王明玥，曲晓伟，刘同磊，张青，于志强

（天津电气科学研究院有限公司，天津 300180）

在工业领域，用户需要掌握现场工业设备的运行状况，以便进行状态监测、故障分析、预测优化等。数据采集是工业系统检测、管理和控制过程中取得原始数据的主要手段。数据采集分析系统能够将现场采集的温度、压力、风速、流量、水位、频率等非电信号转换成电信号，再传输到上位机进行存储、处理、分析和显示[1]。

现在常见的数据采集设备大部分需要配合外设组件互连（peripheral component interconnect，PCI）接口卡或外设组件互连专用（peripheral com⁃ponent interconnect express，PCIE）接口卡[2-3]，与笔记本、台式机连接不方便。主控架构基本上采用“微控制单元（microcontroller unit，MCU）+ 现场可编程门阵列（field-programmable gate array，FP⁃GA）”的模式[4-5]，受到片上存储空间限制，当采集通道较多时数据采样周期往往较大，当监测多路信号时会导致某些高频信号无法监测；且多台设备并行时，不能保证数据采集时间点的同步且精准。

工业设备的现场应用环境通常十分恶劣，采样信号容易受到干扰，且各设备之间通常存在一定距离。目前，缺乏一种组网式数据采集分析系统，它能够采集并处理大量数据，且数据具有较高的实时性、同步性；系统设备能够方便快捷地与笔记本或台式机相连，支持设备间长距离运行，且具备较强的抗干扰能力。

1 数据采集分析系统结构

组网式工业数据采集分析系统包括上位机软件和采集设备[6]。上位机软件实现系统的参数设置、网卡设置，以及采集数据的接收、存储、解析及显示等功能，采集设备实现数据采集、高速光纤通讯、数据处理和传输等功能。……