数据采集与监控 ppt课件
数据采集基础知识PPT课件
数据处理
对采集到的数据进行处理和分析 ，提取有用信息。
04 数据采集方法分类与特点
手动录入法
定义
通过人工方式将数据逐条录入到目标系统中。
缺点
效率低下，易出错，不适合大规模数据采集。
优点
灵活性高，适用于小规模、非结构化数据采 集。
应用场景
问卷调查、实验数据记录等。
数据传输技术
数据传输方式
可分为有线传输和无线传 输两种，有线传输稳定可 靠，无线传输灵活方便。
数据传输协议
如TCP/IP、HTTP、MQTT 等，用于规定数据传输的 格式和规则。
数据传输安全
采用加密技术、身份认证 等措施，确保数据传输过 程中的安全性和完整性。
数据存储技术
数据存储介质
包括磁存储、光存储、半导体存储等， 不同介质具有不同的性能和成本。
数据采集基础知识ppt课件
contents
目录
• 数据采集概述 • 数据采集技术原理 • 数据采集系统组成与功能 • 数据采集方法分类与特点 • 数据采集工具介绍及使用技巧 • 数据采集实施流程与规范 • 数据采集挑战与解决方案
01 数据采集概述
数据采集定义与重要性
数据采集定义
数据采集是指从各种数据源中收 集、提取和整理数据的过程，为 后续的数据分析、数据挖掘等提 供基础数据支持。
自动导入法
定义
通过预设的规则和模板，将数据源中 的数据自动导入到目标系统中。
优点
效率高，准确性好，适用于结构化数 据采集。
缺点
灵活性差，需要预先定义好数据格式 和导入规则。
应用场景
数据库数据迁移、文件数据导入等。
数据采集应用案例PPT课件
第四阶段
以虚拟仪器为核心的自动测试 系统阶段。
数据采集系统组成要素
传感器
一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将 感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其 他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处 理、存储、显示、记录和控制等要求。
数据采集设备
将经过信号调理器处理后的模拟信号转换为数字 信号，并进行相应的处理，如数字滤波、数据压 缩等。
采集性能问题
安全性和隐私问题
大规模数据采集可能面临性能瓶颈，如网 络带宽限制、存储资源不足等。
数据采集涉及敏感信息和隐私保护，需要 加强安全性和隐私保护措施。
发展趋势预测
自动化和智能化
未来数据采集将更加自动化 和智能化，通过机器学习和 人工智能技术实现自适应的 数据采集和清洗。
实时化和流式处理
随着实时数据需求的增加， 数据采集将更加注重实时性 和流式处理能力，以满足实 时分析和决策的需求。
数据采集应用案例 ppt课件
目录
• 数据采集概述 • 数据采集技术原理及方法 • 数据采集在各领域应用案例
目录
• 数据采集系统设计与实现 • 数据采集技术应用挑战及发展趋势 • 总结与展望
01
数据采集概述
数据采集定义与意义
数据采集定义
数据采集是指从传感器和其它待 测设备等模拟和数字被测单元中 自动采集非电量或者电量信号,送 到上位机中进行分析，处理。
远程医疗
通过数据采集技术，实现患者生 理参数的远程监测和诊断，提高
医疗服务的可及性和效率。
医疗大数据分析
对海量医疗数据进行分析和挖掘， 发现疾病规律和治疗方案，提高医 疗水平和治愈率。
个性化医疗
基于患者个体特征和历史数据，制 定个性化治疗方案和健康管理计划， 提高治疗效果和患者生活质量。
数据采集与处理技术PPT课件
新型的数据采集技术如基于区块链的 数据验证、基于人工智能的数据预测 等，将为数据采集带来更多的可能性 。
02
数据预处理技术
数据清洗
数据去重
异常值处理
去除重复和冗余的数据， 确保数据集的唯一性。
识别并处理异常值，如 离群点或极端值，以避 免对分析结果的干扰。
缺失值处理
根据数据分布和业务逻 辑，对缺失值进行填充
案例二：实时数据处理系统设计
总结词
实时数据流处理、数据质量监控
详细描述
介绍实时数据处理系统的关键技术，如数据流处理框架、实时计算引擎等。同时，结合具体案例，讲解如何设计 一个高效、可靠的实时数据处理系统，并实现数据质量监控和异常检测功能。
案例三：数据挖掘在商业智能中的应用
总结词
数据挖掘算法、商业智能应用场景
数据采集的方法与分类
方法
数据采集的方法包括传感器采集、网络爬虫、日志采集、数据库导入等。
分类
数据采集可以根据数据来源、采集方式、数据类型等进行分类，如物联网数据、 社交媒体数据、交易数据等。
数据采集技术的发展趋势
发展趋势
随着物联网、人工智能等技术的不断 发展，数据采集技术正朝着自动化、 智能化、高效化的方向发展。
特点
应用场景
适用于需要复杂查询和事务处理的场 景，如金融、电商等。
数据结构化、完整性约束、事务处理 能力、支持ACID特性。
NoSQL数据库
定义
NoSQL数据库是指非关系型的数 据库，它不使用固定的数据结构，
而是根据实际需要灵活地组织数 据。
特点
可扩展性、灵活性、高性能、面向 文档或键值存储。
应用场景
分析。
数据转换
数据采集与监控系统
数据采集与监控系统一、引言数据采集与监控系统是一种用于收集、存储、分析和监控数据的技术系统。
它可以帮助企业或组织实时获取各种数据，并对数据进行分析和监控，以便做出准确的决策和优化业务流程。
本文将详细介绍数据采集与监控系统的功能、架构、数据采集方式、数据存储和分析方法，以及系统的优势和应用场景。
二、系统功能1. 数据采集：数据采集是数据采集与监控系统的核心功能之一。
系统可以通过多种方式收集各种类型的数据，包括传感器数据、设备数据、网络数据、用户数据等。
采集的数据可以是实时数据，也可以是历史数据。
2. 数据存储：采集到的数据需要进行存储，以便后续的分析和查询。
数据存储可以选择使用关系型数据库、非关系型数据库或者分布式文件系统等。
系统需要提供高效的数据存储和管理机制，确保数据的完整性和可靠性。
3. 数据分析：数据采集与监控系统可以对采集到的数据进行分析，以获取有价值的信息和洞察。
系统可以提供各种分析方法和算法，包括统计分析、机器学习、数据挖掘等。
通过数据分析，可以发现潜在的问题、趋势和规律，为企业决策提供支持。
4. 数据监控：系统可以实时监控采集到的数据，并提供预警和报警机制。
当数据超出设定的阈值或者异常时，系统可以及时通知相关人员，并采取相应的措施。
数据监控可以帮助企业及时发现问题，减少损失和风险。
5. 数据可视化：数据采集与监控系统可以将采集到的数据以图表、报表、仪表盘等形式进行可视化展示。
通过直观的数据可视化，用户可以更好地理解数据的含义和趋势，方便决策和沟通。
三、系统架构数据采集与监控系统的架构通常包括以下几个组件：1. 采集端：采集端负责采集各种类型的数据，并将数据发送到系统中进行存储和处理。
采集端可以是传感器、设备、网关等。
2. 存储端：存储端负责接收采集端发送的数据，并进行存储。
存储端可以选择使用关系型数据库、非关系型数据库或者分布式文件系统等。
3. 分析端：分析端负责对存储的数据进行分析和处理。
数据采集和监控(SCADA)系统
SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition)系统即数据采集和监控系统，它是电网调度自动化系统的基础和核心，负责采集和处理电力系统运行中的各种实时和非实时数据，是电网调度中心各种应用软件主要的数据来源。
SCADA 系统包括实时数据采集、数据通信、SCADA 系统支撑平台、前置子系统、后台子系统等。
数据采集包括反映物理过程特征的数据的产生，数据发送、接收和数据处理；监视控制不仅包括对物理过程的直接控制，还包括管理性控制，只下发调控指令，由厂站端或者下级调度人工调控。
通常数据采集装置和控制装置安放在厂站端，与主站端监控系统并不在一起，所以要实现数据采集和直接控制功能需要双向数据通信，普通认为数据采集是信号上行的通信，而直接控制是信号下行的通信。
一个 SCADA 系统通常由一个主站和多个子站(远方终端装置 RTU 或者变电站综合自动化系统) 组成。
主站通常在调度控制中心 (主站端) ，子站安装在变电站或者发电厂(厂站端) ，主站通过远动通道或者广域网实现与子站的通信，完成数据采集和监视控制。
国分为五级调度，主站除接收子站信息，还以数据通信方式接受从下级调度控制中心主站转发来的信息，又向上级调度控制中心主站转发本站的信息。
厂站端是 SCADA 系统的实时数据源，又是进行控制的目的地。
SCADA 所采集的数据包括摹拟量测量 (又称为“遥测”)，状态测点 (又称为“遥信”) 和脉冲累加量 (又称为“遥脉”)。
SCADA 系统的主站分为前置子系统和后台子系统，二者通过局域网相联相互进行通信。
前置子系统主要完成与厂站端及其它调度控制中心的通信，并将获得的数据发送给后台子系统。
后台子系统进行数据处理。
SCADA 把这些最近扫描的已经处理的反映被监视系统状态的数据存储在数据库中。
画面联结数据库，于是画面就直观地给出该系统状态的正确景象。
SCADA 为每一个量测量赋予一个状态和记录数值的变化趋势，当设备处于不正常状态或者运行限值已被超过时通知调度员。
S C A D A系统培训ppt课件
作为SCADA系统现场终端能按要求实时向主站发送信息， 并接收来自主站的控制指令与信息，实现远距离控制。各 种SCADA系统中其RTU的功能与组成各不相同。
管道SCADA系统的配置形式一般有远程控制终端RTU （站控机）、控制中心计算机系统、数据传输及 网络系统、应用软件组成。
SCADA的系统结构：
SACDA系统的主要功能是支持整个油气管网的 操作运行。整个系统具有三层结构，它包 括系统主计算机、通信处理机和 RTU。 SCADA系统主机对所有站场的工艺参数在线 实时的监视。
通信控制处理机（简称CCP)
communication control processor
对各主计算机之间、主计算机与远程数据 终端之间，以及各远程数据终端之间的数 据传输和交换进行控制的装置。不同功能 的通信控制处理机能把多台主计算机、通 信线路和很多用户终端连接成计算机通信 网，使这些用户能同时使用网中的计算机， 共享资源。
SCADA系统站控级设备主要是PLC和RTU。站控级的典型搭 配是以RTU作为上位机，负责与中心计算机的数据传输与 处理，PLC作为下位机，负责采集现场数据、接受RTU指令、 下发现场设备控制指令。
RTU硬件组成
模拟输入通道 数字与开关量通道 模拟输出通道 开关量输出通道 数据处理软件与硬件 通信接口 维护试验箱 供电 RTU外壳
SCADA系统框图
数据处理计 算机系统
管理信息系统
管道控制台
管道 末端
RTU
主站计算机
次主站计算机
RTU
数据采集与监控系统
数据采集与监控系统引言概述随着科技的不断发展，数据采集与监控系统在各个领域中的应用越来越广泛。
数据采集与监控系统是指通过传感器、仪器设备等手段，对目标对象进行数据采集，并实时监控、分析和处理数据的一种系统。
本文将从数据采集的重要性、数据采集与监控系统的组成、数据采集与监控系统的应用领域、数据采集与监控系统的优势以及发展趋势等五个大点进行阐述。
正文内容1. 数据采集的重要性1.1 提供数据支持：数据采集是获取各种类型的数据，为后续的分析和决策提供了重要的数据支持。
1.2 实时监测：通过数据采集，可以实时监测目标对象的状态和变化，及时发现问题并采取相应的措施。
1.3 数据分析：通过对采集到的数据进行分析，可以发现隐藏在数据中的规律和趋势，为决策提供科学依据。
2. 数据采集与监控系统的组成2.1 传感器：传感器是数据采集与监控系统的核心组成部份，通过感知目标对象的物理量或者化学量，将其转化为电信号。
2.2 数据采集设备：数据采集设备用于将传感器采集到的信号进行采集和处理，将其转化为可供分析和处理的数据。
2.3 数据存储与传输：数据采集与监控系统需要将采集到的数据进行存储和传输，以便后续的分析和使用。
2.4 数据处理与分析：数据采集与监控系统需要对采集到的数据进行处理和分析，提取实用的信息和规律。
3. 数据采集与监控系统的应用领域3.1 工业生产：数据采集与监控系统在工业生产中广泛应用，可以实时监测设备运行状态、生产效率等，提高生产效率和质量。
3.2 环境监测：数据采集与监控系统可以用于环境监测，如空气质量监测、水质监测等，及时发现环境问题并采取相应的措施。
3.3 城市交通：数据采集与监控系统可以用于城市交通管理，如交通流量监测、交通信号控制等，提高交通效率和安全性。
3.4 农业领域：数据采集与监控系统可以用于农业领域，如土壤湿度监测、气象监测等，提高农作物的产量和质量。
3.5 医疗健康：数据采集与监控系统可以用于医疗健康领域，如患者生命体征监测、健康数据采集等，提供个性化的医疗服务。
第六章数据采集技术ppt课件
半导体多路模拟开关特点：
采用标准双列宜插式结构，尺寸小，便于安排；
直接与TTL〔或CMOS〕电平相兼容；内部带有通道选 择译码器，使用方便；
可采用正或负双极性输入；转换速度快，导通或关 断时间在1μs左右；
寿命长，无机械磨损；接通电阻低，一般小于100Ω； 断开电阻高，一般达109Ω以上。
INH是CD4051禁止输入端，当INH端保持高电 平，INH=1时，通道断开，禁止模拟量输入， 即8路输入X0〜X7中任何一路均不与公共端相 连，8路通道都关断；
当INH端为低电平，INH=0时，通道接通， CD4051正常工作，根据A、B、C选择输入端 的不同组合，选择8路通道中的某路和输出端 接通。其原理电路图如图6-5所示。
2021精选ppt41在由保持瞬变到采样周期时sha的输出vout从原来保持电压很快跟随输入信号电压v自采样周期开始到sha输入端建立起转换电压所需要的时间称为采集时间即存贮电容器充电到采样模拟电压时才能开始转换所以采集时间也称为捕捉时间tac包括放大器的信号建立时间如图69所示
第六章 数据采集技术
差模又称串模，指的是两根线之间的信号差值。
③输出阻抗为零，R0=0; ④共模抑制比无限大，CMRR=∞； 是指差模电压增益与共模电压增益之比 ⑤-3dB带宽无限大，fH=∞；
dB10lg A B
A功率比B功率大一倍，10lgA／B＝10lg2＝ 3dB
-3dB带宽指信号功率衰减到输入的1/2，幅值 衰减到输入的0.707倍对应的频率。
模拟多路开关有机械式、电磁式和电子式三大类。
纯机械式开关在现代数据采集系统中已很少使用。
电磁式多路开关主要是指各种继电器、干簧管等， 其中干簧继电器体积小、切换速度快、噪声小、 寿命长，最适合在模拟量输入通道中使用。
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客户群
Control IT Control ALL
船端数据采集与处理系统——船舶航行数据
• 船舶航行数据主要从船舶自动识别系统（AIS）和航行数据记录仪（VDR）中获取。从VDR中可以获取4类数据： • 1）操舵信息：包括车钟指令和回侧推器等数据。 • 2）船舶状态信息：包括主机转速、船艏向、航迹向、航速、船位、船体开口状况、水密门和防火门状况、船体应
力、风向和风速、水深等数据。 • 3）语音信息：驾驶室内的谈话，驾驶室内部通信、船舵令、广播系统和声响报警的声音，甚高频（VHF）无线电
话通信的声音。 • 4）图像信息：每15s一帧的雷达图像。
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针对以上问题，我公司从2008年开始，根据船舶营运的实际需求， 提出并完成一套专用解决方案：船舶油耗监控系统。
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Hamkoo船舶油耗监控系统
采用高精准度涡轮流量计， 模拟流量信号经电缆实时传输到 船载工控机；船舶机舱人员及驾 驶员能够实时看到燃油（轻油、 重油等）的流量信息
船载工控机对油耗数据进行 初步处理，然后通过无线通道 （3G）把数据传输到公司总部 服务器，在岸基实时显示航行 中船舶的油耗信息
按照船舶、航速、航段、季 节、时间等维度，生成多种 维度的报表；使各船舶在不 同情况下的油耗一目了然
通过对历史数据的分析 、挖掘，结合资深轮机员 、船长的意见，给出具有 实际指导作用的节油方案
监控数据二次应用
分组调用 报警综合 分析综合
图表表示 趋势图表示 模拟图表示 更多应用…
数据服务(监控、决策等)
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船端数据采集与处理系统——分析处理系统
• 分析处理系统主要是进行有效性检验实质是滤除非法数据和无效数据。有效性检验包括：数据时效 的准确性检验、数据量值的范围检验、异常数据检验。数据格式转换是将 不同量纲的数据一律转换 成标准量纲数据，以及统一的数据类型。数字数据的分类与标识按照数据功能分为航行数据、机舱 状态数据和货物状态数据。对这些带时标 的当前数据按给定要求加以标识，以便岸基应用系统识别 和数据重用。
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总体架构
系统强调“船岸一体”的概念，如图所示，由3大部分组成：船端数据采集与处理系统、船—岸通信系统和岸基应用系统。
所辖各船舶
船舶航行自动化系统 机舱单元自动化系统 货舱单元自动化系统
协议解析 代码转换
有效性检验 标准格式转换
分类与标识 存取与筛选
机舱数据存 储
船端数据采集
控
制
视频传输处理
Inmarsat 通信系统
数据解包
岸 基
数据解压缩
传
输
数据解密
控
制
岸基数据存储
岸基视频存储
视频传输处理
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船岸通信系统——数据加密和压缩
数值标定 量纲转换
数字数据
模拟量/ 开关量数据
视频数据
协议解析 代码转换
数值标定 量纲转换
视频压缩 格式转换
数据有效性检验 数据格式转换 数据分类与标识 数据存取与筛选
视频数据 存储
状态数据 存储
数据传输控制模块
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船端数据采集与处理系统——船舶机舱数据
机舱数据分类表示
主机系统 燃油系统 冷却水系统 滑油系统 排气系统
电站系统 锅炉系统 空气系统 更多系统…
机舱监控
机舱数据主要从机舱集中监视报警系统和一些主要的 单元自动化系统（如主机遥控系统等）中获取。包括 主机系统、燃油系统、滑油系统、冷却水系统、排气 系统、空气系统、锅炉系统和电站辅机系统等8大类 实时数据。
船舶数据采集与动态监控解决方案
大连市黄浦路720号5层 Tel:400-6388860 Fax:9
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行业背景
全球性能源紧张以及气候变化已成为国际社会普遍关注的重大问题 ，节能减排已经成为国际社会的共同责任。鉴于我国目前的能源状 况，一方面要通过寻求国际合作，开发新的能源资源和注重新能源 的开发利用。另一方面，注重能源资源的节约，提高能源利用效率 ，对于中国来说既重要又迫切。
Inmarset-C Inmarset-F Inmarset-BEGN
近海无线专用网络 3G/CDMA等
海事卫星
Internet VPN
海事卫星地面站
船端数据采集与处 理系统
总公司
船—岸通信系统
岸基应用系统
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船岸通信系统——数据传输
• 数据传输控制模块结构示意图如图4所示。数据传输控制模块是将分类后需要上传到岸基系统的数 据（文本文件）进行加密或压缩打包，通过船载卫星终端发送到岸基系统。而对音频或视频数据则 进行流控制，实现透明传输。
数据存取 与筛选
视频压缩与 格式转换
数据加密
船
基
数据压缩
传
数据打包
输
（电子邮件）
在船舶营运成本中，燃料费用约占40-60%。随着航运事业的不断 发展，对燃油的需求将日益增加。由于石油是不可再生能源，石油 储量的日益枯竭必然导致油价上涨和船舶营运成本的提高。
为了节能减排，降低营运成本，航运公司需要对船舶实际油耗信息 进行准确、及时的监察。目前通常采取人工测量油耗、每日汇报的 手段，但人工方式毫无疑问会存在较大误差。