本发明属于模拟信号采集技术领域，具体涉及一种可实时监测传感器状态的高速数据采集方法及系统。
背景技术：
在高速模拟信号采集过程中，被采集的模拟信号往往是单次、瞬态不可重复的信号(如爆炸冲击所产生的冲击波等)，通常采用的方法是采用触发信号来启动高速a/d采样，从而高效地获取有价值的数据。但是，由于与被测信号相关联的触发信号，在时间上是随机的，在工程应用中，往往从开始准备采集到触发信号到来的时间可长达数分钟甚至小时级，在此期间，由于未开始采集，所以传感器与采集设备的连接状态、传感器的工作状态等都是未知的，由此导致采集时部分传感器没有信号，实验结束后没有数据，往往造成重大的经济损失甚至事故。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种可实时监测传感器状态的高速数据采集方法及系统，用以解决上述存在的一个或多个技术问题。
为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种可实时监测传感器状态的高速数据采集方法，所述方法包括：
接收来自上位机的采集启动命令；
基于所述采集启动命令，采集传感器的信号数据；
对所述传感器的信号数据进行抽样，获得抽样数据；
将所述抽样数据实时上传所述上位机并显示；
接收触发信号，并基于所述触发信号采集传感器的瞬态信号数据；
将所述瞬态信号数据写入缓冲存储器；
将所述缓冲存储器中的所述瞬态信号数据上传上位机并显示。
进一步的，对所述传感器信号数据进行抽样的方法包括：
以n：1的抽样率对所述传感器信号数据进行抽样，其中n为不小于10的整数。
进一步的，对所述传感器信号数据进行抽样的方法包括：
以1000：1的抽样率对所述传感器信号数据进行抽样。
进一步的，将所述抽样数据实时上传所述上位机的方法包括：
通过高速数据链路实时上传所述上位机。
另一方面，本发明提供了一种可实时监测传感器状态的高速数据采集系统，包括：
触发接收模块，用于接收触发信号；
数据采集模块，用于基于所述采集启动命令，采集传感器的信号数据或基于所述触发信号采集所述传感器的瞬态信号数据；
数据抽样模块，用于对所述信号数据进行抽样，获得抽样数据；
缓冲存储器，用于缓存所述瞬态信号数据；
高速数据通信模块，用于接收来自上位机的各类控制命令，并将所述抽样数据实时上传所述上位机或将所述缓冲存储器中的所述瞬态信号数据上传所述上位机。
进一步的，所述上位机包括：
显示模块，用于显示所述抽样数据或所述瞬态信号数据。
进一步的，所述数据抽样模块具体用于：以n：1的抽样率对所述传感器信号数据进行抽样，其中n为不小于10的整数。
进一步的，所述数据抽样模块具体用于：以1000：1的抽样率对所述传感器信号数据进行抽样。
进一步的，所述数据上传模块通过高速数据链路与所述上位机通信连接。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下有益效果或优点：
本发明所提供的可实时监测传感器状态的高速数据采集方法及系统在等待触发信号过程中，监测了传感器信号，保证了采集数据的完整性、可靠性和数据的可置信度；提高了实验效率，可直观、准确地定位问题所在，避免了经济损失和事故的发生。
参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种可实时监测传感器状态的高速数据采集方法的方法流程图。
图2为本发明实施例提供的一种可实时监测传感器状态的高速数据采集系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义型实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示，本发明实施例提供了一种可实时监测传感器状态的高速数据采集方法，所述方法包括：
步骤s1：接收来自上位机的采集启动命令。
接收到采集启动命令之后，执行步骤s2：基于所述采集启动命令，采集传感器的信号数据。
在具体的实施过程中，现有的瞬态采集过程，是开机后，等待上位机发启采集命令，进入采集状态，但不进行采集，直到触发信号出现，才开始采集。而本发明实施例则是在接收到所述采集启动命令，进入采集状态时就开始采集传感器的信号数据。
采集传感器的信号数据之后，执行步骤s3：对所述传感器的信号数据进行抽样，获得抽样数据。
在具体的实施过程中，由于通常情况下，传感器不止一个，在采集传感器的信号数据时，就存在多路数据，而在等待触发信号的过程中采集的信号数据的数据流太大，可能传不过来，因此，为了能够传输多路数据，本发明实施例对所述传感器的信号数据进行抽样，获得抽样数据，减少数据流，以便更好地传输多路数据。
在具体的实施过程中，抽样的方式有很多，比如随机抽样、分层抽样或整群抽样，本发明实施例中对所述传感器信号数据进行抽样的方法具体包括：
以n：1的抽样率对所述传感器信号数据进行抽样，其中n为不小于10的整数。其中，n优选为1000。
获得抽样数据之后，执行步骤s4：将所述抽样数据实时上传所述上位机并显示。
在具体的实施过程中，上传所述抽样数据的方式有很多，本发明实施例优选通过高速数据链路(以太网、usb等)实时上传所述上位机。
需要说明的是，本发明实施例上述步骤s1-s4属于等待触发信号的过程，直至等到触发信号。
等到触发信号之后，执行步骤s5：接收触发信号，并基于所述触发信号采集传感器的瞬态信号数据。
获得瞬态信号数据之后，执行步骤s6：将所述瞬态信号数据写入缓冲存储器。
在具体的实施过程中，将所述瞬态信号数据写入缓冲存储器，能够有效地避免数据丢失，从而保证了采集数据的完整性和可靠性。
写入缓冲存储器之后，执行步骤s7：将所述缓冲存储器中的所述瞬态信号数据上传上位机并显示。
对应于上述可实时监测传感器状态的高速数据采集方法，本发明实施例还提供了一种可实时监测传感器状态的高速数据采集系统，该系统包括：
触发接收模块101，用于接收触发信号；
数据采集模块102，用于基于所述采集启动命令，采集传感器300的信号数据或基于所述触发信号采集所述传感器的瞬态信号数据；
数据抽样模块103，用于对所述信号数据进行抽样，获得抽样数据；
缓冲存储器104，用于缓存所述瞬态信号数据；
高速数据通信模块105，用于与上位机双向通信，接收来自上位机200的各类控制命令，并将所述抽样数据实时上传上位机200或将所述缓冲存储器中的所述瞬态信号数据上传上位机200。
在具体的实施过程中，本发明实施例中的上位机200还包括：
显示模块201，用于显示所述抽样数据或所述瞬态信号数据。
在具体的实施过程中，本发明实施例中的数据抽样模块103具体用于以n：1的抽样率对所述传感器信号数据进行抽样，其中n为不小于10的整数，进一步的，优选以1000：1的抽样率对所述传感器信号数据进行抽样。
在具体的实施过程中，为了能够快速地上传数据，本发明实施例中数据上传模块105通过高速数据链路与上位机200通信连接，通过高速数据链路快速地上传数据。
本发明实施例所提供的可实时监测传感器状态的高速数据采集方法及系统在等待触发信号过程中，监测了传感器信号，保证了采集数据的完整性、可靠性和数据的可置信度；提高了实验效率，可直观、准确地定位问题所在，避免了经济损失和事故的发生。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
1.一种可实时监测传感器状态的高速数据采集方法，其特征在于，所述方法包括：
接收来自上位机的采集启动命令；
基于所述采集启动命令，采集传感器的信号数据；
对所述传感器的信号数据进行抽样，获得抽样数据；
将所述抽样数据实时上传所述上位机并显示；
接收触发信号，并基于所述触发信号采集传感器的瞬态信号数据；
将所述瞬态信号数据写入板载缓冲存储器；
将所述缓冲存储器中的所述瞬态信号数据上传上位机并显示。
2.根据权利要求1所述的可实时监测传感器状态的高速数据采集方法，其特征在于，对所述传感器信号数据进行抽样的方法包括：
以n：1的抽样率对所述传感器信号数据进行抽样，其中n为不小于10的整数。
3.根据权利要求2所述的可实时监测传感器状态的高速数据采集方法，其特征在于，对所述传感器信号数据进行抽样的方法包括：
以1000：1的抽样率对所述传感器信号数据进行抽样。
4.根据权利要求1所述的可实时监测传感器状态的高速数据采集方法，其特征在于，将所述抽样数据实时上传所述上位机的方法包括：
通过高速数据链路实时上传所述上位机。
5.一种可实时监测传感器状态的高速数据采集系统，其特征在于，包括：
触发接收模块，用于接收触发信号；
数据采集模块，用于基于所述采集启动命令，采集传感器的信号数据或基于所述触发信号采集所述传感器的瞬态信号数据；
数据抽样模块，用于对所述信号数据进行抽样，获得抽样数据；
缓冲存储器，用于缓存所述瞬态信号数据；
高速数据通信模块，用于接收来自上位机的各类控制命令，并将所述抽样数据实时上传所述上位机或将所述缓冲存储器中的所述瞬态信号数据上传所述上位机。
6.根据权利要求5所述的可实时监测传感器状态的高速数据采集系统，其特征在于，所述上位机包括：
显示模块，用于显示所述抽样数据或所述瞬态信号数据。
7.根据权利要求5所述的可实时监测传感器状态的高速数据采集系统，其特征在于，所述数据抽样模块具体用于：以n：1的抽样率对所述传感器信号数据进行抽样，其中n为不小于10的整数。
8.根据权利要求7所述的可实时监测传感器状态的高速数据采集系统，其特征在于，所述数据抽样模块具体用于：以1000：1的抽样率对所述传感器信号数据进行抽样。
9.根据权利要求5所述的可实时监测传感器状态的高速数据采集系统，其特征在于，所述数据上传模块通过高速数据链路与所述上位机通信连接。
技术总结