計算機數據采集與處理技術應用實踐探微

宗欣欣

（安徽理工大學 計算機科學與工程學院，安徽 淮南 232001）

計算機數據采集與處理技術應用實踐探微

宗欣欣

（安徽理工大學 計算機科學與工程學院，安徽 淮南 232001）

受我國經濟發展的影響，計算機技術獲得了廣泛的應用，尤其是計算機數據采集與處理技術，目前在各個控制系統中發揮著重要作用.本文以此為前提，分析了數據采集與處理技術的應用與實踐，對提升數據處理技術水平具有十分重要的推動作用.

計算機；數據采集；處理技術；工業控制機

自從計算機出現至今，半導體技術實現了飛速的發展，與此同時，集成電路等也在各個系統中得到了廣泛的應用.在此影響下，以計算機為前提的數據采集與處理技術已經成為各行各業發展所運用的主要技術.而計算機本身在時代的發展下，也經歷了由4位機到64位機的轉變，并且計算機的種類也越發多樣化，家用計算機、微型計算機、工業控制機等形式,都見證了計算機的發展，由此也可以證明，計算機技術的運用，能夠真正提升現代社會人們的生活與工作效率.特別是數據采集與處理技術的運用，更是將工業操作的效率進行了提升.

1 數據采集與處理技術概述

數據采集即在傳感器等相關設備中得到模擬數字非電量或是電量信號，并將其傳送到上位機，由其對傳送的信號與數據進行系統化的分析與處理.數據采集系統的建立是以計算機軟硬件為前提的且具有靈活性的一種測量系統，而數據處理則是在大批量且雜亂無章的數據中提取出價值相對而言比較高的數據.

1.1 數據采集

當前現階段，計算機數據采集技術在數字化技術的影響下，其水平實現了飛速的發展，數據采集技術一般在醫學以及工業等多個行業中應用比較廣泛.數據采集系統中包含了放大電路、傳感器、轉換器、濾波器等部分，其中任意一個元件都有各自的功能[1].傳感器可以有效實現外界模擬量的轉換，將其有效轉換成為計算機能夠加以識別的數字量，進而為之后的數據分析與處理提供數據支持.而放大電路則是利用晶體管將其進行放大處理之后，實現信號的放大和緩沖輸入.濾波器的功能主要是杜絕信號傳輸中出現外界因素的影響，發揮了保護數據的作用，以此有效實現輸入信號信噪比的提升.由此可見，以上幾種基礎設備便組成了完善的數據采集系統.

進行計算機的實踐過程中，只是可以對數字量進行處理，一般狀況下執行機構也只是可以對模擬量進行接受，由此便要對還未完成輸入的數據實施轉換與處理操作，一般這一操作環節是利用A/D 轉換器完成，通過轉換器將模擬量轉變成為數字量，一旦信息傳送至執行機構之后，也要再轉換回原來的狀態[2].因為計算機所執行的采樣處理速度比較快，但是模擬量變化速度卻相對而言出現了滯后性，因此，如果只是針對一臺計算機，其采樣處理執行的過程中，需要對多個參數進行同時處理.為了有效提升參數采集的完整性與獨立性，

進行實踐操作的過程中，也需要利用各個型號的開關對參數量進行控制.除此之外，進行數據采集的過程中，若模擬量出現了改變，那么便會對計算機采樣的精準度造成影響，特別是同步系統進行運行時，如果幾個參數量一同對瞬態值進行提取，那么便會對計算機運行帶來一定的壓力.

1.2 數據處理

數據處理技術的應用與實踐必須要以計量單位作為支持，計量單位可以對有關信息進行處理，并且保證處理質量，以此在其中獲取有價值的信息.當前階段，計算機內有關信息均是以字節的方式實現采集與處理，同時字節也是一種基礎的計量單位[3].UTF-8的編碼中，英文字符=一字節=8位（bit），其中一個位與二進制碼的0或者是1相等.但是存儲容量通常會以KB、MB、GB等進行表示，其中各個范圍的轉換關系如下表1所示.

表1 存儲容量與轉換關系

其中ASCⅡ碼是現階段計算機通用的一種單字節編碼系統，不管是對于文字還是圖片都能夠準確并全面的反映于系統內，但是在這一系統內，一個字符與一個字節相等，而漢字則與兩個字節相等.例如我們生活與工作中十分常見的硬盤，其容量是1MB，可以有效存儲字符數1048576個、漢字524288個.

進行數據處理的主要前提是對數制轉換基本規則進行了解，通常而言，為了對數據采集與處理的過程進行規范，會將處理方式分為二進制、八進制等進制轉換方式.通過以上這些數制對數字進行表示時，一般會在代號標記之后進行英文字母的標記[4].如果在實際工作的過程中，比較常用的是二進制數制，所以保證數制有效性，必須要掌握一些其他進制轉換方式.對于十六進制而言，即十六進制的每一位均具有16個數碼，但是四位二進制數碼則一共有16為數.所以，能夠對其進行轉換.例如8AH=10001010B.對數據進行處理時，其中可以運用的進制轉換方式比較多，如果想要深入了解數據處理技術，依然需要對其進行進一步的探討.

2 計算機數據采集與處理技術的實踐應用

2.1 計算機“云技術”的運用

受“大數據”時代的影響，計算機使用人員在硬件方面也提出了更為嚴格的要求，其一主要體現在硬件數量方面，其二則在于對計算機軟件要求也愈發多元化.基于該環境背景下，一些專業的研究人員便開始對計算機軟件的技術和硬件設備展開了研究，使其能夠經過發展成為較差滲透的門類[5].除此之外，結合不同的情況，部分工程師與專家也在其中投入了大量的精力對計算機軟件進行研究，希望以此能夠滿足用戶日益提升的要求.因為計算機在運行之后形成的數據極為龐大，并且當計算機硬件已經達到相應的高度后，便會產生把一些新技術.“云技術”便是在此背景下形成的，“云技術”的出現將海量信息儲存于計算機運行等相關問題進行了合理的解決，另外，服務器設備也在云技術的幫助下更為完善，進而實現了信息數據運算處理水平的提升，若在工作與生活中只是憑借計算機實現信息處理，那么是無法對社會實踐需求進行滿足的，其主要原因是單一性的計算機在信息處理方面速度比較慢，且效率低，無法實現信息的快速處理，而“云計算”的運用便將上述問題進行了有效的解決.

2.2 互聯網環境的監督與控制

在數字化技術飛速發展的現在，計算機對大量信息進行處理時，其中也面臨了一些問題，而這些問題也會對計算機數據采集與處理技術的發展造成阻礙.另外，人們在計算機數據信息處理能力方面的要求也逐漸提升，這也對有關工作人員的工作熱情與新技術研發的能力起到了激勵的作用.因此，計算機數據采集與處理技術在當前這個“大數據”時代下，實現了迅猛的發展.如果要完全對計算機數據采集與處理技術進行依賴，那么其中也必然會面臨一定的挑戰，其中主要包括以下幾個方面：①在多種因素的影響下，在計算機運行時也會遭到惡意攻擊的現象；②在大數據時代下，任何數據都體現了一定的復雜程度，因此當前存儲與運用計算機數據必然會面臨數據泄露的難題[6].③一些黑客通過對大數據的運用，既可以輕而易舉的入侵使用人員的計算機設備.基于當前這個“大數據”的時代下，人們在計算機信息采集與處理技術方面的要求也就更高，為了能夠對計算機使用人員的要求給予滿足，實現計算機數據采集與處理技術水平的提升，研究人員必須要結合實際情況，致力于應用的研究與創新，進而對計算機信息處理與采集過程的安全性提供保證，營造一個安全的互聯網環境，對惡意攻擊進行積極的防御，以保證計算機數據安全[7].

2.3 建立智能化系統

在科學技術發展的影響下，智能技術也得到了普遍運用，尤其是與計算機數據采集與處理技術的結合，使數據采集與處理的質量與效率得到了顯著提升.智能技術在實際應用的過程中，將原有技術進行了突破，也對原來的系統設備進行了適當的調整，例如對智能化數據采集設備進行了引用，該設備以AT89C51單片機為前提，利用地址編碼等有關電路，共同組合成為數據系統.在對智能系統進行實際運行時，數字轉換電路便會對已經獲取的數據信號進行轉換，使其以數字模擬信號的形式歷經串行接口傳送至單片機中，這一系列過程均是在工作人員的監控下完成，以此在根本上保證了數據的安全性與精準性[8].

智能系統進行數據采集時，也要對基本原理關注度進行提升，以信號頻率為采樣頻率的基本標準，通常標準為信號頻率二倍，若頻率較低，那么便會對數據信號的傳輸質量造成影響[9].所以，為了對數據雜亂這一現象進行避免，進行數據信號的傳輸之前，可以運用抗混疊濾波器將其中能夠影響數據信號的消極干擾因素進行消除.對于智能系統設計這一工作，要結合實際情況適當的提升頻率，使得信號可以快速、準確的完成還原.

3 結束語

綜上所述，計算機數據采集與處理技術是一種基礎系統，在社會時代、數字化發展的影響下，已經逐漸成為人們工作與生活當中必不可少的重要部分.所以，在對其進行實際應用的過程中，必須要對現階段工作當中的實際需求進行了解，遵循科學與合理的基本原則，建立具備針對性與立體性的操作系統，并提升系統的適用性，以此進一步實現計算機數據采集與處理技術功能的最大化.

〔1〕闕玲麗.計算機視覺信息處理技術在蘋果自動分級中的應用[J].農機化研究,2017（05）:246-248.

〔2〕李浩.一種計算機網絡安全技術下數據包裝系統應用研究[J].中國包裝工業,2016（06）:187.

〔3〕張學軍.計算機信息技術在能源管理系統中的應用[J].電腦知識與技術,2016（11）:86-88+105.

〔4〕孫玉華.基于DSP技術的導航計算機數據處理系統設計[J].電子技術與軟件工程,2016（13）:75.

〔5〕程小恩,魏勇.數據采集系統在中醫藥健康大數據中的應用[J].中國數字醫學,2016（09）:18-20.

〔6〕劉沖.DIS技術支持下的大學物理實驗數據采集與處理研究[J].科技展望,2016（36）:128.

〔7〕劉泉，楊富平，袁正午.實時應急案例庫數據采集技術研究 [A]“中國視角的風險分析和危機反應”—中國災害防御協會風險分析專業委員會第四屆年會論文集[C].2010.

〔8〕張勝波.數字化機加車間的機床數據采集技術[A]第九屆沈陽科學學術年會論文集 （信息科學與工程技術分冊）[C].2012.

〔9〕習云航.數據采集技術在施工現場管理中的應用研究[D].大連理工大學,2015.

TP39；TP274

A

1673-260X（2017）04-0008-02

2017-02-14

安徽省教育廳自然科學一般項目，名稱：基于ARM的嵌入式聲發射檢測儀的研究（KJ2007B103）