬件设备。
但是采用了多个采样保持器，所以捕捉时间得到了保证。
3. 多个输入通道共享采样保持器和A/D转换器的结构。
这种结构较上述2中结构速度更慢，可靠性也比较差，但是更节省硬件设备。
由于采用了公共的采样保持器，因此在启动A/D转换之前，必须考虑采样保持器的捕捉时间。
启动A/D转换电路之前，必须先完成保持电容器的充放电过程。
由于A/D变换器价格昂贵，我们多采用第2类结构。
采样保持器何时采样，何时保持，受到计算机控制信号的管理。
三． A/D和D/A转换器的说明随着计算机硬件技术的不断发展，A/D和D/A住唤起芯片本身越来越复杂，性能越来越好，使用越来越简单。
电路设计人员只需按要求进行连接和进行简单编程即可。
下面简要介绍以下与A/D和D/A转换器相关的技术指标。
1. 分辨率。
数据转换的分辨率定义为转换器数字量最低二进制位（LSB）对应模拟量最小电压变化值，规定了A/D转换器所能区分的模拟量最小电压变化量，或者规定了D/A转换器能产生的模拟量的最小变化量。
2. 量化误差。
所谓量化，就是把时间上离散而数值上连续的模拟信号以一定的准确度变为时间上和数字上都离散化或量级化的等效数值。
经过量级化后的结果可能仅是输入模拟信号的近似值。
这种由于量化而产生的误差只能减小不能消除，称之为量化误差。
3. D/A转换器的建立时间：它是D/A转换器的主要性能指标，即从对D/A转换器施加新的数字输入开始，到模拟输出达到预定的终值的时间间隔。
4. A/D转换器的转换时间：它是A/D转换器的主要性能指标，即从对A/D转换器施加新的模拟电压开始，到转换结束的时间间隔。
任务三、开关量的输入与输出一．开关量的定义开关量是指生产过程运行设备的状态信号，又名状态量。
主要是反映电路中开关的“通”、“断”；阀门的“开”、“闭”，电动机的“运行”、“停止”等运行状态。
这一类信号状态都只有2中可能，可以由电平的“高”和“低”表示。
在计算机中即可以用一个二进制位数的逻辑值“0”和“1”来表示。
对于具体设备的状态和计算机的逻辑值可以实现约定。
因此开关量输入通道的任务就是吧设备的状态变为二进制逻辑送入计算机，以供识别。
二．开关量的采集与处理无论哪种开关量输入点，开关量信号输入计算机一般是通过专门的输入/输出（I/O）接口来实现的。
来自现场设备的状态分别接到I/O接口的对应位置上，由计算机取入。
当被监视的设备较远时，为避免干扰，通常采用光电耦合器隔离的措施。
开关量输出通道的任务是根据计算机给出的状态量去控制设备，如控制继电器触点的闭合和断开，一操作电磁或其他执行元件控制设备。
开关量的出入也常通过专门的I/O 接口来传递信息的。
开关量输出一般都会有光电耦合器来与现场隔离，避免干扰。
任务四、采集数据的处理与转换 子任务一、数字滤波技术计算机控制系统的输入信号中，常常包含着各种各样的干扰信号。
为了准确地进行测量和控制，必须设法消除干扰信号。
干扰分为有规律的工频干扰和无规律的随机干扰。
前者可采用抗干扰措施消除，后者可以在计算机内部采用数字滤波消除。
数字滤波就是通过一定的计算或判断程序减少干扰信号在有用信号中的比重，所以它是一种程序滤波。