數(shù)據(jù)采集及控制技術(shù)的研究分析

宋金

摘 要 數(shù)據(jù)采集處理及控制技術(shù)是對數(shù)據(jù)信息進行采集和處理的技術(shù)，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(shù)據(jù)參數(shù)進行分析，然后轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信號，最后將信息儲存到電腦里，從而反映出真實的數(shù)據(jù)信息，為其他工作的開展提供依據(jù)。此項技術(shù)主要通過采集器、傳感器、轉(zhuǎn)換器、計算機等設備進行操作，反映出來的通信信息數(shù)據(jù)可直接表現(xiàn)運營商的經(jīng)營狀況，以及市場消費信息，而網(wǎng)絡的遠程監(jiān)控也成為了控制技術(shù)中的主要手段。

關鍵詞 數(shù)據(jù)；信息；通信；控制技術(shù)

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

1 數(shù)據(jù)采集內(nèi)涵

數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)也可以稱為獲取和處理的系統(tǒng)，它是信息科學中的重點環(huán)節(jié)，是一種利用裝置對于系統(tǒng)之外數(shù)據(jù)進行采集并且回饋到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫內(nèi)的技術(shù)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(jù)不同情況組成不同模式的自動化系統(tǒng)。

2 控制技術(shù)研究

網(wǎng)絡控制技術(shù)即Network Control Technology-NCT，主要運用在工業(yè)控制方面，例如DC控制系統(tǒng)、遠程教學、建筑自動化等。近年因為計算機行業(yè)的飛速發(fā)展，也促使NCT對網(wǎng)絡技術(shù)和工業(yè)控制做了很好的結(jié)合，它主要是利用網(wǎng)絡閉合的方式，控制器、傳感器等通過共有的通訊介質(zhì)相連，節(jié)點是每一個與網(wǎng)絡連接的部件。其主要特點是數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡在控制系統(tǒng)節(jié)點中交換、穩(wěn)定性較高、故障維修工作開展難度小、節(jié)點間物理連線較簡單。

目前在控制技術(shù)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(tǒng)中出現(xiàn)延時情況，主要是因為數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，并且可以及時將采集的數(shù)據(jù)發(fā)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(shù)據(jù)傳送出去。這就需要利用多線程技術(shù)程序增強控制端和客戶端的工作效率。

3 數(shù)據(jù)采集構(gòu)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(wǎng)絡、入庫、配置；而客戶端則有日志模塊、備份模塊、網(wǎng)絡模塊、配置模塊，下面我們就從這幾個模塊進行系統(tǒng)闡述。

3.1 客戶端系統(tǒng)構(gòu)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(diào)整系統(tǒng)功能，將配置統(tǒng)一的管理，并且按照應用區(qū)域的不同進行配置的合理分配，在系統(tǒng)中常常有些需要改動的地方，為了增強系統(tǒng)的靈活性，并且方便對系統(tǒng)的升級。可以用配置文件對信息進行保存，配置文件的數(shù)量和系統(tǒng)規(guī)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(gòu)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(diào)取信息。

其次日志模塊是將系統(tǒng)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(tǒng)在日常的運作中，如果產(chǎn)生故障，其錯誤信息就會被寫入日志文件中，技術(shù)人員在進行檢查工作中，依據(jù)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(tǒng)運行狀態(tài)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(lián)系方式（即文件中所顯示的用戶名）、登錄或者退出網(wǎng)絡狀態(tài)、登錄和退出的具體時間，客戶在網(wǎng)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(fā)送時候所產(chǎn)生的錯誤。兩種方式分別為LOAD方式和STORE方式。

最后是網(wǎng)絡模塊，網(wǎng)絡模塊是建立在采集工作的順利結(jié)束之后基礎上的，主要是利用TCP協(xié)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(shù)、socket技術(shù)以及文件IO流操作。

3.2 服務器端系統(tǒng)構(gòu)成模塊

服務器系統(tǒng)主要來研究入庫模塊，在與數(shù)據(jù)庫取得連接之后，通過對數(shù)據(jù)庫中含有BIDR對象的文件進行調(diào)取，從中分析用戶的各項信息，再對這些信息進行轉(zhuǎn)換，使其與數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫中，連接狀況和插入情況也會記錄在日志模版中。連接數(shù)據(jù)庫參數(shù)是否改變是依據(jù)于數(shù)據(jù)庫的需要。連接數(shù)據(jù)庫成功后，得到的數(shù)據(jù)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(xiàn)錯誤，這時就需要在備份模塊中對存入信息數(shù)據(jù)進行備份，等系統(tǒng)重新恢復正常運行后再進行存入。

3.3 做好數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)部署工作

首先需要登錄Llinux，創(chuàng)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(nèi)，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(nèi)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(shù)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(tǒng)系統(tǒng)客戶端。最后在bin下創(chuàng)建autorun.sh文件，建立定時調(diào)用的指令crontab task，這樣task文件就會得到定時的執(zhí)行。

4 結(jié)束語

近年來，數(shù)據(jù)采集及控制技術(shù)在各個領域得到了廣泛的運用，這項技術(shù)的推廣大大增加了人們的信息量。數(shù)據(jù)采集及控制技術(shù)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(shù)的發(fā)展。

參考文獻

[1]陳明明.基于USB接口的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究與設計[D].武漢理工大學，2008.endprint