Регистратор данных - Википедия - Data logger

Регистратор данных Куб для хранения технических данных и данных датчиков

А Регистратор данных (также Регистратор данных или же регистратор данных) представляет собой электронное устройство, которое записывает данные с течением времени или относительно местоположения либо со встроенным инструмент или же датчик или через внешние инструменты и датчики. Все чаще, но не полностью, они основаны на цифровом процессоре (или компьютере). Как правило, они небольшие, с батарейным питанием, портативные и оснащены микропроцессором, внутренней памятью для хранения данных и датчиками. Некоторые регистраторы данных взаимодействуют с персональным компьютером и используют программное обеспечение для активации регистратора данных, просмотра и анализа собранных данных, в то время как другие имеют устройство локального интерфейса (клавиатура, ЖК-дисплей) и могут использоваться как автономное устройство.

Регистраторы данных различаются между типами общего назначения для ряда измерительных приложений и очень конкретными устройствами для измерения только в одной среде или типе приложения. Типы общего назначения обычно программируемый; однако многие остаются статическими машинами с ограниченным числом изменяемых параметров или без них. Электронные регистраторы данных заменили самописцы во многих приложениях.

Одним из основных преимуществ использования регистраторов данных является возможность автоматического сбора данных в течение 24 часов. После активации регистраторы данных обычно развертываются и оставляются без присмотра для измерения и записи информации в течение периода мониторинга. Это позволяет получить полную и точную картину наблюдаемых условий окружающей среды, таких как температура и относительная влажность воздуха.

Стоимость регистраторов данных снижается с годами по мере совершенствования технологий и снижения затрат. Простые одноканальные регистраторы данных стоят всего 25 долларов. Более сложные регистраторы могут стоить сотни или тысячи долларов.

Форматы данных

Стандартизация протоколов и форматов данных была проблемой, но сейчас она растет в отрасли и XML, JSON, и YAML все чаще используются для обмена данными. Развитие Семантическая сеть и Интернет вещей вероятно, ускорит эту нынешнюю тенденцию.

Протоколы КИП

Были стандартизированы несколько протоколов, включая интеллектуальный протокол, SDI-12, что позволяет подключать некоторые приборы к различным регистраторам данных. Использование этого стандарта не получило широкого признания за пределами экологической отрасли. SDI-12 также поддерживает многоточечные приборы. Некоторые компании, занимающиеся регистрацией данных, также теперь поддерживают MODBUS стандарт. Это традиционно используется в области промышленного управления, и существует множество промышленных приборов, поддерживающих этот стандарт связи. Другой многоточечный протокол, который в настоящее время становится все более широко используемым, основан на CAN шина (ISO 11898). Некоторые регистраторы данных используют гибкую среду сценариев для адаптации к различным нестандартным протоколам.

Регистрация данных против сбора данных

Условия регистрации данных и получение данных часто используются как взаимозаменяемые. Однако в историческом контексте они совсем другие. Регистратор данных - это система сбора данных, но система сбора данных не обязательно является регистратором данных.

Регистраторы данных обычно работают медленнее частота дискретизации. Максимальная частота дискретизации 1 Гц может считаться очень быстрым для регистратора данных, но очень медленным для типичной системы сбора данных.
Регистраторы данных являются неявно автономными устройствами, в то время как типичная система сбора данных должна оставаться привязанной к компьютеру для сбора данных. Этот автономный аспект регистраторов данных подразумевает наличие встроенной памяти, которая используется для хранения собранных данных. Иногда эта память очень велика, чтобы вместить многие дни или даже месяцы автоматической записи. Эта память может иметь батарейное питание статическая оперативная память, флэш-память или же EEPROM. Используемые ранее регистраторы данных магнитная лента, перфоленту или записи для прямого просмотра, такие как "полоса самописцы ".
Учитывая увеличенное время записи логгеров данных, они обычно имеют механизм записи даты и времени в отметка времени чтобы гарантировать, что каждое записанное значение данных связано с датой и временем получения, чтобы произвести цепочка событий. Таким образом, регистраторы данных обычно используют встроенные часы реального времени чей опубликованный дрейф может быть важным фактором при выборе между регистраторами данных.
Регистраторы данных варьируются от простого одноканального ввода до сложных многоканальных приборов. Как правило, чем проще устройство, тем меньше гибкость программирования. Некоторые более сложные инструменты позволяют выполнять перекрестные вычисления и сигнализацию на основе заранее определенных условий. Новейшие регистраторы данных могут обслуживать веб-страницы, позволяя множеству людей удаленно контролировать систему.
Автономный и удаленный характер многих приложений для регистрации данных подразумевает, что некоторые приложения должны работать с ОКРУГ КОЛУМБИЯ источник питания, такой как аккумулятор. Солнечная энергия может использоваться в качестве дополнения к этим источникам энергии. Эти ограничения обычно приводили к тому, что устройства, которые они продают, были чрезвычайно энергоэффективными по сравнению с компьютерами. Во многих случаях они должны работать в суровых условиях окружающей среды, когда компьютеры не будут работать надежно.
Эта необслуживаемая природа также требует, чтобы регистраторы данных были чрезвычайно надежными. Поскольку они могут работать в течение длительных периодов времени без перерыва при минимальном контроле со стороны человека или без него, а также могут быть установлены в суровых или удаленных местах, крайне важно, чтобы при наличии питания они ни по какой причине не пропускали данные в журнал. Производители делают все возможное, чтобы обеспечить надежность устройств в этих приложениях. Поскольку такие регистраторы данных почти полностью защищены от проблем, которые могут повлиять на универсальный компьютер в том же приложении, таких как сбои программ и нестабильность некоторых операционных систем.

Приложения

Приложение регистратора данных для метеостанции на P2I LIPI

Приложения регистрации данных включают:

Без присмотра метеостанция запись (например, скорость ветра / направление, температура, относительная влажность, солнечная радиация ).
Автоматическая гидрографическая запись (например, уровня воды, глубины воды, расхода воды, pH воды, проводимости воды).
Автоматическая регистрация уровня влажности почвы.
Автоматическая регистрация давления газа.
Морские буи для регистрации различных условий окружающей среды.
Учет дорожного движения.
Мера температуры (влажность и т. д.) скоропортящихся продуктов при транспортировке: Холодная цепь.^[1]
Измерьте вариации интенсивности света.
Измерение температуры фармацевтических продуктов, лекарств и вакцин во время хранения
Измерение температуры и влажности скоропортящихся продуктов во время транспортировки для обеспечения поддержания холодовой цепи
Мониторинг процессов для приложений технического обслуживания и устранения неисправностей.
Мониторинг процесса для проверки условий гарантии
Исследования дикой природы с помощью всплывающих архивных тегов
Мера вибрация и обработка шок (высота падения) среда распределения упаковка.^[2]
Мониторинг уровня в резервуаре.
Мониторинг деформации любого объекта с геодезическими или геотехническими датчиками, контролируемыми система автоматического контроля деформации.
Мониторинг окружающей среды.
Тестирование автомобилей (включая краш-тесты)
Мотогонки
Мониторинг состояния реле в железнодорожной сигнализации.
Для естественнонаучного образования, дающего возможность «измерения», «научного исследования» и понимания «изменений»
Регулярно записывайте данные тенденций при ветеринарном мониторинге жизненно важных функций.
Загрузить профиль запись для управления энергопотреблением.
Использование температуры, влажности и мощности для исследований эффективности отопления и кондиционирования воздуха.
Мониторинг уровня воды для изучения подземных вод.
Цифровой электронный анализатор шины для отладки и проверки

Примеры

Черный ящик (стимул / ответ) регистраторы:
- А регистратор полетных данных (FDR) - это записывающее оборудование, используемое для сбора данных о характеристиках конкретного самолета. Этот термин может также использоваться, хотя и менее точно, для описания диктофон кабины (CVR), еще один тип устройства записи данных, обнаруженный на борту самолета.
- An регистратор данных о событиях (EDR) - устройство, установленное производителем в некоторых автомобили который собирает и хранит различные данные в течение определенного периода времени непосредственно до и после сбоя.
- А регистратор данных рейса (VDR) - это система регистрации данных, предназначенная для сбора данных с различных датчиков на борту корабля.
- А регистратор событий поезда - это устройство, которое записывает данные о работе органов управления поездом и производительности в ответ на эти средства управления и другие системы управления поездом.
- An регистратор данных об авариях (ADR) - это устройство для инициирования аварий или происшествий с большинством видов наземных транспортных средств и регистрации соответствующих данных. В автомобилях все диагностические коды неисправностей (DTC) зарегистрированы блоки управления двигателем (ЭБУ), чтобы во время обслуживания автомобиля инженер по обслуживанию считывал все коды неисправности, используя Тех-2 или аналогичные инструменты, подключенные к бортовая диагностика порт, и узнает о проблемах, возникших в автомобиле. Иногда небольшой Регистратор данных OBD подключается к тому же порту для непрерывной записи данных об автомобиле.
- В Встроенная система и дизайн цифровой электроники, специализированный высокоскоростной цифровой регистратор данных помогает преодолеть ограничения более традиционных инструментов, таких как осциллограф и логический анализатор. Основным преимуществом регистратора данных является его способность записывать очень длинные трассировки, что оказывается очень полезным при попытке исправить функциональные ошибки, которые случаются время от времени.
- В гоночной индустрии регистраторы данных используются для записи таких данных, как точки торможения, время круга / сектора и карты треков, а также любые бортовые датчики автомобиля.
Данные о здоровье регистраторы:
- Выращивание, приготовление, хранение и транспортировка продуктов питания. Регистратор данных обычно используется для хранения данных, и они имеют небольшой размер.
- А Холтеровское мониторирование портативное устройство для непрерывного мониторинга различной электрической активности сердечно-сосудистой системы в течение не менее 24 часов.
- Электронная медицинская карта регистраторы.
Другое общее получение данных регистраторы:
- Инструмент для сбора данных (научных) экспериментальных испытаний.
- Сверхширокополосный регистратор данных, высокоскоростная запись данных до 2 гигаэмплов в секунду.
- Регистратор данных с открытым исходным кодом на основе Raspberry Pi компьютер ^[3]

Будущие направления

Регистраторы данных сейчас меняются быстрее, чем когда-либо прежде. Первоначальная модель автономного регистратора данных меняется на устройство, которое собирает данные, но также имеет доступ к беспроводной связи для оповещения о событиях, автоматического сообщения данных и удаленного управления. Регистраторы данных начинают обслуживать веб-страницы для текущих показаний, электронное письмо их будильники и FTP их ежедневные результаты в базы данных или прямо для пользователей. Совсем недавно наблюдается тенденция отхода от проприетарных продуктов с коммерческим программным обеспечением к программному обеспечению и аппаратным устройствам с открытым исходным кодом. В Raspberry Pi одноплатный компьютер среди прочего, популярная платформа, на которой размещаются операционные системы Linux в реальном времени или Linux с вытесняющим ядром, со многими

цифровые интерфейсы, такие как I2C, SPI или же UART позволяя прямое соединение цифрового датчик и компьютер,
и неограниченное количество конфигураций для отображения измерений в реальном времени в Интернет, данные процесса, графики и диаграммы ...

Появляется все больше и больше разработанных сообществом (Открытый исходный код ) проекты по сбору / регистрации данных.^[3]^[4]

Смотрите также

Черный ящик
Анализатор шины
Регистрация компьютерных данных: API ведения журналов, журналы серверов и системный журнал, веб-журналы и веб-счетчики
Система непрерывного мониторинга выбросов
Интеллект во время выполнения
Регистратор последовательности событий
SensorML
Регистратор данных ударов и вибрации
Регистратор данных температуры