緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇采集技術范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

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實驗室監測在重大動物疫病的診斷和防控中發揮了重要作用，監測結果的準確性、有效性除受實驗方法、實驗設備、監測試劑、實驗操作等因素影響外，送檢樣品的質量和數量的影響也很大。下面將動物疫病檢測樣品的規范化采集技術簡述如下。

1 樣品采集要遵循的一般原則

1.1 樣品種類

根據不同疫病或檢驗目的，分別采集相應的組織、器官、分泌物、排泄物等；在無法估計發病群體的病因時，可進行全面的樣品采集。

1.2 樣品數量

在進行流行病學調查、抗體監測、動物群體健康評估或環境衛生檢測時，樣品數量應滿足生物統計學的要求。

1.3 不可盲目解剖

凡發現患畜有急性死亡，懷疑是炭疽病時則不能隨意剖檢，而應采取局部皮膚或耳尖的血液涂片鏡檢，排除炭疽病后方可解剖采樣。

1.4 采樣時間

采死亡動物的病料要及時，以死亡后6h內最佳；對于感染傳染病的則要在發病前期采樣。

1.5 做好人身防護

嚴防人畜共患病的感染，做好環境消毒和病害肉尸的處理，防止環境污染和疫病的傳播。

2 樣品采集

2.1 血清學檢測樣品

2.1.1 數量

用一次性采血器或一次性注射器（5ml）從畜禽靜脈抽取血液3ml左右，在注射器內留一定空間。

2.1.2 部位

豬從前腔靜脈采血，牛、羊、馬等動物從頸靜脈或尾靜脈采血，用量少時也可以從耳靜脈抽取，家禽從翅靜脈采血。

2.1.3 標注

在采血瓶上貼上標簽，注明種類、地址、編號、日期等。

2.1.4 血清分離

將采血瓶傾斜45°放在室溫下靜置，待凝固后血清自然析出時吸出，或經離心分離后吸出血清，將其裝入無菌瓶，在瓶上貼上標簽。

2.1.5 送檢

短時間內送檢的血清要置于4℃左右的地方冷藏保存；如時間較長才送檢，應將血清置-20℃下保存，注意不能反復凍融，否則會影響抗體的效價。

2.2 病理學檢測樣品

2.2.1 采樣部位

在采集時應選擇病變最典型、最明顯的部位，連同病灶附近的健康組織一并采集。

2.2.2 送檢

將樣品立即浸泡在10倍組織塊體積的10%福爾馬林緩沖液內固定，冷藏送檢。

2.2.3 樣品規格

樣品厚度不超過0.5cm，切成1～2？大小的組織塊（檢查狂犬病的組織塊要再大些）。

2.2.4 其他要求

病理學檢驗的組織樣品必須保證新鮮，樣品要有切面，切忌擠壓、刮摸和用水洗；如做冷凍切片，則要將組織放在0～4℃容器中，并盡快送到實驗室。

2.3 細菌學檢測樣品

做細菌檢測的樣品，以采集發病典型或剛剛死亡的整體動物送實驗室為最好，如不方便則可按無菌采樣方法采集組織樣品。每個組織須單獨放在密閉的新滅菌容器內或滅菌塑料袋內，貼上標簽并做好外包裝消毒，放入冷藏箱內立即送往實驗室。注意采集的所有樣品都不得加入任何物質。

2.4 病毒學檢測樣品

做病毒檢測的組織樣品，應在動物發病初期體溫升高期間按無菌采樣方法采集，一般以組織臟器、血液、糞便等樣品為主，要密封、冷藏送檢。若送檢時間較長，則最好凍結后送檢，也可將組織塊浸泡在含有青霉素的、pH值為7.4的PBS液中（按1mlPBS液加入2000IU青霉素），置于冷藏箱內送檢；若采集的是糞便棉拭子，則應立即放入按1mlPBS液加入1萬IU青霉素的PBS液中，PBS液的量以剛好淹沒樣品為好；若采集的是血液樣品，則必須是抗凝血，采血前在真空采血管內加入0.1%肝素，按血液與0.1%肝素為10∶1的比例加入，采樣后將采血管顛倒幾次使其充分混合。

3 樣品采集的注意事項

3.1 要有典型性

采集樣品時，要根據檢測的目的和實驗室監測方法的不同進行有針對性的采集，同時還應根據發病動物典型臨床癥狀、病變、是否治療和有無并發癥等情況，選擇未治療、病變明顯、兼顧并發癥等準確個體采樣。

3.2 要有適量性

不同監測方法所需樣品量的差異較大，要根據檢測項目確定采樣的量，采集的樣品個數要足夠，同時每個樣品的采集量要滿足檢測的需要量且有備份，以備必要的復檢使用，從而保證檢測樣品的準確性。

3.3 要有適時性

由于監測對象和監測項目的不同，對采集樣品有不同的時間要求，要根據實際情況確定采樣時間。用于抗體監測的樣品，應根據疫苗的免疫時間、疫苗種類和病種確定時間。做病原分離的樣品，必須在病初發熱期或癥狀典型時采樣，對于病死的則要立即采樣，以免貽誤采樣的最佳時間，從而影響監測結果。

3.4 要有無菌性

用于病原學和血清學監測的樣品所用包裝用具、容器和采集器械必須經過滅菌處理，且容器要密封不漏液體，采樣必須按無菌操作，同時要做好個人防護。尸體剖檢采樣的，先采樣后檢查，以免人為污染樣品，同時還可避免其他細菌和病菌的污染而干擾檢測結果。

3.5 要有追溯性

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棗樹接穗采集要選擇成齡棗樹上,生長健壯，著色好，隱芽完整，無病蟲害的枝條，應掌握“宜晚不宜早”的原則，即在棗樹不發芽的前提下，接穗采取的越晚越好，離嫁接適期越近越好，最好隨采隨接。

1 棗樹接穗的采集

接穗要采自生長健壯、枝條充實的母株上，盡量不要從幼齡樹上采枝做接穗；從母株上采取接穗時，徒長枝、背上枝不宜做接穗，宜選用外圍1~2 年斜生延長枝，枝齡太大的3~4 年生枝不宜采取；1~2 年生延長枝的上部和下部各1/3 處不宜做接穗，宜選用中部1/3 處主芽飽滿的部分做接穗，主芽較癟或瘦弱的也不宜作為接穗用；有棗虱子、天牛危害的枝以及有棗瘋病的樹都不能采取接穗；根據自己實際需要選用當地優良品種做接穗，如制干和加工蜜棗最好選用新鄭灰棗；生食鮮用可用新鄭八月鮮；接穗的截取長度以10~15 厘米為宜，不宜過短或過長。

枝接的接穗可選用1~2 年生的發育枝或3~4 年生的二次枝，但最好是組織充實，芽體飽滿的1~2 年生發育枝的中上部。接穗粗度一般在0.5 厘米以上，無病蟲害。芽接多用一年生棗頭一次枝上的主芽作接穗。

1.1 采接穗

枝接的接穗最好是在棗樹發芽前15~20 天采，采后要蠟封，以防止接穗失水干枯。也可結合冬季修剪或早春修剪時采集接穗，可每50 條捆成一捆，二次枝不必剪掉，以免接條失水，沙藏在5℃左右的冷庫或土窯內。

1.2 剪接穗

一般是1 個芽剪1 段，長度為5~7 厘米，節間特別短的2 個芽1段。芽體上部一般留1.5~2 厘米，隨剪隨蘸蠟隨嫁接。

2 蠟封接穗的優勢

從嫁接到砧木接穗愈合，一般需要半個月時間，在這半個月內，接穗不僅得不到砧木的水分和營養物質，還要消耗原來貯存的養分來生長愈傷組織，這時很容易抽干而影響嫁接成活。為了保證接口和接穗不抽干，1990 年以前多用堆土法，即每接1 棵樹就堆1 個濕潤的土堆，把嫁接部位全部包起來，接穗芽萌發后再及時將土堆扒開。對于高接換種果樹來說，由于無法將土堆到高接部位，需要用黃泥、樹葉等來保濕，天氣干旱或下雨時都會影響樹體成活。現在采用的方法是用塑料薄膜包扎后再套1 個塑料袋，此法可以保濕且比較方便省事，但塑料袋內的高溫、高濕環境常會促進接穗芽的萌發，影響接口愈合，形成假活現象，打開袋口后接穗往往萎蔫死亡。

蠟封接穗則是用石蠟將接穗封閉起來，使接穗表面均勻地分布一層石蠟。接穗被蠟封以后，水分蒸發量大大減少，但又不影響接穗傷口生長愈傷組織，接穗芽仍能正常萌發生長。蠟封接穗嫁接方法適用于所有的林木和果樹，嫁接方法和不蠟封接穗一樣，接后用塑料條將傷口包扎嚴并捆緊即可。果樹應用裸穗嫁接，不會有假活現象。如果砧木和接穗富有生命力，即使只用普通的嫁接技術，成活率也可高達99%。

3 蠟封接穗方法

將市場上銷售的全精煉63 號工業顆粒狀石蠟，放入鐵鍋、鐵盆等容器內，然后加熱至熔化;把接穗枝條剪成嫁接時所需的長度，一般長10~15 厘米，頂端留飽滿芽。當石蠟溫度100~130℃時，拿住接穗將其1/2 放在熔化的石蠟中蘸一下后立即拿出，然后再將另外的1/2 也蘸上石蠟后立即取出，這樣可使整個接穗漿上一層均勻且很薄、光亮的石蠟層。

蠟封的工具和方法與處理接穗的數量有關，如果接穗數量少，可用小鐵鍋熔蠟，然后逐根蘸蠟;如果數量較多，可用大鐵鍋熔蠟，一次處理3~5 根接穗;如果有大量接穗，可用直徑1.20~1.50 米鐵鍋熔蠟，將1~2千克接穗放在漏勺里，然后在熔化的石蠟中一過即成，這樣3 個人一天可蠟封接穗2 000 千克以上。

在進行蠟封接穗時常擔心兩個問題：一是擔心蠟的溫度很高會將接穗燙死。試驗表明：石蠟熔化后的溫度在90~120℃，只要蘸蠟時間不超過1 秒鐘，就不會影響接穗的生活力和愈傷組織的形成。二是擔心高溫的石蠟是否會影響芽的萌發。連續做了兩次封蠟的試驗，即把已經蠟封的接穗再蠟封1 次，兩次封蠟后石蠟層加厚了，結果接穗仍然能正常萌發，可見芽的萌發雖然緩慢些，但不會受到蠟封的影響。

4 接穗蠟封后的貯藏

接穗蠟封后表面溫度很高，要立即把接穗散開使溫度下降，而不能堆放在一起，以免因表面溫度不能及時下降而傷害接穗。蠟封的接穗可立即用于嫁接，但蠟封接穗往往數量大，一時難以嫁接完。對未能及時進行嫁接的接穗，應存放到低溫、高濕的地窖內，隨接隨取。有很多地區的農民認為，蠟封后的接穗已經不會損失水分，因此放在家中就可以，這是不對的。因為在室溫下，接穗還進行著生命活動，會降低生活力，蠟封后仍會蒸發少量水分。將蠟封好的接穗裝入塑料袋內，放在冷涼處保存，最好在冷藏室，一般放置溫度在0~5℃，塑料袋要扎通氣孔，以備嫁接。最好放入冷庫內。

另外，關于冬季貯藏接穗，到底是蠟封后貯藏好，還是先貯藏等到春季嫁接前再蠟封好的問題，經過比較發現，以后者為好，原因是蠟封過的接穗貯藏一個冬季，接穗上有些石蠟層會產生裂縫而影響嫁接成活率。

5 注意事項

（1）接穗上的刺必須剪掉，以免蠟封好后刺脫落，造成蠟膜缺口而失水。

（2）石蠟一定要充分溶化，這樣蠟膜薄而勻，以免蠟膜過厚而脫落失水。

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隨著社會經濟的高速發展，先進制造技術已經成為全球經濟競爭的主戰場。數據采集技術是在不同學科之間交叉滲透的基礎上出現的，對于制造企業而言，傳統的信息采集方式已經難以滿足制造業信息化的實時需求，所以迅速及時地將相關學科領域的最新研究成果應用到數據采集技術中，研究新型的數據采集技術方法，方便企業及時引進生產技術實現制造自動化，對產品質量的提高以及企業的競爭力增強是不可或缺的。

1制造系統數據采集方式

制造企業外部環境與自身環境復雜多變，要實現生產制造的安全高效，在注重環保效益的前提下生產出高品質的產品，需要制造系統安置大量的傳感器與數據采集系統。對生產中設備運行狀況、工藝水平、產品品質以及內外部環境變化數據實時監控反饋，為生產提供技術保障。制造系統數據采集技術主要有以下三種：

1.1集中式采集方式

集中式采集方式適用于小規模與相對簡單的系統，這種方式系統全部傳感器與數據采集系統直接相連，用一臺工控機可以實現所有的數據采集與處理，具有結構簡單、易于操作、維護方便、價格低廉的特點。

1.2分布式采集集中控制方式

這一方式適合規模適中且生產線較為簡單的系統，可以實現生產線上分散的單體設備集中管理，被各大中型制造系統廣泛采用。該方式將系統需要采集的數據依據一定的條件進行分組，由各組獨立采集所轄區域的數據信息，各組協同完成整個生產過程的數據采集任務。通過各數據采集點設有獨立的數據采集服務器，對站點進行維護管理，形成相對獨立的局域網絡。具有結構復雜、成本相對較高、使用維護簡單以及具備網絡功能的特點。

1.3集中式與分布式相結合方式

這種數據采集方式是前兩種方式的高效組合，適用于大規模且承擔復雜制造的系統，兼具前兩種采集方式的優勢。

2基于智能主體的制造系統數據采集技術

2.1智能主體與分布式人工智能

智能主體（Agent）涉及人工智能(Artificial Intelligent)技術的深層次問題，為人工智能技術以及計算機科學發展提供了新的計算求解范例和方法，也為CIMS（Computer Integrated Manu-facturing Systems，計算機集成制造系統）提供了更加高效便利的解決方案。應用智能主體思想與方法構建基于智能主體的數據采集系統，進一步推進數據采集智能化發展。智能主體屬于分布式人工智能（DAI， Dis-tributed Artificial Intelligent）研究范圍。分布式人工智能是相對于集中控制技術而言的，分布式問題求解的思想在工程領域應用始于分布式控制系統的研究。控制系統規模的擴大以及結構復雜化、功能增多等一系列影響系統性能的因素增加，需求一種基于整體優化的控制策略，亦即整體的總目標函數最優化控制方式。該函數包括質量產量技術指標，以及能源、成本與環保等經濟社會指標，實現綜合自動化生產。將大系統分解為若干相關小系統，控制小系統的目標對象，同時要考慮小系統之間的相互影響與作用，以小系統的最優化促進大系統的最優。

2.2基于智能主體的數據采集技術

該智能主體技術以主體感知外部環境信息以及對信息分析、推理、評估，為下一步采取應對措施為基本思想。制造系統之所以要設置數據采集系統，是為了通過傳感器監控制造過程中的各種信息，并對其處理、分析，對系統的運行狀況以及運行趨勢做出判斷預測，對故障指出處理措施。基于這一思想，構造依托于多智能體的數據采集系統可以對當下的數據采集方法給予加強改進，一種適用于先進制造系統的數據采集系統模式應運而生。該模式由若干傳感器與一個數據采集平臺組成，數據采集平臺由一個數據采集服務器與多個數據采集點組成。傳感器用以監控生產過程中的各種內部外部信息，數據采集平臺負責數據的采集、處理、存儲與輸出，在形式上依然是分布式與集中式采集集中管理模式。

3結語

計算機技術與信息技術的飛速發展為制造系統數據采集技術提供了更多的可能性，基于智能主體的制造系統數據采集技術，對于制造企業運用現代化的制造技術，在制造自動化、提高生產力與生產制造高品質的產品、增強企業的綜合競爭能力，實現經濟效益與社會效益有重要意義。

參考文獻:

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鄂爾多斯盆地南部黃土塬地區地形起伏較大，經過長期沖蝕，形成塬、溝、梁、坡及峁等特有的復雜地貌。巨厚的黃土、淤泥及礫石等沉積激發條件差異明顯，表層結構橫向連續性差，導致激發能量不均勻，波形、波場變化強烈，地震激發和接收條件較差，且干燥疏松的黃土層侵蝕洞、縫發育，孔隙度大，對地震波吸收衰減嚴重，同時原生和次生相干干擾極其嚴重，地震資料品質差，信噪比低。所以，黃土塬地區一直被視為地震勘探的“”。 該區的中生界石油勘探開發需要解決小幅度構造和河道砂體、三角洲砂體的分布等問題，分析儲層物性，進行儲層橫向預測，優選井位進行油藏綜合評價都對地震資料提出更高的要求。針對黃土塬地區表層條件的復雜性，通過改進地震激發與接收條件而發展起來的黃土塬寬線采集技術，可以大大改善和提高地震資料的信噪比和分辨率。

1 寬線地震采集方法原理

1.1 原理

寬線地震勘探技術與常規的單炮單線二維地震勘探技術相比，在平行測線方向上布置多條接收線，，同時激發線可以是多條或單條，在保證宏面元內所有反射信息能同相疊加的前提下，所有測線采集到的信息經過特殊手段處理后最終疊加到一起，得到一條寬線疊加剖面（圖1）。通過宏面元反射信息的疊加，可以大大提高地震的覆蓋次數，有效壓制側面干擾，大大提高地震資料的信噪比和分辨率，改善地震資料品質。

a：三線兩炮

b：兩線一炮

圖1 寬線地震采集技術示意圖

1.2 參數選擇

（1）優化激發條件：黃土塬地區巨厚、疏松干燥的黃土對地震波的吸收衰減作用強烈，導致激發、接收條件差。前人的理論計算表明，10m厚度的疏松干燥黃土中地震波的吸收衰減量，相當于在2000m深地層中地震波的吸收衰減量。因此，選擇良好的激發對于地震資料采集至關重要。單井中小藥量能減小爆炸半徑，提高激發頻率；若要激發高能量、高頻率的地震波，須采用多井組合激發。

鑒于黃土塬區復雜的地形地貌條件，通過在全區踏勘，采用組合井激發的方式，確保良好的激發效果。通過實驗，確定組合井選擇膠泥層頂界面以下激發，如果沒有膠泥層則在15m以下的潮濕黃土中激發，組合井數15口，單井藥量2kg，沿測線方向線性組合，組內距3m的組合方式，可獲得良好的地震能量，有效提高資料的信噪比。

（2）采集方式：利用黃土塬地區地下地層平緩、斷層少的特點，通過設計最佳的線距來獲得最大的炮檢聯合組合方式，在橫向面元尺度要求允許的范圍內布設多條接收線，不同炮點和炮點線的布設有所不同，這樣覆蓋次數提高為垂直測線方向具有覆蓋次數的數倍。炮檢點相對單線縱橫向離散，面元道集內增加傳播路徑的差異，減小了干擾的相干性，從而大大提高了對干擾的壓制能力。此外，在儀器錄制參數選擇上應采用寬頻帶接收，最大限度地保留地震反射信號中的高頻成分。同時采用加長尾錐、挖坑接收等方法來應對巨厚黃土對地震波強烈的吸收和衰減作用，提高地震波的接收強度和能量。

（3）觀測方法：根據不同的地質任務和根據不同的地質任務和不同的地表條件，可以選擇邊線放炮觀測系統，雙邊線放炮觀測系統，中線放炮觀測系統，多線放炮觀測系統，面元細分觀測系統，非縱觀測系統等不同的觀測方式。通過采用二維直線采集三維觀測的方法，相鄰面元疊加方法，在黃土塬區復雜的地質條件下，采用獨特的靜校正、殘余校正和去噪后，通過橫向面元反射波同相疊加等方法大大增加了覆蓋次數，有效地壓制了黃土區干擾，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

通過多種技術方法的綜合應用，較好地克服了激發、接收條件的不利影響。同時在資料處理過程，進行大量的噪音壓制、原生及次生干擾壓制和靜校正等，通過相鄰面源地震信息疊加，有效地提高了資料的信噪比和分辨率，地震剖面品質大幅度提高，為該區下一步勘探和開發提供了堅實的基礎資料。

2.2 擴大了地震勘探領域

地震勘探實踐表明，寬線地震勘探方法針對以往二維地震勘探來說，對于干擾壓制和信噪比提高等方面具有明顯的效果，針對構造不甚發育的地表復雜區和低信噪比地區可以推廣應用，有效地解決了地震勘探“”的問題，擴大地震勘探方向和領域。

2.3 有效地獲得了更豐富的地質成果

黃土塬寬線采集方法與黃土山地三維采集、黃土直測線、高分辨率溝中彎線共同組成了黃土塬地區地震勘探的技術系列。近幾年通過在黃土塬區采集地震測線處理解釋，獲得了豐富的地震地質信息。利用寬線地震采集和處理的剖面分辨率和信噪比較高，反射波振幅能量相對較強，波組特征更為穩定，連續性相對增強，地質現象更為清晰，可以基本滿足研究區地質研究工作的需求，為勘探開發工作的持續推進提供良好的資料條件。

3 結論與建議

地震勘探實踐表明，黃土塬地區通過優化激發和接收條件，采用組合井激發和加長尾錐、挖坑接收等方法，可以有效地應對巨厚黃土對地震波的吸收和衰減作用，提高地震波的接收強度和能量。采用二維直線采集三維觀測的方法，橫向面元允許范圍內增加接收線，可以大大增加覆蓋次數，有效的壓制干擾，提高剖面的信噪比和分辨率。利用寬線技術采集、處理的成果剖面，反射波振幅能量相對較強，波組特征更為穩定，連續性更好，地質特征更為清晰，有效地解決了黃土塬區地震勘探的難題，滿足相關地質研究工作的需求，為勘探開發工作的持續推進提供良好的資料條件。地震寬線技術可有效地壓制干擾，提高剖面信噪比，可在地表復雜區、低信噪比地區推廣應用，擴大了地震勘探領域。

參考文獻：

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1引言

海洋地震拖纜采集定位系統通常采用的記錄格式是由英國海上作業者協會推薦，在石油和天然氣勘探行業用作原始定位數據交換格式。這個格式不是強制性的，在堅持相應標準的前提下作業者也可以采用不同的格式。

P2/94格式包含H、C、E、T四種記錄，分別表示不同的信息：H記錄定義了與工區、儀器相關的固定參數；C記錄是對H記錄的描述和注釋，事件記錄；E記錄是按照作業時間順序記錄的野外采集定位數據交換數據，不僅包含絕對空間位置信息，還包括相對位置之間

的時間記錄及差分的記錄形式，E記錄按照野外生產文件順序記錄，每一個野外文件記錄一串E記錄，每種記錄分別記錄不同設備的時間位置信息；T記錄和E記錄是相關的，它記錄每一個事件或者位置之間的時間，每個具體的記錄ID下面會有詳細論述。

海洋野外采集定位數據交換格式不僅是一個數據交換格式，也是處理和歸檔衛星星歷，衛星接收設施，電離層和氣象條件數據記錄格式。該格式是在P2/91格式基礎上發展而來。

2野外采集定位數據交換格式文件邏輯結構

記錄長度：數據記錄長度存儲在80字節的“卡”記錄，其中列編號1至80列。

記錄類型：格式定義了記錄的第一個字符識別的四種主要類型，記錄類型包含四種：

H：測區頭數據記錄；C：注釋記錄；E：事件數據（絕對時間記錄）；T：事件時間數據（記錄點之間時間）。

頭塊記錄：每一個文件或者每一條線必須從記錄H0000 到H00@9開始，順序記錄。文件中按照這個順序記錄，注釋記錄可入在文件任何地方。

分組記錄：描述存儲在記錄數據的性質，允許相關的記錄簡單的分組。編號的E和T記錄與H記錄平行定義存儲。例如E25@0記錄包含電纜深度傳感器數據，而一個H25@0記錄包含與其匹配的其他定義，儀器號在記錄代碼定義顯示為“@”，在數據記錄是指一個儀器以其牽引的電纜序號。它只是為了方便多設備情況下的數據整理，用戶可以看每個設備數據子集，在所有情況下，“@”字符在記錄中是冗余信息。

時間記錄：T記錄可以用于補充E記錄，響應客戶請求。E記錄和T記錄的序列是嚴格按時間順序：事件i和j之間時間被記錄，事件記錄定義事件的時間是“j”。需要強調的是，雖然絕對時間記錄在T-records允許明確的數據識別，只有相對的時間是很重要的。

記錄中的時間：包含GPS和DGPS差分信息，下面的幾種時間在野外采集定位數據交換格式被定義的：

系統時間：主船的時間系統記錄在H1310記錄，相對于格林威治的時間用于E1000單炮記錄和本炮所有時間標簽的記錄。

儀器時間：任何其他儀器的時間，用H13@0定義與系統時間的關系。

GPS時間：該GPS時間標準的建立GPS控制段。在這個時間框架內記錄的是適用的差分校正后時間性。

接收時間：GPS接收機有自己的計時系統，不包括其時鐘接收器的估計偏移。“接收機接收時間”GPS數據在這個時間框架。

3幾何關系概念及定義

3.1坐標系及偏移距定義

坐標軸定義：在整個文件中使用右手笛卡兒坐標系保持來表示偏移距離。

參考點：每艘船都有其自己的坐標系，其原點為船舶的參考點，在H10@0記錄記錄。被牽引對象如拖纜，槍陣和浮標有自己的參考點，它們的偏移距的定義基于本地參考點的偏移量。

野外采集定位數據交換格式描述排列幾何圖形的方式是這樣的，所有的牽引對象只記錄縱向軸線偏移距既Y軸相對于牽引點偏移量。X軸服從于掛接點偏移距。

“同步器”用來抵消牽引對象來自船上到拖曳目標硬鏈接帶來的沖擊。通過“towpoint-in-sea”和“towpoint-on-body”兩個點協作完成對物體的牽引（圖1）。一些拖曳對象依次牽引另一被拖物。一個實例是后部浮標拖著電纜和前部浮標拖在槍陣（圖2）。

3.2偏移模式

偏移模式可分為極坐標偏移模式和矩形坐標偏移距模式兩種，水平偏移量可以是極坐標或矩形坐標。

極坐標模式：偏移距A是從船參考點或局部參考點到的徑向距離定義；偏移距B是在船上船頭方向倒局部的參考點逆時針方向的角度。

矩形模式：偏移距A是X軸從船舶或局部參考點到定義點的距離，右舷方向為正；偏移距B是Y軸偏移從船舶或局部參考點到測量點的距離，船頭方向為正（圖3）。

Z軸偏移或高度：第三偏移坐標，沿Z軸，總是向上為正，深度記錄為負的高度。

3.3 設備與參考點關系

3.3.1 與電纜相關的位置定義

拖纜幾何定義：拖纜幾何位置信息包括拖纜號，船參考點到牽引點偏移距A 、B、Z；牽引點-海上拖曳點的偏移距A 、B 、Z 。

為了能夠清晰地看清船上各個系統的相對位置，我們選擇船頭向左為負的顯示方式，和常規坐標系保持一致，從圖4示例可看到電纜掛節點P所處的相對位置在（36.4，0），三條拖纜頭分別位于（380.2，100），（380.2，0），（380.2，-100）的位置。

羅盤位置記錄：羅盤位置要求記錄電纜號、節點ID、羅盤號、羅盤中心點偏移距及羅盤夾或插入方式代碼，記錄在同一電纜上羅盤可以重復電纜號不重復，記錄可以重復。

從羅盤相對于掛節點的位置看，羅盤是掛載在拖纜上的，因此羅盤數據的第一列就是纜號，與拖纜坐標系統相同，見圖5。

注意：節點ID號必須是唯一的正數，羅盤位置節點ID不能在H51@0再次定義；Y軸偏移距從近檢波組中心點，因此負值方向是尾部浮標，相關值域包含符號。

檢波器組定義：檢波器組位置定義包括電纜號，規則排列上首地震檢波器組合道的基準數，首道偏移距，規則排列上尾地震檢波器組合道的基準數，尾組合中心道偏移距 ，檢波器組合個數，檢波器組中點間距，記錄可重復。

如圖6，為了清晰地看清檢波器組合的排列位置，在這張圖上我們加上了船參考點，排列頭和尾部浮標，在理論上拖纜與浮標處于一條直線狀態，拖纜分段存在，本例中每段有12個建波器。

電纜深度傳感器定義：電纜深度傳感器定義包括電纜號，深度傳感器號，深度傳感器的偏移距，深度校正，夾或插方式，對于同一個深度傳感器可以重復記錄電纜號不能重復，記錄可以重復。

電纜深度傳感器與羅盤一樣是捆綁在電纜上的，它們的位置甚至和羅盤檢波器一致，因此可知它們是封裝在一個容器中的。

3.3.2 與槍陣相關的定義

槍陣幾何定義：槍陣幾何定義包含槍陣號，從船參考點到掛接點偏移距：偏移距A ，偏移距B，偏移距Z。

海上拖曳點：偏移距A，偏移距B，偏移距Z；從海上拖曳點到槍陣水平中心點偏移距；本點偏移距 A、本點偏移距B；標準槍壓力、壓力單位、體積單位 、深度單位。

例如在船參考點向船尾方向36.4米牽引著兩個槍陣，以參考點為中心一個向右舷方向偏離25米，船尾方向偏離198米，一個向左舷偏離25米向船尾防線偏離198米，見圖6。

單槍定義：單槍位于槍陣中，參數有槍陣參考號、槍號、本地偏移距 A、 B、 Z，槍體積。同一個槍陣多于一只槍時，重復記錄，槍陣號不重復記錄重復。

注意：每一個槍陣中槍號唯一，為了清晰地表示槍陣在排列中的關系，我們把單槍的位置一起標示在圖7中。

槍陣深度傳感器定義：槍陣深度傳感器參數有槍陣號，傳感器號，傳感器序列號；本地偏移距A，本地偏移距B，深度校正。同一個槍陣中的深度傳感器可以重復，槍陣號不重復，記錄可以重復。

槍陣深度傳感器和壓力傳感器封裝在一起，位置相同見圖8。

3.3.3 浮標位置的定義

牽引浮標幾何定義：牽引浮標包含如下信息：浮標號，牽引體號，牽引體參考點到被拖曳體參考點偏移距：偏移距 A、B、Z，海上被牽引拖曳點的偏移距A、B、Z，浮標描述。

浮標在講排列時已經提及，整個排列的理論相對位置如圖9所示。

4定位數據的組織形式

4.1介紹

野外采集定位數據交換格式中網格定義強調的是在一個范圍內的網格劃分，而不是物理測量的數據，網格由一組節點組成：在這些節點之間觀測，多次觀測定義了某種幾何關系，比如陀螺羅盤描述了船頭方向而不是地球的自傳。

4.2工區測量節點定義

4.2.1固定位置節點定義

H5000記錄通常定義固定節點，例如岸邊的無線電定位系統。同時假設停泊浮標的坐標是固定的，也用這個紀錄；固定節點坐標必須記錄在工區基準面里面。相關節點計算的高程必須提供。

固定節點信息包含如下字段：節點ID號、名稱/描述 、地理或者網格坐標旗標0地理坐標1網格坐標，緯度、經度；或者北坐標，東坐標；高度與高度單位。

4.2.2節點定義（儀器，槍陣，電纜，浮標的位置代碼）

H51@0記錄可以記錄地震排列上的任何節點，它常常用以記錄中繼設備和浮標。中繼設備執行地震排列的無線電定位功能，它自身有明確位置，例如岸基衛星無線電接收站。在槍陣儀器等設備記錄上，被定位置的字段是唯一的，節點定在這個位置上。

H5110道頭定義了排列，槍陣、浮標及各類傳感器在空間位置上的ID號，在正式采集定位時是對這些ID的定位進行工作的。H5110偏移距信息如拖纜、槍陣、浮標是相對掛接位置的節點，而有些節點定義則是相對位置的，如電纜間在排列上的距離，這個距離可能用回聲時間表示，這些定位的節點號將用在真實的外記錄中。

4.2.3 點與點之間觀測ID定義

在野外采集船采集過程中除了定義物理點的觀測值之外，還要求觀測物理點之間的觀測，如兩個點在采集過程中的距離變化，本系統在定義單物理點的基礎上還進行了點與點之間的定義，點間包含如下字段：觀測ID，觀測描述，本點ID、目標節點1ID、目標節點2ID，測量單位代碼，定位系統ID，定位系統描述。

正如H5110定義采集系統中各點的ID號一樣，野外采集定位數據交換格式還記錄了點與點之間的ID號，在生產中通過觀測這些ID的數值可以判斷采集系統中相對位置是否滿足質量要求，如電纜間距等。

5采集定位記錄的組織結構

5.1采集定位數據組織

在野外采集船采集過程中是通過一些列事件記錄來定義位置的，E1000記錄了某測線上震源激發的炮號，地震記錄的文件號以及激發事件。緊跟著E1000記錄是E1210記錄，它記錄了在這個單炮激發時刻H5110定義的定位ID所處的位置，這個位置可能是大地坐標也可能是經緯度，具體類型由這個記錄的第12列數值決定。E2210記錄了這一炮各個羅盤的指向；E2510定義了則定義了各個深度傳感器傳來的深度。E3210記錄了激發槍陣號及各槍深度信息，E3310記錄了單槍的實際激發順序，E3410記錄了各槍壓力傳感器傳來的信息，后續還有各類相對位置的時間信息記錄，至此一炮記錄結束，再一次出現E1000記錄則代表一個新的單炮信息。

5.2采集實例及數據結構

5.2.1野外放炮事件記錄

前面曾經說到過自E1000記錄開始放炮時刻的相關觀測信息，E1000記錄了單炮事件，它包含如下字段：線名、單炮/文件號、地震記錄ID、年月日、時間及激發槍陣號。

5.2.2位置定義

E12@0記錄了放炮施工時刻各個觀測ID號的位置，字段包含：記錄號；節點ID；地理坐標和網格坐標旗標0地理、1網格，如果地理坐標記錄緯度和經度，如果網格坐標記錄北坐標和東坐標；航線航向，船的航向標志0表示沿著航線，1表示船頭方向，以及質量因子和處理明細。

5.3排列圖形及采集定位信息示例

通過連續的單炮系統位置顯示（如圖11），可以觀察在采集過程中拖纜羽角變化，為野外采集監督提供及時準確的定位信息，對野外生產的質量進行實時監控，保證生產的保質保量的完成海上工作。

6結語

作為原始綜合導航信息數據，野外采集定位數據交換格式、P2/91數據在海上地震采集作業過程中，主要功能是通過綜合導航系統解析后，形成P1數據，從而便于地震資料采集和處理過程中利用。它包含的信息量是最原始的也是最豐富的，因此，對P2數據的具體內容及數據結構邏輯等進行充分的研究和剖析，特別是對于現場采集作業的質控工作，具有非常重要的使用價值和參考意義。

P2文件也可能隨著綜合導航系統的升級而不斷的升級，從而改變其中部分數據信息的所在位置或者所含信息的變化，但基本主體以及邏輯思路不會改變。希望本文能夠對同行工作者提供一定的參考價值和指導意義。

參考文獻：

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

篇（6）

中圖分類號：S88 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20161033216

程溪金蟬產于福建省龍海市程溪鎮，是集清補藥品、餐桌美食于一身的無公害、綠色、健康食品，特別是程溪的金蟬花更是能夠與冬蟲夏草相媲美的平價替代品。為了能夠更好地保護和推廣程溪金蟬這一稀特產品，現將程溪金蟬的產品類型與采集加工技術總結如下。

1 程溪金蟬的產品類型

程溪金蟬主要有蟬花、蟬蛻和蟬蛹3種產品。

蟬花是一種外形具有“動物”和“植物”形態特征的奇妙生物，根是蟬的幼蟲體，花是從單個或是2～3個蟬幼蟲頭部生長出來的，約3.33cm長，從頂端分枝開花。花粉為乳黃色也稱為“蟬花孢子粉”，簡單地說就是“種子”，具有繁殖功能。其形成過程是蟬的幼蟲在蟬羽化前被蟲草菌感染、寄生，當氣候環境適宜時，吸收蟲體里的營養蛋白而轉化成菌絲體，最終蟲體被菌絲體完全占具而只剩下一個軀殼。萬物復蘇時節，菌絲體又從營養階段逐漸轉化為有性階段具有繁殖功能的“蟬花孢子粉”，漸從頂端分枝“發芽”，形似花朵，故而稱為蟬花。程溪蟬花按季節分為春蟬花和秋蟬花，春蟬花個頭飽滿，秋蟬花個頭較小。

蟬蛻又名蟬殼。幼蟲產生于毛竹林中的根部，在根部旁邊筑有一小孔，靠吸取植物根部養份生長。長至芒種季節前后20d成蟲，每天傍晚至天亮是蟬出土脫殼的黃金時候，成蟲爬往樹上，在枝丫上進行脫殼，整個過程約30min，這就是人們說的“金蟬脫殼”。脫殼后蟬蛹成為成蟬（也叫知了），飛往竹林深處開始鳴叫，正所謂“一夜成蟬”。而留下來的殼體便是蟬蛻。

蟬蛹：是蟬的若蟲。外表成黑色和暗黃色相間，錐形，長度3～4cm。生物學中”蟬蛹”為蟬的”若蟲”，其在長大過程中的每次蛻皮前后體貌差距不大，民間指的蟬的”幼蟲”、”蛹”均指的是蟬的”若蟲”，蟬的發育過程不存在幼蟲和蛹的狀態。蟬的若蟲在地下度過它一生的頭2、3a，或許更長一段時間。在這段時間里，它吸食竹木根部的液體。然后在某一天破土而出，憑著生存的本能找到一棵竹子爬上去。然后在竹子的枝丫上進行脫殼，整個過程約30min，待蟬脫殼后，蟬成白色體，山里人稱為“白蟬”，過了個把小時就成了鳴叫滿山的成蟬（知了）。因為是蟬“作繭自縛”的產物，所以新鮮的蟬蛹都是活的、會動。又因為其外表比較另類，很多人都不敢吃，但其營養價值是非常高的。

2 程溪金蟬的采集加工技術

捉蟬蛹：每年公歷的6―7月份，也就是芒種前后，是抓蟬蛹的集中時期，每當夜幕降臨，竹林里的村民便會借助各種工具采集蟬蛹，有些人用于食用；有些人用于售賣。寧靜的竹林里頓時熱鬧非凡，看似廉價的美味似乎是大眾夏天不錯的選擇。抓蟬蛹的蟬農們首先必須穿戴長褲長袖的衣服，腳穿軍用鞋（防止不小心踩到蛇被咬），帶好手電筒、礦燈等照明用具，怕蚊蟲叮咬的還得用特制的蚊香盒點上蚊香別在腰間的皮帶上，同時帶上事先制作好裝蟬蛹用的大可樂瓶，瓶子要在側壁上開一個小口，里面裝一點點水，這樣既能夠很容易把蟬蛹放進去，它們又不容易爬出來。然后就像大王來巡山那樣在竹林里慢慢尋找，也可以用守株待兔的笨方法，慢慢等著蟬蛹從土洞里爬出來，捉到一只掐死一只，然后放進瓶里，掐死的目的主要是防止蟬蛹羽化。還有另一種捉法就是：在蟬蛹出沒較多的竹林里，用膠紙在竹杠離地面1m高的部位圈上一圈，蟬蛹出土后本能地往樹上爬去，爬到被膠紙粘住的地方，由于膠紙比較滑，再也爬不上去了，被圍堵的蟬蛹就這樣聚集在樹體的四周。捉完蟬蛹后要么售賣，要么回去現煮現炸，剩下的放冰箱里速凍存放。

篇（7）

光纖傳感器是通過檢測光信號來測量環境中參量變化（生物量、物理量或化學量），這些參量變化會引起光的傳輸特性變化。光纖傳感器有很多種類，按照傳感機理它可以分為強度型、干涉型和光纖布拉格光柵型這三種。這其中光纖布拉格光柵不僅具有強度型和干涉型的優點，并且具有波長分離能力強、靈敏度高、傳感精度好、抗干擾能力強等優勢。光纖光柵傳感器有著很大的發展前途，它可以在需要精確定位或者是絕對數字測量時，可以構成多光柵空間分布單一光纖傳感網絡系統。

本文研究的基于光纖光柵的數據采集，光纖光柵傳感器即采用的是光纖布拉格光柵，光纖光柵的原理如圖1所示。

光纖布拉格光柵的中心波長隨著外界環境參量的變化而隨之變化，它廣泛應用于壓力、溫度、應變等參數的測量。

一、基于光纖光柵數據采集系統的組成

（一）光纖光柵傳感系統

該系統通過光纖光柵傳感器采集數據，這是該數據采集系統的前提條件。不同功能的光纖光柵傳感器能夠將不同的物理參量如溫度、壓力、應變和加速度等調制為相對應的光柵波長。光纖光柵傳感器輸出光波以后直接通過光纜便可以進行遠距離傳送。

（二）光纖光柵網絡分析系統

該系統作用是將光纖光柵傳感器采集的光信號經光纜的遠程傳輸后，將光信號轉化為數字量并以物理參量的方式在計算機終端記錄、顯示或存入數據庫中。

該系統主要由光開關、光纖光柵解調儀及光纖跳線組成。光纖光柵解調儀的作用是將光纖光柵中心波長解調為數字信號。光開關的主要作用是將多路光信號一起或是分別進入光纖光柵解調儀，這樣就克服了光纖光柵通道數不能滿足工程應用的缺點。

（三）光纖通訊傳輸網絡

該系統由光纜和光纖適配器等組成。光纜是光信號傳輸的通道，光纖適配器連接光纜且損耗很低，這樣就可以避免工程現場的光纖熔接。單橋監控室采用光纜以低損耗方式接連光纜，將遠距離采集的光信號引入中心監控室的數據處理及分析系統上。

（四）數據處理及分析系統

該系統是對采集后的數據進行預處理且分析，為后續系統的基礎。該系統是由軟件系統組成，在現場工控機上運行，為專家評估系統奠定堅實的基礎平臺，是后續工作提供可靠的依據。

二、數據采集系統的設計

在光纖數據采集系統中，首先運用了多線程技術，以保證數據采集、實時顯示界面和數據存儲同時進行；其次，運用數據安全隊列來保護線程之間數據安全傳遞的同時，還要使采集到得數據可以在最快的時間內得到顯示，最后在VS平臺下實現數據采集系統程序，由于VS庫函數和空間豐富，編程環境界面友好，使得軟件不僅界面漂亮，而且開發難度大大的降低。數據采集的流程圖3-5所示。

在基于光纖光柵數據采集系統中，為了使數據采集、儲存和實時顯示同時進行，必須采用多線程技術。此外，還可以采用數據安全隊列使采集到的數據能夠在最快時間實現顯示并能夠保護線程之間數據的安全傳遞。由于VS平臺下庫函數和空間豐富、界面友好，采用VS平臺實現數據采集系統程序可以使開發難度大大降低且軟件界面漂亮。數據采集的流程圖如圖2所示。

三、數據采集系統的程序實現

隨著社會的發展，大型橋梁的安全問題越來越受到人們的重視，為了保證橋梁運行的安全性、可靠性及耐久性等，研究表明，得到科學管理的橋梁有著更好的安全性以及耐用性，橋梁健康監測系統已經是橋梁建設中不可少的一部分，數據采集系統則是整個監測系統的基石。對于橋梁健康監測來說，傳感器具有數量大、種類多，信號采集的儲存實時性高等要求，這樣對于數據采集和處理系統有較高要求。本文以武漢某大型斜拉橋為例，研究基于光纖光柵的數據采集系統的軟件設計及具體實現。

根據要求，傳感器數據采集系統能夠提供監測數據。以某斜拉橋為例的健康監測系統中，系統采用光纖光柵應力傳感器、光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵位移傳感器、壓電式低頻加速度傳感器等等監測斜拉橋應力、溫度等參數。本文主要針對的是光纖光柵型傳感器，將采集到的光信號通過光纜傳輸后經過解調儀解調，最后通過網口對解調儀采集到數字信號存入數據庫中，為后續監測系統做準備。

光纖光柵解調儀具有以太網接口，根據實際需要進行網絡編程，實現網絡程序有很多種方式，Windows Socket是其中比較簡單的方法。本系統監測對象比較多并且要求系統實時性高，多線程技術可以滿足系統要求，它支持系統一個進程中執行多個線程，多個操作可以在不同線程中同時進行。光信號經解調儀傳輸后是字節流，可以使用memmove函數對字節流進行分解處理。

（一）光纖光柵傳感器的配置

數據采集方案的確定和傳輸方式的選擇一般是根據傳感器空間分布情況確定的。斜拉橋的跨度比較大，一般為幾百米到幾千米，橋上敷設的傳感器的數量種類也特別多，這個時候為了減少信號在傳輸中受到干擾、衰減失真等情況，首先要對傳感器進行配置，再選擇合適的數據采集方案和傳輸方式。

數據采集之前要確定傳感器的總數、解調儀的數量、所需通道數、采樣頻率和存儲頻率等各方面信息。傳感器的總數決定了數據傳輸設備的數量和數據的傳輸方式。傳感器的采樣頻率是由數據處理系統對數據的要求以及數據本身的動態特性決定的。在進行傳感器配置的時，采取四層結構，采用樹形控件，應用如圖3所示。第一層是光纖光柵系統，第二層是光纖光柵解調儀，第三層是通道，第四層是傳感器。在數據采集系統首次運行時要進行初始配置，這樣才能提高系統的運行速率。傳感器配置有兩種方式，一種是在界面進行配置，第二種是修改配置文件的內容。開始配置時首先將配置信息顯示在界面上，對界面進行配置，然后將數據寫入數據庫。

界面的配置步驟為：光纖系統總配置、光纖光柵解調儀配置、通道配置、傳感器配置。將每一個配置的傳感器編號，通過傳感器編號可以查詢具體信息。比如：傳感器的名稱、類別、位置、初始應變、報警上限、報警下限、標定系數、標定斜率、是否要溫度補償、基準波長、標定波長、所屬的解調儀和通道數等信息。

（二）網口采集

武漢某斜拉橋健康監測系統需采集的信號數量大、實時性高、處理較復雜。數據采集系統負責將光纖光柵解調儀的信號通過網口以后，進行數據的采集、分析、轉化為相應數據儲存，為后續的數據分析處理以及安全評估提供可靠地實時數據。本系統是采用開放式Windows系統平臺，軟件開發環境為Visual Studio 2005，把任務分成幾個獨立的線程，使用多線程方式，這樣就能夠保證數據采集的實時性，用戶其他操作也能及時響應，這樣提高了利用率和程序的運行效率。

光纖光柵解調儀主要作用是把光纖光柵中心波長解調出來，解調的機理有很多，本系統采用的解調原理是基于F―P濾波器的原理，基于網口的數據采集技術較成熟，解調儀的通信協議為UDP協議，傳輸速率要求能夠完全滿足系統要求。

對于UDP無連接的數據報服務，客戶機給服務機發送一個含有地址的數據報，客戶機和服務器并沒有建立連接。服務器是通過調用Recvfrom（）等待客戶端數據。基于UDP的socket編程思路為：首先創建套接字（socket），然后將套接字綁定到一個本地端口和地址上，等待接收的數據，最后關閉socket。

根據實際情況開發服務端軟件基于UDP的，UDP能夠提供端口機制便于UDP用戶使用。UDP長度中包括UDP本身長度、源端口、目的端口、用戶數據和UDP校驗等。實際開發，端口號為5000，首先使用“ping”命令判斷測試網絡是否連通，原理為發送UDP數據包給對方主機，對方主機回復是否收到數據報，如果回復及時，則網絡已經連接，軟件流程如下圖4所示。

四、小結

光纖光柵傳感器使用越來越普遍，本文介紹基于光纖光柵傳感器的數據采集監測系統的組成，對數據采集系統進行軟件設計和介紹基于網絡的數據采集的關鍵技術，最后對數據采集系統進行實例應用。

參考文獻：

篇（8）

國家電網提出構建以數字化、自動化、可動化為特點的智能電網，提高了信息技術與經濟發展，這意味著電力用戶用電信息采集系統需要逐步提高。構建用電信息系統，促進轉變電力營銷模式，提高電力管理水平，養成良好的用電習慣。部分地區已經開始使用用電信息采集系統，但仍需提升與完善。用電信息采集系統涉及應用方面廣泛，需要不斷提高專業知識，循序漸進提高管理水平。隨著信息技術的突飛猛進，電力營銷面臨著巨大的壓力，想繼續在電力營銷的市場生存，就必須配合國際標準，不斷提高電力用戶用電信息采集系統，最終實現企業現代化管理和電網智能化管理。

1 電力系統自動化設計

電力系統一次設備是指發電機、開關、變壓器及輸電線路等相關設備。由輸電、變電、配電、發電及用電等環節構成電力系統。在線監測及調度控制能夠保障設備安全與穩定運行，促使電力生產獲得理想的經濟效益。用電采集系統設計需要按照指定的規范化原則進行，根據設備、終端類型和通信通道等設計特點，制定統一的通信網絡設計方案。

在設計用電信息采集系統過程中，應設計符合用戶的應用需求的數據平臺。用電信息采集系統必須不斷更新，以滿足客戶對信息技術的要求。用電信息采集系統采集覆蓋面越大，客戶能夠應用到的數據信息就更全面。電力系統自動化有效提高了電力公司的收費效率，完成企業預付費管理。

自動化計量系統有效推動智能電網發展策略，為高級計量構造穩固基礎和高級計量提供數據資源基礎。打破傳統人工采集信息數據障礙，實現信息技術采集系統化。目前針對電能計量系統化裝置終端工作量大、相關技術人才短缺、終端系統不完善，探究設計提升用電信息采集系統。

2 改善電力營銷管理模式

有效利用用電信息采集系統改善電力營銷管理模式，構建用電信息采集系統，采集供、售、購電環節的電能信息，實現全自動化封閉式管理，通過遠程停送電的方法，降低用戶因欠費造成的損失。實施24小時在線監測計量、電能質量和用電異常等特殊情況，大大提高了供電的可靠性和安全性。傳統的管理模式有著不同程度的隱患，企業不能及時掌握電力營銷中的具體數據和各項指標，電力管理精細化水平很難完成。

用電信息采集系統通過安裝智能電表實現雙向計量有功電量、無功電量、分時計量、電量凍結完成企業用電系統化過程。安裝用電信息采集系統后，用戶可以隨時了解到用電數據，養成良好的用電習慣，有效節約電力資源。企業安裝用電信息采集系統后，能夠及時消除故障隱患，提高用電服務質量，取得客戶的信任度。

對配電母線電壓實時監測，統計分相電壓統計，最終實現用戶端的電壓統計功能，為生產過程中提供支撐。優化電網運行，降低低壓網絡電能消耗，能夠有效的提高利用率，實時全面的統計分析。根據運行數據，分步驟實施計劃，合理制定無功補償方案。通過信息技術采集分析可以對母線停電信息總體統計，避免指標統計過程中出現停電導致信息不全現象，排除安全隱患。

3 信息采集系統應用

信息采集應用系統能夠綜合數據信息、電費回收、電費核算、日線損分析判斷、電壓質量檢測、分戶分區功率因數狀態、防止偷竊漏電、表計運行狀態監視全面實現在線管理。實時掌握市場信息，分析市場變化，充分利用采集信息系統數據信息。通過市場營銷自動化管理系統，解決了電費核算中人工抄表問題，準確提高數據量核算，大大提高了工作效率及工作質量，實現信息自動化管理。

配電通過GPRS平臺傳送數，從而解決以往人工無法完成的抄錄問題，減少時差電量。據以往收繳電費需要派工作人員分區域進行逐一抄表，經常出現漏抄、錯鈔、估抄、計算不準確等問題。通過低壓電力線載波傳送數據到公用變電臺采集終端和計量信息自動傳回信息分析中心，打造營銷管理、設備管理、顧安全管理，提供優質的服務平臺。信息采集技術通過遠程功能，直接有效的提醒客戶及時繳納電費，有效提高工作質量問題。

信息采集系統可利用語音功能催費，企業可對長期欠費的用戶進行遠程操作停電措施。在用戶繳費后，可通過遠程復電功能立即通電，這樣可以直接解決斷電難、復電難的問題。如表計出現非正常運作、缺相等相關問題，工作人員將在第一時間接受到數據，并調遣工作人員對現場問題進行及時搶修，有效提高了工作質量得到及時處理。應用服務實現前臺與后臺數據交換工作，包括數據模塊、展現模塊、文件交換模塊。主控命令對診斷系統進行操作，更新數據、終端接管、更新程序。

功率低引起線損升高并且降低電壓質量，曾經困擾著大家用電，很難知道具體哪個電臺或是支線引起的問題，通過信息采集技術能夠準確掌握數據，很容易找到問題在哪并及時解決。計量信息采集系統應用按照一級表設計，該設計能夠滿足市場上二級表不能滿足常規劑量的要求，提高的管理水平，確保計量的準確度。符合配置監視可以及時檢測到三相負荷不平衡問題，通過調節負荷配置，解決負荷產生的不平衡、線損升高等問題。信息采集系統在軟件方面有可持續發展能力，今后在需要系統升級、更新、改善留有擴展空間。

4 提高經濟效益

隨著系統建設和投入，信息采集系統的經濟效益將會逐漸提升，創造的經濟效益從兩方面分析，一是直接效益，二是間接效益，信息采集系統改善人工繳費出現的紕漏，即為間接經濟效益。實施系統信息采集管理有效管理線損問題，城市公用線損為9.5%左右，而實施信息系統化后，線損降低至5%左右，這樣就直接增加電費收入。城區用戶人工常規抄表，產生費用至少30萬左右，采用遠程抄表技術后，可以取消這項費用。

以往長期欠費用戶不方便管理，如實施斷電，需要調遣工作人員實地進行操作，復電時又需要再次前往區域復電，工作相當繁瑣，產生大量人工費用，給客戶也帶來了很多不便，采用遠程設施后，工作人員可通過系統設置，直接進行指令操作停復電。實施監控可以提高企業的服務質量，實時通過系統檢測電流、電壓異常問題，提供具體數據資料，便于企業及時改善用電問題。

5 總結

信息技術采集系統在應用方面具有最新管理功能，自動化管理全面落實于電力營銷計量、核算、收費、抄表整個工作流程中，提高了經濟效益和服務質量。電力信息采集系統需要不斷發展、提高現有技術、滿足客戶需求、實現企業規范化管理。逐步優化信息技術采集系統，提高企業經濟效益。電力信息技術采集系統化運行維護先進技術，有效提高工作效率，實現信息采集技術自動化管理，提高營銷工作信息化、現代化水平。

參考文獻

[1]趙寧，葉鍵.擴視技術及其在自動抄表系統中的應用[J].電測與儀表，2009（08）.

[2]蔡旭斌，羅玲.電能計量總動抄表技術的現狀與發展[J].廣東電力，2003（02）.

篇（9）

0 引言

基于以太網的無源光網絡（EPON）技術是一種新興的光纖接入技術，其在電信部門的應用已經實現了商業化。EPON技術具有標準化程度高、互通性強、技術成熟、成本低廉等優勢，成為目前應用最為廣泛的光纖接入技術。

用電信息采集系統通信架構分為兩個層次。第一個層次是主站系統和集中器之間的通信，稱之為遠程通信；第二個層次是集中器和表計之間的通信， 稱之為本地通信。在用電信息采集系統中，由于采集點數量多，采集時間密度高，所以采集數據量巨大。 在集中器和用電信息采集系統主站進行通信時，需要采用系統容量較大的通信方式，目前，光纖通信是最理想的選擇。

1 EPON技術簡介

1.1 EPON技術特點

首先性能滿足業務應用要求：根據系統通信的數據量和通信帶寬以及通信可靠性， 保證在需要的時間內完成大量用戶的數據采集和用電管理的要求"信道穩定可靠程度和信息安全等等。再次適應本地區環境要求：地區地理地貌環境的適應性"特別是無線通信更要考慮此問題。第三建設成本和運行維護費用：考慮通信網絡建設的綜合經濟效益和投入產出比，在長期的運行維護中間需要支出的運維費用。第四通信網絡建設周期和工程量：要完全建設一個通信網絡需要的施工工程量和建設周期能否滿足用電信息采集系統整體的進度要求。

1.2 EPON技術優勢

1.2.1 傳輸頻帶寬，通信容量大，EPON可達1.25Gbit/s。

1.2.2 提供雙向高帶寬、更遠距離和更廣的覆蓋，提供全業務接入能力。

1.2.3 傳輸過程損耗小，無需中繼設備，傳輸距離遠，最多可達20km。

1.2.4 保密性好，安全性高。

1.2.5 無源光網絡是純介質網絡，較好地避免了電磁干擾和雷電影響，較適合在電磁干擾嚴重地區使用。例如變電站或配電變壓器附近電磁環境復雜場合。 同時，無源光網絡設備簡單，一次性投資，運行維護成本低。

2 用電信息采集系統的通信架構

用電信息采集系統的通信架構一般分為二個層次，如圖所示：

第一個層次是主站系統和集中器之間的通信，稱之為遠程通信，一般采用光纖通信、無線公網、無線專網和載波通信等技術。第二個層次是集中器和表計之間的通信，稱之為本地通信，一般采用低壓電力線載波，微功率無線和現場總線等技術。

2.1 EPON的遠程通信

利用EPON技術組網，可以在遠程通信網中構建光纖通信的電力專網。這個光纖網大致由光纖骨干網和光纖接入網組成。光纖骨干網由SDH設備組網構成，光纖接入網設備則由EPON設備構成！其連接方式如圖所示。

主站系統和變電站、 開關站等站點之間都已建成SDH光纖骨干網。用電信息采集系統遠程通信光纖專網的建設重點就是建設EPON光纖接入網，將光纖專網從變電站、開關站等重要站點向下延伸至開閉所、環網柜、開關柜和臺區變壓器等處，這些地方也是放置集中器和ONU的地方。

OLT的放置方式比較靈活，可以根據情況選擇放置在變電站，也可以向下延伸放置在開閉所，這樣可以進一步拓展EPON網絡的覆蓋范圍。OLT和 SDH 設備之間采用光纖千兆以太網口連接，傳輸距離一般可達100km。

2.2 EPON的本地通信

本地通信一般采用上圖所示的方式，即低壓電力線載波、微功率無線、RS-232 和RS-458等方式的組合。由于集中器和采集器以及表計之間的距離較遠，微功率無線、RS-232 和RS-458 等方式都不能很好地解決通信問題，所以，低壓電力線載波是現在推薦的方式，也是成本最低、最具有誘惑力的方式。

但是，載波方式始終沒有解決的是全采集的問題，因為低壓電力線載波通信受信道質量的影響非常大，在低壓電力線路上除了存在大的衰減和畸變之外，還存在各種各樣的有色噪聲。對通信系統將產生極大的干擾。 受限于低壓電力線載波通信的成本，其通信速率一般都很低，通信可靠性也不高，無法滿足未來的應用需求，技術成熟度大大落后于EPON技術。

隨著光通信成本的降低！ 光纖復合相線技術的發展，四網合一的推進，光纖到戶的開展，在本地通信網使用EPON技術實現光通信是一種理想的方式。雖然目前成本較高，但完全可以應用于城市新建小區，實現自動抄表。EPON網絡的高帶寬、高可靠性以及網絡化的應用將使得用電信息采集系統的物理網絡具有極高的容量，可以很容易地拓展業務范圍和內容，提供增值服務。將EPON技術應用于本地通信，其典型的組網方式如圖所示：（下轉第309頁）

（上接第314頁）集中器通過網口或者串口連接OLT設備，采集器通過網口或者串口連接ONU設備，集中器和采集器之間通過EPON網絡通信。一個ONU可以通過多個網口和串口接多個采集器，這樣在一個局域網可以覆蓋的范圍內，可以使用以太網實現覆蓋，例如在一棟居民樓放置一個ONU設備，然后通過以太網方式和各個單元樓道的采集器通信，每個采集器采集一個單元樓道內所有住戶的電表（假設每個樓道電表是集中放置的）。

3 結束語

EPON網絡將在用電信息采集系統中發揮不可或缺的重大作用，為國家電網公司提出的電力用戶“全覆蓋、全采集、全費控”的目標作出應有的貢獻。

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在世界油氣資源中，稠油占有很大的比重。在國內，稠油資源分布也非常廣泛，目前已發現的稠油油田已達70多個[1]，但如何有效地集輸凈化這些稠油，使其成為可用資源，一直是石油工業所面臨的問題。在建設投資中，地面工程約占油田開發總投資的30%～40%，占氣田投資的60%～70%[2]。集輸工藝作為稠油油田集輸系統的技術核心，其水平的高低直接影響著地面集輸系統的能耗利用率，也是影響油田地面集輸系統生產成本的決定性因素。

在稠油集輸系統中，從井口至計量站，再到聯合站，最后至原油外輸以及從集輸管道、防腐保溫、集輸流程到脫水工藝等，具有工藝設備多而且流程復雜、儀表控制要求高等特點，此外，還要求系統對某些原油具有較好的適應性。從而也使集輸系統能源消耗在石油開發過程中占有較大的比例。因此，提高系統效率、節能降耗、降低生產成本是稠油開發生存與發展的必然選擇[3]。

1 地面注汽系統

目前，我國稠油生產主要以注蒸汽熱采為主，根據油藏情況和開采階段，注蒸汽熱采的主要形式有蒸汽吞吐開采、蒸汽驅油和蒸汽輔助重力泄油技術等[4]。熱力采油作為目前稠油開發的主要手段，能夠有效升高油層溫度，降低稠油粘度，使稠油易于流動，從而將稠油采出。1.1 提高注汽質量

普通稠油在熱采過程中，所注蒸汽的干度是保證熱采效果的關鍵。干度較高時，可近似將管路中流體看成單相流，在此情況下流量計有較好的計量精度。

為了提高注汽的質量，在鍋爐出口可以安裝高溫高壓汽水分離器以及等干度分配器。如采用高溫高壓球形汽水分離器，可使注汽系統出口干度從75%提高到99%以上。這樣既可以提高蒸汽的干度，也可以保證蒸汽干度的分配。此外，為保證地面蒸汽的干度，還必須做好高溫、高壓注汽管線的防腐和保溫工作，以減少注汽管道的熱損失。比如涂刷耐高溫涂料，如硅酸鋁復合保溫涂料

等[5]。

當注蒸汽壓力較高時，為提高熱采效果，可采用活動鍋爐注蒸汽的形式，如高壓直流活動鍋爐（蒸汽發生器）。

1.2 經濟厚度計算

注汽管道保溫層經濟厚度的計算公式為：（管道外徑），m；d2為保溫層的外徑，m。

在給定的條件下，以年工作總費用最小為優化目標，進行保溫結構經濟厚度的優化計算。由于在施工中保溫層經捆扎后厚度會減小，保溫層厚度應比計算值高出5%～10%。基于稠油注汽管道的工作特點和要求，建議采用硬質復合硅酸卷材或微孔硅酸鈣作為注汽鍋爐管道的保溫材料[6]。

1.3 蒸汽計量

在蒸汽計量方面，可以在井口采用渦街流量計實現了蒸汽計量遠傳，信號通過太陽能板返回到控制室。計量誤差一般控制在5%以下。此外，該流量計在野外環境下不需要特殊處理。

智能渦街流量計，主要用于工業管道介質流體的流量測量，如氣體、液體、蒸氣等多種介質。其特點是壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件，因此可靠性高，維護量小。儀表參數能長期穩定。該儀表采用壓電應力式傳感器，可靠性高，可在-20℃～250℃的工業溫度范圍內工作。有模擬標準信號，也有數字脈沖信號輸出，容易與計算機等數字系統配套使用，是一種比較先進、理想的流量儀表。

2 稠油集輸

2.1 集輸工藝的優選

為了適應單井計量，單井集油管線可采用放射狀管網敷設。以油井與計量站的隸屬關系及計量站的位置作為優化設計變量，由于不同管徑的管線投資不同，故以投資最小為目標函數，采用混合遺傳算法進行求解，從而確定出計量站的最佳位置，以節省系統投資[7]。

熱采油井出油溫度變化較大，因蒸汽吞吐開采單井產量、溫度具有從高到低周期性變化的特點，所以單井集油流程可采用目前成熟的蒸汽伴熱工藝技術[8]。蒸汽伴熱集油流程采用低壓伴熱蒸汽動態調配技術，低壓蒸汽鍋爐可采用高效燃煤爐。通過對站上來油溫度的監測，僅對低產油井和邊遠井、高粘度油井管道進行低壓蒸汽伴熱，對于高產井、高含水井等溫度較高的油井關掉伴熱，以減少低壓伴熱蒸汽的耗量，生產管理方便，適應范圍廣，能夠較好地提高能量利用率。

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0.引言

脈診是我國傳統醫學種最具特色的一項診斷方法，中醫認為血氣在經脈中運行而形成脈象。病人的脈搏信息是一種客觀存在，但醫生憑借手指感知的診斷卻是一個主觀活動，沒有統一標準，對診脈經驗的交流和總結不利[1]。可見為脈診建立切實可行的客觀指標，定量的地研究人體脈搏信息，乃是繼承和發揚中國脈學迫切需要解決的問題。

目前國內大多數用于臨床診治和基礎研究的脈象信息采集系統,主要存在以下一些問題: ①采集平臺體積偏大,便攜性、通用性不夠好; ②實時系統中采樣率與數據傳輸速度之間的矛盾[2]。本系統的電路元件多采用高性能的表貼元件,減小了系統體積和功耗。USB總線供電，省卻了額外的供電系統。USB數據通訊方式使得系統通用性增強,可廣泛應用于電腦、PDA設備等多種場合。

1.系統設計

系統通過微處理器來控制脈象信息的采樣,通過PC主機來控制微處理器的動作和它們之間的數據傳輸。傳感器從人體的橈動脈處采集到脈搏波信號，經過調理電路的放大、濾波處理之后進入SPCE061A單片機, 并通過單片機內部的AD 轉換模塊轉換為數字信號，然后通過接口電路傳送給上位機進行處理。

1.1傳感器及信號調理部分

考慮到產品價格的因素和所需精度的要求，裝置選擇了合肥華科電子技術研究所研制開發的基于PVDF(聚偏氟乙烯)壓電膜的HK-2000型集成化脈搏傳感器。它是一種軟接觸式的無創傷脈搏傳感器。靈敏度高、抗干擾性能強、過載能力大且能滿足脈搏信號的頻率特性。其技術指標為，電源電壓：5～6VDC；壓力量程：-50～+300mmHg；靈敏度：2000uV/mmHg；精度：0.5%；過載：100倍[3]。

脈搏傳感器輸出的模擬信號電壓范圍是-0.5V～0.6V。由于輸出有負值，所以用同相放大電路來做一個基線調整，實現電壓抬升。本系統選擇OP07運算放大器。人體脈搏信號的頻率較低，所以脈搏傳感器的輸出信號線可以直接與運算放大器的輸入端相連。輸入與輸出關系為：Vout=Vin+1.5V 其中Vin是脈搏傳感器輸出信號，也即OP07的輸入信號，Vout為OP07的輸出信號。

人體的脈搏信號頻率非常低，約為0.5～4HZ，一般情況下在1Hz左右，最高不超過40HZ。因此低通濾波的截止頻率設為40HZ。本系統采用簡單的RC濾波電路來實現濾波功能，這里不做詳細說明。

1.2單片機及USB接口電路部分

系統采用是凌陽公司生產的SPCE061A單片機。它的CPU內核采用μ，nSPTM16位微處理器芯片。有較高的處理速度。其主要特性為：工作電壓(CPU)VDD：2.4～3.6V(I/O)VDDH：2.4～5.5V；CPU時鐘：0.32MHz～49.152MHz； 內置2K SRAM，32K FLASH； 2個16位可編程定時器／計數器；32位通用可編程輸入／輸出端口；14個中斷源可來自定時器A／B 時基；7通道10位電壓模－數轉換器[4]。

在USB接口電路中，其核心器件是PDIUSBD12芯片。它是一款性價比很高的USB器件，符合通用串行總線USB1.1版規范。通常用作微控制器系統中實現與微控制器進行通信的高速通用并行接口，并且支持本地的DMA傳輸。PDIUSBD12的DATA[0-7]接口與SPCE061的IOA[8-15]接口相連，用于傳輸8位數據；WR_N、DR_N、CS_N、ALE和RESET_N以及INT_N分別與單片機的IOA[4-7]、IOB8、IOB2相連接，用于對PDIUSBD12的控制。單片機SPCE061A與PDIUSBD12之間通訊采用中斷方式[5]來實現。PDIUSBD12通過這種方式來識別命令和數據：在ALE信號的下降沿時鎖定地址，如果是奇地址，那么它接收的是命令；如果是偶地址，那么它發送或接收的是數據。PDIUSBD12的中斷寄存器只要不為0，它的中斷輸出引腳（INT_N）就保持低電平，當PDIUSBD12的中斷寄存器由零變為非零時，馬上觸發SPCE061A的外部中斷，SPCE061A單片機在中斷處理時，讀取PDIUSBD12芯片的狀態寄存器以清除中斷寄存器中對應位，使得中斷引腳變為高電平。這樣使得SPCE061A可以在退出中斷后，可隨時響應外部中斷。

2.系統軟件設計

本系統的上位機主要控制微處理器的啟動、停止等動作,以及控制采集數據的傳輸、保存等操作。上位機軟件采用Visual Basic語言作為開發工具，它豐富便捷的界面設計工具[6]，使編程人員可以快捷準確的完成各種功能的圖形界面設計。本系統的下位機程序采用C語言編寫，與匯編語言相比它更加方便直觀，并能夠直接調用許多庫函數來處理數據，因此編寫起來要快捷很多。單片機程序的主要作用是：(1)負責接收上位機的命令；(2)負責A/D轉換的控制。

3.實驗結果

系統的操作界面如下圖3.1所示。界面上方為注意事項區，提醒使用者正確操作。界面左側是脈搏波波形顯示區。界面右側是用戶區，在開始操作之前由被測者填寫。界面下方為控制區，其各個按鈕的作用分別為，點擊“開始”按鈕：串口打開，數據通訊開始，圖形顯示區域內開始顯示脈搏波波形；點擊“停止”按鈕：通訊截止，不再采集脈搏信號，波形靜止。顯示在圖形顯示區域內；點擊“保存”按鈕：將接收到的數據保存到指定的目錄下；點擊“退出”按鈕：關閉串口，退出系統。

圖3.1 數據采集界面

本系統完成了脈搏信號采集和處理的硬件、軟件設計及調試。建立了一個以SPCE061A單片機為控制核心的硬件系統。以VB作為開發平臺設計了一個界面控制下位機。并且使得脈搏波信號可以直觀的顯示并存儲，方便下一步對其進行處理。

【參考文獻】

［1］張文娟,李永光,王鴻謨,等.中醫脈象圖客觀化研究.中華中醫藥雜志(原中國醫藥學報),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.