一种数据采集方法及采集仪技术

本发明专利技术提供了一种数据采集方法，通过数据采集系统中的传感器采集数据，获取DTU的负载数据，根据DTU的负载数据计算DTU的供电置换度，根据DTU的供电置换度调整DTU的运行状态，将传感器中的数据发送至DTU中，在DTU中将数据发送至服务器或设备终端同时将DTU置于休眠状态。所述方法能够合理地更变DTU的供电方式，有效保证数据采集过程中的工作效率，大幅提高DTU的硬件寿命，还能保证采集仪持续高效工作，利用对采集仪的实时负载分析完成DTU的工作分配，在高频采集的场景下能够迅速响应，同时保障DTU的续航。障DTU的续航。障DTU的续航。

【技术实现步骤摘要】
一种数据采集方法及采集仪


[0001]本专利技术涉及通信
，特别涉及一种数据采集方法。

技术介绍

[0002]在大数据产业规模的快速增长下，各行业在数据方面的业务愈发复杂，大数据的开发服务拥有完整的流程；作为数据服务中的起始环节，数据采集需要在实际场景中对数据进行捕获并存储或直接发送，同时，在数据采集的过程中，数据的真实性、准确性，采集系统的稳定性、可行性都需要得到充分保障从而保证数据来源的质量。
[0003]数据采集仪是一种能够采集数据的仪器，配合传感器、无线终端或服务器能够完成对数据的处理应用；采集仪在运行过程中，受实际环境的温度、湿度影响，在长时间的工作状态下采集仪往往会出现宕机、损坏或运行异常的现象，而采集仪的稳定性往往由采集仪中的采集模块、供电模块、传输模块共同决定；当某个元件出现过电流或过电压的现象时，采集仪容易超出设备的最大耐压，导致设备击穿，造成彻底损坏，而各元件厂商在生产供电模块时采用的功耗优化技术不尽相同，在采集仪的不同运行阶段中有着不同的电压供给方案，如现有的公开文献CN214173447U公开了一种智能透传采集仪，采用了4G无线透传DTU包括485通信模块和CAT1 4G模块，使用电平转换器将12v电源降压到3.3v和5v，外部设置低功耗RTC定时唤醒设备，保证透传仪可以持续工作。根据采集系统的运行状态对采集仪进行实时负载分配是保证数据采集过程能够稳定进行的关键。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提出一种数据采集方法，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0005]本专利技术提供了一种数据采集方法，部署数据采集系统，通过数据采集系统中的传感器采集数据，获取DTU的负载数据，根据DTU的负载数据计算DTU的供电置换度，根据DTU的供电置换度调整DTU的运行状态，将传感器中的数据发送至DTU中，在DTU中将数据发送至服务器或设备终端同时将DTU置于休眠状态。所述方法能够合理地更变DTU的供电方式，有效保证数据采集过程中的工作效率，大幅提高DTU的硬件寿命，还能保证采集仪持续高效工作，利用对采集仪的实时负载分析完成DTU的工作分配，在高频采集的场景下能够迅速响应，同时保障DTU的续航。
[0006]为了实现上述目的，根据本公开的一方面，提供一种数据采集方法，所述方法包括以下步骤：
[0007]S100，部署数据采集系统，通过数据采集系统中的传感器采集数据；
[0008]S200，获取DTU的负载数据，根据DTU的负载数据计算DTU的供电置换度；
[0009]S300，根据DTU的供电置换度调整DTU的运行状态，将传感器中的数据发送至DTU中；
[0010]S400，在DTU中将数据发送至服务器或设备终端同时将DTU置于休眠状态。
[0011]进一步地，步骤S100中，所述数据采集系统至少包括多个传感器、多个DTU、一个服务器，传感器与DTU之间、DTU与服务器之间均以RS485总线连接实现数据通信，其中，DTU通过太阳能电池或直流电源进行供电，所述直流电源的电压设置为[18,24]伏特。
[0012]进一步地，步骤S200中，获取DTU的负载数据，根据DTU的负载数据计算DTU的供电置换度的方法具体为：
[0013]设置时间间隔T=[30,60]分钟，将DTU在时间间隔T内第i秒的功率值记为P(i)，序号i=1,2,
…
,M，M的值等于T的值乘以60（一分钟有60秒），记所有P(i)为负载数据，创建空白的数组PW，从i=1开始依次将每个P(i)存入数组PW，即数组PW的长度为M，则此时P(i)为数组PW内的第i个元素，选取数组PW内的任意一个元素并记为重置元素P(r)，比较数组PW内的第r
‑
1个元素P(r
‑
1)和第r+1个元素P(r+1)，创建空白的数组MK，r是任意选取元素的序号；
[0014]当P(r
‑
1)的值小于P(r)的值且A1的值不小于0时，依次将PW内前r个值P(1),P(2),
…
,P(r)加入到数组MK中；当P(r+1)的值小于P(r)的值且A1的值不小于0时，依次将M
‑
r+1个值P(r),P(r+1),
…
,P(M)加入到数组MK中；当P(r
‑
1)=P(r)=P(r+1)时，通过特征定阶法更新数组MK的值；其中，变量A1=(P(r)
‑
P(r
‑
1))*(P(r+1)
‑
P(r))；
[0015]记MK(m)为数组MK中的第m个元素，序号m=1,2,
…
,P，P为数组MK中所有元素的数量，从数组MK中的第一个元素开始，依次计算每个MK(m)的功耗稳定度Pcsb(Mk(m))，当Pcsb(Mk(m))满足独立稳定条件时，标记当前的MK(m)为第二重置元素，将第二重置元素在数组PW中的值记为P(R)，在数组PW中将元素P(r)、P(R)、P(r)与P(R)之间的所有元素组成数组Mgi，通过下式计算供电置换度SRD：
[0016]；
[0017]式中，exp[]表示对[]内的数取以自然常数e为底的指数运算，Sgn为符号函数，Mgi(c)代表数组Mgi中的第c个元素，MgiA代表数组Mgi中所有元素的均值，L为数组Mgi中所有元素的数量；
[0018]其中，计算功耗稳定度Pcsb(Mk(m))的方法为：
[0019]；
[0020]式中，max{}表示对{}内的数取最大值，Mk(P
‑
m+1)表示数组MK中的第P
‑
m+1个元素，n为累加变量，ABS()代表对()内的数取绝对值；
[0021]判断Pcsb(Mk(m))是否满足独立稳定条件的方法为：
[0022]当Pcsb(Mk(m))满足[Pcsb(Mk(m+1))
‑
Pcsb(Mk(m))]*[Pcsb(Mk(m))
‑
Pcsb(Mk(m
‑
1))]>0且m*Pcsb(Mk(m))＜sum(Mk)时，标记Pcsb(Mk(m))为满足独立稳定条件；其中，sum(Mk)代表数组Mk内的所有元素相加得到的值。
[0023]本步骤的有益效果为：在采集仪工作的过程中，DTU的实时负载存在波动，当传感器的需要发送数据的频率非常高时，DTU也处于高频率接收数据的高功耗状态，因此需要高电压的直流电源供电维持其持续工作，然而当DTU处于等待接收期时，即等待传感器向其发送数据的时段内，继续以高电压的供电方式工作容易造成元件击穿，导致DTU彻底损坏，本
步骤的方法可以计算出每个DTU的供电置换度，利用DTU在任意时间段内的负载数据得到功耗稳定度参数，供电置换度反映出DTU在最近时段内的负载强度以及事务处理最大效率，以供电置换度的大小作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据采集方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S100，部署数据采集系统，通过数据采集系统中的传感器采集数据；S200，获取DTU的负载数据，根据DTU的负载数据计算DTU的供电置换度；S300，根据DTU的供电置换度调整DTU的运行状态，将传感器中的数据发送至DTU中；S400，在DTU中将数据发送至服务器或设备终端同时将DTU置于休眠状态。2.根据权利要求1所述的一种数据采集方法，其特征在于，在步骤S100中，所述数据采集系统至少包括多个传感器、多个DTU、一个服务器，传感器与DTU之间、DTU与服务器之间均以RS485总线连接实现数据通信，其中，DTU通过太阳能电池或直流电源进行供电。3.根据权利要求1所述的一种数据采集方法，其特征在于，步骤S200中，获取DTU的负载数据，根据DTU的负载数据计算DTU的供电置换度的方法具体为：设置时间间隔T=[30,60]分钟，将DTU在T内第i秒的功率值记为P(i)，i=1,2,
…
,M，M的值等于T的值乘以60，记所有P(i)为负载数据，创建空白的数组PW，从i=1开始依次将每个P(i)存入数组PW，即数组PW的长度为M，则此时P(i)为数组PW内的第i个元素，选取数组PW内的任意一个元素并记为重置元素P(r)，比较数组PW内的第r
‑
1个元素P(r
‑
1)和第r+1个元素P(r+1)，创建空白的数组MK；当P(r
‑
1)的值小于P(r)的值且A1的值不小于0时，依次将PW内前r个值P(1),P(2),
…
,P(r)加入到数组MK中；当P(r+1)的值小于P(r)的值且A1的值不小于0时，依次将M
‑
r+1个值P(r),P(r+1),
…
,P(M)加入到数组MK中；当P(r
‑
1)=P(r)=P(r+1)时，通过特征定阶法更新数组MK的值；其中，变量A1=(P(r)
‑
P(r
‑
1))*(P(r+1)
‑
P(r))；记MK(m)为数组MK中的第m个元素，m=1,2,
…
,P，P为数组MK中所有元素的数量，从数组MK中的第一个元素开始，依次计算每个MK(m)的功耗稳定度Pcsb(Mk(m))，当Pcsb(Mk(m))满足独立稳定条件时，标记当前的MK(m)为第二重置元素，将第二重置元素在数组PW中的值记为P(R)，在数组PW中将元素P(r)、P(R)、P(r)与P(R)之间的所有元素组成数组Mgi，通过下式计算供电置换度SRD：；式中，exp[]表示对[]内的数取以自然常数e为底的指数运算，Sgn为符号函数，Mgi(c)代表数组Mgi中的第c个元素，MgiA代表数组Mgi中所有元素的均值，L为数组Mgi中所有元素的数量；其中，计算功耗稳定度Pcsb(Mk(m))的方法为：；式中，max{}表示对{}内的数取最大值，Mk(P
‑
m+1)表示数组MK中的第P
‑
m+1个元素，n为累加变量，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘慧芬，王建强，黄培政，
申请(专利权)人：广东智云工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：