1系統及其原理

基于通用信號處理開發板，利用FPGA技術控制AD9233芯片對目標模擬信號采樣，再將采樣量化后的數據寫入USB接口芯片CY7C68013的FIFO中，FIFO寫滿后采用自動觸發工作方式將數據傳輸到PC機。利用VC＋＋6．0軟件編寫上位機實現友好的人機交互界面，將傳輸到PC機上的數據進行儲存和實時回放。本系統主要實現以下兩大功能：1）ADC模塊對目標模擬信號進行采樣，利用FPGA技術將采樣后的數據傳輸到USB接口芯片CY7C68013的FIFO中存儲。2）運用USB2．0總線數據傳輸技術，將雷達回波信號數據傳輸到PC機實時回放。分為應用層、內核層和物理層3部分。應用層和內核層主要由軟件實現。應用層采用VC＋＋6．0開發用戶界面程序，為用戶提供可視化操作界面。內核層基于DriverWorks和DDK開發系統驅動程序，主要起應用軟件與硬件之間的橋梁作用，把客戶端的控制命令或數據流傳到硬件中，同時把硬件傳輸過來的數據進行緩存。物理層主要以FPGA為核心，對USB接口芯片CY7C68013進行控制，通過USB2．0總線實現對中頻信號采集。系統設計采用自底向上的方法，從硬件設計開始逐步到最終的應用軟件的設計。

2硬件設計

FPGA在觸發信號下，控制ADC采樣輸入信號，并存入FIFO中。當存滿時，將數據寫入USB接口芯片CY7C68013，同時切換另一塊FIFO接收ADC轉換的數據，實現乒乓存儲，以提高效率。FPGA模塊的一個重要作用是控制USB接口芯片CY7C68013。當ADC采樣后，數據進入FPGA模塊，FPGA控制數據流將其寫入CY7C68013的FIFO中，以便于USB向PC機傳輸。CY7C68013的數據傳輸模式采用異步slaveFIFO和同步slaveFIFO切換模式。通過實測，前者傳輸速度約為5～10Mbit／s，后者傳輸速度最高可達20Mbit／s，傳輸速度的提高可通過更改驅動程序的讀取方式實現。

3軟件設計

3．1USB驅動程序設計

USB2．0總線傳輸技術最高速率可達480Mbit／s。本系統采用批量傳輸的slaveFIFO模式。CY7C68013芯片內部提供了多個FIFO緩沖區，外部邏輯可對這些端點FIFO緩沖區直接進行讀寫操作。在該種傳輸模式下，USB數據在USB主機與外部邏輯通信時無需CPU的干預，可大大提高數據傳輸速度。Cypress公司為CY7C68013芯片提供了通用的驅動程序，用戶可根據需求開發相應的固件程序。

1需求分析

根據目前車輛管理中存在的主要問題及公務車輛運行的現狀，新形勢下車輛管理的主要任務和目標是:實現車輛管理的智能化和精細化。主要體現在對各單位車輛的派遣實現自動化，車輛進入大門無需停車人工登記，而是自動識別、自動登記及自動放行;同時車輛監管部門可實時查看各所屬單位的車輛出勤狀況、進出時間查詢，自動進行各種報表的生成等方面。具體功能需求如下:(1)網上批銷假功能。對所有車輛派遣，實現網上請假、網上批假、網上銷假功能，使車輛派遣手續更加快速便捷。(2)快速識別、記錄進出大門的車輛。對車輛進出大門，實現快速自動識別并放行，無需人工審查。(3)自動記錄車輛進出大門的時間，并進行各種條件的記錄查詢，對于超假車輛，能進行信息提醒。(4)對外來車輛出入進行自動記錄。(5)信息分析匯總功能。能夠對車輛的所有運行記錄，進行顯示，分析和匯總，并生成業務部門需要的各種表格。(6)具有自動添加和更改車輛、駕駛員信息功能，具有系統維護運行簡單、方便特點。(7)具有用戶管理和權限設置功能。使具有不同權限的用戶，能夠瀏覽各自管轄的車輛運行狀況信息，而不能跨越權限。

2系統設計

2．1總體結構設計

根據需求分析和某單位一總部及四分部的具體情況。整個系統在總部架設一個系統服務器，然后在不同地方的四個分部各設一個數據采集服務器，總部系統服務器通過廣域網同各分部數據采集服務器進行連接和通信;各數據采集服務器通過各分部內部局域網同大門出入兩邊終端讀卡器1和讀卡器2進行通信。由于要實現出入大門，自動識別和自動放行車輛，因此，采用有源FRID卡和FRID讀卡器，對進出車輛進行自動識別和放行。由于有源卡，比較容易識別，同時識別距離也比較遠，因此，為每輛車內配備一張有源FRID卡，當車輛進出大門時，讀卡器自動識別并讀取卡號信息，通過局域網，由分部數據采集服務器對讀卡器所讀到的車輛卡號信息進行采集，并通過總部系統服務器數據庫中的請假記錄進行比對，從而確定是否觸發讀卡器開啟道閘放行車輛，同時分部數據采集服務器把所采集到的車輛的出入信息通過廣域網發送到總部系統服務器進行存儲，以備信息的分析和匯總。

2．2系統基本工作流程

當單位需要派遣車輛時，通過內部局域網登陸車輛管理系統，進行網上請假，車輛管理人員進行網上批假，然后駕駛員到汽車分隊管理中隊領取車輛出入FRID卡出車，車輛到達大門口通過地感線圈時，觸發FRID讀卡器發射信號，FRID讀卡器自動讀取車輛出入卡信息，并通過局域網發送到總部系統服務器的數據庫中去，并依據系統數據庫請假信息，自動進行開啟道閘控制。同時把對應車輛的相關信息顯示在LED大屏上，利用門衛進行簡單判別。當車輛完成任務歸隊時，到達大門口通過地感線圈，觸發入口FRID讀卡器發射信號，并自動讀取車載出入卡信息，通過數據采集服務器把車輛進門信息，發送至后臺數據庫，并自動開啟道閘，容許車輛進入。駕駛員歸隊后，歸還車輛出入卡及行車包，這樣一次完整的出車流程就結束了。另外，對于外單位的車輛，在大門口，進行登記并發給臨時出入卡。

摘要：

結合鐵路基礎設施健康監測的特點，從硬件和軟件兩個方面設計數據采集子系統；首先，分析振動傳感器的選用原則和輸出信號的特點，在此基礎上進行數據采集系統的硬件設計；然后，提出利用軟件進行數據采集的模擬，詳細論述各個模擬模塊的建立過程；最后利用所屬方法建立用于鐵路基礎設施檢測的數據采集子系統，系統的建立為鐵路基礎設施監測理論研究提供了方法，為同類型數據采集系統設計提供參考。

關鍵詞：

鐵路基礎設施；監測；振動傳感器；數據采集

0.引言

進入21世紀以來，我國鐵路建設發展迅猛，取得了良好的經濟與社會效益。隨著鐵路運輸速度的迅速提升，再加上其相對方便舒適的環境和價格上的優勢，勢必能吸引越來越多的人選擇鐵路作為他們旅行的交通工具，然而，伴隨著鐵路運輸的飛速發展給人們帶來的交通上的快捷與方便，車體與鐵軌的振動故障對公共財產及人身安全構成了前所未有的威脅。伴隨著我國鐵路立體跨越式的迅猛發展，輪軌間激擾力與激擾頻率隨著車輛行駛速度的不斷提高，逐漸增大，變寬，結果會造成電機等吊掛設備和車內設備的高頻高幅振動，引起車體設備振動能量的急速加劇。如果超過了鐵路各設備所允許的振動強度范圍，未來的工作性能指標及使用壽命將會受到過大的動態載荷和噪聲的嚴重影響，情況越發嚴重會導致零部件的早期失效。當前大量事實表明，在長期作用的情況下，鐵路振動故障可能會導致貨物破損，軌道破壞，列車脫軌等危險情況。為確保鐵路“安全、經濟、快捷、舒適”的特點和優勢，鐵路建設要不斷發展完善其各項功能，才能在越發激烈的市場競爭中取得優勢，因此，各國都加強了對鐵路振動的檢測及分析，也增加了對其的投入力度。今年我國對鐵路振動檢測領域的人力物力投入有明顯增加，并且研究范圍擴展到眾多方面。以往鐵路振動檢測系統只配備在一些重要單位或者要害部門，而在2000年以后，各個鐵路站段及各個振動檢測站點基本都已經涉及發展應用到。鐵路振動檢測系統的重要性越來越被人們所認可，近些年又不斷完善各項相應的標準和規范。為了保證鐵路的運輸安全、高效舒適的科學發展及以人為本的發展要求，確保鐵路的優勢和特點，如何準確檢測高速鐵路的振動并判斷故障是擺在鐵路工作者面前不容緩的實際問題。

1.數據采集系統設計方案

摘要：實現油田井站調驅系統生產過程的數字化監控以及智能化管理，對建成節能、環保、運行高效的油田井站調驅系統有著重要意義。論文結合采油廠調驅系統建設現狀，提出搭建基于數字化平臺的新型油田調驅管理運行模式，以適應采油廠的快速發展。

關鍵詞：數字化；智能化；調驅平臺；無線傳輸；數據采集

一、概述

在三次采油技術中，國內聚合物驅和三元復合驅己形成了配套工藝技術。從原料、設備、生產到技術攻關已形成規模化產業。在井站調驅作業過程中，如何對施工作業現場實施監控和管理，需要搭建一套完整的監控管理平臺系統，該平臺立足為油田生產服務的宗旨，并充分考慮數據采集和監控管理的可靠性、安全性、穩定性和實時性。

二、系統平臺建設

（一）簡述。隨著自動化技術以及無線通信技術在油田生產中得到越來越多的應用。為了適應采油廠注水井調驅工作需要，研建注水井調驅井站數字化管理系統平臺，該系統可更好地優化人力資源，通過采集精確的數據以及現場工作人員實時工作的畫面，以達到提高注水井調驅工作效率和實時采集調驅數據的目的。

（二）平臺構架。該平臺通過集成撬裝平臺裝置、無線傳輸系統、數據采集系統、視頻監控系統和中心管理操作系統等，管理平臺以Web方式實時信息流程面，為用戶提供實時監控措施工藝流程。

一、數字化探究在小學科學教育中的意義

1.新技術的應用有利于科學課程的改革

我們現在的科學課程是以過去的技術為基礎，而不是當今的技術（更談不上明天的）。把計算機和先進的傳感器技術看成是附加的，而不是課程基本結構的組成部分，課程的重大變革將受到嚴重的限制。如果空客A380飛機，繼續使用最基礎螺旋槳技術，它將無法成為世界上最大，最先進的大飛機。而傳感器在我們的生活中作為測量和控制儀器，無處不在，且越來普及。小學科學實驗室配備數據采集系統，有利于學生更早地接觸新的測量工具，建立“科學—技術—社會”的緊密聯系。

2.科學素養的提升要求學生掌握新的探究工具

現代人的科學素養包括能夠全面和充滿自信地使用電子工具。學生們應該早些在盡可能不同的范圍內開始使用計算機和數據采集系統，把新技術的應用與科學課程緊密相連，不但促進了新技術的進步而且對學生的動手能力、搜集信息能力、交流與表達能力的提升有很大提高。

二、基于數字化探究的小學科學教育框架

（一）關于科學知識要素的培養

【摘要】地籍測量時，需要通過相關測繪技術對土地進行有效測量、統計和建檔，從而更好地確定土地歸屬問題。論文介紹了常用的測繪技術，分析測繪工程技術在地籍測量中的實踐應用，希望更好地提高地籍測量的效率和質量。

【關鍵詞】測繪工程技術；地籍測量；實踐應用

1引言

為了更好地維護土地使用者的利益，人們對于地籍測量的精度要求越來越高。傳統的測繪技術已經很難滿足現在的精度和效率要求。目前，各種先進的測繪工程技術被不斷應用到地籍測量過程當中。尤其相關定位技術和高分辨率遙感攝影技術的發展，極大地保障了地籍測量的精度問題。在開展地籍測量過程中，必須保障測量的準確性，從而可以有效避免土地權屬糾紛問題。本文主要研究了地籍測繪工程涉及的最新的測繪技術，從而更好地維護土地使用者的權益。

2主要測繪技術

2.1全球定位系統

隨著航天技術和定位技術的不斷發展，全球定位技術不斷被應用在土地資源的勘測過程中，使得測繪勘測效率和質量取得了巨大的發展。這種技術主要是在衛星的輔助之下來搜集和處理地籍的相關數據信息，這種測量方式主要是通過掌握測量的控制量，來遞進式地完成地籍測量任務[1]。在實際開展地籍工作測量過程中，可以將測試網絡、三角網絡、地籍導線網與GPS技術有機結合起來，從而完成最終的測量任務。全球定位系統在很多方面具有巨大的優勢，能夠進行實時測量，而且測量面積大，全天候測量，能夠實時獲得測量數據。全球定位系統技術基本能夠實現全天候、多地點的數據采集和監視，通過利用精準定位技術和RTK技術，對于測繪地點進行精準定位，同時利用數據融合技術和物聯網技術，將各個地點搜集的信息有機融合起來進行分析和計算，從而得到相應的測量結果。另外，在開展這些技術的應用過程中，可以避免復雜地勢環境和惡劣氣候環境對于測量的影響，能夠有效開展觀測測量和分析任務，這樣就能夠大大提高測量的效率。但是在使用全球定位系統的過程中，存在著一定的安全隱患，容易造成數據的丟失，如何加強數據的安全性也是未來測繪技術發展需要重點考慮的問題[2]。

隨著信息時代到來，人們獲取信息的渠道產生翻天覆地的變化，信息資源服務體系是為人們提供信息方便的重要渠道。電子信息領域特色指的是通過互聯網和文獻信息共同建設特色的信息資源服務體系，能夠為各個領域的科研人員提供專業的信息資源服務。本文主要通過研究特色信息資源服務的系統構架組成及研究特色資源服務模式來總結實現電子信息領域特色信息資源服務體系的路徑。在電子信息領域特色資源服務體系中，特色資源是整個系統的核心，是為用戶提供個性、專業、深入的特色資源，能夠滿足科研人員深入研究的需求，提升我國的軟實力。隨著科技進步，過去寬泛的資源服務模式已經難以滿足人們信息需求，建立特色行業信息資源成為提升電子信息領域資源服務的主要方式。因此，如何構建特色信息資源服務體系成為需要研究的重要課題，這樣才能武裝我國的領域資源服務體系。

1基于大數據的特色信息資源服務系統架構

1.1信息源分析與配置

通過梳理互聯網信息源和文獻資源信息源，然后就可以針對用戶的需求為其提供專業的信息資源。通常來說，一個特色信息資源服務系統需要具備調研、梳理和配置三個方面的功能，然后就可以根據用戶的需求為其整合相關的信息資源。信息源主要包括：國內外電子信息網站、各個科研機構網站和企業網站，范圍包括各領域的學術期刊、論文、研究報告、政府政策等各類文獻信息源，然后在用戶進行檢索時為其提供相關的信息資源。

1.2信息資源采集層

顧名思義，其就是負責開展信息采集工作的部分，在采集過程中，系統還會對已采集到的資源進行預處理，主要包括信息、信息融合及信息過濾，從而形成結構化的信息儲存機構。這樣，用戶就可以根據自己的需求進行自動化信息數據采集，能夠有效提升信息整合的效率，避免用戶在信息檢索方面花費過多時間、精力。具體來說，實現信息功能能夠對相似度過高的信息進行剔除，避免在重復信息中花費時間、精力及金錢，實現信息過濾功能能夠在采集過程中過濾掉與檢索主題不符的信息。

1.3信息融合層

1糧倉濕度檢測的背景和意義

防潮是糧食儲存過程中一項重要內容，對糧食的儲存質量有很重要的作用。它直接影響到儲備物資的使用壽命和工作可靠性。為保證日常工作的順利進行，首要問題是加強倉庫內溫度與濕度的監測工作。但傳統的方法是用扦樣式玻璃溫度計，人工判讀等最原始的測溫方法，工作量大，難以控制，滯后嚴重，做好日常的糧情檢查工作，可以發現問題，及時處理，以保證儲糧的安全。本論文側重介紹“單片機溫度檢測系統”的軟、硬件設計及相關內容。論文的主要內容包括：采樣、LED顯示，單片機89C51的開發以及系統應用軟件開發等。作為控制系統中的一個典型實驗設計，單片機溫度檢測系統綜合運用了單片機技術、模擬電子技術、通信技術、數碼顯示技術等諸多方面的知識。

2糧倉濕度檢測系統硬件設計

糧情測控系統是計算機硬件與軟件的結合體，實現了計算機對儲糧的檢測與預警。系統硬件由控制部分和信號檢測部分組成，其中，控制部分包含五個模塊：控制器模塊、手動按鍵、顯示模塊、通信模塊和報警模塊；信號檢測部分包含一個模塊：濕度檢測模塊。

2.1核心單元電路

綜合考慮系統的方便性，可靠性，性價比等因素，系統主機芯片采用AT89C51。AT89C51是控制系統常用的單片機，應用在很多領域，利用它完成的報警系統很多。使用AT89C51單片機構成的計算機系統能夠實現準確的采樣煤氣濃度，能夠達到題目的設計要求，而且AT89C51單片機相對于其它型號的單片機，更加易于學習和掌握，性能也相對比較好。

2.2檢測傳感器和檢測電路