數據采集及控制技術的研究分析

宋金

摘 要 數據采集處理及控制技術是對數據信息進行采集和處理的技術，是主要對客戶信息進行接收、分析處理、傳送、儲存的工作，它對各項數據參數進行分析，然后轉化為數據信號，最后將信息儲存到電腦里，從而反映出真實的數據信息，為其他工作的開展提供依據。此項技術主要通過采集器、傳感器、轉換器、計算機等設備進行操作，反映出來的通信信息數據可直接表現運營商的經營狀況，以及市場消費信息，而網絡的遠程監控也成為了控制技術中的主要手段。

關鍵詞 數據；信息；通信；控制技術

中圖分類號：TP27 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）02-0055-01

1 數據采集內涵

數據采集控制系統也可以稱為獲取和處理的系統，它是信息科學中的重點環節，是一種利用裝置對于系統之外數據進行采集并且回饋到系統數據庫內的技術手段，其應用范圍較廣，主要設備有傳感器、顯示器、計算機等，可以根據不同情況組成不同模式的自動化系統。

2 控制技術研究

網絡控制技術即Network Control Technology-NCT，主要運用在工業控制方面，例如DC控制系統、遠程教學、建筑自動化等。近年因為計算機行業的飛速發展，也促使NCT對網絡技術和工業控制做了很好的結合，它主要是利用網絡閉合的方式，控制器、傳感器等通過共有的通訊介質相連，節點是每一個與網絡連接的部件。其主要特點是數據通過網絡在控制系統節點中交換、穩定性較高、故障維修工作開展難度小、節點間物理連線較簡單。

目前在控制技術方面的問題主要是3個方面：安全性、實時性、效率性，控制系統中出現延時情況，主要是因為數據在傳送的過程中涉及到的運算時間，這就需要較高實時性的客戶端和控制端，控制端需要及時處理接受到的數據，并且可以及時將采集的數據發送出去，要求有較高的采樣輸出頻率。而客戶端則需要及時將實驗的實時數據傳送出去。這就需要利用多線程技術程序增強控制端和客戶端的工作效率。

3 數據采集構成要素

采集控制由服務器端和客戶端兩個部分組成，服務器端口的模塊包括日志、備份、網絡、入庫、配置；而客戶端則有日志模塊、備份模塊、網絡模塊、配置模塊，下面我們就從這幾個模塊進行系統闡述。

3.1 客戶端系統構成模塊

首先需要了解的是配備服務模塊，配備服務模塊的作用是用來調整系統功能，將配置統一的管理，并且按照應用區域的不同進行配置的合理分配，在系統中常常有些需要改動的地方，為了增強系統的靈活性，并且方便對系統的升級。可以用配置文件對信息進行保存，配置文件的數量和系統規模成正比，因此有時候需要強大的硬件作為支持，并且更新時工作量較大，配置服務模塊存在于服務端和刻客戶端兩部分，服務端利用的構建方式是WCP，將配置的增加項目、修改、查詢等封裝為服務，負責為客戶端調取信息。

其次日志模塊是將系統運行的詳細情況記錄在文件中，方便今后的檢查工作，并且劃分了正常信息日志和錯誤信息日志兩方面。系統在日常的運作中，如果產生故障，其錯誤信息就會被寫入日志文件中，技術人員在進行檢查工作中，依據日志文件中的錯誤信息日志，可以分析問題所在并及時解決，反之日志文件中如果是正常的信息日志就表示系統運行狀態良好。

再次是采集模塊，采集模塊詳細記錄了客戶信息，集中保存在wtmpx的文件中，采集的信息包括：客戶的聯系方式（即文件中所顯示的用戶名）、登錄或者退出網絡狀態、登錄和退出的具體時間，客戶在網絡中的終端號等詳細信息。而采集模塊主要需要負責的部分是提取客戶姓名和登錄和登出時間，并以此判斷客戶登錄的具體使用時長。

然后是備份模塊，備份模塊主要是對兩種錯誤方式進行備份，一種是對原始話單信息分析時候的錯誤，另一種是包含BIDR對象的集合文件在發送時候所產生的錯誤。兩種方式分別為LOAD方式和STORE方式。

最后是網絡模塊，網絡模塊是建立在采集工作的順利結束之后基礎上的，主要是利用TCP協議將采集過程中提取到的含有BIDR對象的集合傳送到服務器端，主要利用對象序列化技術、socket技術以及文件IO流操作。

3.2 服務器端系統構成模塊

服務器系統主要來研究入庫模塊，在與數據庫取得連接之后，通過對數據庫中含有BIDR對象的文件進行調取，從中分析用戶的各項信息，再對這些信息進行轉換，使其與數據庫中的字段相似，之后利用插入語句將BIDR對象信息存儲到數據庫中，連接狀況和插入情況也會記錄在日志模版中。連接數據庫參數是否改變是依據于數據庫的需要。連接數據庫成功后，得到的數據是一個集合對象的形式，因此要對該集合進行分解研究，獲取當中例如用戶姓名的信息，之后再將這些信息存入insert語句中。存入的過程可能會出現錯誤，這時就需要在備份模塊中對存入信息數據進行備份，等系統重新恢復正常運行后再進行存入。

3.3 做好數據采集控制系統部署工作

首先需要登錄Llinux，創建一個userHome目錄在home路徑中，并且在建立一個netctoss的子目錄在userHome內，然后再建立代表服務器端和客戶端的server和client于netctoss子目錄中。做好大致框架后，需要在client中進行更加細致的目錄編排，在client和server下做以下目錄操作，二進制程序文件以及bin存放腳本文件，備份或者是wtmpx文件就存放在data中，配置文件存放在conf中，日志則存在log中，jar文件存在lib中。

其次需要設定客戶端運行的必要腳本，建立runClient.sh文件在存放腳本的bin文件中，內容為java-com.briup.woss.client.Main運行客戶端的主程序。

最后再建立一個task文件于bin中，10 * * * * /runClient.sh為Llinux命令，開頭的10是分鐘，可以取值的范圍是0-59，如果改為 * 即是每分鐘的意思，四個 * 從左至右分別為小時、天、月、星期，各自的取值范圍也不同，小時是0-23、天是1-31、月是1-12、星期為0-6。如果不填寫具體數字填寫 * ，用第一個 * 表示就是每小時的意思，第二個為每天···以此類推。以上意思指的是10分鐘就會運行一次runClient.sh文件，也就是，每隔十分鐘就運行一次采集系統系統客戶端。最后在bin下創建autorun.sh文件，建立定時調用的指令crontab task，這樣task文件就會得到定時的執行。

4 結束語

近年來，數據采集及控制技術在各個領域得到了廣泛的運用，這項技術的推廣大大增加了人們的信息量。數據采集及控制技術的使用也減少了控制成本，并且提高了工作效率，為之后工作的開展打下了堅實的基礎，從而促進了我國信息化技術的發展。

參考文獻

[1]陳明明.基于USB接口的數據采集系統的研究與設計[D].武漢理工大學，2008.endprint