 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( октябрь 2020 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Регистратор данных (также регистратор данных или регистратор данных ) представляет собой электронное устройство , которое записывает данные в течение долгого времени или в зависимости от местоположения либо со встроенным прибором или датчиком или с помощью внешних приборов и датчиков. Все чаще, но не полностью, они основаны на цифровом процессоре (или компьютере). Как правило, они небольшие, с батарейным питанием, портативные и оснащены микропроцессором, внутренней памятью для хранения данных и датчиками. Некоторые регистраторы данных взаимодействуют с персональным компьютером и используют программное обеспечение для активации регистратора данных, просмотра и анализа собранных данных, в то время как другие имеют устройство локального интерфейса (клавиатура, ЖК-дисплей) и могут использоваться как автономное устройство.
Регистраторы данных различаются между типами общего назначения для ряда измерительных приложений и очень конкретными устройствами для измерения только в одной среде или типе приложения. Типы общего назначения обычно являются программируемыми ; однако многие остаются статическими машинами с ограниченным числом изменяемых параметров или без них. Электронные регистраторы данных заменили самописцы во многих приложениях.
Одним из основных преимуществ использования регистраторов данных является возможность автоматического сбора данных в течение 24 часов. После активации регистраторы данных обычно развертываются и оставляются без присмотра для измерения и записи информации в течение периода мониторинга. Это позволяет получить полную и точную картину наблюдаемых условий окружающей среды, таких как температура и относительная влажность воздуха.
Стоимость регистраторов данных снижается с годами по мере совершенствования технологий и снижения затрат. Простые одноканальные регистраторы данных стоят всего 25 долларов. Более сложные регистраторы могут стоить сотни или тысячи долларов.
Форматы данных [ править ]
Стандартизация протоколов и форматов данных была проблемой, но сейчас она растет в отрасли, и XML , JSON и YAML все чаще используются для обмена данными. Развитие семантической паутины и Интернета вещей , вероятно, ускорит эту нынешнюю тенденцию.
Протоколы КИП [ править ]
Несколько протоколов были стандартизированы, включая интеллектуальный протокол SDI-12 , который позволяет подключать некоторые приборы к различным регистраторам данных. Использование этого стандарта не получило широкого признания за пределами экологической отрасли. SDI-12 также поддерживает многоточечные инструменты. Некоторые компании, занимающиеся регистрацией данных, теперь также поддерживают стандарт MODBUS . Это традиционно используется в области промышленного управления, и существует множество промышленных приборов, поддерживающих этот стандарт связи. Другой многоточечный протокол, который сейчас становится все более широко используемым, основан на шине CAN (ISO 11898). Некоторые регистраторы данных используют гибкую среду сценариев для адаптации к различным нестандартным протоколам.
Регистрация данных против сбора данных [ править ]
Термины «регистрация данных» и «сбор данных» часто используются как синонимы. Однако в историческом контексте они совсем другие. Регистратор данных - это система сбора данных, но система сбора данных не обязательно является регистратором данных.
- Регистраторы данных обычно имеют более низкую частоту дискретизации . Максимальная частота дискретизации 1 Гц может считаться очень высокой для регистратора данных, но очень медленной для типичной системы сбора данных.
- Регистраторы данных являются неявно автономными устройствами, в то время как типичная система сбора данных должна оставаться привязанной к компьютеру для сбора данных. Этот автономный аспект регистраторов данных подразумевает наличие встроенной памяти, которая используется для хранения собранных данных. Иногда эта память очень велика, чтобы вместить многие дни или даже месяцы автоматической записи. Эта память может быть статической памятью с произвольным доступом с резервным питанием от батареи , флэш-памятью или EEPROM . Более ранние регистраторы данных использовали магнитную ленту , перфорированную бумажную ленту или записи для прямого просмотра, такие как «ленточные самописцы ».
- Учитывая увеличенное время записи регистраторов данных, они обычно имеют механизм для записи даты и времени в метку времени, чтобы гарантировать, что каждое записанное значение данных связано с датой и временем получения, чтобы создать последовательность событий . Таким образом, регистраторы данных обычно используют встроенные часы реального времени , опубликованный дрейф которых может быть важным фактором при выборе между регистраторами данных.
- Регистраторы данных варьируются от простого одноканального ввода до сложных многоканальных приборов. Как правило, чем проще устройство, тем меньше гибкость программирования. Некоторые более сложные инструменты позволяют выполнять перекрестные вычисления и сигнализацию на основе заранее определенных условий. Новейшие регистраторы данных могут обслуживать веб-страницы, позволяя множеству людей удаленно контролировать систему.
- Автономный и удаленный характер многих приложений для регистрации данных подразумевает необходимость работы некоторых приложений от источника постоянного тока, такого как аккумулятор . Солнечная энергия может использоваться в качестве дополнения к этим источникам энергии. Эти ограничения обычно приводили к тому, что устройства, которые они продают, были чрезвычайно энергоэффективными по сравнению с компьютерами. Во многих случаях они должны работать в суровых условиях окружающей среды, когда компьютеры не будут работать надежно.
- Эта необслуживаемая природа также диктует, что регистраторы данных должны быть чрезвычайно надежными. Поскольку они могут работать в течение длительных периодов времени без перерыва при минимальном контроле со стороны человека или без него, а также могут быть установлены в суровых или удаленных местах, крайне важно, чтобы при наличии питания они ни по какой причине не пропускали данные в журнал. Производители делают все возможное, чтобы обеспечить надежность устройств в этих приложениях. Поскольку такие регистраторы данных почти полностью защищены от проблем, которые могут повлиять на универсальный компьютер в том же приложении, таких как сбои программ и нестабильность некоторых операционных систем.
Приложения [ править ]
Приложения регистрации данных включают:
- Автоматическая запись метеостанции (например, скорости / направления ветра , температуры , относительной влажности , солнечного излучения ).
- Автоматическая гидрографическая запись (например, уровня воды, глубины воды, расхода воды, pH воды, проводимости воды).
- Автоматическая регистрация уровня влажности почвы.
- Автоматическая регистрация давления газа.
- Морские буи для регистрации различных условий окружающей среды.
- Учет дорожного движения.
- Измеряйте температуру (влажность и т. Д.) Скоропортящихся продуктов во время транспортировки: Холодовая цепь . [1]
- Измерьте вариации интенсивности света.
- Измерение температуры фармацевтических продуктов, лекарств и вакцин во время хранения
- Измерение температуры и влажности скоропортящихся продуктов во время транспортировки для обеспечения поддержания холодовой цепи
- Мониторинг процессов для приложений технического обслуживания и устранения неисправностей.
- Мониторинг процесса для проверки условий гарантии
- Исследования дикой природы с помощью всплывающих архивных тегов
- Измерьте вибрацию и ударную нагрузку (высоту падения) распределительной упаковки . [2]
- Мониторинг уровня в резервуаре.
- Мониторинг деформации любого объекта с помощью геодезических или геотехнических датчиков, контролируемых автоматической системой мониторинга деформаций .
- Экологический мониторинг .
- Тестирование автомобилей (включая краш-тесты)
- Мотогонки
- Мониторинг состояния реле в железнодорожной сигнализации.
- Для естественнонаучного образования, дающего возможность «измерения», «научного исследования» и понимания «изменений»
- Регулярно записывайте данные тенденций при ветеринарном мониторинге жизненно важных функций.
- Запись профиля нагрузки для управления энергопотреблением.
- Температура, влажность и энергопотребление для исследований эффективности отопления и кондиционирования воздуха.
- Мониторинг уровня воды для изучения подземных вод.
- Цифровой электронный анализатор шины для отладки и проверки
Примеры [ править ]
- Регистраторы черного ящика (стимул / ответ) :
- Регистратор полетных данных (FDR) является частью записывающего оборудования , используемой для сбора конкретных данных о производительности самолета. Этот термин также может использоваться, хотя и менее точно, для описания бортового диктофона (CVR), другого типа устройства записи данных, которое можно найти на борту самолета.
- Регистратор данных событий (EDR) является устройством , установленным изготовителем в некоторых автомобилях , которые собирают и хранят различные данные во временных рамках непосредственно до и после аварии.
- Регистратор данных рейса (РДР) представляет собой систему записи данных , предназначенный для сбора данных от различных датчиков на борту судна.
- Записывающее поезд события представляет собой устройство , которое записывает данные о работе управления поездами и производительности в ответ на эти элементы управления и другие системы управления поездом.
- Регистратор данных аварии (ADR) представляет собой устройство для запуска авиационных происшествий или инцидентов в большинстве видов наземных транспортных средств и записи соответствующих данных. В автомобилях, все диагностические коды неисправностей (DTC) регистрируются в блоках управления двигателем (БУД) , так что во время службы автомобиля, инженер по техническому обслуживанию будет читать все ДКНЫЙ с помощью Tech-2 или аналогичных инструментов , связанных к on- порт диагностики платы , и узнает о проблемах, возникших в автомобиле. Иногда к тому же порту подключается небольшой регистратор данных OBD для непрерывной записи данных об автомобиле.
- При разработке встроенных систем и цифровой электроники специализированный высокоскоростной цифровой регистратор данных помогает преодолеть ограничения более традиционных инструментов, таких как осциллограф и логический анализатор . Основным преимуществом регистратора данных является его способность записывать очень длинные трассировки, что оказывается очень полезным при попытке исправить функциональные ошибки, которые случаются время от времени.
- В гоночной индустрии регистраторы данных используются для записи таких данных, как точки торможения, время круга / сектора и карты треков, а также любые бортовые датчики автомобиля.
- Регистраторы данных о здоровье :
- Выращивание, приготовление, хранение и транспортировка еды. Регистратор данных обычно используется для хранения данных, и они имеют небольшой размер.
- Холтер монитор представляет собой портативное устройство для непрерывного мониторинга различной электрической активности сердечно - сосудистой системы в течение по крайней мере 24 часов.
- Электронные регистраторы медицинских карт.
- Другие регистраторы общего сбора данных :
- Инструмент для сбора данных (научных) экспериментальных испытаний.
- Сверхширокополосный регистратор данных, высокоскоростная запись данных до 2 гигаэмплов в секунду.
Будущие направления [ править ]
Регистраторы данных сейчас меняются быстрее, чем когда-либо прежде. Исходная модель автономного регистратора данных меняется на устройство, которое собирает данные, но также имеет доступ к беспроводной связи для оповещения о событиях, автоматической отчетности о данных и удаленного управления. Регистраторы данных начинают обслуживать веб-страницы с текущими показаниями, отправлять по электронной почте свои сигналы тревоги и FTP свои ежедневные результаты в базы данных или напрямую пользователям. Совсем недавно наблюдается тенденция отхода от проприетарных продуктов с коммерческим программным обеспечением к программному обеспечению и аппаратным устройствам с открытым исходным кодом. Raspberry Pi одноплатный компьютер является среди прочего популярной платформы хостинга в режиме реального времени Linux или вытесняющей ядра Linux операционных систем со многими
- цифровые интерфейсы, такие как I2C , SPI или UART, обеспечивающие прямое соединение цифрового датчика и компьютера,
- и неограниченное количество конфигураций для отображения измерений в режиме реального времени через Интернет , данных процесса, графиков и диаграмм ...
См. Также [ править ]
- Черный ящик
- Анализатор шины
- Регистрация компьютерных данных : API-интерфейсы регистрации, журналы серверов и системный журнал, веб-журналы и веб-счетчики
- Система непрерывного мониторинга выбросов
- Интеллект во время выполнения
- Регистратор последовательности событий
- SensorML
- Регистратор данных ударов и вибрации
- Регистратор данных температуры
Ссылки [ править ]
- ^ Рива, Марко; Пьерджованни, Ширальди, Лучано; Ширальди, Альберто (январь 2001 г.). «Характеристики время-температурных показателей при исследовании температурной экспозиции фасованных свежих продуктов». Технологии упаковки и наука . 14 (1): 1–39. DOI : 10.1002 / pts.521 .
- ^ Сингх, J; Сингх, Берджесс (2007). «Измерение, анализ и сравнение шоков при доставке посылок и условий падения почтовой службы Соединенных Штатов с коммерческими перевозчиками» . Журнал тестирования и оценки . 35 (3): 100787. DOI : 10,1520 / JTE100787 .
