计算机数据采集系统在公路检测仪器中的应用

计算机数据采集系统在公路检测仪器中的应用

王丽丽

白城长营集团祥通试验检测有限公司吉林白城137000

摘要：公路是我国交通系统的重要组成部分，对于国民经济的发展具有重要意义。近年来，随着我国社会经济的不断发展，公路工程项目建设的规模不断增大，数量不断增多。将公路检测仪器应用于公路工程中，对于提高公路工程建设的质量具有很大的作用。随着计算机技术的不断发展，计算机数据采集系统在公路检测仪器中应用的范围的越来越广，并大大提高公路检测仪器的性能。因此，进行有关计算机数据采集系统在公路检测仪器中应用的研究十分必要。

关键词：计算机；数据采集系统；公路检测仪器

1当前我国公路检测仪器中存在的问题目前，由于各种因素的影响，我国公路检测仪器还存在一些问题，这些问题的存在影响了公路检测仪器的使用效果和发展。首先，我国生产公路检测仪器的厂家比较多，但是都存在一定的问题和不足。第一，我国很多生产公路检测仪器的厂家都是不规范的，没有生产许可证，技术不达标。这些厂家生产出的公路检测仪器的质量自然是不符合国家相关规定的，在实际使用的过程中总会存在这样或那样的问题；第二，我国一些生产公路检测仪器的厂家在进行公路检测仪器设计方面存在很大的问题，很多厂家连基本的设计原理都没有搞清楚就敢进行生产，在这种情况下生产出的公路检测仪器根本就不可能符合国家的相关规定和标准。

其次，我国公路检测仪器生产缺少统一的技术标准。现阶段，我国正处于经济体制改革的关键时期，很多方面的制度建设都不完善。在公路建设的过程中也缺少统一的管理标准和技术标准。在公路工程项目施工的过程中，会使用到不同的设备，即使使用同一种设备也会使用不同的型号。而这些不同类型的设备和不同型号的设备其基本的原理以及内部结构又有很大的不同。因此会大大增加现场测量的难度，很多测量过程都没有办法按照相关的规定进行。例如，在进行公路工程土工液塑试验时，比较常用的设备仪器有两种，一种是光电式液塑限测定仪，另一种是数显式液塑限测定仪。这两种测量仪器不管是在工作原理上还是内部结构上都有比较大的差异性。在实际计量测定的过程中是不可能使用同一种检测方法的。此外，一些比特殊的公路检测仪器会需要使用到多种检定方法，这主要和其内部结构的复杂性有关。如果不使用多种检定方法则无法保证检定工作的效率。最后，我国设计的产品中存在比较大的缺陷。现阶段，我国生产的马歇尔稳定度仪器中，有很多的仪器都存在一个问题，就是只有全自动试验控制程序，并没有用于计量检定的程序。这种类型的仪器中的计量检定规程则根本无法发挥其应有的作用。有一些仪器中虽然有检定的功能，但是采用的校准方法却有很大的差异性，一些比较简单的检测仪器中根本就没有相关的使用说明书，工作人员则无法掌握基本的检定方法，进而也就无法进行计量检定工作。

2公路检测仪器设备计量管理体系要素识别

首先，介绍计量特性识别。计量特性识别的识别要素包括两个，一个是设备类型，另一个是溯源参数。在公路工程试验过程中，公路检测仪器设备的识别主要分为三个步骤。第一就是要识别公路工程需要使用到的专用设备，公路工程中使用的专用设备包括两种，一种是实验室固定设备，另一种是现场使用的设备；第二就是要识别该种专用设备的溯源参数；第三，就是要将公路工大数据智能城市程中的专用参数和通用参数进行区别。在完成上述工作以后要进行可行性分析，主要分析的内容包括公路工程专用设备的使用条件、使用的频率以及公路工程专用设备的专用参数溯源。完成分析以后再判断是否需要建立计量标准。其次，介绍计量特性的确认以及计量特性的保持。在进行计量特性的确认和计量特性的保持前，第一步就是确认实施的主体，确定了实施的主体后可以根据实施的环境以及相关文件的控制采用多种手段和方法进行实施。在该系统中，人是实施的主体，而这里的“人”特指设备管理人员、设备检测人员以及设备校准和检定人员。但是在不同的阶段具体对应的实施主体是不同。

3数据采集系统的基本概念

第一，是采集。在介绍采集前必须要介绍香农采样定理，所谓香农采样定理就是描述信号频率和采样频率之间关系的一种定理，该种定理在相关领域中有比较广泛地应用。例如，在数字式遥测系统、数字通信、采样控制等领域中的应用都比较广泛。在进行采样的过程中必须要以香农采样定理为依据，如果在采样的过程中已经知道了信号的最高频率，则依据定理可以求出最低的采样频率。而所求出的最低采样频率为临界频率；

第二，是量化和编码。在完成采样工作以后收集到的脉冲信号仍是模拟的，只有经过量化处理才能将模拟的脉冲信号变成可以进行编码的信号。完成编码工作以后就可以得到数字信息流。数学信息流是由二进制脉冲组成的；

第三，是采集速率。采集速率也可以称之为吞吐率，它和采集周期之间成反比关系，采集周期是采集速率的倒数。其中，采集周期是指完成采样、量化、编码等一系列过程所需的时间。采集周期越短，则采集速率越大；

第四，是采集精度。所谓的采集精度是指在采集速率规定的前提下，每个离散子样转化的精度，精度越高越好。从理论上讲，采集精度可以达到A/D转换器的精度，但在实践过程中，则难以达到理论上的精度，这和系统运行过程中各种因素的影响有关系。

4计算机数据采集系统在公路检测仪器中的应用

第一，介绍数字采集系统主窗体。在实践过程中，也有人将数字采集系统主窗体叫做虚拟仪器的面板。可以实现人机交互操作以及相关的处理。系统中的数据可以经过一系列的处理以后直接输出来，常用的输出方式有两种，一种是报表，另一种图形硬拷贝。在主窗体上有各种功能的按钮和图框。例如，窗体控制按钮、功能命令按钮、扫描显示图框等。而且，数字采集系统的主窗体是可以进行移动的，还可以根据需要进行放大或缩小，但需要注意的是无法通过主窗体上的按钮直接关闭窗体；

第二，介绍数据采集I/O接口驱动。该部分的主要功能是对各种采集硬件电路进行控制和管理，最终要完成数据传输的功能。数据采集I/O驱动接口在计算机数据采集系统的后台，是无法直接看到的。在计算机数据采集系统运行的过程中，由界面窗口将各种参数输入到系统中，并由系统自动将其储存在参数文件中。参数包括两种类型，一种是全局系统配置部分的参数，另一部分是适用于系统中某些部分的参数；

第三，介绍信号预处理。计算机数据采集系统的后台能支持各种硬件的软件接口驱动，并可以预处理由AD卡产生的原始数字数据，同时还会将处理的结果作为相应程序设定的参考依据。如果不需要储存全部的原始数据，则可以根据一些标准进行筛选。例如，可以选取最大值或最小值；

第四，介绍数据处理。数据处理包括两种类型，一种回放波形及直观数据处理，另一种是回放波形及特殊点处理。如果是处理一些比较复杂的数据波形，单纯依赖回放曲线是无法完成的，这是可以采用特殊点处理的方式，将一些比较特殊的点连接在一起，形成包络线；

第五，介绍数据输出与报表打印。为了让使用者可以更加方便的使用计算机数据采集系统，大大提高了该系统的开发性，让使用者可以利用PC机里已经安装的一些软件进行输出处理。例如，经过系统处理后的图形可以直接用Windows剪切板进行编辑处理。

5总结

总之，随着现代科技的不断发展和进步，计算机数据采集系统的功能将会越来越强大，其在公路检测仪器中的应用也会越来越普遍，将会大大提高公路检测仪器的性能。

参考文献：

[1]初秀民，严新平，郝静.多功能高等级公路路况数据自动采集车设计[J].武汉理工大学学报（交通科学与工程版），2007，03：438-441.