CN105005245A - 数据处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种数据处理方法，包括：通过传感器通道接口接收数据采集终端采集到的采样数据；使用选择的分析算法对所述采样数据进行分析，获得分析结果数据；生成与选择的所述分析算法相对应的绘图窗口，并在所述绘图窗口中显示所述分析结果数据。通过本发明实施例的数据处理方法，无须分别设置不同的方式接收和处理采样数据，简化了对采集到的数据的处理，使得使用者能够进行快速实验。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种数据处理方法。
背景技术
数据采集系统广泛应用于我国大部分的制造业企业，用于对被测设备或被监控设备的数据进行采集和处理。例如，对火电厂中的中小容量机组的运行数据进行采集等。通过采集到的数据，可以对被测设备或被监控设备的运行状态进行监测，以及时发现设备运行过程中的异常，进而进行处理。
然而，现有的数据采集系统中，对采集到的数据的处理较为复杂，不利于使用者进行快速实验。并且，由于基本上都是单机操作，容易形成信息孤岛，不利于数据的进一步处理。
发明内容
本发明实施例提供了一种数据处理方法，以解决现有的数据采集系统的对采集到的数据的处理较为复杂，不利于使用者进行快速实验，以及，容易形成信息孤岛，不利于数据的进一步处理的问题。
为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种数据处理方法，包括：通过传感器通道接口接收数据采集终端采集到的采样数据；使用选择的分析算法对所述采样数据进行分析，获得分析结果数据；生成与选择的所述分析算法相对应的绘图窗口，并在所述绘图窗口中显示所述分析结果数据。
可选地，在所述通过传感器通道接口接收数据采集终端采集到的采样数据的步骤之前，还包括：设置采样数据分析参数和传感器通道参数；所述使用选择的分析算法对所述采样数据进行分析，获得分析结果数据的步骤包括：根据所述采样数据分析参数和传感器通道参数，使用选择的分析算法对所述采样数据进行分析，获得分析结果数据。
可选地，所述设置采样数据分析参数的步骤包括：通过预设的分析参数模板，设置采样数据分析参数。
可选地，在所述设置传感器通道参数的步骤之后，还包括：向所述数据采集终端发送通讯指令，其中，所述通讯指令中携带有设置的所述传感器通道参数，以指示所述数据采集终端根据所述传感器通道参数控制对应的传感器采集信号。
可选地，所述通过传感器通道接口接收数据采集终端采集到的采样数据的步骤包括：确定待使用的传感器通道，通过与所述传感器通道相对应的传感器通道接口，接收数据采集终端通过对应的传感器采集到的采样数据。
可选地，在所述绘图窗口中显示所述分析结果数据的步骤之后，还包括：将所述分析结果数据保存至非关系型数据库，其中，所述数据库使用ApacheLucene进行数据查询。
可选地，所述数据采集终端包括：传感器、满足第一设定标准的处理器、满足第二设定标准的音频解码芯片、和传感器调理电路；其中，所述传感器调理电路，用于控制所述传感器采集音频信号，以及对所述传感器采集到的音频信号进行信号调理；所述音频解码芯片，用于将信号调理后的所述音频信号转换成数字信号，并传输给所述处理器；所述处理器，用于对所述数字信号进行处理，生成采样数据，并发送给相应的所述传感器通道接口。
可选地，所述满足第一设定标准的处理器包括：内置满足设定容量标准的RAM和/或FLASH芯片、主频满足设定频率、运行电压满足设定电压、具有多通道通讯接口、且具有多通道DMA的处理器。
可选地，所述满足第二设定标准的音频解码芯片包括：ADC满足设定动态范围和设定采样速率、采用I2C/SPI控制和TDM模式的音频解码芯片。
可选地，所述传感器调理电路包括：传感器供电模块，用于向所述传感器供电；信号切换模块，用于控制所述传感器供电模块向待采集音频信号的所述传感器供电，以使所述待采集音频信号的传感器进行音频信号采集；信号处理模块，用于将所述传感器采集的音频信号转换为所述音频解码芯片可接受的音频信号。
本发明具有如下有益效果：
本发明实施例提供的数据处理方法，使用传感器通道接口接收数据采集终端采集到的采样数据，其中，传感器通道接口可以根据数据采集终端中的传感器的情况对应设置，从而实现可以接收不同传感器、不同数据采集终端发送来的采样数据，进而进行对采样数据的后续处理。可以通过适当的分析算法对采样数据进行分析，并通过与分析算法对应的绘图窗口展示出来。通过本发明实施例的数据处理方法，无须分别设置不同的方式接收和处理采样数据，简化了对采集到的数据的处理，使得使用者能够进行快速实验。并且，可以将不同数据采集终端采集到的数据进行集中处理，避免形成信息孤岛，提高了数据的进一步处理效率。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为根据本发明实施例的一种数据采集终端的结构框图；
图2为根据本发明实施例的另一种数据采集终端的结构示意图；
图3为根据本发明实施例一的一种数据处理方法的步骤流程图；
图4为根据本发明实施例二的一种数据处理方法的步骤流程图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明实施例提供的数据处理方法主要适用于便携式数据采集终端，但不限于此，传统的数据采集终端及其它适当的数据采集终端也同样适用。为了便于理解本发明实施例提供的数据处理方法，以下，首先对本发明实施例使用的便携式数据采集终端进行说明。
本发明实施例提供的便携式数据采集终端如图1所示，包括：传感器102、满足第一设定标准的处理器104、满足第二设定标准的音频解码芯片106、和传感器调理电路108。
其中，
传感器调理电路108，用于控制传感器102采集音频信号，以及对传感器102采集到的音频信号进行信号调理；其中，传感器102可以包括至少一个传感器；
音频解码芯片106，用于将传感器调理电路108信号调理后的音频信号转换成数字信号，并传输给处理器104；
处理器104，用于对音频解码芯片106转换的数字信号进行处理，生成采样数据，并发送给相应的接收端(如客户端)的传感器通道接口。
其中，优选地，满足第一设定标准的处理器104可以包括：内置满足设定容量标准的RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)和/或FLASH芯片、主频满足设定频率、运行电压满足设定电压、具有多通道通讯接口、且具有多通道DMA的处理器。
优选地，所述满足设定容量标准的RAM和/或FLASH芯片为容量大于等于256KB的RAM和/或容量大于等于2MB的FLASH芯片；或者，所述主频满足设定频率为主频大于等于180DMIPS(DMIPS主要用于测整数计算能力，其中，MIPS(Million Instructions executed Per Second)表示每秒百万条指令)；或者，所述运行电压满足设定电压为运行电压小于等于3.3V；或者，所述多通道通讯接口包括以下至少之一的通讯接口：i2c，i2s，usart，usb2.0hs otg，can，SDIO，以太网MAC。也即，处理器204可以为满足上述所有条件的处理器，也可以为仅满足其中部分条件(一个条件或多个条件)的处理器。
其中，i2c接口即Inter－Integrated Circuit接口，i2c接口是Philips公司推出的一种串行总线方式，用于IC器件之间的通信。它通过SDA(串行数据线)和SCL(串行时钟线)两根线在连到总线上的器件之间传递信息，并通过软件寻址识别每个器件，而不需要片选线。i2c接口的标准传输速率为100Kbit/s，最高传输速率可达400Kbit/s)。i2s接口即Inter－IC Sound总线接口，i2s总线是Philips公司为数字音频设备之间的音频数据传输而制定的一种总线标准。Usart(Universal Synchronous/AsynchronousReceiver/Transmitter)是一个全双工通用同步/异步串行收发模块，usart接口是一个高度灵活的串行通信设备。usb2.0hs otg(Universal SerialBus2.0High-speed On-The-Go)接口主要应用于各种不同的设备或移动设备间的联接，进行数据交换，On-The-Go，即OTG技术就是实现在没有Host的情况下，实现从设备间的数据传送。can(Control Area Network)表示控制器局域网接口，其中，can是德国BOSCH公司开发的一种高性能串行通信协议，其具有实时性传输、搞电磁干扰性强、高效率以及高带宽等特点。SDIO接口(SecureDigital Input and Output Card)即安全数字输入输出卡接口，其中，SDIO在SD标准上定义了一种外设接口，SDIO和SD卡规范间的一个区别是增加了低速标准，低速SDIO卡只需要SPI和1位SD传输模式。全速SDIO卡为4bit模式，速率高达100Mbps。
进一步地，本实施例的处理器104还可以包括：内置的lcd-tft接口，和/或，以太网MAC(Media Access Control，介质访问控制)。其中，lcd-tft(LiquidCrystal Display-Thin Film Transistor)是薄膜晶体管液晶显示器的显示接口。
为使本发明实施例的数据采集终端进一步达到更优化的便携效果，优选地，本实施例的处理器104被封装为BGA(Ball Grid Array，球栅阵列)。也即，本实施例的处理器104可以被封装为BGA结构的PCB，BGA是集成电路采用有机载板的一种封装法，具有：①、封装面积少；②、功能加大，引脚数目增多；③、PCB板溶焊时能自我居中，易上锡；④、可靠性高；⑤、电性能好，整体成本低等特点。
此外，本实施例的便携式数据采集终端中，满足第二设定标准的音频解码芯片可以包括：ADC(Analog-to-Digital Converter，模拟/数字转换器)满足设定动态范围和设定采样速率、采用I2C/SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)控制和TDM模式(时分复用模式)的音频解码芯片。
一种可行方案中，音频解码芯片为：ADC动态范围大于等于109dB、具有8kHz至192kHz采样速率的24位ADC、采用I2C/SPI控制、采用TDM模式的音频解码芯片。
本实施例中，传感器调理电路108可以包括：传感器供电模块，用于向传感器102供电；信号切换模块，用于控制传感器供电模块向待采集音频信号的传感器102供电，以使待采集音频信号的传感器进行音频信号采集；信号处理模块，用于将传感器102采集的音频信号转换为音频解码芯片106可接受的音频信号。
优选地，本实施例的便携式数据采集终端还可以包括音频数据通讯接口；所述音频数据通讯接口可以为WIFI接口，所述音频数据通讯接口用于与客户端建立连接并通讯。
进一步优选地，本实施例的处理器104还可以用于通过便携式数据采集终端的通讯接口，将生成的采样数据发送到客户端，以供客户端执行本发明实施例的数据处理方法。
本实施例提供的便携式数据采集终端，采用满足第一设定标准的处理器、满足第二设定标准的音频解码芯片、和传感器调理电路。其中，满足第一设定标准的处理器可以采用运行速度相比传统方案更快、集成度更高、抗干扰性更强的处理器，如ST公司的STM32F429处理器等，这种处理器体积小，且具有较好的性能；满足第二设定标准的音频解码芯片可以采用体积小，且性能高的专业音频解码芯片，如AD公司的高性能芯片ADAU1977等；传感器调理电路可采用体积小、低功耗低电压电路。采用上述处理器、音频解码芯片和传感器调理电路的便携式数据采集终端可以制作为任意适当的便携终端形式，如类似手机或者IPAD的形式。当使用该便携式的数据采集终端进行数据采集时，其中的传感器调理电路可以控制传感器采集音频信号，并对传感器采集到的音频信号进行信号调理；进而，音频解码芯片将信号调理后的音频信号转换成数字信号，并传输给处理器；然后，处理器对数字信号进行处理，生成采样数据。后续，该采样数据可被传输给相应的客户端进行数据处理，如进行数据分析等。
通过本实施例的便携式数据采集终端，其中的传感器调理电路能够有效地控制相应的传感器采集音频信息并进行信号调整，音频解码芯片与处理器后续能够对传感器调理电路处理过的信号进行进一步的处理，并最终生成采样数据。音频解码芯片与处理器满足设定标准，使得数据采集终端从整体上大大减小了体积，便于携带，有效满足了被采集数据的工业现场需要移动的需求，使得数据采集更为方便。
参照图2，示出了本发明实施例提供的一个具体实例形式的便携式数据数据采集终端。本实施例的便携式数据采集终端包括：传感器调理电路202、AD转换电路204(即音频解码芯片，本实施例中为ADAU1977)、主控MCU206(即处理器，本实施例中为STM32F429)。此外，本实施例的便携式数据采集终端还包括SD卡存储接口208、LCD显示接口210、以太网接口212、和无线WIFI模块214。
本实施例中，处理器即主控MCU206采用ST公司最新高性能产品STM32F429处理器。该处理器为单片高集成度芯片，适合单片解决方案产品开发。主要提供：a，基于ARM Cortex-M432b MCU+FPU内核，主频高达到225DMIPS，内置2MB Flash/256+4KB RAM，无需外扩FLASH及RAM，片内解决数据存储；b，低功耗低电压运行，3.3V供电，具有运行、睡眠、停机和待机模式，可满足不同工作模式需要；c，具有多通道通讯接口，包括：i2c接口、i2s接口、usart接口、usb2.0hs otg接口、can接口、SDIO接口、以太网MAC接口等，每种接口均有一路或多路，无需外扩接口芯片；d，具有片内多通道DMA(直接内存存取)，能快速实现数据从内存到内存移动、或内存到外设移动、或外设到内存的移动，而不经过处理器干预，显著提升数据传输性能。此外，STM32F429处理器还具有：e，内置lcd-tft接口,可直接外接lcd control；f，具有专用DMA的10/100以太网MAC：支持IEEE 1588v2硬件，MII(MediaIndependent Interface，媒体独立接口)/RMII(Reduced Media IndependentInterface，简化媒体独立接口)，实现以太网数据连接。进一步地，STM32F429处理器被封装为BGA，使得体积更小，更便于便携式设计应用。通过STM32F429处理器实现了本实施例的数据采集终端的主控，与传统方案相比，运行速度更快，集成度更高，抗干扰性更强。
本实施例中，音频解码芯片即AD转换电路204采用AD公司推出的高性能芯片ADAU1977，其能无损转化音频信号为数字i2s信号，进行音频信号传输。ADAU1977芯片提供：a，ADC动态范围：大于等于109dB；b，24位ADC，8kHz至192kHz采样速率；c，I2C/SPI控制，软件可控无杂音静音功能，软件关断，数字音量控制；d，右对齐、左对齐、I2S对齐和TDM模式，本实施例中的数据采集设备采用TDM模式。此外，本实施例的ADAU1977芯片还：e，集成4个高性能模数转换器(ADC)，采用Σ-Δ架构；f，40引脚LFCSP(Lead Frame Chip Scale Package，引脚架构芯片级封装)封装。
本实施例中的传感器调理电路202，完成多种多路传感器信号的信号调理及通道转化。该传感器调理电路202包括：传感器通道切换部分以及信号调理部分，以实现信号传输。
本实施例中，便携式数据采集终端包括有多个传感器，传感器类型包括icp传感器(一种自带电量放大器或电压放大器的加速度传感器)，mic传感器(话筒式声音传感器)等多种类型，因此，本实施例的传感器调理电路202分为三部分，包括：信号处理模块(单电源解决方案)、信号切换模块、和传感器供电模块。
其中，当icp传感器工作时，通过信号切换模块打开icp传感器的传感器供电模块，关闭mic传感器的传感器供电模块，停止mic传感器的供电。此时，传感器调理电路202控制icp传感器采集音频信号，然后通过信号处理模块进入ADAU1977芯片进行模数转换。当mic传感器工作时，则通过信号切换模块打开mic传感器的传感器供电模块，关闭icp传感器的传感器供电模块。此时，传感器调理电路202控制mic传感器采集音频信号，然后通过信号处理模块进入ADAU1977芯片进行模数转换。
其中，信号处理模块可以实现采样电压信号转换到ADAU1977可输入的标准范围。
本实施例的传感器调理电路202的电路设计体积更小，低功耗低电压芯片硬件功耗更低，进一步提高了数据采集终端的便携性。
本实施例中，音频数据通讯采用以太网WIFI接口，便携式数据采集终端中设置有无线WIFI模块。数据及参数控制均通过以太网WIFI接口传入高速无线WIFI模块进行无线传输，进而与客户端建立APP连接。
此外，本实施例的便携式数据采集终端还具有SD卡存储接口208用以存储数据，LCD显示接口210用以连接LCD显示屏以显示数据。
由上可见，本实施例的便携式数据采集终端的硬件集成度高，具有高性能MCU、多通道高性能音频解码芯片、独立设计传感器信号调理电路。
使用本发明实施例提供的便携式数据采集终端进行数据采集时，可以：
步骤A，初始化各硬件驱动，包括：ADAU1977、以太网接口、LCD显示接口、建立SD卡文件系统，置位传感器调理电路、初始化按键等等。
步骤B，调用默认参数配置文件，完成各硬件的具体参数配置，包括：ADAU1977芯片寄存器参数配置等。
步骤C，接收通讯命令，打开监控传感器输入，进行实时采样。并按照命令完成指定动作如本地存储或者通讯上传。
具体地，可以包括：
传感器采集音频信号，传送给传感器调理电路；传感器调理电路对音频信号进行信号调理后，传送给ADAU1977芯片；ADAU1977芯片将音频信号转换成数字信号；然后，通过TDM(I2S)接口送入STM32F429(主控CPU)进行数据处理，生成各通道采样数据；接着，STM32F429将生成的采样数据送入以太网接口，通过无线WIFI模块发送给客户端，如手机系统或平板系统中的应用，进行后续处理。
便携式数据采集终端与客户端采用基于UDP协议完成实时通讯的自定义通讯接口，实现数据传输及参数命令双向传输。采用严谨的通讯格式以及标准CRC效验保证通讯正常。
步骤D，等待接收其他命令，如关机或进入其他模式休眠等。
本发明实施例提供的便携式数据采集终端中，底层数据大量应用DMA通道，以保证大量数据的实时性传输；使用高速数据链接接口，包括10/100M以太网，50M WIFI接口，保证数据处理能满足设计需求；实时数据存储通过大容量高速SD卡实现，接口用全速SDIO模式，速度高达100Mbit，并且采用文件系统方式进行实时管理存储。
通过本实施例的数据采集终端，其中的传感器调理电路能够有效地控制相应的传感器采集音频信息并进行信号调整，音频解码芯片与处理器后续能够对传感器调理电路处理过的信号进行进一步的处理，并最终生成采样数据。音频解码芯片与处理器满足设定标准，使得数据采集终端从整体上大大减小了体积，便于携带，有效满足了被采集数据的工业现场需要移动的需求，使得数据采集更为方便。
基于上述便携式数据采集终端，以下，结合附图对本发明实施例提供的数据处理方法进行说明。
实施例一
参照图3，示出了根据本发明实施例一的一种数据处理方法的步骤流程图。
本实施例的数据处理方法包括以下步骤：
步骤302：客户端通过传感器通道接口接收数据采集终端采集到的采样数据。
其中，客户端可以是任意适当的可接收数据采集终端的采样数据并进行后续处理的终端或设备。
步骤304：客户端使用选择的分析算法对所述采样数据进行分析，获得分析结果数据。
步骤306：客户端生成与选择的所述分析算法相对应的绘图窗口，并在所述绘图窗口中显示所述分析结果数据。
优选地，在客户端通过传感器通道接口接收数据采集终端采集到的采样数据的步骤之前，还可以包括：客户端接收设置采样数据分析参数和传感器通道参数的操作。则，客户端使用选择的分析算法对所述采样数据进行分析，获得分析结果数据的步骤包括：根据所述采样数据分析参数和传感器通道参数，使用选择的分析算法对所述采样数据进行分析，获得分析结果数据。
优选地，客户端接收设置采样数据分析参数的操作的步骤包括：通过预设的分析参数模板，设置采样数据分析参数。
优选地，在所述设置传感器通道参数的步骤之后，还包括：客户端向便携式数据采集终端发送通讯指令，其中，所述通讯指令中携带有设置的所述传感器通道参数，以指示所述便携式数据采集终端根据所述传感器通道参数控制对应的传感器采集信号。
优选地，客户端通过传感器通道接口接收数据采集终端采集到的采样数据的步骤包括：客户端确定待使用的传感器通道，通过与所述传感器通道相对应的传感器通道接口，接收数据采集终端通过对应的传感器采集到的采样数据。
优选地，在所述绘图窗口中显示所述分析结果数据的步骤之后，还可以包括：客户端将所述分析结果数据保存至非关系型数据库，其中，所述数据库使用Apache Lucene进行数据查询。
通过本实施例提供的数据处理方法，使用传感器通道接口接收数据采集终端采集到的采样数据，其中，传感器通道接口可以根据数据采集终端中的传感器的情况对应设置，从而实现可以接收不同传感器、不同数据采集终端发送来的采样数据，进而进行对采样数据的后续处理。可以通过适当的分析算法对采样数据进行分析，并通过与分析算法对应的绘图窗口展示出来。通过本实施例的数据处理方法，无须分别设置不同的方式接收和处理采样数据，简化了对采集到的数据的处理，使得使用者能够进行快速实验。并且，可以将不同数据采集终端采集到的数据进行集中处理，避免形成信息孤岛，提高了数据的进一步处理效率。
实施例二
参照图4，示出了根据本发明实施例二的一种数据处理方法的步骤流程图。
本实施例以一个具体实例的形式对本发明的数据处理方法进行说明，但本领域技术人员应当理解，该实例中的某些步骤并非必须的，某些步骤可以由本领域技术人员参照本实例使用其它替换手段实现，其均应包括在本发明的保护范围内。
本实施例的数据处理方法可以包括以下步骤：
步骤402：客户端根据用户操作进入对采样数据进行处理的应用。
如，当用户使用鼠标点击该应用，或者，当客户端使用触摸屏时，检测到用户对该应用的触摸操作。
步骤404：显示该应用的欢迎界面。
步骤406：通过预设的分析参数模板，设置采样数据分析参数。
本实例中，在应用中设置了空模板和选择模板，在显示欢迎界面后，这两个模板启动，以供用户设置采样数据分析参数。
由于在对客户端从数据采集终端接收到的采样数据进行算法分析时，需要设置很多的参数来达到准确分析的目的，因此在进行算法分析前，必须设置所需要使用的参数。其中，空模板适用于进入应用后，整个应用处于未设置任何参数的状态下，需要使用时必须将参数设置完成才能开始实验的情况。选择模板适用于在前一次退出实验前，设置的参数等信息已被保留下来，形成了一个模板，因此在本次实验时，可以直接使用保存下来的模板来填充各个参数，达到继续上次实验，无须再次设置的功能。因此，“空模板”状态的应用里没有设置任何参数，“选择模板”状态的应用里已经将所需的所有参数设置完成。
步骤408：客户端使用默认方式连接数据采集终端。
在采样数据分析参数设置完成后，客户端需要连接数据采集终端以获取数据采集终端所采集的采样数据。
其中，默认方式连接可以通过自定义通讯协议(如内部协议)方式实现，如UDP协议等。
步骤410：判断连接数据采集终端是否成功，若成功，则执行步骤412；若不成功，则执行步骤428。
步骤412：进入设备启动模式。
也即，启动客户端设备从低功耗模式进入运行模式
步骤414：进行传感器通道参数设置。
通道可以是硬件传感器通道接口，一个通道对应一个传感器接口。客户端设备(如手机/平板)可以通过通讯命令传递到硬件设备(如数据采集终端)，以指示硬件设备根据传感器通道参数控制对应的传感器采集信号，硬件设备接收到命令后执行传感器的开启或关闭操作。
步骤416：根据设置的传感器通道参数，判断使用默认使用通道从数据采集终端获取采样数据，还是使用勾选通道从数据采集终端获取采样数据。并且，根据判断结果，选择使用默认使用通道从数据采集终端获取采样数据，或者，使用勾选通道从数据采集终端获取采样数据。
默认使用通道为使用默认传感器通道接口对应的通道，使用勾选通道为使用用户当前选用的通道。
步骤418：判断是否更换对采样数据进行分析的分析算法，若否，则默认采集信号源数据；若是，则使用被勾选算法分析采样数据。
在本实例中，客户端的应用中内设有7个算法，分别为：SIGNAL算法、SPL算法、OCT算法、FFT算法、AI算法、RPM算法、ColorMap算法。其中，SIGNAL算法指的是进行原始信号分析，实际运行时，收集到的数据不进行任何计算处理，直接展示原始数据曲线的一种形式；SPL算法指的是对原始数据利用声压级分析算法进行计算，计算后的结果数据绘制出的曲线，被用来进行声压级分析；OCT算法指的是对原始数据利用倍频程分析算法进行计算，计算后的结果数据绘制出直方图，该直方图用来进行倍频程分析；FFT算法是频谱分析算法，用该算法计算出的数据结果绘制的曲线，被用来进行频谱分析；AI算法是关于语音清晰度的算法，用AI算法计算出的数据结果，绘制的曲线，可以清晰的查看到语音的清晰程度；RPM算法是转速算法，将获取到的电压数据进行计算后，获取到转速，并绘制转速曲线，用来监测转速情况；ColorMap算法指色域图，用该算法计算后的结果绘制出的图形，是以各种色块结合在一起的图，各个色块代表了获取到的结果处于的不同的状态。
每个算法，代表了处理采样数据时所使用的不同的运算法则，经过不同的运算法则会得到不同的计算结果，在工程实验时，需要通过这几种不同的运算法则得到的结果来检测实验结果和实验状况。当勾选7个算法中的几个算法后，就会使用被勾选算法的运算法则，来对收集到的采样数据进行运算，最终会得到几组不同的处理结果。
在本实例中，客户端的应用中设置有算法选择菜单，例如，本实例中，是否更换分析算法的判断依据可以是在菜单的“Analysis and Display”菜单中，勾选了除“SIGNAL”算法以外的其他算法复选框。之所以在使用勾选通道的情况下要判断是否更换分析算法，是因为应用默认使用“SIGNAL”原始信号模式进行算法分析并绘制曲线，如果检测到更换了分析算法，就会增加更换的分析算法进行算法分析，并绘制曲线。事实上不管有没有勾选通道，都要判断是否更换了分析算法，区别在于未勾选通道，则使用默认使用通道中的数据进行勾选算法的数据分析，勾选了通道，则使用所有勾选了的通道中的数据进行勾选算法的数据分析。
步骤420：根据算法个数增加绘图窗口，绘制分析结果数据。然后，根据用户选择，执行步骤422或步骤424。
分析结果数据不会搁置不用或者直接将纯数字显示，运算完毕后，应用会将收集到各组分析结果数据通过内部程序，转换成可进行观察的曲线图，或者是直方图、色域图，从而达到检测实验结果和实验状况的目的。勾选多个算法时，就会进行多种运算法则的运算，从而得到多组计算结果，达到绘制多种类型的图形的目的。因此“使用被勾选算法分析采样数据”，省略中间过程，指的就是根据被勾选的情况，使应用得知用户所想使用的算法，从而绘制出所需的图像。
根据算法个数增加绘图窗口是一个在应用内部处理的过程，默认状态下，应用勾选默认的1个算法SIGNAL，因此主界面上只有一个绘图窗口，之后用户每勾选一个算法，应用就会计算一次当前复选框被勾选的个数，应用内部有针对不同的算法个数进行的不同的处理方式，这种处理方式中就包括了增加绘图窗口的操作，比如当用户勾选的复选框个数达到4时，应用就会前往针对4个复选框的程序处理段，在这个处理段内，应用检测到4个复选框后，就会知晓需要建立4个绘图窗口，从而达到根据算法个数增加绘图窗口的目的。
步骤422：顺序执行下列操作：点击录音键，开始进行数据采集；实时更新绘制曲线，对收集到的数据进行实时分析；录音，持续进行数据采集；停止，停止数据采集；判断是否保存录音文件，使用户选择是否要保存采集到的数据，若是，则将录音文件保存进录音文件夹，即将采集到的数据用文件保存下来，并使文件放置在专门放置录音文件的文件夹中，并停止数据采集，若否，则停止录音与绘制，即放弃保存数据，并停止进行数据采集；执行步骤426。
步骤424：顺序执行下列操作：选择录音文件，即可使用某次采集到的数据；直接绘制完整曲线，即使用某次采集到的数据，还原实时采集时的曲线绘制情况；播放录音文件，即可通过播放声音还原实时采集时的环境状态；判断是否循环播放，使用户选择是否要反复听录音，若否，则播放一次录音文件，即只听一次录音，若是，则循环播放录音文件，即可开始反复听录音不中断；撤销循环，使录音只播放一遍就停止，不再进行反复收听的动作；停止播放，即结束播放录音文件；执行步骤426。
步骤426：根据用户操作判断是否退出应用，若用户点击两次客户端如手机键盘返回键，则退出应用。
步骤428：判断是否更换连接方式，若是，则更换连接方式后，返回步骤410继续执行；若否，则执行步骤430。
步骤430：进入客户端如手机启动模式。
步骤432：自动开启录音模式，并在录音结束后停止。
步骤434：判断是否选择录音文件；若是，执行步骤436；若否，则结束本次流程。
步骤436：根据选择的录音文件，直接绘制完整曲线，并播放选择的录音文件。
步骤438：判断是否循环播放录音文件，若否，则播放一次录音文件；若是，则循环播放录音文件。
步骤440：撤销循环；停止播放。
当用户指示撤销循环播放后，则停止播放录音文件。
通过上述过程，客户端应用通过网络与数据采集终端连接，获取数据采集终端中采集到的采样数据，或利用录音功能采集数据，之后将采集到的数据进行算法公式计算，从而绘制出各种工程上所需求的曲线图。此外，在获取采样数据，分析绘制，绘制图形的基础上，该应用还拥有各种辅助功能，如文件操作、保存、绘图窗口调整、语言切换、录音文件循环播放、后台运行应用、转速悬浮窗等等，以帮助用户进行移动便携式的数据分析。
需要说明的是，本实例中，还可以设置数据管理系统。数据管理系统采用非关系式数据库，使用Apache Lucene技术作为搜索引擎，相比传统的关系式数据库数据搜索速度大大提高,同时也可以支持SQL SERVER，ORACLE以及MySQL等关系型数据库。Lucene定义了一套以8位字节为基础的索引文件格式，兼容系统或者不同平台的应用均能够共享建立的索引文件，可以为文件的每一个字作索引，让搜寻的效率比传统的逐字比较的方式得到了大大的提高。在传统全文检索引擎的倒排索引的基础上，实现了分块索引，能够针对新的文件建立小文件索引，提升索引速度。然后通过与原有索引的合并，进一步实现了搜索效率的提升。基于Web的前端界面，界面简单整洁，用户只需使用浏览器即可方便的进行数据管理。用户通过网页访问数据管理系统，可以结合用户实际使用需求，根据预设的搜索策略，如关键词、典型的过滤筛选算法和列表技术来快速找到目标数据文件。数据后端采用文件管理的方式，数据文件以原始格式保存，无需专业人员即可方便的进行数据日常维护工作。此外，系统提供树状结构检索、全文检索、综合检索等多种灵活的数据检索方式，使用的方法更贴近于客户日常常用的信息检索方法，使用过程更为简单便捷，易于掌握。
也即，在上述过程之后，客户端还可以将分析结果数据保存至非关系型数据库中。例如，使用Apache Lucene进行数据查询的非关系型数据库。
可见，客户端从数据采集终端获取采样数据后，可以根据需要将原始数据文件以及分析结果文件按照用户定义的文件保存目录规则上传至数据管理系统，有权限的工程师可以在管理系统上直接使用相关的文件，并可以根据权限将相应的文件下载到他的本地的用于分析数据的应用中直接使用，以与应用无缝结合，从而实现数据管理、数据分析与报告生成的一体化系统。只要将数据一次性导入到数据管理系统中，数据的显示、试验报告都可以在平台上完成。深度的数据挖掘在统一的平台上也成为可能，试验人员可以实现跨型号、跨试验的数据比对，甚至是与仿真数据进行校核。更为先进的是，数据管理系统可以实现针对实验设计的最优化方案设计功能。可以通过权限开放给更为广泛的人员使用，实现数据的共享。其它人员不但可以看到试验报告，甚至还可以看到部分整理后的试验数据。通过上述过程，可以实现：数据采集终端—>数据传输--->进行数据分析的手机/平板系统--->用于分析数据的应用--->选择通道、算法---分析计算-->显示分析结果–>保存数据-->上传数据管理系统--->管理统计的一体化方案。
通过本实施例的数据处理方法，使用传感器通道接口接收数据采集终端采集到的采样数据，其中，传感器通道接口可以根据数据采集终端中的传感器的情况对应设置，从而实现可以接收不同传感器、不同数据采集终端发送来的采样数据，进而进行对采样数据的后续处理。可以通过适当的分析算法对采样数据进行分析，并通过与分析算法对应的绘图窗口展示出来。通过本实施例的数据处理方法，无须分别设置不同的方式接收和处理采样数据，简化了对采集到的数据的处理，使得使用者能够进行快速实验。并且，可以将不同数据采集终端采集到的数据进行集中处理，避免形成信息孤岛，提高了数据的进一步处理效率。
需要说明的是，对于前述的方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明所必需的。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种数据处理方法，其特征在于，包括：
通过传感器通道接口接收数据采集终端采集到的采样数据；
使用选择的分析算法对所述采样数据进行分析，获得分析结果数据；
生成与选择的所述分析算法相对应的绘图窗口，并在所述绘图窗口中显示所述分析结果数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在所述通过传感器通道接口接收数据采集终端采集到的采样数据的步骤之前，还包括：设置采样数据分析参数和传感器通道参数；
所述使用选择的分析算法对所述采样数据进行分析，获得分析结果数据的步骤包括：根据所述采样数据分析参数和传感器通道参数，使用选择的分析算法对所述采样数据进行分析，获得分析结果数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述设置采样数据分析参数的步骤包括：
通过预设的分析参数模板，设置采样数据分析参数。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述设置传感器通道参数的步骤之后，还包括：
向所述数据采集终端发送通讯指令，其中，所述通讯指令中携带有设置的所述传感器通道参数，以指示所述数据采集终端根据所述传感器通道参数控制对应的传感器采集信号。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过传感器通道接口接收数据采集终端采集到的采样数据的步骤包括：
确定待使用的传感器通道，通过与所述传感器通道相对应的传感器通道接口，接收数据采集终端通过对应的传感器采集到的采样数据。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述绘图窗口中显示所述分析结果数据的步骤之后，还包括：
将所述分析结果数据保存至非关系型数据库，其中，所述数据库使用ApacheLucene进行数据查询。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据采集终端包括：传感器、满足第一设定标准的处理器、满足第二设定标准的音频解码芯片、和传感器调理电路；
其中，
所述传感器调理电路，用于控制所述传感器采集音频信号，以及对所述传感器采集到的音频信号进行信号调理；
所述音频解码芯片，用于将信号调理后的所述音频信号转换成数字信号，并传输给所述处理器；
所述处理器，用于对所述数字信号进行处理，生成采样数据，并发送给相应的所述传感器通道接口。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述满足第一设定标准的处理器包括：
内置满足设定容量标准的RAM和/或FLASH芯片、主频满足设定频率、运行电压满足设定电压、具有多通道通讯接口、且具有多通道DMA的处理器。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述满足第二设定标准的音频解码芯片包括：
ADC满足设定动态范围和设定采样速率、采用I2C/SPI控制和TDM模式的音频解码芯片。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述传感器调理电路包括：
传感器供电模块，用于向所述传感器供电；
信号切换模块，用于控制所述传感器供电模块向待采集音频信号的所述传感器供电，以使所述待采集音频信号的传感器进行音频信号采集；
信号处理模块，用于将所述传感器采集的音频信号转换为所述音频解码芯片可接受的音频信号。
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