文 献 综 述

一、背景

随着煤化工和生产的不断发展，其副产品焦炉煤气也得到广泛应用，如用于汽车动力、发电等，甚至进入到了千家万户的日常生活中，给人们的生活带来很大方便。而在焦炉煤气回收系统中氧含量的多少直接决定了整个生产流程是否能够安全的运行^[1]。焦炉煤气含氧量达到一定程度时会引发爆炸事故，从而损坏设备和造成人身伤害，所以对焦炉煤气中的含氧量分析及监控极为重要^[2]。对于炼焦领域，数据的实时性准确性尤为关键，而数据采集系统就是对一个或多个信号获取对象的过程，是信号处理过程中一个非常重要的组成部分它具有实验室或现场进行实时数据采集，自动存取记录，信号预处理，即时显示，即时状态分析，自动传输的功能^[3]。

二、数据采集系统的发展现状和趋势

数据采集就是通过嵌入和装备到物上的传感器和数据采集器，将所关注的物的特性如压力、温度、电压、电流、速度等传送给计算机的过程。综合运用数据釆集技术、计算机技术、传感器技术和信号处理技术四大信息技术，建立实时自动数据釆集与处理系统^[4]。在这个微电子技术和微处理器技术不断发展的今天，大量新的数据采集仪表不断涌现，智能仪表和数据采集已进入了崭新的发展阶段。传统的数据采集过程是企业采用各种仪表、仪器对数据进行采集，并派专人对仪表、仪器与采集的数据进行现场维护、抄取，再逐步统计上报，建立数据库对数据进行管理的过程。这种方式的缺点是手工操作效率低。如今，出现了以计算机和数据库为核心的自动数据获取系统，结合计算机的测试硬件产品来实现了数据的自动采集、自动上报，降低了系统对人的依赖、提高了效率^[5]。

20世纪90年代至今，在国际上技术先进的国家，数据采集技术已经在军事，航空电子设备及宇航技术，工业等领域被广泛应用。由于集成电路制造技术的不断提高，出现了高性能，高可靠性的单片数据采集系统（DAS）。目前的DAS产品精度已达16位，采集速度每秒达到几十万次以上。数据采集技术已经成为一种专门的技术，在工业领域得到了广泛的应用。该阶段数据采集系统采用更先进的模块式结构，根据不同的应用要求，通过简单的增加和更改模块，并结合系统编程，就可扩展或修改系统，迅速地组成一个新的系统^[6]。

微电子技术的一系列成就以及微型计算机的广泛应用，对高性能数据采集系统产生了深远的影响，所以拥有高采样率和高分辨率的多通道数据采集卡已成为主要趋势，由以下几方面：

(1)集成度越来越高，它将数据的采集，处理集合于一体，从而方便了系统的运行和用户的操作；

(2)采用智能化软件的方法，课用于设计或仿真，广泛运用于复杂的硬件电路；

(3)采用更加精密的数据处理方法，这样就是数据融合技术，神经网络技术和模糊信息处理技术得到了普遍应用；