CN112782445A - 虚拟仪器量测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种虚拟仪器量测系统。其中,该虚拟仪器量测系统包括:采集端,与传感器通讯连接,用于采集所述传感器的原始数据,并将原始数据上传至服务器中;服务器,与采集端通讯连接,用于接收采集端上传的原始数据,并对原始数据进行数据分析处理。本发明解决了现有采集端无法满足现有技术需求的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及测量领域,具体而言,涉及一种虚拟仪器量测系统。
背景技术
如图1所示,一般测量系统主要由信号的采集与控制、信号分析与处理、结果的表达与输出三个功能构成。对于传统仪器,这三大功能都是以硬件(固化软件)的形式存在,这种框架式的结构决定了传统仪器只能由厂家来定义、制造,用户无法随意改变其结构和功能。而伴随着配电网建设改造、分布式电源及电动汽车等新能源不断接入、供电保障需求提升,对配电网观测指标提出了更多的要求。而现有采集设备功能定位单一、升级改造空间有限,难以动态调整,以满足配电网业务升级所需的庞大数据需求。
配电网中传统FTU、DTU、TTU、电能质量分析仪等采集设备采用就地计算分析+远程展示设计架构,采集设备就地实现电压电流有效值、谐波、相位值、电压暂降录波等一系列专业计算分析功能,并将这些分析结果上传至监测平台进行展示。由于现场不同专业领域采集设备不同,不同厂家采集设备也多种多样,实际现场可安装采集设备的空间也十分有限,增加了现场运维人员专业能力需求和工作强度。
针对现有采集端无法满足现有技术需求的技术问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种虚拟仪器量测系统,以至少解决现有采集端无法满足现有技术需求的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种虚拟仪器量测系统,包括:采集端,与传感器连接,用于采集所述传感器的的原始数据,并将所述原始数据上传至服务器中;所述服务器,与所述采集端通讯连接,用于接收所述采集端上传的原始数据,并对所述原始数据进行数据分析处理。
可选的,所述采集端将所述传感器上传的原始数据进行第一处理后,直接上传至所述服务器中;所述服务器对所述原始数据进行第二处理,其中,所述第一处理是指对所述原始数据进行与通信相关的预处理,以便所述原始数据通讯上传至所述服务器中;所述第二处理是指对所述原始数据进行与数据分析相关的预处理,以便所述服务器监测所述原始数据。
可选的,所述第一处理至少包括以下任一:解压缩、解密、数据清洗、数据存储、压缩、加密;所述第二处理至少包括以下任一:计算、监测、记录、统计、分析。
可选的,所述系统还包括:与所述服务器通讯连接的工程师端,所述工程师端用于接收用户指令,并基于所述用户指令从所述服务器中读取指定数据,其中,所述指定数据至少包括以下任一:所述采集端上传的原始数据、所述服务器对所述原始数据进行数据分析处理后的处理结果。
可选的,所述采集端与所述服务器之间通过5G网络或光纤通讯连接;以及,所述工程师端与所述服务器之间通过5G网络或光纤通讯连接。
可选的,所述采集端还包括:GPS同步对时模块,其中,所述采集端通过所述GPS同步对时模块对所述原始数据进行时间戳标入。
可选的,所述采集端中还设有工控机和FPGA,其中,所述FPGA与所述工控机、所述GPS同步对时模块、所述传感器通讯连接,而所述工控机与所述GPS同步对时模块通讯连接;以及,所述GPS同步对时模块基于所述传感器上传的原始数据,而产生同步秒脉冲和含有当前时间的协议编码信息;所述工控机对所述GPS同步对时模块发送的协议编码信息进行解码处理,并将解码信息发送至所述FPGA中;所述FPGA将所述同步秒脉冲和解码信息,同所述传感器所上传的原始数据融合为含纳秒级时间戳的原始数据。
可选的,所述FPGA采用从所述GPS同步对时模块所获取的同步秒脉冲和由所述工控机解析出的当前时间作为标准时钟,对所述FPGA自身晶振时钟进行校正,从而产生纳秒级时间戳。
可选的,所述原始信息,包括至少以下任一:含时间戳的电压波形采样点数据、含时间戳的电流波形采样点数据、含时间戳的温度曲线数据、含时间戳的视频数据、含时间戳的照片数据、含时间戳的开关动作数据。
综上,本申请的上述技术方案通过令采集端仅仅进行简单的采集操作,而不进行统计分析等数据处理操作,以及令统计分析等数据处理操作集成于服务器端中进行,解决了现有技术中采集端功能定位单一、升级改造空间有限,难以动态调整,无法满足配电网业务升级所需的庞大数据需求的技术问题。
具体的,本申请通过令采集端不再对原始数据进行分析计算,令传统采集端的专业计算分析功能上浮至云端,完成了业务专业计算和现场采集端的成功分离,删减了采集端的冗余功能,增强了云后台的活力,使得采集端面向功能简单化、设备标准化、现场实用化设计,将更加专注于采集精度等指标提升,组部件标准化选用,适用于现场安装的小型化以及适用于恶劣环境的宽温高防护等级产品生产;云、后台面向数据全息化、业务多元化、应用灵活化方向发展,将更多的关注计算能力、数据吞吐速率的提升,海量数据转发、计算、存储、管理架构的设计,支撑电网多元业务数据流的合理设计,关联数据价值的深度挖掘,灵活的软件应用及协作开发架构设计等方面,其具体如图3所示。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据现有技术的一种传统配网检测系统的构架示意图;
图2是根据本发明实施例的一种可选的虚拟仪器量测系统的示意图一;
图3是根据本发明实施例的虚拟仪器量测系统中云端和采集端发展趋势的示意图;
图4是根据本发明实施例的一种可选的同步时间戳产生过程的示意图;
图5是根据本发明实施例的一种可选的FPGA内部程序线程的示意图;
图6是根据本发明实施例的一种可选的FPGA内部程序线程的示意图;
图7是根据本发明实施例的一种可选的虚拟仪器量测系统的示意图二。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本发明实施例,提供了一种虚拟仪器量测系统实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图2是根据本发明实施例的虚拟仪器量测系统,如图2所示,该虚拟仪器量测系统包括:采集端10和服务器20
采集端10,与传感器连接,用于采集所述传感器的的原始数据,并将所述原始数据上传至服务器中。
服务器20,与所述采集端通讯连接,用于接收所述采集端上传的原始数据,并对所述原始数据进行数据分析处理。
值得说明的是:在本申请中采集端仅仅进行简单的采集操作,而不进行统计分析等数据处理操作;具体的,统计分析等数据处理操作集成于服务器端中进行。
此时,本申请的上述技术方案通过令采集端仅仅进行简单的采集操作,而不进行统计分析等数据处理操作,以及令统计分析等数据处理操作集成于服务器端中进行,解决了现有技术中采集端功能定位单一、升级改造空间有限,难以动态调整,无法满足配电网业务升级所需的庞大数据需求的技术问题。
具体的,本申请通过令采集端不再对原始数据进行分析计算,令传统采集端的专业计算分析功能上浮至云端,完成了业务专业计算和现场采集端的成功分离,删减了采集端的冗余功能,增强了云后台的活力,使得采集端面向功能简单化、设备标准化、现场实用化设计,将更加专注于采集精度等指标提升,组部件标准化选用,适用于现场安装的小型化以及适用于恶劣环境的宽温高防护等级产品生产;云、后台面向数据全息化、业务多元化、应用灵活化方向发展,将更多的关注计算能力、数据吞吐速率的提升,海量数据转发、计算、存储、管理架构的设计,支撑电网多元业务数据流的合理设计,关联数据价值的深度挖掘,灵活的软件应用及协作开发架构设计等方面,其具体如图3所示。
在一个可选的示例中,所述采集端将所述传感器上传的原始数据进行第一处理后,直接上传至所述服务器中;所述服务器对所述原始数据进行第二处理,其中,所述第一处理是指对所述原始数据进行与通信相关的预处理,以便所述原始数据通讯上传至所述服务器中;所述第二处理是指对所述原始数据进行与数据分析相关的预处理,以便所述服务器监测所述原始数据。
也即,本申请再次强调了采集端仅仅是对原始数据进行与通信相关的预处理,以便所述原始数据通讯上传至所述服务器中,具体与数据分析相关的预处理是由服务器所完成的。其中,所述第一处理至少包括以下任一:压缩、加密;所述第二处理至少包括以下任一:解压缩、解密、数据清洗、数据存储、计算、监测、记录、统计、分析。
在一个可选的示例中,所述系统还包括:与所述服务器通讯连接的工程师端,所述工程师端用于接收用户指令,并基于所述用户指令从所述服务器中读取指定数据,其中,所述指定数据至少包括以下任一:所述采集端上传的原始数据、所述服务器对所述原始数据进行数据分析处理后的处理结果。
也即,本申请中用户可以通过工程师端获取服务器中的任意数据,例如,原始数据、服务器对所述原始数据进行数据分析处理后的处理结果(所述服务器对所述原始数据进行计算处理后所得的计算结果、所述服务器对所述原始数据进行统计处理后所得的统计结果、所述服务器对所述原始数据进行分析处理后所得的分析结果、所述服务器对所述原始数据进行监测处理后所得的监测结果等)。
此时,用户可以基于工程师端从服务器中所获取的数据进行二次研发、开发处理。
在一个可选的示例中,采集端与所述服务器之间通过5G网络/光纤通讯连接;以及,工程师端与所述服务器之间通过5G网络/光纤通讯连接。
也即,在本申请中采集端、服务器和工程师端之间是通过5G网络/光纤通讯连接,此时保证了数据高效且快速地传输效果,为本申请所提供的虚拟仪器量测系统提供了信息通讯基础,保证了大批量数据传输的可靠性。
在一个可选的示例中,所述采集端还包括:GPS同步对时模块(或北斗同步对时模块),其中,所述采集端通过GPS同步对时模块对所述原始数据进行时间戳标入。
具体的,所述采集端中还设有工控机和FPGA,其中,所述FPGA与所述工控机、所述GPS同步对时模块、所述传感器通讯连接,而所述工控机与所述GPS同步对时模块通讯连接;而所述GPS同步对时模块基于所述传感器上传的原始数据,而产生同步秒脉冲和含有当前时间的协议编码信息;所述工控机对所述GPS同步对时模块发送的协议编码信息进行解码处理,并将解码信息发送至所述FPGA中;所述FPGA将所述同步秒脉冲和解码信息,同所述传感器所上传的原始数据融合为含纳秒级时间戳的原始数据。
也即,在本申请所提供的虚拟仪器量测系统中,采集端通过令FPGA、所述工控机、所述GPS同步对时模块和传感器之间配合工作,将传感器所上传的原始数据转换为含纳秒级时间戳的原始数据。
值得强调的是:现有技术中的原始数据虽然配置有时间戳,但往往为秒级乃至分钟级的时间戳,也即,现有的FTU、TTU、RTU等测量设备不具备同步测量能力,且上传速率为秒级乃至分钟级,不能实现动态过程监测。而本申请则通过令FPGA、所述工控机、所述GPS同步对时模块和传感器之间配合工作,将传感器所上传的原始数据转换为含纳秒级时间戳的原始数据,进而完成了纳米级的数据通讯传输。
值得强调的是:本申请所提供的虚拟仪器量测系统实现了配电网电气量波形数据的同步采集,数据采集装置内置的5G模块可通过5G网络将含纳秒级时间戳的采集数据上传至主站,为工程师在后台进行分析处理提供现场数据。相比传统FTU、DTU、RTU,本发明所提供的数据采集装置严格同步(同步误差不超过1μs),从而为在同一时间断面上对电力系统运行状态开展监测和分析提供了同步数据。
此外,现有PMU装置虽然也具备同步量测功能,但其仅对工频相量进行量测,而本发明所提供的虚拟仪器量测系统则是基于波形数据(瞬时值),捕捉电网暂态事件及电气量所包含的宽频信息的,进而实现了对配网更加透明、全息的感知的技术效果。
进一步的,所述GPS同步对时模块内置有的恒温晶振,其中,所述恒温晶振经GPS/北斗卫星信号驯服后通过秒脉冲引脚对外输出高稳同步时间脉冲;同时,所述GPS同步对时模块还以标准NMEA0183码报文的形式通过串口引脚向外输出含有当前时间的协议编码信息。
进一步的,所述FPGA采用从所述GPS同步对时模块所获取的同步秒脉冲和由所述工控机解析出的当前时间作为标准时钟,对所述FPGA自身晶振时钟进行校正,从而产生纳秒级时间戳。
进一步的,所述原始信息包括至少以下任一:含时间戳的电压波形采样点数据、含时间戳的电流波形采样点数据、含时间戳的温度曲线数据、含时间戳的视频数据、含时间戳的照片数据、含时间戳的开关动作数据。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案,以下将结合图4-图6对本申请的同步采样及标注时间戳的各个细节进行详细说明。
1、GPS模块内置的恒温晶振经GPS/北斗卫星信号驯服后通过秒脉冲(1PPS)引脚向FPGA输出高稳同步时间脉冲,同时以标准NMEA0183码报文的形式通过串口引脚向工控机输出当前时间和地理位置信息;
2、工控机将NMEA0183码报文中包含的时间与地理位置等信息解析出来下送给FPGA用于时间戳的生成;FPGA将GPS产生的同步秒脉冲、经工控机从NMEA0183码解析出的时间信息、AD7606采样数据,融合为含纳秒级时间戳的采样值数据,并上送至工控机。
3、工控机根据通信协议将FPGA上送的带时间戳的采样值数据进行打包,5G模组以USB接口与工控机连接,工控机对5G模组的通信进行控制实现与主站服务器的通信。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案,以下将对本申请的虚拟仪器量测系统中的各个细节进行详细说明。
优选的,采集端还包括AD转换模组,其中,采集端通过AD转换模组将传感器上传的原始数据转换为文件格式的数字信息,以便经由5G网络上传至服务器中。
优选的,采集端还包括第一存储器,用于在采集端通过AD转换模组将传感器上传的原始数据转换为文件格式的数字信息之后,存储文件格式的数字信息。
优选的,服务器还包括第二存储器,用于存储采集端上传的原始数据,和所述服务器对所述原始数据进行数据分析处理后所得的处理结果,以便工程师端通过5G网络实现远程数据调用。
优选的,服务器还包括至少以下任一功能:数据管理、计算分析、数据展示。
优选的,工程师端用于在5G网络覆盖区域任意位置读取服务器存储的任意数据。
优选的,工程师端还包括至少以下任一功能:现场电压/电流波形实时监测、电能质量分析、同步相量计算、扰动源识别、故障定位功能。
优选的,传感器的采样频率是由FPGA生成的采样脉冲所确定;具体的,传感器根据其自身采样频率和引脚输入的采样脉冲对模拟量进行周期性采样,以得到上传至采集端的原始数据。
优选的,传感器选用AD7606模块,而该AD7606模块是传感器实现电气量模数转换的重要功能电路。具体的,AD7606模块可同时对8路电气量进行采样,满足传感器的多通道采集需求。
优选的,工控机还用于将所述含纳秒级时间戳的采样值数据根据通讯协议进行打包处理,并经5G网络发送至数据主站。
最后,针对本申请提供的虚拟仪器量测系统所实现的技术优势,进行说明:
1.本发明所提供的虚拟仪器量测系统可实现数据采集的全息化。即终端通过AD(模拟—数字)转换得到的原始数据,不经过计算处理,直接上传,云端接收到接近全息化的数据进行处理,从而实现更加“透明”的感知。
2.本发明所提供的虚拟仪器量测系统下的采集终端设备简单化、小型化、标准化、统一化。终端功能更加简单单一,现场人员更容易操作维护,终端设备将更加小型化,同时更容易实现标准化设计,不同专业、不同类型的终端也可以实现统一化。
3.本发明所提供的虚拟仪器量测系统采集一步到位,摆脱设备升级改造局限。电网业务应用需求的升级不必再需要传感器/采集端升级或更换。同时,采集终端配合不同传感器即可实现电压、电流、温度、开关变量等多种类型变量的同步采集。
4.本发明所提供的虚拟仪器量测系统所能支撑的电网业务更加多样化、灵活化。数据进一步处理、分析工作仅需要在应用层面开发对应的软件,接近全息的数据可以满足电网业务的各项需求,解决了由于数据信息不足而导致的支撑电网业务固定、单一的问题。
5.本发明所提供的虚拟仪器量测系统基于多设备同步波形采集数据,便于后续创新开展配电网多种高级应用。对多点同步波形采集数据进行深入挖掘,可衍生出多种创新应用,如单相接地故障定位、配网合环分析、线损分析、配电网拓扑及阻抗分析、谐波源定位等。
以及,结合另一种实施例对本发明做出说明。
本发明提供虚拟仪器量测系统主要包含采集端、服务器、工程师端、5G通信网络四大部分。如图7所示,采集端向下连接电压电流传感器,向上连接5G网络,实现模拟量-数字量的AD转换,并将转换后数据通过文件等形式上传至服务器,基于GPS/北斗同步对时模块,实现采集数据时间戳标入;服务器通过光纤接入5G网络,实现采集数据的接收、存储、发送、管理等基本功能,也可以进一步实现计算分析、展示等高级功能;工程师端可在5G覆盖区域任何位置读取指定传感器上传的数据,从而实现现场电压、电流波形实时监测、电能质量分析、同步相量计算及高级应用(如扰动源识别、故障定位)的开发及展示功能。
具体的,采集端将电压、电流模拟量转化为数字量并形成原始数据文件保存至采集终端本地,之后通过5G网络将原始数据文件上传至服务器。服务器接收、读取采集端上传的数据文件,创建相应的数据库,以便工程师站(客户端)通过5G网络实现远程数据调用。工程师站通过访问服务器调用采集端电气量量测数据,并进一步实现数据分析、加工等高级应用功能。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种虚拟仪器量测系统,其特征在于,所述系统包括:
采集端,与传感器连接,用于采集所述传感器的原始数据,并将所述原始数据上传至服务器中;
所述服务器,与所述采集端通讯连接,用于接收所述采集端上传的原始数据,并对所述原始数据进行数据分析处理。
2.根据权利要求1所述的虚拟仪器量测系统,其特征在于,所述采集端将所述传感器上传的原始数据进行第一处理后,直接上传至所述服务器中;所述服务器对所述原始数据进行第二处理,其中,所述第一处理是指对所述原始数据进行与通信相关的预处理,以便所述原始数据通讯上传至所述服务器中;所述第二处理是指对所述原始数据进行与数据分析相关的预处理,以便所述服务器监测所述原始数据。
3.根据权利要求2所述的虚拟仪器量测系统,其特征在于,所述第一处理至少包括以下任一:压缩、加密;所述第二处理至少包括以下任一:解压缩、解密、数据清洗、数据存储、计算、监测、记录、统计、分析。
4.根据权利要求1所述的虚拟仪器量测系统,其特征在于,所述系统还包括:与所述服务器通讯连接的工程师端,所述工程师端用于接收用户指令,并基于所述用户指令从所述服务器中读取指定数据,其中,所述指定数据至少包括以下任一:所述采集端上传的原始数据、所述服务器对所述原始数据进行数据分析处理后的处理结果。
5.根据权利要求4所述的虚拟仪器量测系统,其特征在于,所述采集端与所述服务器之间通过5G网络或光纤通讯连接;以及,所述工程师端与所述服务器之间通过5G网络或光纤通讯连接。
6.根据权利要求1所述的虚拟仪器量测系统,其特征在于,所述采集端还包括:GPS同步对时模块,其中,所述采集端通过所述GPS同步对时模块对所述原始数据进行时间戳标入。
7.根据权利要求6所述的虚拟仪器量测系统,其特征在于,所述采集端中还设有工控机和FPGA,其中,所述FPGA与所述工控机、所述GPS同步对时模块、所述传感器通讯连接,而所述工控机与所述GPS同步对时模块通讯连接;以及,
所述GPS同步对时模块基于所述传感器采集的原始数据,而产生同步秒脉冲和含有当前时间的协议编码信息;
所述工控机对所述GPS同步对时模块发送的协议编码信息进行解码处理,并将解码信息发送至所述FPGA中;
所述FPGA将所述同步秒脉冲和解码信息,同所述传感器所采集的原始数据融合为含纳秒级时间戳的原始数据。
8.根据权利要求7所述的虚拟仪器量测系统,其特征在于,
所述FPGA采用从所述GPS同步对时模块所获取的同步秒脉冲和由所述工控机解析出的当前时间作为标准时钟,对所述FPGA自身晶振时钟进行校正,从而产生纳秒级时间戳。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的虚拟仪器量测系统,其特征在于,所述原始信息,包括至少以下任一:含时间戳的电压波形采样点数据、含时间戳的电流波形采样点数据、含时间戳的温度曲线数据、含时间戳的视频数据、含时间戳的照片数据、含时间戳的开关动作数据。
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
CN113390452A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-09-14 | 北京康斯特仪表科技股份有限公司 | 一种开关型仪表校准方法及装置 |
CN115580619A (zh) * | 2022-11-25 | 2023-01-06 | 江苏金恒信息科技股份有限公司 | 数据处理系统和数据处理方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102495546A (zh) * | 2011-11-16 | 2012-06-13 | 上海森首光电科技有限公司 | 一种数据采集对时方法及装置 |
CN104199411A (zh) * | 2014-08-27 | 2014-12-10 | 江苏天使电子科技有限公司 | 一种基于Labview的工业总线数据采集系统 |
CN205263514U (zh) * | 2015-11-19 | 2016-05-25 | 正泰电气股份有限公司 | 一种电子式互感器合并单元的时间同步装置 |
-
2020
- 2020-12-28 CN CN202011589520.2A patent/CN112782445A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102495546A (zh) * | 2011-11-16 | 2012-06-13 | 上海森首光电科技有限公司 | 一种数据采集对时方法及装置 |
CN104199411A (zh) * | 2014-08-27 | 2014-12-10 | 江苏天使电子科技有限公司 | 一种基于Labview的工业总线数据采集系统 |
CN205263514U (zh) * | 2015-11-19 | 2016-05-25 | 正泰电气股份有限公司 | 一种电子式互感器合并单元的时间同步装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113390452A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-09-14 | 北京康斯特仪表科技股份有限公司 | 一种开关型仪表校准方法及装置 |
CN113390452B (zh) * | 2021-06-16 | 2023-08-18 | 北京康斯特仪表科技股份有限公司 | 一种开关型仪表校准方法及装置 |
CN115580619A (zh) * | 2022-11-25 | 2023-01-06 | 江苏金恒信息科技股份有限公司 | 数据处理系统和数据处理方法 |
CN115580619B (zh) * | 2022-11-25 | 2023-03-10 | 江苏金恒信息科技股份有限公司 | 数据处理系统和数据处理方法 |
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