采集技术大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇采集技术范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

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实验室监测在重大动物疫病的诊断和防控中发挥了重要作用，监测结果的准确性、有效性除受实验方法、实验设备、监测试剂、实验操作等因素影响外，送检样品的质量和数量的影响也很大。下面将动物疫病检测样品的规范化采集技术简述如下。

1 样品采集要遵循的一般原则

1.1 样品种类

根据不同疫病或检验目的，分别采集相应的组织、器官、分泌物、排泄物等；在无法估计发病群体的病因时，可进行全面的样品采集。

1.2 样品数量

在进行流行病学调查、抗体监测、动物群体健康评估或环境卫生检测时，样品数量应满足生物统计学的要求。

1.3 不可盲目解剖

凡发现患畜有急性死亡，怀疑是炭疽病时则不能随意剖检，而应采取局部皮肤或耳尖的血液涂片镜检，排除炭疽病后方可解剖采样。

1.4 采样时间

采死亡动物的病料要及时，以死亡后6h内最佳；对于感染传染病的则要在发病前期采样。

1.5 做好人身防护

严防人畜共患病的感染，做好环境消毒和病害肉尸的处理，防止环境污染和疫病的传播。

2 样品采集

2.1 血清学检测样品

2.1.1 数量

用一次性采血器或一次性注射器（5ml）从畜禽静脉抽取血液3ml左右，在注射器内留一定空间。

2.1.2 部位

猪从前腔静脉采血，牛、羊、马等动物从颈静脉或尾静脉采血，用量少时也可以从耳静脉抽取，家禽从翅静脉采血。

2.1.3 标注

在采血瓶上贴上标签，注明种类、地址、编号、日期等。

2.1.4 血清分离

将采血瓶倾斜45°放在室温下静置，待凝固后血清自然析出时吸出，或经离心分离后吸出血清，将其装入无菌瓶，在瓶上贴上标签。

2.1.5 送检

短时间内送检的血清要置于4℃左右的地方冷藏保存；如时间较长才送检，应将血清置-20℃下保存，注意不能反复冻融，否则会影响抗体的效价。

2.2 病理学检测样品

2.2.1 采样部位

在采集时应选择病变最典型、最明显的部位，连同病灶附近的健康组织一并采集。

2.2.2 送检

将样品立即浸泡在10倍组织块体积的10%福尔马林缓冲液内固定，冷藏送检。

2.2.3 样品规格

样品厚度不超过0.5cm，切成1～2？大小的组织块（检查狂犬病的组织块要再大些）。

2.2.4 其他要求

病理学检验的组织样品必须保证新鲜，样品要有切面，切忌挤压、刮摸和用水洗；如做冷冻切片，则要将组织放在0～4℃容器中，并尽快送到实验室。

2.3 细菌学检测样品

做细菌检测的样品，以采集发病典型或刚刚死亡的整体动物送实验室为最好，如不方便则可按无菌采样方法采集组织样品。每个组织须单独放在密闭的新灭菌容器内或灭菌塑料袋内，贴上标签并做好外包装消毒，放入冷藏箱内立即送往实验室。注意采集的所有样品都不得加入任何物质。

2.4 病毒学检测样品

做病毒检测的组织样品，应在动物发病初期体温升高期间按无菌采样方法采集，一般以组织脏器、血液、粪便等样品为主，要密封、冷藏送检。若送检时间较长，则最好冻结后送检，也可将组织块浸泡在含有青霉素的、pH值为7.4的PBS液中（按1mlPBS液加入2000IU青霉素），置于冷藏箱内送检；若采集的是粪便棉拭子，则应立即放入按1mlPBS液加入1万IU青霉素的PBS液中，PBS液的量以刚好淹没样品为好；若采集的是血液样品，则必须是抗凝血，采血前在真空采血管内加入0.1%肝素，按血液与0.1%肝素为10∶1的比例加入，采样后将采血管颠倒几次使其充分混合。

3 样品采集的注意事项

3.1 要有典型性

采集样品时，要根据检测的目的和实验室监测方法的不同进行有针对性的采集，同时还应根据发病动物典型临床症状、病变、是否治疗和有无并发症等情况，选择未治疗、病变明显、兼顾并发症等准确个体采样。

3.2 要有适量性

不同监测方法所需样品量的差异较大，要根据检测项目确定采样的量，采集的样品个数要足够，同时每个样品的采集量要满足检测的需要量且有备份，以备必要的复检使用，从而保证检测样品的准确性。

3.3 要有适时性

由于监测对象和监测项目的不同，对采集样品有不同的时间要求，要根据实际情况确定采样时间。用于抗体监测的样品，应根据疫苗的免疫时间、疫苗种类和病种确定时间。做病原分离的样品，必须在病初发热期或症状典型时采样，对于病死的则要立即采样，以免贻误采样的最佳时间，从而影响监测结果。

3.4 要有无菌性

用于病原学和血清学监测的样品所用包装用具、容器和采集器械必须经过灭菌处理，且容器要密封不漏液体，采样必须按无菌操作，同时要做好个人防护。尸体剖检采样的，先采样后检查，以免人为污染样品，同时还可避免其他细菌和病菌的污染而干扰检测结果。

3.5 要有追溯性

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枣树接穗采集要选择成龄枣树上,生长健壮，着色好，隐芽完整，无病虫害的枝条，应掌握“宜晚不宜早”的原则，即在枣树不发芽的前提下，接穗采取的越晚越好，离嫁接适期越近越好，最好随采随接。

1 枣树接穗的采集

接穗要采自生长健壮、枝条充实的母株上，尽量不要从幼龄树上采枝做接穗；从母株上采取接穗时，徒长枝、背上枝不宜做接穗，宜选用外围1~2 年斜生延长枝，枝龄太大的3~4 年生枝不宜采取；1~2 年生延长枝的上部和下部各1/3 处不宜做接穗，宜选用中部1/3 处主芽饱满的部分做接穗，主芽较瘪或瘦弱的也不宜作为接穗用；有枣虱子、天牛危害的枝以及有枣疯病的树都不能采取接穗；根据自己实际需要选用当地优良品种做接穗，如制干和加工蜜枣最好选用新郑灰枣；生食鲜用可用新郑八月鲜；接穗的截取长度以10~15 厘米为宜，不宜过短或过长。

枝接的接穗可选用1~2 年生的发育枝或3~4 年生的二次枝，但最好是组织充实，芽体饱满的1~2 年生发育枝的中上部。接穗粗度一般在0.5 厘米以上，无病虫害。芽接多用一年生枣头一次枝上的主芽作接穗。

1.1 采接穗

枝接的接穗最好是在枣树发芽前15~20 天采，采后要蜡封，以防止接穗失水干枯。也可结合冬季修剪或早春修剪时采集接穗，可每50 条捆成一捆，二次枝不必剪掉，以免接条失水，沙藏在5℃左右的冷库或土窑内。

1.2 剪接穗

一般是1 个芽剪1 段，长度为5~7 厘米，节间特别短的2 个芽1段。芽体上部一般留1.5~2 厘米，随剪随蘸蜡随嫁接。

2 蜡封接穗的优势

从嫁接到砧木接穗愈合，一般需要半个月时间，在这半个月内，接穗不仅得不到砧木的水分和营养物质，还要消耗原来贮存的养分来生长愈伤组织，这时很容易抽干而影响嫁接成活。为了保证接口和接穗不抽干，1990 年以前多用堆土法，即每接1 棵树就堆1 个湿润的土堆，把嫁接部位全部包起来，接穗芽萌发后再及时将土堆扒开。对于高接换种果树来说，由于无法将土堆到高接部位，需要用黄泥、树叶等来保湿，天气干旱或下雨时都会影响树体成活。现在采用的方法是用塑料薄膜包扎后再套1 个塑料袋，此法可以保湿且比较方便省事，但塑料袋内的高温、高湿环境常会促进接穗芽的萌发，影响接口愈合，形成假活现象，打开袋口后接穗往往萎蔫死亡。

蜡封接穗则是用石蜡将接穗封闭起来，使接穗表面均匀地分布一层石蜡。接穗被蜡封以后，水分蒸发量大大减少，但又不影响接穗伤口生长愈伤组织，接穗芽仍能正常萌发生长。蜡封接穗嫁接方法适用于所有的林木和果树，嫁接方法和不蜡封接穗一样，接后用塑料条将伤口包扎严并捆紧即可。果树应用裸穗嫁接，不会有假活现象。如果砧木和接穗富有生命力，即使只用普通的嫁接技术，成活率也可高达99%。

3 蜡封接穗方法

将市场上销售的全精炼63 号工业颗粒状石蜡，放入铁锅、铁盆等容器内，然后加热至熔化;把接穗枝条剪成嫁接时所需的长度，一般长10~15 厘米，顶端留饱满芽。当石蜡温度100~130℃时，拿住接穗将其1/2 放在熔化的石蜡中蘸一下后立即拿出，然后再将另外的1/2 也蘸上石蜡后立即取出，这样可使整个接穗浆上一层均匀且很薄、光亮的石蜡层。

蜡封的工具和方法与处理接穗的数量有关，如果接穗数量少，可用小铁锅熔蜡，然后逐根蘸蜡;如果数量较多，可用大铁锅熔蜡，一次处理3~5 根接穗;如果有大量接穗，可用直径1.20~1.50 米铁锅熔蜡，将1~2千克接穗放在漏勺里，然后在熔化的石蜡中一过即成，这样3 个人一天可蜡封接穗2 000 千克以上。

在进行蜡封接穗时常担心两个问题：一是担心蜡的温度很高会将接穗烫死。试验表明：石蜡熔化后的温度在90~120℃，只要蘸蜡时间不超过1 秒钟，就不会影响接穗的生活力和愈伤组织的形成。二是担心高温的石蜡是否会影响芽的萌发。连续做了两次封蜡的试验，即把已经蜡封的接穗再蜡封1 次，两次封蜡后石蜡层加厚了，结果接穗仍然能正常萌发，可见芽的萌发虽然缓慢些，但不会受到蜡封的影响。

4 接穗蜡封后的贮藏

接穗蜡封后表面温度很高，要立即把接穗散开使温度下降，而不能堆放在一起，以免因表面温度不能及时下降而伤害接穗。蜡封的接穗可立即用于嫁接，但蜡封接穗往往数量大，一时难以嫁接完。对未能及时进行嫁接的接穗，应存放到低温、高湿的地窖内，随接随取。有很多地区的农民认为，蜡封后的接穗已经不会损失水分，因此放在家中就可以，这是不对的。因为在室温下，接穗还进行着生命活动，会降低生活力，蜡封后仍会蒸发少量水分。将蜡封好的接穗装入塑料袋内，放在冷凉处保存，最好在冷藏室，一般放置温度在0~5℃，塑料袋要扎通气孔，以备嫁接。最好放入冷库内。

另外，关于冬季贮藏接穗，到底是蜡封后贮藏好，还是先贮藏等到春季嫁接前再蜡封好的问题，经过比较发现，以后者为好，原因是蜡封过的接穗贮藏一个冬季，接穗上有些石蜡层会产生裂缝而影响嫁接成活率。

5 注意事项

（1）接穗上的刺必须剪掉，以免蜡封好后刺脱落，造成蜡膜缺口而失水。

（2）石蜡一定要充分溶化，这样蜡膜薄而匀，以免蜡膜过厚而脱落失水。

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随着社会经济的高速发展，先进制造技术已经成为全球经济竞争的主战场。数据采集技术是在不同学科之间交叉渗透的基础上出现的，对于制造企业而言，传统的信息采集方式已经难以满足制造业信息化的实时需求，所以迅速及时地将相关学科领域的最新研究成果应用到数据采集技术中，研究新型的数据采集技术方法，方便企业及时引进生产技术实现制造自动化，对产品质量的提高以及企业的竞争力增强是不可或缺的。

1制造系统数据采集方式

制造企业外部环境与自身环境复杂多变，要实现生产制造的安全高效，在注重环保效益的前提下生产出高品质的产品，需要制造系统安置大量的传感器与数据采集系统。对生产中设备运行状况、工艺水平、产品品质以及内外部环境变化数据实时监控反馈，为生产提供技术保障。制造系统数据采集技术主要有以下三种：

1.1集中式采集方式

集中式采集方式适用于小规模与相对简单的系统，这种方式系统全部传感器与数据采集系统直接相连，用一台工控机可以实现所有的数据采集与处理，具有结构简单、易于操作、维护方便、价格低廉的特点。

1.2分布式采集集中控制方式

这一方式适合规模适中且生产线较为简单的系统，可以实现生产线上分散的单体设备集中管理，被各大中型制造系统广泛采用。该方式将系统需要采集的数据依据一定的条件进行分组，由各组独立采集所辖区域的数据信息，各组协同完成整个生产过程的数据采集任务。通过各数据采集点设有独立的数据采集服务器，对站点进行维护管理，形成相对独立的局域网络。具有结构复杂、成本相对较高、使用维护简单以及具备网络功能的特点。

1.3集中式与分布式相结合方式

这种数据采集方式是前两种方式的高效组合，适用于大规模且承担复杂制造的系统，兼具前两种采集方式的优势。

2基于智能主体的制造系统数据采集技术

2.1智能主体与分布式人工智能

智能主体（Agent）涉及人工智能(Artificial Intelligent)技术的深层次问题，为人工智能技术以及计算机科学发展提供了新的计算求解范例和方法，也为CIMS（Computer Integrated Manu-facturing Systems，计算机集成制造系统）提供了更加高效便利的解决方案。应用智能主体思想与方法构建基于智能主体的数据采集系统，进一步推进数据采集智能化发展。智能主体属于分布式人工智能（DAI， Dis-tributed Artificial Intelligent）研究范围。分布式人工智能是相对于集中控制技术而言的，分布式问题求解的思想在工程领域应用始于分布式控制系统的研究。控制系统规模的扩大以及结构复杂化、功能增多等一系列影响系统性能的因素增加，需求一种基于整体优化的控制策略，亦即整体的总目标函数最优化控制方式。该函数包括质量产量技术指标，以及能源、成本与环保等经济社会指标，实现综合自动化生产。将大系统分解为若干相关小系统，控制小系统的目标对象，同时要考虑小系统之间的相互影响与作用，以小系统的最优化促进大系统的最优。

2.2基于智能主体的数据采集技术

该智能主体技术以主体感知外部环境信息以及对信息分析、推理、评估，为下一步采取应对措施为基本思想。制造系统之所以要设置数据采集系统，是为了通过传感器监控制造过程中的各种信息，并对其处理、分析，对系统的运行状况以及运行趋势做出判断预测，对故障指出处理措施。基于这一思想，构造依托于多智能体的数据采集系统可以对当下的数据采集方法给予加强改进，一种适用于先进制造系统的数据采集系统模式应运而生。该模式由若干传感器与一个数据采集平台组成，数据采集平台由一个数据采集服务器与多个数据采集点组成。传感器用以监控生产过程中的各种内部外部信息，数据采集平台负责数据的采集、处理、存储与输出，在形式上依然是分布式与集中式采集集中管理模式。

3结语

计算机技术与信息技术的飞速发展为制造系统数据采集技术提供了更多的可能性，基于智能主体的制造系统数据采集技术，对于制造企业运用现代化的制造技术，在制造自动化、提高生产力与生产制造高品质的产品、增强企业的综合竞争能力，实现经济效益与社会效益有重要意义。

参考文献:

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鄂尔多斯盆地南部黄土塬地区地形起伏较大，经过长期冲蚀，形成塬、沟、梁、坡及峁等特有的复杂地貌。巨厚的黄土、淤泥及砾石等沉积激发条件差异明显，表层结构横向连续性差，导致激发能量不均匀，波形、波场变化强烈，地震激发和接收条件较差，且干燥疏松的黄土层侵蚀洞、缝发育，孔隙度大，对地震波吸收衰减严重，同时原生和次生相干干扰极其严重，地震资料品质差，信噪比低。所以，黄土塬地区一直被视为地震勘探的“”。 该区的中生界石油勘探开发需要解决小幅度构造和河道砂体、三角洲砂体的分布等问题，分析储层物性，进行储层横向预测，优选井位进行油藏综合评价都对地震资料提出更高的要求。针对黄土塬地区表层条件的复杂性，通过改进地震激发与接收条件而发展起来的黄土塬宽线采集技术，可以大大改善和提高地震资料的信噪比和分辨率。

1 宽线地震采集方法原理

1.1 原理

宽线地震勘探技术与常规的单炮单线二维地震勘探技术相比，在平行测线方向上布置多条接收线，，同时激发线可以是多条或单条，在保证宏面元内所有反射信息能同相叠加的前提下，所有测线采集到的信息经过特殊手段处理后最终叠加到一起，得到一条宽线叠加剖面（图1）。通过宏面元反射信息的叠加，可以大大提高地震的覆盖次数，有效压制侧面干扰，大大提高地震资料的信噪比和分辨率，改善地震资料品质。

a：三线两炮

b：两线一炮

图1 宽线地震采集技术示意图

1.2 参数选择

（1）优化激发条件：黄土塬地区巨厚、疏松干燥的黄土对地震波的吸收衰减作用强烈，导致激发、接收条件差。前人的理论计算表明，10m厚度的疏松干燥黄土中地震波的吸收衰减量，相当于在2000m深地层中地震波的吸收衰减量。因此，选择良好的激发对于地震资料采集至关重要。单井中小药量能减小爆炸半径，提高激发频率；若要激发高能量、高频率的地震波，须采用多井组合激发。

鉴于黄土塬区复杂的地形地貌条件，通过在全区踏勘，采用组合井激发的方式，确保良好的激发效果。通过实验，确定组合井选择胶泥层顶界面以下激发，如果没有胶泥层则在15m以下的潮湿黄土中激发，组合井数15口，单井药量2kg，沿测线方向线性组合，组内距3m的组合方式，可获得良好的地震能量，有效提高资料的信噪比。

（2）采集方式：利用黄土塬地区地下地层平缓、断层少的特点，通过设计最佳的线距来获得最大的炮检联合组合方式，在横向面元尺度要求允许的范围内布设多条接收线，不同炮点和炮点线的布设有所不同，这样覆盖次数提高为垂直测线方向具有覆盖次数的数倍。炮检点相对单线纵横向离散，面元道集内增加传播路径的差异，减小了干扰的相干性，从而大大提高了对干扰的压制能力。此外，在仪器录制参数选择上应采用宽频带接收，最大限度地保留地震反射信号中的高频成分。同时采用加长尾锥、挖坑接收等方法来应对巨厚黄土对地震波强烈的吸收和衰减作用，提高地震波的接收强度和能量。

（3）观测方法：根据不同的地质任务和根据不同的地质任务和不同的地表条件，可以选择边线放炮观测系统，双边线放炮观测系统，中线放炮观测系统，多线放炮观测系统，面元细分观测系统，非纵观测系统等不同的观测方式。通过采用二维直线采集三维观测的方法，相邻面元叠加方法，在黄土塬区复杂的地质条件下，采用独特的静校正、残余校正和去噪后，通过横向面元反射波同相叠加等方法大大增加了覆盖次数，有效地压制了黄土区干扰，提高了剖面信噪比和分辨率。

2 勘探效果分析

2.1 有效地提高了地震剖面信噪比和分辨率

通过多种技术方法的综合应用，较好地克服了激发、接收条件的不利影响。同时在资料处理过程，进行大量的噪音压制、原生及次生干扰压制和静校正等，通过相邻面源地震信息叠加，有效地提高了资料的信噪比和分辨率，地震剖面品质大幅度提高，为该区下一步勘探和开发提供了坚实的基础资料。

2.2 扩大了地震勘探领域

地震勘探实践表明，宽线地震勘探方法针对以往二维地震勘探来说，对于干扰压制和信噪比提高等方面具有明显的效果，针对构造不甚发育的地表复杂区和低信噪比地区可以推广应用，有效地解决了地震勘探“”的问题，扩大地震勘探方向和领域。

2.3 有效地获得了更丰富的地质成果

黄土塬宽线采集方法与黄土山地三维采集、黄土直测线、高分辨率沟中弯线共同组成了黄土塬地区地震勘探的技术系列。近几年通过在黄土塬区采集地震测线处理解释，获得了丰富的地震地质信息。利用宽线地震采集和处理的剖面分辨率和信噪比较高，反射波振幅能量相对较强，波组特征更为稳定，连续性相对增强，地质现象更为清晰，可以基本满足研究区地质研究工作的需求，为勘探开发工作的持续推进提供良好的资料条件。

3 结论与建议

地震勘探实践表明，黄土塬地区通过优化激发和接收条件，采用组合井激发和加长尾锥、挖坑接收等方法，可以有效地应对巨厚黄土对地震波的吸收和衰减作用，提高地震波的接收强度和能量。采用二维直线采集三维观测的方法，横向面元允许范围内增加接收线，可以大大增加覆盖次数，有效的压制干扰，提高剖面的信噪比和分辨率。利用宽线技术采集、处理的成果剖面，反射波振幅能量相对较强，波组特征更为稳定，连续性更好，地质特征更为清晰，有效地解决了黄土塬区地震勘探的难题，满足相关地质研究工作的需求，为勘探开发工作的持续推进提供良好的资料条件。地震宽线技术可有效地压制干扰，提高剖面信噪比，可在地表复杂区、低信噪比地区推广应用，扩大了地震勘探领域。

参考文献：

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1引言

海洋地震拖缆采集定位系统通常采用的记录格式是由英国海上作业者协会推荐，在石油和天然气勘探行业用作原始定位数据交换格式。这个格式不是强制性的，在坚持相应标准的前提下作业者也可以采用不同的格式。

P2/94格式包含H、C、E、T四种记录，分别表示不同的信息：H记录定义了与工区、仪器相关的固定参数；C记录是对H记录的描述和注释，事件记录；E记录是按照作业时间顺序记录的野外采集定位数据交换数据，不仅包含绝对空间位置信息，还包括相对位置之间

的时间记录及差分的记录形式，E记录按照野外生产文件顺序记录，每一个野外文件记录一串E记录，每种记录分别记录不同设备的时间位置信息；T记录和E记录是相关的，它记录每一个事件或者位置之间的时间，每个具体的记录ID下面会有详细论述。

海洋野外采集定位数据交换格式不仅是一个数据交换格式，也是处理和归档卫星星历，卫星接收设施，电离层和气象条件数据记录格式。该格式是在P2/91格式基础上发展而来。

2野外采集定位数据交换格式文件逻辑结构

记录长度：数据记录长度存储在80字节的“卡”记录，其中列编号1至80列。

记录类型：格式定义了记录的第一个字符识别的四种主要类型，记录类型包含四种：

H：测区头数据记录；C：注释记录；E：事件数据（绝对时间记录）；T：事件时间数据（记录点之间时间）。

头块记录：每一个文件或者每一条线必须从记录H0000 到H00@9开始，顺序记录。文件中按照这个顺序记录，注释记录可入在文件任何地方。

分组记录：描述存储在记录数据的性质，允许相关的记录简单的分组。编号的E和T记录与H记录平行定义存储。例如E25@0记录包含电缆深度传感器数据，而一个H25@0记录包含与其匹配的其他定义，仪器号在记录代码定义显示为“@”，在数据记录是指一个仪器以其牵引的电缆序号。它只是为了方便多设备情况下的数据整理，用户可以看每个设备数据子集，在所有情况下，“@”字符在记录中是冗余信息。

时间记录：T记录可以用于补充E记录，响应客户请求。E记录和T记录的序列是严格按时间顺序：事件i和j之间时间被记录，事件记录定义事件的时间是“j”。需要强调的是，虽然绝对时间记录在T-records允许明确的数据识别，只有相对的时间是很重要的。

记录中的时间：包含GPS和DGPS差分信息，下面的几种时间在野外采集定位数据交换格式被定义的：

系统时间：主船的时间系统记录在H1310记录，相对于格林威治的时间用于E1000单炮记录和本炮所有时间标签的记录。

仪器时间：任何其他仪器的时间，用H13@0定义与系统时间的关系。

GPS时间：该GPS时间标准的建立GPS控制段。在这个时间框架内记录的是适用的差分校正后时间性。

接收时间：GPS接收机有自己的计时系统，不包括其时钟接收器的估计偏移。“接收机接收时间”GPS数据在这个时间框架。

3几何关系概念及定义

3.1坐标系及偏移距定义

坐标轴定义：在整个文件中使用右手笛卡儿坐标系保持来表示偏移距离。

参考点：每艘船都有其自己的坐标系，其原点为船舶的参考点，在H10@0记录记录。被牵引对象如拖缆，枪阵和浮标有自己的参考点，它们的偏移距的定义基于本地参考点的偏移量。

野外采集定位数据交换格式描述排列几何图形的方式是这样的，所有的牵引对象只记录纵向轴线偏移距既Y轴相对于牵引点偏移量。X轴服从于挂接点偏移距。

“同步器”用来抵消牵引对象来自船上到拖曳目标硬链接带来的冲击。通过“towpoint-in-sea”和“towpoint-on-body”两个点协作完成对物体的牵引（图1）。一些拖曳对象依次牵引另一被拖物。一个实例是后部浮标拖着电缆和前部浮标拖在枪阵（图2）。

3.2偏移模式

偏移模式可分为极坐标偏移模式和矩形坐标偏移距模式两种，水平偏移量可以是极坐标或矩形坐标。

极坐标模式：偏移距A是从船参考点或局部参考点到的径向距离定义；偏移距B是在船上船头方向倒局部的参考点逆时针方向的角度。

矩形模式：偏移距A是X轴从船舶或局部参考点到定义点的距离，右舷方向为正；偏移距B是Y轴偏移从船舶或局部参考点到测量点的距离，船头方向为正（图3）。

Z轴偏移或高度：第三偏移坐标，沿Z轴，总是向上为正，深度记录为负的高度。

3.3 设备与参考点关系

3.3.1 与电缆相关的位置定义

拖缆几何定义：拖缆几何位置信息包括拖缆号，船参考点到牵引点偏移距A 、B、Z；牵引点-海上拖曳点的偏移距A 、B 、Z 。

为了能够清晰地看清船上各个系统的相对位置，我们选择船头向左为负的显示方式，和常规坐标系保持一致，从图4示例可看到电缆挂节点P所处的相对位置在（36.4，0），三条拖缆头分别位于（380.2，100），（380.2，0），（380.2，-100）的位置。

罗盘位置记录：罗盘位置要求记录电缆号、节点ID、罗盘号、罗盘中心点偏移距及罗盘夹或插入方式代码，记录在同一电缆上罗盘可以重复电缆号不重复，记录可以重复。

从罗盘相对于挂节点的位置看，罗盘是挂载在拖缆上的，因此罗盘数据的第一列就是缆号，与拖缆坐标系统相同，见图5。

注意：节点ID号必须是唯一的正数，罗盘位置节点ID不能在H51@0再次定义；Y轴偏移距从近检波组中心点，因此负值方向是尾部浮标，相关值域包含符号。

检波器组定义：检波器组位置定义包括电缆号，规则排列上首地震检波器组合道的基准数，首道偏移距，规则排列上尾地震检波器组合道的基准数，尾组合中心道偏移距 ，检波器组合个数，检波器组中点间距，记录可重复。

如图6，为了清晰地看清检波器组合的排列位置，在这张图上我们加上了船参考点，排列头和尾部浮标，在理论上拖缆与浮标处于一条直线状态，拖缆分段存在，本例中每段有12个建波器。

电缆深度传感器定义：电缆深度传感器定义包括电缆号，深度传感器号，深度传感器的偏移距，深度校正，夹或插方式，对于同一个深度传感器可以重复记录电缆号不能重复，记录可以重复。

电缆深度传感器与罗盘一样是捆绑在电缆上的，它们的位置甚至和罗盘检波器一致，因此可知它们是封装在一个容器中的。

3.3.2 与枪阵相关的定义

枪阵几何定义：枪阵几何定义包含枪阵号，从船参考点到挂接点偏移距：偏移距A ，偏移距B，偏移距Z。

海上拖曳点：偏移距A，偏移距B，偏移距Z；从海上拖曳点到枪阵水平中心点偏移距；本点偏移距 A、本点偏移距B；标准枪压力、压力单位、体积单位 、深度单位。

例如在船参考点向船尾方向36.4米牵引着两个枪阵，以参考点为中心一个向右舷方向偏离25米，船尾方向偏离198米，一个向左舷偏离25米向船尾防线偏离198米，见图6。

单枪定义：单枪位于枪阵中，参数有枪阵参考号、枪号、本地偏移距 A、 B、 Z，枪体积。同一个枪阵多于一只枪时，重复记录，枪阵号不重复记录重复。

注意：每一个枪阵中枪号唯一，为了清晰地表示枪阵在排列中的关系，我们把单枪的位置一起标示在图7中。

枪阵深度传感器定义：枪阵深度传感器参数有枪阵号，传感器号，传感器序列号；本地偏移距A，本地偏移距B，深度校正。同一个枪阵中的深度传感器可以重复，枪阵号不重复，记录可以重复。

枪阵深度传感器和压力传感器封装在一起，位置相同见图8。

3.3.3 浮标位置的定义

牵引浮标几何定义：牵引浮标包含如下信息：浮标号，牵引体号，牵引体参考点到被拖曳体参考点偏移距：偏移距 A、B、Z，海上被牵引拖曳点的偏移距A、B、Z，浮标描述。

浮标在讲排列时已经提及，整个排列的理论相对位置如图9所示。

4定位数据的组织形式

4.1介绍

野外采集定位数据交换格式中网格定义强调的是在一个范围内的网格划分，而不是物理测量的数据，网格由一组节点组成：在这些节点之间观测，多次观测定义了某种几何关系，比如陀螺罗盘描述了船头方向而不是地球的自传。

4.2工区测量节点定义

4.2.1固定位置节点定义

H5000记录通常定义固定节点，例如岸边的无线电定位系统。同时假设停泊浮标的坐标是固定的，也用这个纪录；固定节点坐标必须记录在工区基准面里面。相关节点计算的高程必须提供。

固定节点信息包含如下字段：节点ID号、名称/描述 、地理或者网格坐标旗标0地理坐标1网格坐标，纬度、经度；或者北坐标，东坐标；高度与高度单位。

4.2.2节点定义（仪器，枪阵，电缆，浮标的位置代码）

H51@0记录可以记录地震排列上的任何节点，它常常用以记录中继设备和浮标。中继设备执行地震排列的无线电定位功能，它自身有明确位置，例如岸基卫星无线电接收站。在枪阵仪器等设备记录上，被定位置的字段是唯一的，节点定在这个位置上。

H5110道头定义了排列，枪阵、浮标及各类传感器在空间位置上的ID号，在正式采集定位时是对这些ID的定位进行工作的。H5110偏移距信息如拖缆、枪阵、浮标是相对挂接位置的节点，而有些节点定义则是相对位置的，如电缆间在排列上的距离，这个距离可能用回声时间表示，这些定位的节点号将用在真实的外记录中。

4.2.3 点与点之间观测ID定义

在野外采集船采集过程中除了定义物理点的观测值之外，还要求观测物理点之间的观测，如两个点在采集过程中的距离变化，本系统在定义单物理点的基础上还进行了点与点之间的定义，点间包含如下字段：观测ID，观测描述，本点ID、目标节点1ID、目标节点2ID，测量单位代码，定位系统ID，定位系统描述。

正如H5110定义采集系统中各点的ID号一样，野外采集定位数据交换格式还记录了点与点之间的ID号，在生产中通过观测这些ID的数值可以判断采集系统中相对位置是否满足质量要求，如电缆间距等。

5采集定位记录的组织结构

5.1采集定位数据组织

在野外采集船采集过程中是通过一些列事件记录来定义位置的，E1000记录了某测线上震源激发的炮号，地震记录的文件号以及激发事件。紧跟着E1000记录是E1210记录，它记录了在这个单炮激发时刻H5110定义的定位ID所处的位置，这个位置可能是大地坐标也可能是经纬度，具体类型由这个记录的第12列数值决定。E2210记录了这一炮各个罗盘的指向；E2510定义了则定义了各个深度传感器传来的深度。E3210记录了激发枪阵号及各枪深度信息，E3310记录了单枪的实际激发顺序，E3410记录了各枪压力传感器传来的信息，后续还有各类相对位置的时间信息记录，至此一炮记录结束，再一次出现E1000记录则代表一个新的单炮信息。

5.2采集实例及数据结构

5.2.1野外放炮事件记录

前面曾经说到过自E1000记录开始放炮时刻的相关观测信息，E1000记录了单炮事件，它包含如下字段：线名、单炮/文件号、地震记录ID、年月日、时间及激发枪阵号。

5.2.2位置定义

E12@0记录了放炮施工时刻各个观测ID号的位置，字段包含：记录号；节点ID；地理坐标和网格坐标旗标0地理、1网格，如果地理坐标记录纬度和经度，如果网格坐标记录北坐标和东坐标；航线航向，船的航向标志0表示沿着航线，1表示船头方向，以及质量因子和处理明细。

5.3排列图形及采集定位信息示例

通过连续的单炮系统位置显示（如图11），可以观察在采集过程中拖缆羽角变化，为野外采集监督提供及时准确的定位信息，对野外生产的质量进行实时监控，保证生产的保质保量的完成海上工作。

6结语

作为原始综合导航信息数据，野外采集定位数据交换格式、P2/91数据在海上地震采集作业过程中，主要功能是通过综合导航系统解析后，形成P1数据，从而便于地震资料采集和处理过程中利用。它包含的信息量是最原始的也是最丰富的，因此，对P2数据的具体内容及数据结构逻辑等进行充分的研究和剖析，特别是对于现场采集作业的质控工作，具有非常重要的使用价值和参考意义。

P2文件也可能随着综合导航系统的升级而不断的升级，从而改变其中部分数据信息的所在位置或者所含信息的变化，但基本主体以及逻辑思路不会改变。希望本文能够对同行工作者提供一定的参考价值和指导意义。

参考文献：

[1] UKOOA. P2/94 Exchange Format For Raw Marine Positioning Data. London：Surveying and Positioning Committee 1994.

篇（6）

中图分类号：S88 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20161033216

程溪金蝉产于福建省龙海市程溪镇，是集清补药品、餐桌美食于一身的无公害、绿色、健康食品，特别是程溪的金蝉花更是能够与冬虫夏草相媲美的平价替代品。为了能够更好地保护和推广程溪金蝉这一稀特产品，现将程溪金蝉的产品类型与采集加工技术总结如下。

1 程溪金蝉的产品类型

程溪金蝉主要有蝉花、蝉蜕和蝉蛹3种产品。

蝉花是一种外形具有“动物”和“植物”形态特征的奇妙生物，根是蝉的幼虫体，花是从单个或是2～3个蝉幼虫头部生长出来的，约3.33cm长，从顶端分枝开花。花粉为乳黄色也称为“蝉花孢子粉”，简单地说就是“种子”，具有繁殖功能。其形成过程是蝉的幼虫在蝉羽化前被虫草菌感染、寄生，当气候环境适宜时，吸收虫体里的营养蛋白而转化成菌丝体，最终虫体被菌丝体完全占具而只剩下一个躯壳。万物复苏时节，菌丝体又从营养阶段逐渐转化为有性阶段具有繁殖功能的“蝉花孢子粉”，渐从顶端分枝“发芽”，形似花朵，故而称为蝉花。程溪蝉花按季节分为春蝉花和秋蝉花，春蝉花个头饱满，秋蝉花个头较小。

蝉蜕又名蝉壳。幼虫产生于毛竹林中的根部，在根部旁边筑有一小孔，靠吸取植物根部养份生长。长至芒种季节前后20d成虫，每天傍晚至天亮是蝉出土脱壳的黄金时候，成虫爬往树上，在枝丫上进行脱壳，整个过程约30min，这就是人们说的“金蝉脱壳”。脱壳后蝉蛹成为成蝉（也叫知了），飞往竹林深处开始鸣叫，正所谓“一夜成蝉”。而留下来的壳体便是蝉蜕。

蝉蛹：是蝉的若虫。外表成黑色和暗黄色相间，锥形，长度3～4cm。生物学中”蝉蛹”为蝉的”若虫”，其在长大过程中的每次蜕皮前后体貌差距不大，民间指的蝉的”幼虫”、”蛹”均指的是蝉的”若虫”，蝉的发育过程不存在幼虫和蛹的状态。蝉的若虫在地下度过它一生的头2、3a，或许更长一段时间。在这段时间里，它吸食竹木根部的液体。然后在某一天破土而出，凭着生存的本能找到一棵竹子爬上去。然后在竹子的枝丫上进行脱壳，整个过程约30min，待蝉脱壳后，蝉成白色体，山里人称为“白蝉”，过了个把小时就成了鸣叫满山的成蝉（知了）。因为是蝉“作茧自缚”的产物，所以新鲜的蝉蛹都是活的、会动。又因为其外表比较另类，很多人都不敢吃，但其营养价值是非常高的。

2 程溪金蝉的采集加工技术

捉蝉蛹：每年公历的6―7月份，也就是芒种前后，是抓蝉蛹的集中时期，每当夜幕降临，竹林里的村民便会借助各种工具采集蝉蛹，有些人用于食用；有些人用于售卖。宁静的竹林里顿时热闹非凡，看似廉价的美味似乎是大众夏天不错的选择。抓蝉蛹的蝉农们首先必须穿戴长裤长袖的衣服，脚穿军用鞋（防止不小心踩到蛇被咬），带好手电筒、矿灯等照明用具，怕蚊虫叮咬的还得用特制的蚊香盒点上蚊香别在腰间的皮带上，同时带上事先制作好装蝉蛹用的大可乐瓶，瓶子要在侧壁上开一个小口，里面装一点点水，这样既能够很容易把蝉蛹放进去，它们又不容易爬出来。然后就像大王来巡山那样在竹林里慢慢寻找，也可以用守株待兔的笨方法，慢慢等着蝉蛹从土洞里爬出来，捉到一只掐死一只，然后放进瓶里，掐死的目的主要是防止蝉蛹羽化。还有另一种捉法就是：在蝉蛹出没较多的竹林里，用胶纸在竹杠离地面1m高的部位圈上一圈，蝉蛹出土后本能地往树上爬去，爬到被胶纸粘住的地方，由于胶纸比较滑，再也爬不上去了，被围堵的蝉蛹就这样聚集在树体的四周。捉完蝉蛹后要么售卖，要么回去现煮现炸，剩下的放冰箱里速冻存放。

篇（7）

光纤传感器是通过检测光信号来测量环境中参量变化（生物量、物理量或化学量），这些参量变化会引起光的传输特性变化。光纤传感器有很多种类，按照传感机理它可以分为强度型、干涉型和光纤布拉格光栅型这三种。这其中光纤布拉格光栅不仅具有强度型和干涉型的优点，并且具有波长分离能力强、灵敏度高、传感精度好、抗干扰能力强等优势。光纤光栅传感器有着很大的发展前途，它可以在需要精确定位或者是绝对数字测量时，可以构成多光栅空间分布单一光纤传感网络系统。

本文研究的基于光纤光栅的数据采集，光纤光栅传感器即采用的是光纤布拉格光栅，光纤光栅的原理如图1所示。

光纤布拉格光栅的中心波长随着外界环境参量的变化而随之变化，它广泛应用于压力、温度、应变等参数的测量。

一、基于光纤光栅数据采集系统的组成

（一）光纤光栅传感系统

该系统通过光纤光栅传感器采集数据，这是该数据采集系统的前提条件。不同功能的光纤光栅传感器能够将不同的物理参量如温度、压力、应变和加速度等调制为相对应的光栅波长。光纤光栅传感器输出光波以后直接通过光缆便可以进行远距离传送。

（二）光纤光栅网络分析系统

该系统作用是将光纤光栅传感器采集的光信号经光缆的远程传输后，将光信号转化为数字量并以物理参量的方式在计算机终端记录、显示或存入数据库中。

该系统主要由光开关、光纤光栅解调仪及光纤跳线组成。光纤光栅解调仪的作用是将光纤光栅中心波长解调为数字信号。光开关的主要作用是将多路光信号一起或是分别进入光纤光栅解调仪，这样就克服了光纤光栅通道数不能满足工程应用的缺点。

（三）光纤通讯传输网络

该系统由光缆和光纤适配器等组成。光缆是光信号传输的通道，光纤适配器连接光缆且损耗很低，这样就可以避免工程现场的光纤熔接。单桥监控室采用光缆以低损耗方式接连光缆，将远距离采集的光信号引入中心监控室的数据处理及分析系统上。

（四）数据处理及分析系统

该系统是对采集后的数据进行预处理且分析，为后续系统的基础。该系统是由软件系统组成，在现场工控机上运行，为专家评估系统奠定坚实的基础平台，是后续工作提供可靠的依据。

二、数据采集系统的设计

在光纤数据采集系统中，首先运用了多线程技术，以保证数据采集、实时显示界面和数据存储同时进行；其次，运用数据安全队列来保护线程之间数据安全传递的同时，还要使采集到得数据可以在最快的时间内得到显示，最后在VS平台下实现数据采集系统程序，由于VS库函数和空间丰富，编程环境界面友好，使得软件不仅界面漂亮，而且开发难度大大的降低。数据采集的流程图3-5所示。

在基于光纤光栅数据采集系统中，为了使数据采集、储存和实时显示同时进行，必须采用多线程技术。此外，还可以采用数据安全队列使采集到的数据能够在最快时间实现显示并能够保护线程之间数据的安全传递。由于VS平台下库函数和空间丰富、界面友好，采用VS平台实现数据采集系统程序可以使开发难度大大降低且软件界面漂亮。数据采集的流程图如图2所示。

三、数据采集系统的程序实现

随着社会的发展，大型桥梁的安全问题越来越受到人们的重视，为了保证桥梁运行的安全性、可靠性及耐久性等，研究表明，得到科学管理的桥梁有着更好的安全性以及耐用性，桥梁健康监测系统已经是桥梁建设中不可少的一部分，数据采集系统则是整个监测系统的基石。对于桥梁健康监测来说，传感器具有数量大、种类多，信号采集的储存实时性高等要求，这样对于数据采集和处理系统有较高要求。本文以武汉某大型斜拉桥为例，研究基于光纤光栅的数据采集系统的软件设计及具体实现。

根据要求，传感器数据采集系统能够提供监测数据。以某斜拉桥为例的健康监测系统中，系统采用光纤光栅应力传感器、光纤光栅温度传感器、光纤光栅位移传感器、压电式低频加速度传感器等等监测斜拉桥应力、温度等参数。本文主要针对的是光纤光栅型传感器，将采集到的光信号通过光缆传输后经过解调仪解调，最后通过网口对解调仪采集到数字信号存入数据库中，为后续监测系统做准备。

光纤光栅解调仪具有以太网接口，根据实际需要进行网络编程，实现网络程序有很多种方式，Windows Socket是其中比较简单的方法。本系统监测对象比较多并且要求系统实时性高，多线程技术可以满足系统要求，它支持系统一个进程中执行多个线程，多个操作可以在不同线程中同时进行。光信号经解调仪传输后是字节流，可以使用memmove函数对字节流进行分解处理。

（一）光纤光栅传感器的配置

数据采集方案的确定和传输方式的选择一般是根据传感器空间分布情况确定的。斜拉桥的跨度比较大，一般为几百米到几千米，桥上敷设的传感器的数量种类也特别多，这个时候为了减少信号在传输中受到干扰、衰减失真等情况，首先要对传感器进行配置，再选择合适的数据采集方案和传输方式。

数据采集之前要确定传感器的总数、解调仪的数量、所需通道数、采样频率和存储频率等各方面信息。传感器的总数决定了数据传输设备的数量和数据的传输方式。传感器的采样频率是由数据处理系统对数据的要求以及数据本身的动态特性决定的。在进行传感器配置的时，采取四层结构，采用树形控件，应用如图3所示。第一层是光纤光栅系统，第二层是光纤光栅解调仪，第三层是通道，第四层是传感器。在数据采集系统首次运行时要进行初始配置，这样才能提高系统的运行速率。传感器配置有两种方式，一种是在界面进行配置，第二种是修改配置文件的内容。开始配置时首先将配置信息显示在界面上，对界面进行配置，然后将数据写入数据库。

界面的配置步骤为：光纤系统总配置、光纤光栅解调仪配置、通道配置、传感器配置。将每一个配置的传感器编号，通过传感器编号可以查询具体信息。比如：传感器的名称、类别、位置、初始应变、报警上限、报警下限、标定系数、标定斜率、是否要温度补偿、基准波长、标定波长、所属的解调仪和通道数等信息。

（二）网口采集

武汉某斜拉桥健康监测系统需采集的信号数量大、实时性高、处理较复杂。数据采集系统负责将光纤光栅解调仪的信号通过网口以后，进行数据的采集、分析、转化为相应数据储存，为后续的数据分析处理以及安全评估提供可靠地实时数据。本系统是采用开放式Windows系统平台，软件开发环境为Visual Studio 2005，把任务分成几个独立的线程，使用多线程方式，这样就能够保证数据采集的实时性，用户其他操作也能及时响应，这样提高了利用率和程序的运行效率。

光纤光栅解调仪主要作用是把光纤光栅中心波长解调出来，解调的机理有很多，本系统采用的解调原理是基于F―P滤波器的原理，基于网口的数据采集技术较成熟，解调仪的通信协议为UDP协议，传输速率要求能够完全满足系统要求。

对于UDP无连接的数据报服务，客户机给服务机发送一个含有地址的数据报，客户机和服务器并没有建立连接。服务器是通过调用Recvfrom（）等待客户端数据。基于UDP的socket编程思路为：首先创建套接字（socket），然后将套接字绑定到一个本地端口和地址上，等待接收的数据，最后关闭socket。

根据实际情况开发服务端软件基于UDP的，UDP能够提供端口机制便于UDP用户使用。UDP长度中包括UDP本身长度、源端口、目的端口、用户数据和UDP校验等。实际开发，端口号为5000，首先使用“ping”命令判断测试网络是否连通，原理为发送UDP数据包给对方主机，对方主机回复是否收到数据报，如果回复及时，则网络已经连接，软件流程如下图4所示。

四、小结

光纤光栅传感器使用越来越普遍，本文介绍基于光纤光栅传感器的数据采集监测系统的组成，对数据采集系统进行软件设计和介绍基于网络的数据采集的关键技术，最后对数据采集系统进行实例应用。

参考文献：

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国家电网提出构建以数字化、自动化、可动化为特点的智能电网，提高了信息技术与经济发展，这意味着电力用户用电信息采集系统需要逐步提高。构建用电信息系统，促进转变电力营销模式，提高电力管理水平，养成良好的用电习惯。部分地区已经开始使用用电信息采集系统，但仍需提升与完善。用电信息采集系统涉及应用方面广泛，需要不断提高专业知识，循序渐进提高管理水平。随着信息技术的突飞猛进，电力营销面临着巨大的压力，想继续在电力营销的市场生存，就必须配合国际标准，不断提高电力用户用电信息采集系统，最终实现企业现代化管理和电网智能化管理。

1 电力系统自动化设计

电力系统一次设备是指发电机、开关、变压器及输电线路等相关设备。由输电、变电、配电、发电及用电等环节构成电力系统。在线监测及调度控制能够保障设备安全与稳定运行，促使电力生产获得理想的经济效益。用电采集系统设计需要按照指定的规范化原则进行，根据设备、终端类型和通信通道等设计特点，制定统一的通信网络设计方案。

在设计用电信息采集系统过程中，应设计符合用户的应用需求的数据平台。用电信息采集系统必须不断更新，以满足客户对信息技术的要求。用电信息采集系统采集覆盖面越大，客户能够应用到的数据信息就更全面。电力系统自动化有效提高了电力公司的收费效率，完成企业预付费管理。

自动化计量系统有效推动智能电网发展策略，为高级计量构造稳固基础和高级计量提供数据资源基础。打破传统人工采集信息数据障碍，实现信息技术采集系统化。目前针对电能计量系统化装置终端工作量大、相关技术人才短缺、终端系统不完善，探究设计提升用电信息采集系统。

2 改善电力营销管理模式

有效利用用电信息采集系统改善电力营销管理模式，构建用电信息采集系统，采集供、售、购电环节的电能信息，实现全自动化封闭式管理，通过远程停送电的方法，降低用户因欠费造成的损失。实施24小时在线监测计量、电能质量和用电异常等特殊情况，大大提高了供电的可靠性和安全性。传统的管理模式有着不同程度的隐患，企业不能及时掌握电力营销中的具体数据和各项指标，电力管理精细化水平很难完成。

用电信息采集系统通过安装智能电表实现双向计量有功电量、无功电量、分时计量、电量冻结完成企业用电系统化过程。安装用电信息采集系统后，用户可以随时了解到用电数据，养成良好的用电习惯，有效节约电力资源。企业安装用电信息采集系统后，能够及时消除故障隐患，提高用电服务质量，取得客户的信任度。

对配电母线电压实时监测，统计分相电压统计，最终实现用户端的电压统计功能，为生产过程中提供支撑。优化电网运行，降低低压网络电能消耗，能够有效的提高利用率，实时全面的统计分析。根据运行数据，分步骤实施计划，合理制定无功补偿方案。通过信息技术采集分析可以对母线停电信息总体统计，避免指标统计过程中出现停电导致信息不全现象，排除安全隐患。

3 信息采集系统应用

信息采集应用系统能够综合数据信息、电费回收、电费核算、日线损分析判断、电压质量检测、分户分区功率因数状态、防止偷窃漏电、表计运行状态监视全面实现在线管理。实时掌握市场信息，分析市场变化，充分利用采集信息系统数据信息。通过市场营销自动化管理系统，解决了电费核算中人工抄表问题，准确提高数据量核算，大大提高了工作效率及工作质量，实现信息自动化管理。

配电通过GPRS平台传送数，从而解决以往人工无法完成的抄录问题，减少时差电量。据以往收缴电费需要派工作人员分区域进行逐一抄表，经常出现漏抄、错钞、估抄、计算不准确等问题。通过低压电力线载波传送数据到公用变电台采集终端和计量信息自动传回信息分析中心，打造营销管理、设备管理、顾安全管理，提供优质的服务平台。信息采集技术通过远程功能，直接有效的提醒客户及时缴纳电费，有效提高工作质量问题。

信息采集系统可利用语音功能催费，企业可对长期欠费的用户进行远程操作停电措施。在用户缴费后，可通过远程复电功能立即通电，这样可以直接解决断电难、复电难的问题。如表计出现非正常运作、缺相等相关问题，工作人员将在第一时间接受到数据，并调遣工作人员对现场问题进行及时抢修，有效提高了工作质量得到及时处理。应用服务实现前台与后台数据交换工作，包括数据模块、展现模块、文件交换模块。主控命令对诊断系统进行操作，更新数据、终端接管、更新程序。

功率低引起线损升高并且降低电压质量，曾经困扰着大家用电，很难知道具体哪个电台或是支线引起的问题，通过信息采集技术能够准确掌握数据，很容易找到问题在哪并及时解决。计量信息采集系统应用按照一级表设计，该设计能够满足市场上二级表不能满足常规剂量的要求，提高的管理水平，确保计量的准确度。符合配置监视可以及时检测到三相负荷不平衡问题，通过调节负荷配置，解决负荷产生的不平衡、线损升高等问题。信息采集系统在软件方面有可持续发展能力，今后在需要系统升级、更新、改善留有扩展空间。

4 提高经济效益

随着系统建设和投入，信息采集系统的经济效益将会逐渐提升，创造的经济效益从两方面分析，一是直接效益，二是间接效益，信息采集系统改善人工缴费出现的纰漏，即为间接经济效益。实施系统信息采集管理有效管理线损问题，城市公用线损为9.5%左右，而实施信息系统化后，线损降低至5%左右，这样就直接增加电费收入。城区用户人工常规抄表，产生费用至少30万左右，采用远程抄表技术后，可以取消这项费用。

以往长期欠费用户不方便管理，如实施断电，需要调遣工作人员实地进行操作，复电时又需要再次前往区域复电，工作相当繁琐，产生大量人工费用，给客户也带来了很多不便，采用远程设施后，工作人员可通过系统设置，直接进行指令操作停复电。实施监控可以提高企业的服务质量，实时通过系统检测电流、电压异常问题，提供具体数据资料，便于企业及时改善用电问题。

5 总结

信息技术采集系统在应用方面具有最新管理功能，自动化管理全面落实于电力营销计量、核算、收费、抄表整个工作流程中，提高了经济效益和服务质量。电力信息采集系统需要不断发展、提高现有技术、满足客户需求、实现企业规范化管理。逐步优化信息技术采集系统，提高企业经济效益。电力信息技术采集系统化运行维护先进技术，有效提高工作效率，实现信息采集技术自动化管理，提高营销工作信息化、现代化水平。

参考文献

[1]赵宁，叶键.扩视技术及其在自动抄表系统中的应用[J].电测与仪表，2009（08）.

[2]蔡旭斌，罗玲.电能计量总动抄表技术的现状与发展[J].广东电力，2003（02）.

篇（9）

0 引言

基于以太网的无源光网络（EPON）技术是一种新兴的光纤接入技术，其在电信部门的应用已经实现了商业化。EPON技术具有标准化程度高、互通性强、技术成熟、成本低廉等优势，成为目前应用最为广泛的光纤接入技术。

用电信息采集系统通信架构分为两个层次。第一个层次是主站系统和集中器之间的通信，称之为远程通信；第二个层次是集中器和表计之间的通信， 称之为本地通信。在用电信息采集系统中，由于采集点数量多，采集时间密度高，所以采集数据量巨大。 在集中器和用电信息采集系统主站进行通信时，需要采用系统容量较大的通信方式，目前，光纤通信是最理想的选择。

1 EPON技术简介

1.1 EPON技术特点

首先性能满足业务应用要求：根据系统通信的数据量和通信带宽以及通信可靠性， 保证在需要的时间内完成大量用户的数据采集和用电管理的要求"信道稳定可靠程度和信息安全等等。再次适应本地区环境要求：地区地理地貌环境的适应性"特别是无线通信更要考虑此问题。第三建设成本和运行维护费用：考虑通信网络建设的综合经济效益和投入产出比，在长期的运行维护中间需要支出的运维费用。第四通信网络建设周期和工程量：要完全建设一个通信网络需要的施工工程量和建设周期能否满足用电信息采集系统整体的进度要求。

1.2 EPON技术优势

1.2.1 传输频带宽，通信容量大，EPON可达1.25Gbit/s。

1.2.2 提供双向高带宽、更远距离和更广的覆盖，提供全业务接入能力。

1.2.3 传输过程损耗小，无需中继设备，传输距离远，最多可达20km。

1.2.4 保密性好，安全性高。

1.2.5 无源光网络是纯介质网络，较好地避免了电磁干扰和雷电影响，较适合在电磁干扰严重地区使用。例如变电站或配电变压器附近电磁环境复杂场合。 同时，无源光网络设备简单，一次性投资，运行维护成本低。

2 用电信息采集系统的通信架构

用电信息采集系统的通信架构一般分为二个层次，如图所示：

第一个层次是主站系统和集中器之间的通信，称之为远程通信，一般采用光纤通信、无线公网、无线专网和载波通信等技术。第二个层次是集中器和表计之间的通信，称之为本地通信，一般采用低压电力线载波，微功率无线和现场总线等技术。

2.1 EPON的远程通信

利用EPON技术组网，可以在远程通信网中构建光纤通信的电力专网。这个光纤网大致由光纤骨干网和光纤接入网组成。光纤骨干网由SDH设备组网构成，光纤接入网设备则由EPON设备构成！其连接方式如图所示。

主站系统和变电站、 开关站等站点之间都已建成SDH光纤骨干网。用电信息采集系统远程通信光纤专网的建设重点就是建设EPON光纤接入网，将光纤专网从变电站、开关站等重要站点向下延伸至开闭所、环网柜、开关柜和台区变压器等处，这些地方也是放置集中器和ONU的地方。

OLT的放置方式比较灵活，可以根据情况选择放置在变电站，也可以向下延伸放置在开闭所，这样可以进一步拓展EPON网络的覆盖范围。OLT和 SDH 设备之间采用光纤千兆以太网口连接，传输距离一般可达100km。

2.2 EPON的本地通信

本地通信一般采用上图所示的方式，即低压电力线载波、微功率无线、RS-232 和RS-458等方式的组合。由于集中器和采集器以及表计之间的距离较远，微功率无线、RS-232 和RS-458 等方式都不能很好地解决通信问题，所以，低压电力线载波是现在推荐的方式，也是成本最低、最具有诱惑力的方式。

但是，载波方式始终没有解决的是全采集的问题，因为低压电力线载波通信受信道质量的影响非常大，在低压电力线路上除了存在大的衰减和畸变之外，还存在各种各样的有色噪声。对通信系统将产生极大的干扰。 受限于低压电力线载波通信的成本，其通信速率一般都很低，通信可靠性也不高，无法满足未来的应用需求，技术成熟度大大落后于EPON技术。

随着光通信成本的降低！ 光纤复合相线技术的发展，四网合一的推进，光纤到户的开展，在本地通信网使用EPON技术实现光通信是一种理想的方式。虽然目前成本较高，但完全可以应用于城市新建小区，实现自动抄表。EPON网络的高带宽、高可靠性以及网络化的应用将使得用电信息采集系统的物理网络具有极高的容量，可以很容易地拓展业务范围和内容，提供增值服务。将EPON技术应用于本地通信，其典型的组网方式如图所示：（下转第309页）

（上接第314页）集中器通过网口或者串口连接OLT设备，采集器通过网口或者串口连接ONU设备，集中器和采集器之间通过EPON网络通信。一个ONU可以通过多个网口和串口接多个采集器，这样在一个局域网可以覆盖的范围内，可以使用以太网实现覆盖，例如在一栋居民楼放置一个ONU设备，然后通过以太网方式和各个单元楼道的采集器通信，每个采集器采集一个单元楼道内所有住户的电表（假设每个楼道电表是集中放置的）。

3 结束语

EPON网络将在用电信息采集系统中发挥不可或缺的重大作用，为国家电网公司提出的电力用户“全覆盖、全采集、全费控”的目标作出应有的贡献。

篇（10）

在世界油气资源中，稠油占有很大的比重。在国内，稠油资源分布也非常广泛，目前已发现的稠油油田已达70多个[1]，但如何有效地集输净化这些稠油，使其成为可用资源，一直是石油工业所面临的问题。在建设投资中，地面工程约占油田开发总投资的30%～40%，占气田投资的60%～70%[2]。集输工艺作为稠油油田集输系统的技术核心，其水平的高低直接影响着地面集输系统的能耗利用率，也是影响油田地面集输系统生产成本的决定性因素。

在稠油集输系统中，从井口至计量站，再到联合站，最后至原油外输以及从集输管道、防腐保温、集输流程到脱水工艺等，具有工艺设备多而且流程复杂、仪表控制要求高等特点，此外，还要求系统对某些原油具有较好的适应性。从而也使集输系统能源消耗在石油开发过程中占有较大的比例。因此，提高系统效率、节能降耗、降低生产成本是稠油开发生存与发展的必然选择[3]。

1 地面注汽系统

目前，我国稠油生产主要以注蒸汽热采为主，根据油藏情况和开采阶段，注蒸汽热采的主要形式有蒸汽吞吐开采、蒸汽驱油和蒸汽辅助重力泄油技术等[4]。热力采油作为目前稠油开发的主要手段，能够有效升高油层温度，降低稠油粘度，使稠油易于流动，从而将稠油采出。1.1 提高注汽质量

普通稠油在热采过程中，所注蒸汽的干度是保证热采效果的关键。干度较高时，可近似将管路中流体看成单相流，在此情况下流量计有较好的计量精度。

为了提高注汽的质量，在锅炉出口可以安装高温高压汽水分离器以及等干度分配器。如采用高温高压球形汽水分离器，可使注汽系统出口干度从75%提高到99%以上。这样既可以提高蒸汽的干度，也可以保证蒸汽干度的分配。此外，为保证地面蒸汽的干度，还必须做好高温、高压注汽管线的防腐和保温工作，以减少注汽管道的热损失。比如涂刷耐高温涂料，如硅酸铝复合保温涂料

等[5]。

当注蒸汽压力较高时，为提高热采效果，可采用活动锅炉注蒸汽的形式，如高压直流活动锅炉（蒸汽发生器）。

1.2 经济厚度计算

注汽管道保温层经济厚度的计算公式为：（管道外径），m；d2为保温层的外径，m。

在给定的条件下，以年工作总费用最小为优化目标，进行保温结构经济厚度的优化计算。由于在施工中保温层经捆扎后厚度会减小，保温层厚度应比计算值高出5%～10%。基于稠油注汽管道的工作特点和要求，建议采用硬质复合硅酸卷材或微孔硅酸钙作为注汽锅炉管道的保温材料[6]。

1.3 蒸汽计量

在蒸汽计量方面，可以在井口采用涡街流量计实现了蒸汽计量远传，信号通过太阳能板返回到控制室。计量误差一般控制在5%以下。此外，该流量计在野外环境下不需要特殊处理。

智能涡街流量计，主要用于工业管道介质流体的流量测量，如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小，量程范围大，精度高，在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件，因此可靠性高，维护量小。仪表参数能长期稳定。该仪表采用压电应力式传感器，可靠性高，可在-20℃～250℃的工业温度范围内工作。有模拟标准信号，也有数字脉冲信号输出，容易与计算机等数字系统配套使用，是一种比较先进、理想的流量仪表。

2 稠油集输

2.1 集输工艺的优选

为了适应单井计量，单井集油管线可采用放射状管网敷设。以油井与计量站的隶属关系及计量站的位置作为优化设计变量，由于不同管径的管线投资不同，故以投资最小为目标函数，采用混合遗传算法进行求解，从而确定出计量站的最佳位置，以节省系统投资[7]。

热采油井出油温度变化较大，因蒸汽吞吐开采单井产量、温度具有从高到低周期性变化的特点，所以单井集油流程可采用目前成熟的蒸汽伴热工艺技术[8]。蒸汽伴热集油流程采用低压伴热蒸汽动态调配技术，低压蒸汽锅炉可采用高效燃煤炉。通过对站上来油温度的监测，仅对低产油井和边远井、高粘度油井管道进行低压蒸汽伴热，对于高产井、高含水井等温度较高的油井关掉伴热，以减少低压伴热蒸汽的耗量，生产管理方便，适应范围广，能够较好地提高能量利用率。

篇（11）

0.引言

脉诊是我国传统医学种最具特色的一项诊断方法，中医认为血气在经脉中运行而形成脉象。病人的脉搏信息是一种客观存在，但医生凭借手指感知的诊断却是一个主观活动，没有统一标准，对诊脉经验的交流和总结不利[1]。可见为脉诊建立切实可行的客观指标，定量的地研究人体脉搏信息，乃是继承和发扬中国脉学迫切需要解决的问题。

目前国内大多数用于临床诊治和基础研究的脉象信息采集系统,主要存在以下一些问题: ①采集平台体积偏大,便携性、通用性不够好; ②实时系统中采样率与数据传输速度之间的矛盾[2]。本系统的电路元件多采用高性能的表贴元件,减小了系统体积和功耗。USB总线供电，省却了额外的供电系统。USB数据通讯方式使得系统通用性增强,可广泛应用于电脑、PDA设备等多种场合。

1.系统设计

系统通过微处理器来控制脉象信息的采样,通过PC主机来控制微处理器的动作和它们之间的数据传输。传感器从人体的桡动脉处采集到脉搏波信号，经过调理电路的放大、滤波处理之后进入SPCE061A单片机, 并通过单片机内部的AD 转换模块转换为数字信号，然后通过接口电路传送给上位机进行处理。

1.1传感器及信号调理部分

考虑到产品价格的因素和所需精度的要求，装置选择了合肥华科电子技术研究所研制开发的基于PVDF(聚偏氟乙烯)压电膜的HK-2000型集成化脉搏传感器。它是一种软接触式的无创伤脉搏传感器。灵敏度高、抗干扰性能强、过载能力大且能满足脉搏信号的频率特性。其技术指标为，电源电压：5～6VDC；压力量程：-50～+300mmHg；灵敏度：2000uV/mmHg；精度：0.5%；过载：100倍[3]。

脉搏传感器输出的模拟信号电压范围是-0.5V～0.6V。由于输出有负值，所以用同相放大电路来做一个基线调整，实现电压抬升。本系统选择OP07运算放大器。人体脉搏信号的频率较低，所以脉搏传感器的输出信号线可以直接与运算放大器的输入端相连。输入与输出关系为：Vout=Vin+1.5V 其中Vin是脉搏传感器输出信号，也即OP07的输入信号，Vout为OP07的输出信号。

人体的脉搏信号频率非常低，约为0.5～4HZ，一般情况下在1Hz左右，最高不超过40HZ。因此低通滤波的截止频率设为40HZ。本系统采用简单的RC滤波电路来实现滤波功能，这里不做详细说明。

1.2单片机及USB接口电路部分

系统采用是凌阳公司生产的SPCE061A单片机。它的CPU内核采用μ，nSPTM16位微处理器芯片。有较高的处理速度。其主要特性为：工作电压(CPU)VDD：2.4～3.6V(I/O)VDDH：2.4～5.5V；CPU时钟：0.32MHz～49.152MHz； 内置2K SRAM，32K FLASH； 2个16位可编程定时器／计数器；32位通用可编程输入／输出端口；14个中断源可来自定时器A／B 时基；7通道10位电压模－数转换器[4]。

在USB接口电路中，其核心器件是PDIUSBD12芯片。它是一款性价比很高的USB器件，符合通用串行总线USB1.1版规范。通常用作微控制器系统中实现与微控制器进行通信的高速通用并行接口，并且支持本地的DMA传输。PDIUSBD12的DATA[0-7]接口与SPCE061的IOA[8-15]接口相连，用于传输8位数据；WR_N、DR_N、CS_N、ALE和RESET_N以及INT_N分别与单片机的IOA[4-7]、IOB8、IOB2相连接，用于对PDIUSBD12的控制。单片机SPCE061A与PDIUSBD12之间通讯采用中断方式[5]来实现。PDIUSBD12通过这种方式来识别命令和数据：在ALE信号的下降沿时锁定地址，如果是奇地址，那么它接收的是命令；如果是偶地址，那么它发送或接收的是数据。PDIUSBD12的中断寄存器只要不为0，它的中断输出引脚（INT_N）就保持低电平，当PDIUSBD12的中断寄存器由零变为非零时，马上触发SPCE061A的外部中断，SPCE061A单片机在中断处理时，读取PDIUSBD12芯片的状态寄存器以清除中断寄存器中对应位，使得中断引脚变为高电平。这样使得SPCE061A可以在退出中断后，可随时响应外部中断。

2.系统软件设计

本系统的上位机主要控制微处理器的启动、停止等动作,以及控制采集数据的传输、保存等操作。上位机软件采用Visual Basic语言作为开发工具，它丰富便捷的界面设计工具[6]，使编程人员可以快捷准确的完成各种功能的图形界面设计。本系统的下位机程序采用C语言编写，与汇编语言相比它更加方便直观，并能够直接调用许多库函数来处理数据，因此编写起来要快捷很多。单片机程序的主要作用是：(1)负责接收上位机的命令；(2)负责A/D转换的控制。

3.实验结果

系统的操作界面如下图3.1所示。界面上方为注意事项区，提醒使用者正确操作。界面左侧是脉搏波波形显示区。界面右侧是用户区，在开始操作之前由被测者填写。界面下方为控制区，其各个按钮的作用分别为，点击“开始”按钮：串口打开，数据通讯开始，图形显示区域内开始显示脉搏波波形；点击“停止”按钮：通讯截止，不再采集脉搏信号，波形静止。显示在图形显示区域内；点击“保存”按钮：将接收到的数据保存到指定的目录下；点击“退出”按钮：关闭串口，退出系统。

图3.1 数据采集界面

本系统完成了脉搏信号采集和处理的硬件、软件设计及调试。建立了一个以SPCE061A单片机为控制核心的硬件系统。以VB作为开发平台设计了一个界面控制下位机。并且使得脉搏波信号可以直观的显示并存储，方便下一步对其进行处理。

【参考文献】

［1］张文娟,李永光,王鸿谟,等.中医脉象图客观化研究.中华中医药杂志(原中国医药学报),2006,增刊: 242-247.

［2］Bailey SS, Palmer CG,et al. Evidence that the dopamine D4 receptor is a susceptibility gene in ADHD. Molecular Psychiatry,2008(3):427-430.

［3］HK2000B Datasheet.http: / /省略 /chanp in /maibo.htm.