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导语：在采集技术的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
中图分类号 TP311.52 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）22-0109-04
农业数据的采集与传输具有网络覆盖面大、地形复杂、数据传输量小、监测点多、设备成本小、设备体积小、数据传输安全可靠、采用电池供电等特点[1]。随着信息技术在农业领域的广泛应用，农业信息技术已经成为引导农业生产、管理、教育、科研进一步发展的强大动力。农业信息的采集技术包括数据采集技术、数据通讯技术、计算机数据采集技术以及传感器技术等。测量精细农业中各种差异的农业信息，可以使用成本低、实时快速、高性能的传感器系统，农业信息采集一般包括土壤肥力、土壤含水量、SOM、作物苗情分布、土壤菏怠⒑妥魑锊 ⒊妗⒉莺及耕作层深度等信息的采集。原始信息的精确度由信息采集决定，只有具备先进、完善的采集技术才会使原始信息的真实性与及时性提高，通过后续的信息技术过程使最终信息得到有效利用。
信息采集技术包括传统手工技术和现代技术。传统的信息采集的方式主要包括有目的的专项收集、以及自下而上广泛采集、随机积累3种；现代信息采集技术主要包括遥感技术、全球定位技术、自动监测技术以及地面各类调查等，采集不同的农业信息需用不同的采集技术。信息采集应在注重经济效益的前提下，根据特定使用目标及时准确的使其尽快发挥效用。
田间信息大致可以分为农田周围环境信息、位置信息、作物产量信息、作物生长信息和土壤属性信息等，具有多维、时空变异性强、量大、稀疏性、不确定、动态、不完整等特点。本文主要分析了几种关键技术在农业信息采集中的应用及国内外研究现状，分析了现有农业信息采集技术的不足并在此基础上提出农业信息采集技术研究的发展方向。
1 农业信息采集系统的工作原理
农业信息采集系统在农田获得的信息是通过摄像头和各种传感器（土壤含水量、土壤pH值、土壤肥力、温湿度等传感器等）进行采集的，采集的信息通过无线通讯模块反馈给控制台。控制台根据信息采集系统的运行情况，对信息进行进一步的分析与统计处理，将有价值的信息存储到农田信息库，此时无线通讯模块发出指令到系统控制器，实现信息采集系统的下一步的工作指令，实现对农田作物生长情况的动态实时监测、生长环境及农田信息化管理[2]。
2 国内外农业信息采集技术研究现状
2.1 农业信息采集系统研究现状 农情信息采集系统的开发有：以单片机为核心进行开发；在便携式计算机上进行开发；基于掌上电脑的嵌入式农情信息采集系统的开发；应用solidworks三维建模与仿真技术进行开发；结合无线通讯技术进行开发等。
于雅辉[3]利用以计算机集成技术、“3S”技术、网络技术为核心的高新技术提出了以图像分析软件和地理信息系统为平台，以高速宽带网为信息传输手段的农业信息采集监测系统的技术路线，系统由全球定位系统；基于遥感图像的信息提取系统；动态监测；人工报送网络四部分构成，此检测系统可以实现信息的收集、传输、存储、分析、管理、查询、更新及动态监测等功能。闫润和史德林[4]提出了一种基于RS485总线技术的设施农业信息采集及组网技术（组网技术包含网络信息节点探测模块、通讯指挥模块、组网模块、通讯错误处理模块4个模块），在设施农业中该技术使各信息节点形成了完整的信息网络及控制网络，组网过程不受信息点的个数的限制，真正做到设备的在线组网；上位机的控制信息能够及时下发至下位机，设施农业中的各个信息节点的信息能够及时上传。郭志越[5]等应用solidworks三维建模与仿真技术建立农田信息采集系统系统的虚拟模型并进行仿真研究，通过分析对比实验结果，证明了该系统可以在大棚内进行信息采集，并将信息传送至附近的接收点，解决了以往农业大棚信息节点采集繁琐和困难的问题。韩芝侠[6]基于ZigBee技术本文采用低功耗微控制器PIC18L F4620单片机及Smart RF CC2500射频收发器，设计出了用于农业信息监控的无线传感器网络系统，此系统适合农业信息传递过程中所遇到的地形复杂等问题，且具有组网灵活、功耗小、成本低的优点，支持网状拓扑结构、可以顺利读取农业环境的光照、土壤温度、湿度等信息。罗军[7]等结合设施农业空间位置分布规律及其在高分辨率遥感影像上的纹理特征体现，并基于GIS组件开发了基于高分辨率遥感影像的设施农业信息采集系统，此系统具有效率高，精度高的优点加强了设施农业管理精度需求。孟志军等[8]介绍了使用Microsoft数据库访问组件对象ADOCE对Pocket Access数据库的操作方法，一种基于DGPS/背夹式CPS设备和掌上电脑的农田信息采集系统的开发过程。设计和实现了基于嵌入式GIS组件技术的农田信息采集系统，实现了矢量农田地理信息的显示、操作、查询等基本GIS功能同时，系统能够采集多种影响作物生长的环境差异性信息与农田地物分布，实现了对嵌入式农田信息采集系统中农田信息的有效管理。系统由基于WinCE的基本GIS功能模块、农田信息采集功能模块、CPS实时通讯和数据处理模块组成，该系统能够实现掌上电脑环境下GPS、GIS功能的集成。王昕[9]通过分析移动通讯技术在我国农业中的应用基础情况提出了利用SMS短信服务来实现文字型信息采集模式、利用MMS彩信服务来实现报表型、数字型信息采集模式农业即时信息采集模式和多种农业即时信息服务模式。
2.2 精细农业中农业信息采集方法及技术研究现状 快速精确地采集农业信息是发展精细农业迫切需要解决的基础问题。在精细农业研究中，目前优先需要考虑的是作物苗情分布信息、土壤压实、土壤水分、土壤养分、作物病虫草害和及耕作层深度等，要求能够精确、快速、连续地测量。
在土壤水分信息采集方面。测定土壤水分的方法，一类是变动位置取硬舛ū热绾娓煞ǎ另一类是原位取样测定比如电阻法、时域反射仪法（TDR法）、频域发射仪法（FDR法）、中子法、射线法、驻波率法、传感器法等[10]。Sun Y[11]等基于边缘场效应电容式水分传感器设计了一个复合水平贯入仪，此仪器能够同时测量机械阻力和土壤水分。胡建东等[12]设计了参数调制式探针电容土壤水分传感器的检测电路和数据处理系统，通过参数优化得到了一种能够实现在线测试土壤水分的检测仪器及探针电容传感器。赵燕东[13]通过对SWR型土壤水分传感器研究得出：SWR型土壤水分传感器是一种快速测量土壤含水率的传感器，它具有可靠性高、精度高、受土壤质地影响不明显的优点，性价比远远高于TDR和FD型传感器更适合市场的需求。
在土壤电导率信息采集方面。土壤电导率的测量方法主要有两种，电流―电压四端法与基于电磁感应原理的测量法[14]。李民赞等[15]开发了一种基于电流―电压四端法便携式土壤电导率实时分析仪，实验结果表明：适应设施栽培与大田裸地的实时测量；适合中国较小地块应用。Myers[16]等利用电磁感应实现了土壤电导率的非接触式检测。Domsch[17]通过大地电导仪EM38直接测量表层土壤电导率来评价土壤的质地，此方法已广泛运用于土壤质地情况调查及农田土壤盐分普查。Carter等[18]开发了基于电磁感应原理车载式测量土壤电导率的设备。
在土壤pH值信息采集方面。适合精细农业要求的土壤pH值的测量方法主要有pH―ISFET电极测量、数字照片可见光光谱提取法，光纤pH值传感器测量，多光谱图像检测法等[19]。Adamchuk V I[20]等实现了土壤pH值的车载自动测量与绘图，此技术是基于离子选择电极的直接测量方法，并且已经市场化。杨百勤[21]等研制了一种可直接测定内部pH值、糊状物表、固体以及半固体的新型全固复合pH值传感器，可直接无损测量土壤pH值，其具有测量范围宽、响应快、内阻低的优点。
在土壤养分信息采集方面。精细农业中土壤养分的快速测量是一个难题，土壤养分的测量分为直接监测方法和间接监测方法，两种方法结合可以有效提高测量的全面性与精度[22]。快速测量土壤养分的仪器有：土壤主要矿物元素含量测量仪器（基于离子选择场效应晶体管集成元件）、土壤养分迸测仪（基于光电分色等传统养分速测技术）、土壤肥力水平快速评估的仪器（基于近红外技术通过叶面反射光谱特性）此仪器可直接或间接对农田土壤肥力进行检测。Maleki等[23]开发了车载变量磷肥施肥系统，此系统是以可见光―近红外土壤传感器为核心进行开发，通过变量施肥和统一施肥的比较试验，结果表明变量施肥可以更有效地检测土壤磷肥的空间变异性，变异性降低且玉米产量有明显提高。如YN型便携式土壤养分速测仪[24]，尽管每个项目指标测试所需时间仍在40～50min之间，相对误差为5%～10%，但其测量精度满足农村定量测土施肥的要求，其速度与传统的实验室化学仪器分析对比提高了20倍。Hummel等[25]预测土壤的含水率和有机质，通过NIR土壤传感器测量土壤在1 603～2 598nm波段的反射光谱进行测量，含水率和有机质的相对误差分别为5.31%和0.62%。
在作物病虫草害识别、产量及长势方面。病虫害、杂草信息的识别方法是基于计算机图像处理和模式识别技术，此类方法的研究目标为诊断判读作物植株的根、茎、冠层等的形态特征。病虫害、杂草信息的识别方法有纹理特征分析法、光谱特征分析法、形状特征分析法，杂草―作物的区分有人工区分、光学传感器区分、遥感技术区分等。Malthus[26]等研究了蚕豆和大豆受斑点葡萄抱子感染后的反射光谱，所采用的仪器是地物光谱仪。Adams[27]等利用黄瘦病光谱二阶导数对大豆病情评价进行了研究。土壤耕作层深度和耕作阻力信息的采集有两种方法：连续测定方法与非连续测定方法（利用硬度计测量或土壤圆锥仪测定）。作物产量分布信息的采集主要是利用作物产量传感器技术[28]。作物长势信息采集技术的研究基于宏观和微观两个方面：宏观角度上利用RS遥感的多时相影像信息研究植被生长发育的节律特征；微观角度上在田块或区域的尺度上，近距离直接观测分析作物的长势信息[29]。向子云[30]等采用多层螺旋CT三维成像技术实现了植物根系原位形态构型，实现了快速、准确、无损地的测量。吴素霞[31]等探讨了冬小麦在不同生育期内叶片叶绿素相对含量利用TM遥感影像估算的可行性，通过对地面实测叶绿素相对含量与遥感变量结果进行对比分析，建立了冬小麦长势监测遥感定量估算模型。白敬等[32以冬油菜苗期土壤和杂草为研究对象，通过ASD便携式光谱分析仪采集田间常见得土壤和杂草光谱数据，通过逐步判别分析法筛选特征波长点，建立的贝叶斯判别函数模型及其典型判别函数模型比较稳定，而且能能较好的识别冬油菜苗期田间杂草。
3 农业信息采集技术发展展望
（1）研究多传感器信息融合技术。在国外车载田间信息自动测量系统和测量设备已经形成产业化，国内目前自主开发的可用于生产的田间信息采集设备较少，多数依赖进口，自主开发的设备功能单一，不能同时测量多项参数。运用多传感器信息融合技术开发集多传感器为一体的采集设备，以降低数据采集的成本，提高数据采集效率，消除数据冗余、增强数据互补使其能够同时测量多项参数，以提高可靠性、测量精度、扩展探测范围作为今后农业信息采集技术的研究发展方向。
（2）研究高光谱遥感技术。高光谱遥感技术可以快速、无损测量水分胁迫、病虫害及作物和土壤养分变化等，为农田信息的监测提供了的新手段。加强对作物土壤养分、作物病虫害及水分胁迫等农田信息的敏感波段的研究是目前要解决的技术难点。围绕这些技术开发无损测量、精确度高、速度快、低成本的监测仪器，将是今后农业信息采集技术的研究发展方向。
（3）研究无线传感网络技术。无线传感网络技术可以为农田信息的远距离数据采集及管理利用提供了良好的途径，该技术可有效地解决农业信息智能监测、控制及远程采集等问题。无线传感网络技术需要解决通讯协议不完善、安全性低、无线模块成本高等问题，这也将成为今后农业信息采集技术的研究热点。
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采集皮纹的方法虽然很多，但在皮纹学研究中常用的方法可分为直接观察法、捺印法、拓印法、化学显现法、照相法和扫描仪摄入微机法等几种。捺印法是在有嵴线的手、足表面涂上染料后直接捺印在纸上，以显现皮纹。印泥捺印法是历史悠久、常用，又很经济的方法。我国古代留存的指掌纹图就是用印泥捺印法取得的。此法既能得到清晰的纹印，又能长期保存。所用器材简单，只要一盒印泥、一块泡沫海绵片及纸、笔即可。印泥捺印是一项细致的工作，一份清晰的皮纹图本身就是一份珍贵资料。采集皮纹时，直接用泡沫海绵片将印泥均匀地蘸在手、足有嵴线的部位，注意只能将印泥蘸在嵴线处，而不能来回擦拭，否则皮沟内充满印泥，捺印的纹型图上就看不清嵴线。油墨法也可得到很好的效果，常被司法机关用作鉴定。油墨捺印法比印泥捺印法稍复杂些。必要的器材有印刷油墨、油墨滚筒（一般手推油印机墨滚可代替）、调油墨板(33×24cm2的有机玻璃板较适用)、泡沫海绵垫和质地较好的纸。取样时，把少量油墨加到调油墨板上，用墨滚滚成均匀的一层薄膜，然后把要印的区域压在油印板上，注意要使整个区域都有油墨覆盖，将有油墨的皮纹区域捺印在纸上[1,6]。为了获得满意的印纹，需要适量的油墨和压力，这两个因素决定能否成功取得合格印纹，必须在实践中摸索。印泥法比油墨法更易于清洗，似优于后者。油墨法和印泥法虽然经济，但如果涂擦不匀，往往影响捺印效果，且污染手足，大规模采集时群众不易接受。寻找新的皮纹采集方法，一直为皮纹学工作者所关注。拓印法是先将皮纹拓印在不同的介质上，再移到纸上做永久记录。由于介质的不同，又有不同的方法。B觟觟k曾使用白色粉笔和纤维带记录皮纹[1]，Cotterman用墨汁代替粉笔拓印婴、幼儿的手、足纹[1]。笔者分析了上述方法的利弊，试用透明胶带法拓印皮纹。笔者试用炭精—透明胶带法[7]拓印皮纹。即在有嵴线处用毛笔涂上一层炭精粉(美术用品商店有售)，再将透明胶带分别贴在此处，要保证所有嵴线都能涂到炭精粉和接触到透明胶带。然后取下胶带依次移到纸上做永久记录。此法虽然费时，却克服了采集印纹时的困难。但是在将胶带移到纸上粘贴时要防止胶带重叠。值得注意的是，用炭精粉法得到的印纹和直接在手、足上观察到的图像是一致的；而与用捺印法得到的印纹则是互为镜像的。此法是先将白色粉笔浸入碳素墨水（普通墨汁胶质太多不能用）中，约3个小时取出晾干备用[7]。取纹时，将已浸过碳素墨水的黑色粉笔在有嵴线处均匀滚过，贴上透明胶带，依次移到纸上做永久保存。用此法得到的皮纹印同炭精—透明胶带法一样。根据笔者的经验，粉笔—碳素墨水—透明胶带法要优于炭精—透明胶带法。此法拓印的指纹、指节纹和趾纹的嵴线都很清晰，避免了由于炭精粉粒较粗而致使纹型不均匀的缺陷。灵长类的手、足由于皱褶较深，加之不能配合，取纹较难。印取手足畸型患者的皮纹也是难题之一。用笔者设计的印模法[7]可得到满意的结果。较适用于皮纹学研究的有以下两种：所用材料是自凝牙托粉和自凝牙托水（一般医药公司有售）。操作时用自凝牙托水将牙托粉调成糊状，稍停片刻，把调好的糊状物自手掌近端铺向远端，待其变硬后取下，即成皮纹印模。需要注意的是，皮沟在印模上是凸起的，皮嵴反而是凹陷的。与拓印法一样，所得样本与手足上的纹型是互为镜像的。用材料为橡皮泥（一般文具商店有售）。将橡皮泥均匀地铺在手掌和足跖部，再小心取下，即可得到清晰的皮纹印模。注意事项与牙托印模法相同。日本学者[8]用柔软的铅笔在较硬的纸上涂黑，然后被试者的指端自尺侧向桡侧滚动，可见手指指纹表面粘有一薄层铅笔芯粉，再自尺侧向桡侧滚印在白纸上，即可得到清晰而完整的纹印。用此法捺印指纹可得到较好的效果，但指印不易永久保存。成分或无机成分起化学反应，生成用肉眼能看到的有色物质，从而达到显现潜在纹型的方法，称化学还原反应显色法。此法为笔者设计[9]。我们从氨基酸的成色反应得到启发，试用味精[谷氨酸钠RCH(NH2)COONa]代替氨基酸，设计了茚三酮—味精成色反应法。茚三酮的分子式为C9H4O3•H2O，是一种白色结晶，是测定氨基酸和蛋白质的一种专门试剂。在蛋白质分子中的某些基团与显色剂作用，可产生特定的颜色反应，不同蛋白质所含氨基酸不完全相同，颜色反应亦不同。汗液中除水和各种无机盐外，还有氨基酸等。茚三酮7.5～10.0g氯化镉（或氯化钴）5.0g无水乙醇100ml蒸馏水900ml因茚三酮在常温下溶解较慢，可先用乙醇使茚三酮溶解，再加入蒸馏水，使成0.75～1.0%的水溶液，保存于棕色瓶中。加入氯化镉（CdCl2）或氯化钴(CoCl2)的目的是为了使皮纹样本能长时间保存。整个制备过程需戴医用手套操作，以防纸上留下操作者的手印。选择质地较好的白纸（80克轻磅道林纸较适用），切成16开大小。将茚三酮溶液倒入平底搪瓷盘或塑料盘中，用竹镊夹住纸的一边在溶液中浸湿，取出在室内阴干，避光保存备用。称取10g味精溶入100ml蒸馏水中,配制成10%的味精水溶液，倒入中、小型的搪瓷盘或塑料盘中，放入泡沫海绵片，制成印盒。取纹前，洗净手、足上的油渍，轻轻在印盒的海绵片上捺压，操作者用纱布擦去过多的味精溶液，待手、足不干不湿时，捺压在茚三酮反应纸上（夏天汗多，汗液中含有氨基酸和氯化钠的混合物，可不擦味精，直接捺印）。不久，即显现出紫红色的皮纹。反应开始时，味精被茚三酮分解出氨（NH3）,同时，水合茚三酮被还原。随后，过量的茚三酮起缩合作用，生成二茚酮—二酮茚胺的取代盐（紫红色络合物）。此法避免了油墨法或印泥法对手、足的污染，被试者乐于接受，便于大规模调查。山东济宁医专的研究者[10]建议用2.5%的亚铁氰化钾水溶液[K4Fe(CN)6•3H2O]制备反应纸，晾干备用；2%的三氯亚铁水溶液(FeCl3•6H2O)制成印盒，手足在印盒捺压后其表面留有三氯亚铁溶液，再捺压在亚铁氰化钾反应纸上，即可显示蓝色的皮纹。Aubert在研究皮肤病和汗液分泌时，将硝酸银（AgNO3）涂在纸上能显现出皮纹，成为隐性显现第一人。此显现法现仍然在刑侦机关应用[11]。AgNO3与汗液中的氯化钠（NaCl）和氯化钾（KCl）中的氯离子起化学反应，生成氯化银（AgCl）和硝酸钠（NaNO3）、硝酸钾（KNO3）。AgCl在光照下光解，形成细微的黑色银粒，从而显现出指纹。AgNO3﹢NaCl﹢KCl—AgCl﹢NaNO3﹢KNO32AgCl—2Ag(黑色银粒)﹢Cl2硝酸银显出手印后，可将其手印浸入40%的淀粉溶液中约1分钟，或2%硫代硫酸钠（Na2S2O3）水溶液5～10分钟进行固定，然后用水漂洗、晾干即可较长时间保存。碘（I2）显指纹法是德国的WilliamEber设计的，现在仍然是刑侦机关提取隐性指纹的方法之一[11]。碘显法操作较复杂，一般采用熏染法，显示的手印浸入0.5-1%的氯化钯（PaCl2）水溶液中数秒至1分钟取出，经水洗晾干；或用软毛刷蘸此液涂于碘手印上，经水洗晾干，手纹嵴线呈棕褐色被固定下来。笔者认为，由于普鲁士蓝法仍有污染的缺点，硝酸银法和碘显法手续较繁且不能长期保存印纹，目前都已较少应用。在化学还原法中，还是茚三酮—味精成色反应法较为适用。其他方法采集皮纹的方法很多，还可以用照相法、皮肤射线照相、皮纹图像自动化识别、指纹自动识别等方法。
不同部位皮纹印的采集
不管用哪种方法采集皮纹，一定要注意能完整地印取到所有嵴线区域的纹型。除手掌和足底外，嵴线也往往沿着掌、指和跖、趾的侧缘向背侧延伸，这是采集皮纹时必须考虑到的。笔者推荐用印泥法或粉笔—碳素墨水—透明胶带法采集指纹。采集时，操作者可站在被试者左侧，以自己的左手食指和拇指捏住被捺印指的指尖，以右手食、拇指捏住手指中节，被试者其他手指稍弯曲。手指自尺侧向桡侧滚动，这样就能得到清晰的指纹印。捺印时用力要均匀，只能滚动一次，不能挪动、停顿、重复或倒转，否则嵴线会模糊不清。不论用哪种方法采集指纹，一定要照顾到手指的掌面和手指的桡、尺两侧，即三面的花纹，采集十指滚印指纹。一个好的手指印纹应该是矩形的，远端尽量录全，近端至少要有一个指褶。以便能全面且正确地进行检测分析。采集时应按一定的程序，如沿小、环、中、食、拇指的顺序一一进行。不管用什么顺序，都要及时注明左、右手和指别。如有遗漏，应立即重印。伤残或缺指（趾）、多指（趾）等应注明。建议用印泥法结合酒瓶滚印采集掌纹。一份合格的掌纹图至少要录下腕横纹、各指根处的指掌褶纹、指三叉、轴三叉、主要掌纹线走向和掌褶等内容。由于手掌心凹陷，取纹时往往在取纹纸下面垫一块泡沫海绵片，但效果总不理想，掌心部位的嵴线常有空缺。日本学者冈岛道夫[8]曾试用酒瓶滚印法印取小儿的手纹。我们将其用于成人，将取纹纸放在横卧750ml空葡萄酒瓶上（葡萄酒瓶避免了由于普通酒瓶短小而使手纹印歪斜），从指端开始向前推滚至腕横纹[9]，即可得到满意而完整的指、掌纹图。指节纹是指手指基节和中节掌面及两则面（桡侧和尺侧）的花纹。国内已发表几篇资料，分析的仅是平面捺印的指节纹，未能反应其全貌。笔者建议用炭精—透明胶带法或粉笔—碳素墨水—透明胶带法[7]可以拓印清晰而完整的三面指节纹。此法虽然费时，但却克服了采集不到完整指节纹的困难。趾纹印图要求与指纹一样，也要采集到三面的趾纹。趾纹的采集很难，由于足长期禁锢在鞋中，致使足趾变形，一般捺印法采集不到完整的趾纹。笔者用粉笔—碳素墨水—透明胶带法[7]可克服由于足趾变形所遇到的困难，拓印得到完整的趾纹。具体方法和采集指节纹一样，将浸有碳素墨水的粉笔在趾端有纹线处涂擦，用胶带拓印再移到纸上。只是由于足趾间距较小，涂擦浸有墨汁的粉笔时要特别小心，防止足趾间互相摩擦而影响印纹质量。跖纹的采集较难。合格的跖纹印图应能录下拇趾球区、足小鱼际远侧、近侧区、足弓区、足跟区的纹型，此外趾三叉、p三叉、趾间纹、跖纹主线走向等结构都应显示清楚。但由于足弓的存在，往往录不全所需指标。由于足穿在鞋袜里，清洗较难，大规模调查时群众不易接受。建议采用无污染的茚三酮—味精成色反应法[9]，受试者容易接受。采集时可试用橡皮筋将取纹纸固定在葡萄酒瓶上，由足跟向足趾推滚，可得到较完整的足底纹印，但由于跖纹嵴线往往向腓侧延伸，用上法仅可得到较满意的足底面的纹印；如在采集纸下垫一块泡沫海绵片，足底印好后再将腓侧的海绵片连同取纹纸一同托起，则可采集到完整的跖纹印图。如能两法配合应用，将采集到的两份印纹对照分析，足底延伸到腓侧的纹型即可显示出。唇纹是人唇红部位的纹理。采集唇纹可使用红色唇膏。用唇膏在被采集者的唇部均匀涂抹，将捺印纸从中间对折，被采集者上下唇沿捺印纸对角线抿合进行捺印[12]。采集各种纹型时，除及时签定知情同意书外，应标明印纹编号、姓名、性别、年龄、民族、籍贯，注明左右手及指、趾别等内容。若是疾病皮纹图形，还应写清临床症状、主要病史及诊断结果等内容，最好能附有照片。
遵偱皮纹研究的CDA标准
近30年来，我国皮纹学研究虽然发展很快，但由于标准不够统一，可供利用对比的资料还不到半数，其原因主要是没有执行国际通用的皮纹研究标准。为此，中国皮纹研究协作组先后于1991年[13]和2012年[14]公布了我国皮纹研究的技术标准。协作组建议，《ADA标准-CDA版本》和CDA标准作为皮纹研究的技术标准和项目标准。ADA是美国皮纹学会（AmericanDermatoglyphicsAssociation）的缩写；CDA是中国皮纹研究协作组（ChineseDermatoglyphicsAssociation）的缩写。自1982年以来，经过中国皮纹研究协作组会7次会议讨论，形成今天的标准文件。实际应用表明，本标准具有可操作性和先进性。CDA标准是借鉴了《ADA标准》，并对其进行了补充和完善。依据CDA标准，模式样本分为三级等次：1级模式样本（firstclassmodelswatch）:含有指纹的A、Lu、Lr、W和TFRC项目。2级模式样本（secondclassmodelswatch）:包含1级模式样本项目和掌纹的a-bRC、T／Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和H项目。3级模式样本（thirdclassmodelswatch）:包含2级模式样本项目和足纹的hallucal(A、L、W)、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、H和calcar项目。在三个级别的模式样本中，其他项目多而不限。在今后的研究中，提倡向三级模式群体的规模努力，2级模式是起码的要求[14]。随机群体，男女身体健康，家族内无已知遗传病；样本量在1000人或以上，男女人数相同或相近；祖上三代为同一个民族，来自聚居区的样本；在知情同意原则下采样。
皮纹鉴定工具
鉴定纹型时，一般用放大5～10倍的放大镜就够了，但在计数嵴条数和追踪主线走向时，必须全神贯注。由于视网膜中视觉物质的消耗，致使眼球发胀，有损健康，且易出现差错。笔者建议用体视显微镜鉴定纹型，计数嵴线数和追踪主线止区。并用针灸针尖端指示计数和追踪部位，大大提高准确性，且保护了视力。若体视显微镜带有摄像头并连接到计算机，可在视频上观察纹型、嵴线计数和追踪主线走向，效果更好。
关键词：用电信息采集系统；窃电技术；供电企业
中图分类号： TM734 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2017）05-180-2
0 引言
电能是维持公众日常起居生活、保障工业系统稳步运作的关键因素，为此，必须要采取有效措施以确保电力供应工作的质量。目前，各式各样的窃电技术对电力系统造成了干扰，影响了电力供应工作的质量。今天，窃电技术的智能化、信息化程度较高，为此，有必要研发先进的、基于用电信息采集系统的反窃电技术，从而最大程度地提升反窃电工作的质量。
1 常见的窃电方式
1.1 在电压线圈上串联分压电阻或断开电压联片
通常情况下，窃电分子会松开电压联接片，这是一种较为低级的窃电方式，窃电分子在窃电过程中不必打开表封。除此之外，窃电分子还会通过在电压线圈上串联分压电阻的方式来达到窃电的目的。窃电分子在打开电表外盖后在电压线圈上串接一个电阻，使用绝套管或绝缘胶布套住电阻，使得人们不易发现串接上去的电阻。串接在电压线圈上的电阻能够起到分压作用，在电表运行过程中，一部分电压被电阻所分担，此时，电压线圈两端的电压将降低，如此，电表计量数目将显著减小。
1.2 对短路计量装置的电流线圈进行改动
一般来讲，窃电分子会选择在电能表相线输出端与输入端中插入导线或者并接电阻，使得并接电阻或导线发挥分流作用。结合物理学常识可知，导线的电阻极小（接近于零），因此在电能表相线输入端与输出端插入导线后，大部分电流会由短接导线通过，在此状况下，电能表会因几乎没有电流通过电流线圈而发生停转。在电能表中接入（并接）电阻值远低于电流线圈阻值的电阻后，并接电阻与电能表电流线圈将形成并联电路，此后，并接电阻上将通过大部分电流，电能表的电流线圈几乎没有电流通过，此时，电能表会慢转甚至停转[1]。
1.3 断零窃电
在应用断零窃电技术前，窃电分子需要断开电能表进线端的开关。某种意义上，断零窃电法与调接窃电法的流程较为相似，二者皆要自设或者另接地线，此外，还需要将倒闸开关安装在室内。电流线圈在断开电表输入零线后依然能够通过电流，电压线圈则会失去电压，在此状况下，窃电分子实施窃电行为后用户的电能表不会计量，窃电分子也就成功地实现了窃电的目的。
2 传统的反窃电技术
2.1 对电能表铅封设计进行改进
未经改进的电能表铅封具有易复原、易被撬开的缺陷，从而给窃电分子窃电行为的实施提供了便利的条件。现阶段，供电部门开始推广使用封口压下后无法复原的电能表铅封封法，并为所有铅封提供一个编号，实现了对电能表铅封的统一管理[2]。
2.2 集中安装电能表，封锁与加封电能表屏柜
常规的窃电方式需要对电能表进行处理，所以加封与封锁电能表的屏柜能够有效地强化防窃电效果。现阶段，城市小区等住宅密集区域已大规模普及了采用屏柜加封与封i设计的电能表。供电企业调查数据显示，在推广使用屏柜被加封与封锁的电能表后，窃电行为的发生率与成功率显著下降。
2.3 应用具有止逆功能的电能表
目前，许多窃电分子采用使电能表反转的方法来实施窃电行为，在此状况下，供电企业开始大规模应用具有止逆功能的电能表。近年来，江苏等用电大省推广了电能表轮换改造工作，为用户安装了止逆功能的电能表，有效地降低了反向电流窃电行为的发生率。
3 用电信息采集系统的反窃电技术
3.1 负荷电量预测以及分析
预测方法、基础资料与预测手段的质量决定了电力负荷预测工作的准确性。需要特别指出的是，在电力负荷预测工作中要保障基础资料的丰富性以及准确性。数据采集是电力负荷管理系统的重要功能，电力负荷管理系统所采集的用户数据是重要的基础资料，该资料具有较强的准确性与及时性。电力负荷管理系统具备采集电流、电量、负荷以及电压等用户用电数据的功能。用电信息采集系统拥有丰富的电力数据资源，不同类型用户的历史数据是分开建立的，不同类型用户的历史数据拥有对应电费负荷结构类型。用电信息采集系统能够对每个用户开展单独预测工作，对负荷电量的预测误差进行单独性的控制，随后利用总加的方法获得供电区域的预测电荷量[3]。
3.2 反窃电技术的应用
用电信息采集系统具备强大的在线监视功能，系统能够及时有效地发现用户的窃电行为。用电信息采集系统会对电量信息进行采集，并将电量信息传回主站，主站接收到电量信息后，后台会自动地对用户的用电状况进行分析，主要分析用电过程中存在的欠压、失压、三相不平衡以及断相等问题。与传统的防窃电方法相较，应用用电信息采集系统来开展防窃电工作能够最大程度地缩小可疑用户的排查范围。
用电信息采集系统能够采集、分析以及比较相关历史用电数据，如此，系统便能够较为及时地发现电能表的计量异常状况，实现对窃电风险的事中管理与事后管理。传统的反窃电技术颇有“马后炮”的意味，在防窃电工作中担任“事后发现者”的角色，也就是说，传统的防窃电技术难以有效预防窃电行为，只能够在窃电行为发生后开展补救工作。在用电信息采集系统应用后，供电企业能够实现对窃电行为的事中管理，及时有效地发现窃电行为。用电信息采集系统能够记录异常用电数据，为窃电行为的证实工作提供证据。
用电信息采集系统结合了先进的信息技术，其中包括各类有线与无线技术，信息技术的应用赋予了系统优秀的监视能力，系统能够严密、全面、细致地监视每一位用户的用电信息。与传统的防窃电手段相较，用电信息采集系统的用电信息巡查效率更佳，能够实现每十分钟检查一次辖区内所有用户用电信息的目标。
4 基于用电信息采集系统反窃电技术的具体应用
4.1 确定窃电范围
在应用先进的用电信息采集系统后，电力技术人员能够及时确定存在着高线损的用电区域，对区域内用户的用电情况进行核查，借助用电信息丰富的数据资源来缩小核查范围，进而熟悉准确、快速地找出窃电行为的发生地点。用电信息采集系统帮助电力技术人员确定窃电分子的准确位置后，技术人员能在第一时间内前往窃电现场，对相关窃电装置开展拆除工作，并且可以加固线路保护装置以及电能表，从而避免二次窃电现象的出现。
4.2 准确排查高线损区域
将一个线损的结构系统设置在用电信息采集系统的内部，则线损结构系统能够发挥监测线损信息的作用，有效地排查高线损区域。技术人员为用电信息采集系统植入了功能性的计算机程序，线损的结构系统可以依据计算机程序的设定来开展用户用电量以及用户数量的比对工作。如果某区域发生窃电现象，则该区域的用电数据将发生较大的波动，用电信息系统会及时察觉数据波动，从而迅速发现区域内的窃电现象。
4.3 对数据进行智能核查
现阶段，用电信息采集系统能够实现对电能表用电信息的远距离抄录工作。在用电信息抄录过程中，工作人员将用户的标号输入至用电信息采集系统之中，随后将用户的用电记录从系统中调出，对用户的用电信息进行全面的核查，查看用户用电信息是否存在异常。如果用户的用电信息完全正常，则技术人员需要开展对用户供电线路的排查工作，主要任务是确认供电线路的电压与电流是否正常，大量事实表明，此种数据核查方式的效果非常显著，能够较为有效地降低技术人员的工作量。
4.4 现场检查
在应用基于用电信息系统的智能反窃电技术后，技术人员可以锁定窃电用户。在确定窃电用户后，电力工作人员应当跟进质量合格的现场检查工作，主要工作内容是加固电能表外部保护装置、确认电能表内部机构是否正常等。为了防止二次窃电现象的发生，需要及时更换受损的电能表。
5 结语
新的发展形势下做好基于用电信息采集系统的反窃电技术开l与应用工作具有重要的现实意义，供电企业应当积极提升技术研发人员的综合素质，致力于优化用电信息采集系统的性能，推广应用新型电能表与反窃电技术，从而最大程度地促进电力行业的健康、和谐发展。
参 考 文 献
[1] 陈文瑛，陈雁，邱林，赵加奎，王树龙，张剑，刘洋，朱平飞，欧阳红.应用大数据技术的反窃电分析[J].电子测量与仪器学报，2016（10）.
关键词：信号处理器 雷达 ADSP2181芯片
中图分类号：TN957.51 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)07-0062-01
在传统信号处理系统设计中，在实现信号采集和处理时，微处理器(MPU)有比DSP芯片有着更广泛地应用范围。但在实现信号实时处理时，DSP芯片有比微处理器有着更适合进行字信号处理的结构。所以，为了满足高频地波雷达所要求的采样速率快、信号实时处理的功能，本设计提出了基于AD公司的定点DSP芯片ADSP2181的雷达信号采集系统的设计。
1、信号处理系统的硬件设计
本设计中的雷达信号采集处理系统具有ISA总线接口，能够直接插接在PC机的总线插槽中，和PC机构成主从系统。在本系统中，PC机是主机，控制用户程序的加载和运行。雷达信号采集处理系统是从机，主要是完成信号的实时采集与实时处理。此雷达信号采集处理系统的硬件电路主要由数字信号处理器ADSP2181、IDMA接口、串行信号接口以及输入输出接路组成。
1.1 数字信号处理器ADSP2181
ADSP2181芯片是由AD公司生产的性能较好的16位数字信号处理器，它除了具有普通微处理器所具备的高速运算与控制功能外，还能够在一个机器周期内完成乘、逻辑与、累和等操作的组合。本芯片的内部具有3个独立的运算单元，它们分别是算术逻辑单元ALU、乘法累加器MAC以及状态移位器．3个单元通过总线BUS相互连接，任何一个运算单元的输出寄存器可直接作为剩余其他单元的输入来处理。
1.2 串行通信接口
ADSP218芯片的串行口具有独立的接收和发送信息的硬件结构，可以实现全双工通信，可以自动接收或者发送一整块循环缓冲区内的数据而不需要附加编程，具有自动缓冲功能。并且仅当指向循环缓冲区的指针发生变化时，才产生1个中断请求。还具有多路选择接收和发送功能。
1.3 IDMA通信接口
PC的位数据线经过双向数据缓冲后接入DSP芯片的16位地址复用线，通过l8位数据线传送数据和地址指针。DSP的地址锁存信号ALE是由PC机的地址写信号组合生成的，ALE的下降沿把IMDA地址信号锁存到DSP中的缓存中。IDMA的选择地址锁存和数据读写中都应是有效的，由PC机的地址译码信号直接产生。
1.4 输入/输出接口
本设计中的雷达信号采集处理系统要求同时对8个通道的回波信号进行处理，然后在ADl847的设计了一个输入/输出的接口电路。每次都选中一个2路信号通过运放电路进入ADl847的输入端，这样以来就构成了ADl847的输入接口电路。它的输出接口电路和输入接口电路是类似的。在雷达信号采集处理系统中，ADSP2181芯片是整个系统的核心控制器。它负责协调整个系统的工作，保证FFT算法、串行通信以及和计算机的IDMA通信都可以正常运行。
2、雷达信号处理系统的软件实现
为了保证硬件能正常进行数据采集，雷达信号处理系统的软件设计分为DSP引程序以及ADSP2181主程序两个部分。DSP引导程序的主要任务是把用户程序通过IDMA接口写入DSP的的程序进行储存操作。然后启动DSP运行。ADSP2181主程序来完成福利叶变换，得到需要的回波信号的频率与相位信息，然后将处理后的数据传送给计算机，等待进一步的处理操作。
作为整个控制系统的核心程序，ADSP2181主程序主要进行以下的操作：(1)初始化控制系统的各种标志位和状态。(2)对采样数据进行傅立叶变换。(3)把处理好的数据快速地传入计算机内存。初始化系统的各种标志位和状态主要是对ADSP2181以及ADl847的可供配置的寄存器写入命令字。由于DSP对片内存储器的访问时间小于对其他存储器的访问时间，如果采集的数据存储在片内，将会大大增大数据处理的时间。
其次，ADSP2181具有80K的片内RAM，其中包括16K*24位的程序存储器，16K*16位的数据存储器。ADSP2181配置有两个数据块来存储所采集的数据。RAMl主要是分布在数据存储器中，RAM2则分布在程序存取器中。两个数据块都是在主程序的控制下，进行来回的切换。当RAMl中的数据溢出后，数据的存储就切换到RAM2中。同时，对RAMl中的数据进行傅里叶变换，在操作完后将数据通过IDMA通信接口送入计算机的内存。在RAM2溢出后，DSP就执行同样的操作。采用这种方法能够使采集数据、数据处理和数据传送并行运算，大大地提高了数据采集处理系统的运行效率。
3、结语
总的来说，本设计具有以下特点：雷达信号采集处理系统可以很好地满足高频雷达要求的采样速率快、信号实时处理的功能。同时，它还可以为多通道的信号并行采集和预处理提供一个统一的硬件平台。因此可以在高频雷达设计中得到广泛的运用。
参考文献
[1]杨静,文必洋,王才军.基于USB2.0的雷达数据传输接口设计[J].微型计算机信息,2008.
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[5]程泉,董晓辉.液晶显示在噪声信号采集处理系统中的应用[J].国外电子测量技术,2005.
一直以来，条码扫描都是物流领域最为常用的高级数据采集形式，无论是在仓库通道、货站入口还是货场，它都拥有着极高的“人气”。虽然当今条码扫描可能仍代表着数据采集应用的主流，但在不远的将来，RFID、语音或直接部件打标(DPM)等解决方案将会博得客户青睐。
“融”与“合”
目前各种高级数据采集技术可以说是“百花齐放”，它们在实现数据采集的自动化和零错误方面发挥着重要作用。
举例来说，在仓库中，条码扫描、语音指示应用程序和RFID既可以单独使用，也可以强强联手，在它们强大功能的支持下，标准仓储职能将得以自动实施，而从接货到理货、补货、出货、分拣、包装和装运，整个流程也将得到大大简化。RFID将带来更细化的实时库存监控，其广泛的优势无疑会惠及仓储流程甚至整条供应链。
在货场中，RFID能够即时识别进出货场的集装箱、运输工具或其他资产。条码扫描可提供特定车辆的完整维护记录，让用户清楚预定的维护任务，从而简化车辆的维护工作。
所以说无论选择哪种技术，工作效率都将得到提高，实时的库存监控会帮助您做出更有效的战略决策，实时订单状态有助于您进一步提升客户服务水平，同时资产的利用率也会大幅提高。目前物流环境中部署条码扫描产品是比较常见的，或许在不远的将来，企业战略、供应商指示或政府法规都可能需要在特定的业务领域引入RFID功能。也许说不定哪天，需要借助直接部件打标功能来对车辆、飞机等交通工具中携带的重要资产进行端对端跟踪。
同时，数据采集技术的扩展也带来了不少难题。引入新的数据采集技术就要部署和管理全新的系统，所带来的高资产和运营费用会不会抵消掉它们的优势，让用户觉得得不偿失；能否有效地融合这些高级技术以更好地满
足企业需求，这些都是需要慎重对待的问题。
潜在需求
企业在当今甚至将来很长一段时间都要面临的一个事实是，需要在各业务领域分期部署多种不同的数据采集技术。为了经济高效地满足这一关键业务需求，一款高度灵活的协同架构必不可少，它要能够让当今和未来的高级数据采集技术“和平”共存，在必要时还能支持在仓库、货场或其他领域高效地引入数据采集功能。这款解决方案不会“挑剔”数据采集的类型，无论是1维/2维条码、RFID标签还是直接部件标记，它都应照单全收，同时，它会让单一IT基础架构拥有最大的灵活性，而不会造成技术混杂的局面。
这样，用户不但扩展了功能范围，同时又控制了技术采购和管理相关的资产和运营费用，而移动数据采集解决方案带来的诸多优势定会让用户受益匪浅，业务流程的自动化和零错误也将进一步改进客户服务水平和企业盈利能力。
目前大家都在寻找一款能够支持当今所有RF技术(Wi-Fi、RFID、网状网络、WiMax和固定移动网络融合[FMC])的无线网络平台，让用户不但能够自由地选择网络设计来满足眼前的需要，同时还可充分发挥现有技术投资和未来技术的作用。
对于设备来说，能否提供多种现成可用的数据采集技术，或者是否支持在将来引入特定技术同样是要考虑的因素。举例来说，如果当前需要条码扫描和RFID两种技术，那么购买一款多用途设备来减少设备和管理成本相比来说更为经济有效。但如果用户只需要条码扫描，而对于是否在仓库或货场引入RFID技术尚犹豫不决，那么用户应购买一款能够支持RFID功能添加的设备，以保护投资。一般来看，企业的员工从事着形形的工作，因此，就需要一系列外观大小各异的设备来满足不同员工和职能的需求，比如说手持式/佩戴式/车载式设备或内置到其他设备中的设备。
最后，从设备的管理来考虑。如果从部署到支持都需要相关人员亲临设备，那么这对IT员工的影响将是巨大的。设备管理工作相关的时间和成本会让它的优势化为乌有，而IT员工也会迷失于支持工作的“大海”中不知所措，集中精力完成更高级别的企业战略目标更是无从谈起。为了避免这一耗时耗力又耗钱的局面，采用一定确保选择的移动设备能够充分支持远程管理。
应时而生
摩托罗拉一直以来都在致力于推动高级数据采集技术的研发、商业化和部署工作。正是这种进取精神促使摩托罗拉准确洞察商机，先行推出了能够支持各种数据采集和RF技术的环境，有了这一环境，企业能够轻松容纳雨后春笋般涌现的新兴技术，满足不断变化的企业需求。
强大的开放式平台
无线LAN平台支持所有RF技术。配备了摩托罗拉新一代无线(Wi-NG)架构的无线交换机为当今和将来RF技术的支持奠定了基础―从Wi-Fi和RFID到网状网络、WiMax和固定移动网络融合(FMC)无所不包。802.11a/b/g支持会让您在选择无线网络设计时拥有极大的灵活性，专利移动功能将为您提供高度可靠的无线连接，给您的工作人员带来卓越的无线体验。网状网络让企业能够轻松将无线LAN连接延伸到货场或其他领域，无需借助缆线和光纤。这带来的就是扩展性极强的无线LAN，能够将无线通信功能带到企业的新领域，进一步提高工作效率，降低无线移动解决方案的总拥有成本(TCO)，提高投资回报(ROI)。
同时，与WiMax的兼容可以在广阔的室外货场环境中部署稳定且经济高效的无线连接。另外，通过FMC可将台式电话功能部署到移动语音设备，让企业更充分地利用在现有电话设备上的投资。催生的无线LAN能够支持所有移动技术和协议，让用户自由地设计无线网络，以更好地满足眼前的需求，同时能够集成将来的技术，实现更佳的投资保护。
远程管理
由于无线交换机拥有集中的智能性(这并非像基于第一代存取点的无线LAN中那样分散)，因此该平台还支持对无线LAN基础架构以及移动设备的集中和远程管理。
IT人员可以轻松地在全球任何地方安装新设备，只需按一下按钮即可完成对所有设备的软件和固件更新安排，同时还能够监控一系列统计资料，用于从远程对大多数技术支持问题进行故障诊断和修正。借助远程管理功能来管理整套移动解决方案，IT部门将能够更好地为远程用户提供高级支持，同时还能把精力更多地放在其他重要IT计划上。
移动设备平台
摩托罗拉移动设备基于通用技术平台构建，这种平台能够支持一种或多种高级数据采集功能。也就是说，同一款设备可以执行条码采集、直接部件标记读取、语音指示分拣以及RFID标签读取等多项任务。这种方案为企业选择单一设备来满足多项数据采集要求提供了巨大的灵活性，大大降低了移动设备和基础设施的购置和管理成本，有效减少了多款移动解决方案带来的混乱。
多种移动设备形式
关键词：动态交通信息 采集 浮动车
在ITS的发展过程中，“3S”技术发挥着越来越重要的作用，它可为智能交通系统提供了必要的空间数据和交通信息的获取、处理、分析和可视化理论和技术支持。动态交通信息传统的采集手段主要有感应线圈、视频、微波、超声波、红外及激光雷达等车辆检测器。近年以来，随着传感技术的发展，基于低空遥感平台的大范围交通信息高精度快速获取成为一种有效地动态交通信息采集方法。
1、动态交通信息概述
动态交通信息主要是指道路上所有移动物体所具有的特定信息，这些信息根据实际的交通状况时刻变化，主要包括交通流信息和交通事件信息。交通流信息包括交通量、平均车速、占有率和车型等；事件信息包括事件或拥堵的类型和位置等。
动态交通信息采集有历史数据和实时数据之分。历史数据主要是离线应用，用于对历史交通状况的统计分析；实时数据时在线应用，用于实时交通状况的分析与控制，绝大多数的交通管理的功能都是依靠实时数据。
2、基于浮动车的交通信息获取
目前，GPS车载设备和GPS指挥调度系统已被成功地应用于我国的城市公交交通、商务车运营、危险品运输、物流管理和防盗报警等多个行业。因此，基于浮动车的交通信息获取在我国具有应用基础。基于浮动车的交通信息采集技术的主要步骤和关键技术包括：
（1） 海量浮动车数据预处理与质量控制
剔除错误数据和不可用数据，对缺失数据进行修补，对数据精度作以评价等，旨在得到干净、高质量的交通数据。
（2） 海量浮动车数据地图匹配
地图匹配是浮动车数据用于交通状态估计的关键步骤之一。对于海量浮动车数据而言，既要保证匹配精度，也应考虑匹配效率（单位时间内完成地图匹配的浮动车数量）。
（3） 最小样本量和置信区间
浮动车定位的精度已知，数量越多则对道路交通流参数估计的精度越高，但是也会增加通信、存储成本和数据处理量。最小样本量和置信区间就是研究不同浮动车样本量条件下交通流参数（平均速度等）的置信度，并且找到样本量增加但估计精度不显著增加的“拐点”，寻求全局最优解。
3、基于低空平台的动态交通信息获取
基于低空遥感平台的大范围交通信息搞精度快速获取是以无人机/飞艇等低空飞行器为载体，由差分GPS/INS集成定位系统、CCD、激光扫描仪与无线传输设备等多传感器集成的低空遥感平台，实现大范围异常交通信息的快速获取、多源交通数据的融合与处理，以及非常态条件下实时路网信息与交通流信息一体化联动分析与交通状综合评价等。基于无人机/飞艇的非常态交通信息获取的低空遥感平台具有尺寸小、无人驾驶、机动灵活、安全可靠、可低空飞行、适应环境强等优点，不仅能克服线圈等地面固定交通信息采集凡事无法移动的不足，也能摆脱非常态条件下车载等地面移动交通信息采集方式不可到达的束缚，成为一种在有效的大范围交通信息快速采集技术与方法。
4、动态交通信息获取新型技术
随着计算机技术、移动通信技术等的快速发展，交通信息的获取技术从静态采集技术向动态采集技术快速发展，尤其出现了一些新型的交通数据获取的新方法，如利用移动通信技术、无线射频（RFID）技术、蓝牙、WIFI以及平流层飞艇等新技术，实现交通信息的获取。
4.1 移动通信
通信技术的快速发展与先进通信工具的日益普及，使得利用手机的定位技术进行交通信息采集已成为可能，基于移动通信网络的交通信息采集技术最近几年在世界范围内得到了快速发展。利用手机的定位技术进行交通信息采集，利用移动通信技术，通过在运动车辆中的移动通信工具盒移动通信网络的蜂窝机构，通过手机的定位信息来推算车流状况，从而获取相应的交通信息。
4.2 移动通无线射频识别（RFID）
无线射频识别技术是一种非接触式自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）传输特性，通过射频信号自动识别目标对象并获取数据信息。该识别无须人工干预，可工作于各种恶劣环境，并可同时识别多个目标对象，操作快捷方便。
4.3 平流层飞艇
平流层飞艇是指在平流层高度范围内能长期低速机动飞行或定点悬停的巨型无人驾驶飞艇，既可以应用于国民经济领域，也可以作为军事工具。基于平流层飞艇的交通遥感平台是一种非常有力的用于大规模社会事件，如灾害、集会等路面交通管理的技术手段。该交通遥感平台分别由空中和地面两个系统组成，利用该平台可以进行大范围区域交通的连续观测、非常态条件下的交通应急指挥与调度以及多源大范围交通数据的快速获取。
5、交通检测器组合应用优化方法
【关键词】高码 率图像 处理
一、前言
当前，图像采集和处理技术的发展十分迅速，它和计算机技术一起，在很大程度上帮助了我国进入数字化时代，越来越多的场合需要用到数字图像技术，多样化的图像和视频应用，形象生动的表达了传统的媒体所不能传递的信息，结合强大的通讯网，很大程度上丰富了人民的业余文化生活。同时由于很多行业需要使用高清图像的实时监测和数据分析，高码率的图像采集方法也已经成为工业中的重要技术之一。
在监控、高清电视转播、卫星图像传送等领域，传统的压缩严重、码率较低的图像已经不能满足当前社会发展的需求，由于软硬件技术的飞速发展和市场的需求，高码率甚至是无损的图像以及视频数据已经不是硬件资源的瓶颈所在。发展先进的高码率数字图像采集和信号处理技术，成为目前科研院所和企业研究的热点。
二、研究现状
我国电子技术的发展滞后于西方国家，体现在核心技术上专利和技术积累的不足，近年来国家层面上对集成电路等技术的支持力度十分显著，标志着我国芯片技术的从无到有，从弱到强。而这些硬件技术的发展，对高码率数字图像在内的新兴行业带来了蓬勃的生机。
成像设备的是数字图像技术发展的基础，我国当前生产CMOS以及CCD模块的厂家数量逐年增加，例如中安视讯公司采用PCle xl接口的视频采集卡，在两路模拟视频信号采集下已经可以实现720x576x24bit的速率，达到的水平也逐渐跻身国际前列。
但是，我们应该看到，在高清成像技术的高端市场上，索尼、尼康、苹果、Coreco等老牌的图像厂商无论是在硬件核心器件，还是在后期图像的算法处理上，都处于绝对的领先地位。
Coreco的一款图像采集卡系列甚至达到了1GB/s的高速数据量吞吐。但是，中国市场的巨大带来的研发热潮是其他国家和地区所不能比拟的，处于高速发展时期的中国，无论是在高清电影拍摄等民用或者工业市场，还是在国防、勘探等关系到国家利益的重大层次，都对高码率的图像采集和处理技术保持着研发的热情。
三、高码率图像采集处理的技术实现要求
全高清时代的到来，使得硬件设备更新换代的速率不断提高。传统的低码率图像传输使用场合受到的限制越来越多，而对传统设备和技术的改进是一项巨大的工程，特别是我国这样庞大的一个基数量级。设计和研究高码率的图像采集和处理技术，需要注意以下几点：
1、系统的开放性以及兼容性：众多的老设备不可能在很短的时间内迅速更换，要最大程度的保留兼容的解决方案，同时，采用开放的系统接口，满足不同设备的最低开销的使用；
2、技术实现下的经济效益最优化：在满足技术指标的同时，尽可能使用性价比高的设备以及容易实现的软件方案，保证系统的实用性和经济性；
3、灵活的框架以及维护的便捷性：高码率图像采集和处理技术的核心部件价格昂贵，用户可以根据需求选择外部组件的配合使用，保证了物尽其用。同时，灵活的框架允许维护的过程更加简单，节约了人力物力；
4、安全性和稳定性：图像数据大部分存储在机器本地，需要进行严格的分级加密保存和提取。但是涉及到需要使用网络进行远程传输的信号，需要算法加密，防止信息截取。
四、高码率图像采集处理技术的方法研究
随着电子技术和大数据时代的激发，图像以及视频处理领域对更大的数字信号数据量的存储和处理需求提出了更高的诉求。
一般的，高码率数字图像的采集涉及到很大的数据带宽，这就需要很高的信号处理芯片级别，传统的单片机肯定是无法满足要求的，多数情况下，使用ARM处理器，嵌入式的Linux系统以及高速的DSP+FPGA方案实现。
硬件方面，高码率的图像信号采集和处理技术主要基于FPGA和高速并行DSP处理器完成数字信号的检测和处理，同时对硬件的设计加以优化，对程序控制中的时序进行严格把控，使系统的稳定度和处理效果达到较好的水准。在高速信号处理过程中，信号的传输质量始终关系到整个系统的运行。
传统的单端信号传输方式，功耗和速度都已经难以适应芯片的发展。采用高速差分信号传输，是一种抗共模干扰能力很强的新型数据传输方案。LVDS是满足FPGA和DSP之间高速高效数据传输的常见的差分接口，主要用于诸如高清视频转发、遥感数据采集等高速数据传输连接之中，是一种低压、差分信号的传输。LVDS规定了驱动器和接收器的电气特性。使用LVDS的模数转化器，不仅可以保证其高性能的转化，并且能够实现高速数据传输。
在高清电影拍摄、高清视频实时转播、卫星图片传输等系统采用的高码率传输设备，数据量可以达到甚至是超越Gbps，这就需要除了控制硬件采集信号的质量之外，对软件算法不断加以优化。
在视频压缩与编码部分，不同的压缩算法决定了图像的质量和编码效率。在DSP+FPGA的高码率图像数据采集和处理方案中，软件系统采用合适的无损/有损压缩，配合优化的通讯协议和存储规则。在FPGA上实现实时的高速算法，确保成像质量。
【关键词】智能电表；信息采集；电网；技术
1 当前我国智能电表的应用情况简介
随着电网改造的深入，智能电表也随之普及起来。各个行业目前采用的智能电表都是采用微处理器的多功能电能表。此种智能电表具有精确、快速的处理功能，内置芯片可以准确记录出电表刻度、峰值曲线、用电参数等数据，并能够自动将其传输至供电企业，以供它们参照和使用。实践中，此种智能电表最大的优势就是具有便捷的信息传输功能，可以自动传输电网信息和用电情况，也可以实现快捷网络支付等功能。
1.1 用电网络和载波智能电表
自动传输系统是智能电表的一个重要智能化体现，它的自动传输功能和抄表功能是在PLC网络中实现的。该网络将载波智能电表作为中转站，一端连接着通讯节点，另一端连接着输入和输出节点。信息交换是在集中器的辅助下实现的，通常在家庭用电电压即220伏电压中传输。载波智能电表通常有两个关键部分：计量电能电路和载波耦合电路。在这两个电路中，通过FSK、PSK等通信模式，把相关电能信息与主流电线相通，主流电线具有载波信号调节器，通过这个端口可以将电能信息自动保存到智能电表的储存器上。
PLC网络信息读取是通过220伏电线进行传递的。通常来说，载波智能电表不仅能够非常精确地计算电量，而且还要具备相应的耦合电路。耦合电路主要是为了把用电信息和相关数据与电线连到一起，以便于电网信息采集。一般常见的收集和传输模式有FSK、ASK和PSK等。在实际工作中，位于相同线路的电量信息一般以载波信号的不同分类进行解调，当信息采集之后，将电网信息分类归纳并保存到智能存储器中。通过这样一个工作原理，载波智能电表通过安装在其两端的端节点和输入、输出节点，在集中器的协助下进行信息交换，在一般家用电压中，将电线作为整个电网信息传输的工具和渠道，即形成了PLC网络。
当然，由于电能损耗和电压波动等因素的影响，客观上对通信的传输距离产生一定的影响。这个问题对PLC网络提出了新的课题，要求智能电表除了能够精确、快速、安全地传递电能信息的基础上，还必须具备稳压、抗电磁干扰、隔音等功能。
1.2 智能电表的相关传输技术
随着现代通信技术、网络技术和计算机技术的发展，全球移动通信传输系统和GPRS技术已经在智能电表中广泛应用起来。与互联网通信是智能电表的突出特点，通过GPRS和GSM的帮助，可以实现与万维网的实时对接与信息传输。
这些技术的应用，可以大大提高通信效率和通信质量，同时设备维护起来较为简便。鉴于此，智能电表的自动信息采集技术通常采用无线连接的方式与万维网通信。这样，电力企业员工不仅能够及时、高效采集电网信息，还能够对客户进行微观管理，对用电信息、故障定位、电荷管理等信息都能实现实时采集。
1.3 智能电表工作流程
整个智能电表的传输系统主要由四部分组成：信息服务器、读表系统、信息管理器和收费系统。通常来说，智能传输系统一般采用C/S加B/S式网络架构，在互联网技术的帮助下，完成客户电表信息采集、计算、电费收取、意见反馈等过程。这个流程具体表现为以下四各方面：
第一，信息数据服务器对电网信息和客户用电情况采取统一管理，确保整个电网信息精确、安全和可靠。
第二，读表系统是通过智能人机对话，系统按照管理者设定的统一程序进行有条不紊地传输信息，并妥善地将这些信息储存起来。
第三，信息管理器是对智能电表搜集到的电网信息统一按照一定流程进行管理，如计算阶段、核实阶段、计价阶段、结算阶段和维护阶段等。
第四，收费系统主要对象是用电客户。该系统主要负责电费收缴、信息查证、提交报表等业务。通常用户可以在互联网和手机APP上都可以快速实现缴费。
2 智能电表在电网信息采集中的应用前景
随着我国智能电网的建设和发展，智能电表技术也将采用先进的AMI 计量体系，并走向模块化、系统化和网络化，在实现自动抄表和便捷付费的基础上，发挥其以用户和供电企业的信息交互为基础的多项功能。
2.1 先进的 AMI 计量体系
AMI计量体系采用大量的智能电表和先进的传感器等设备，结合双向通信与监视系统，对用户端用电状况、电网设备的健全状态及网络安全状态实施监测，达成各种远程资料读取、提供、设定及控制等多种功能。除自动抄表外，还进行用户负载控制与用户用电品质管理。AMI搭配显示器，增强了用户与电力系统之间的灵活互动，为用户提供能源使用信息、自发性节能及不同电价费率服务。
2.2 模块化运作
智能电表采用功能模块化设计，仅需更换部分功能模块就能实现电能表的升级换代；其标准化的功能模块和结构，为规范电能表研制和开发通过便利条件；通过现场或远程升级更换故障模块，能提高运维水平，节省维护费用。
2.3 网络化运作
利用电力线载波网PLC、光纤与同轴电缆网HFC、固定电话网PSTN和无线移动网GSM/GPRS/CDMA等通信网络，将智能电表采样和存储的电能数据信息实时传输到用电信息管理系统，并通过数据共享和综合分析。在建设过程中，要投入光纤，并且要入户。这样，就可以用光纤取代电话线、网线、有线电视等线路，从而实现集约运营，资源共享。因此这种方式可以同时实现智能电网的系统化和智能化，可以为客户提供更加便捷、高效的服务，同时也降低了电网运营费用。
2.4 电网的系统化运作
在电力系统不断升级换代，提升智能化的同时，也提高了电力系统自动化和信息化。在这样一个运营策略下，可以将大量的电网信息进行有效处理和分析，再经过系统管理和储存，可以分别管理不同的数据，将电能管理和电能开发功能彻底分离，既提高了电力管理的水平，也能促进电力开发的能力，进而提高整个电网的系统管理能力。
3 结束语
随着智能电网和智能电表的不断普及，电力企业对于电力信息的管理水平整体又提高了一个档次。智能电表技术可以增强信息处理、交互技术和通信能力，在AMI系统中可以实现数据的实时传输和存储，不仅能够优化电能管理，还具有自动分析处理电力信息，实现自助缴费等功能。通过智能电表技术，还可以促进供电企业与用电客户之间的信息互通，让供电企业能够真实、快速地了解客户用电信息，以制定相应的供电策略；同时又可以帮助客户制定节能节电计划，降低电能浪费，促进节能减排。
参考文献：
[1]杨少平.智能电表特点及其应用[J].福建建设科技，2008（3）.
关键词：实施采集视频系统；工作原理；硬件
中图分类号：TN792；TP274.2 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 12-0000-01
由于在迅猛发展的科技背景下，更为广泛的在工农业生产、军事、医疗卫生、科研等领域应用数字化处理图像。视频信号拥有特别大的数据量，相对具备比较复杂的信号，这就使得应该具备实时采集视频处理信号系统，该系统所具备的特点是实时处理与大容量存储。以往实现传统数字图像处理系统相当一部分是借助于专用DSP、单片机或者是计算机加软件等。通过对这些采用的传统方法进行分析，或者是拥有比较慢处理速度，这就对当今现代处理图像系统的实时性要求无从谈及；或者是受到过强专业性的影响，这就限制系统应用。正是出于以上所做分析，那么在本文中开创性提到基于FPGA+DSP技术实时采集视频系统。
一、系统结构与原理
无论哪个处理视频图像系统要想完整，这不但应该实时显示图像，存在采集图像信号功能，还应该根据相应要求对分析与处理图像信号算法完成。往往这些算法具备特别大的运算量，这还应该对实时显示要求满足，针对这样的情况，系统数据处理核心的单元选取高速DSP芯片，这具备比较快的运算速度，拥有一定优势在复杂乘加运算处理，可是这对于设备复杂硬件逻辑控制特别难完成。仅仅借助于DSP或者是单片机对高速数据采集系统要求的同步性与实时性特别难满足。除此之外，系统在通用性满足的过程当中，还应该按照应用的不同与新处理方法的不断出现，这就应该为系统扩展与改进功能提供便利。按照这样的思路，整个系统处理与采集图像则选取的结构为FPGA+DSP的形式。DSP芯片就是处理信号是通过对通用的或者是专门数字信号处理的应用这样的数字计算方法，其优点是高可靠性、强抗干扰性、灵活、小体积、精确、快速处理等，这就能够对实时、精确、快速控制与处理信号要求有效满足。底层预处理信号算法在处理图像系统当中存在特别大的处理数据量，还具备比较高要求处理速度，可是拥有相对比较贱的算法结构，适用的范围则是FPDA实施硬件实现，这就可以对灵活性与速度两者共同兼顾。而分析高层处理算法就可以了解到，其处理数据量比较低层算法少，可是其算法存在特别复杂的控制结构其实现的使用范围则是DSP这样的超强通信机制、灵活寻址方式、快运算速度的芯片。
二、系统硬件环境设计
一是设计采集图像单元。在本系统当中通过先进CCD成像技术这样的采集图像系统，CCD能够把光信号向电信号进行转换，把模拟电信号实施A/D、滤波、放大前端解码芯片转变为数字格式图像信号。首先是针对器件地址与从地址的写操作，在此基础上将一个4BH进行发送，随后就能够实施接受数据操作，当结束传输数据的时候就会对终止信号发送。
二是设计处理图像单元。根据对系统进行分析，FPGA、存储设备、DSP这是处理图像单元的核心部分。DSP核心处理模块按照处理数据精度与实时性要求，这就必须选取DSP处理器则是TI公司的TMS320DM642浮点这种，其拥有改进的哈佛总线结构，其内部的高性能存储器拥有2.25M的容量，还具备一个64位总线扩展接口与一个外部存储器扩展接口实施存储器的异步与同步扩展。通过对先进的VLIW结构内核的使用，能够做到单周期发生多条指令，以便做到很高的指令级并行效率实现。设计TMS320DM642选取的频率则是600MHz，将50MHz的外部时钟提供给外部。为确保可以做到整个系统正常工作，那么采取的做法就是配置为乘以12的内部锁相环模式，以便对600NHz的时钟在内部获得，该部分属于整个系统的核心环节。该环节能够实施分析、分割以及滤波实时处理采集到的图像信号。系统通信则是借助于芯片上的HPI接口和主机实施，将主机控制命令予以接受，还做到将采样数据向主机传输。而在FPGA逻辑控制模块的设计过程当中，出于对部分复杂结构算法处理拥有特备强大的DSP功能，可是拥有相对比较弱的控制功能的影响，那么在采集高速数据的过程当中，FPGA时钟拥有比较高的频率，与此同时，内部时延小，那么在逻辑控制整个系统、预处理信号、A/D采样控制就能够使用FPGA。选取的方案就是FPGA的XC25300E。那么在设计DSP和FPGA的接口的过程当中，由于受到不管是DSP还是FPGA所具备的处理数据速度都显得特备高，怎么协调这两个器件的处理速度，往往就会对整体系统运行速度造成直接影响，而更为形象的提到这一问题就是FPGA究竟怎样接口DSP问题。处理这一问题的关键就是配置FPGA的片内RAM与选择TMS320DM642接口方式。HPI与EMIF这是主要的两者和外部存储器的接口方式。借助于TMS320DM642和SDRAM用EMIF的方式接口，这一就能够有机的连接FPGA与DSP。
三、结束语
总而言之，本文研究基于FPGA与DSP结构的处理图像系统，以便能够对视频输入是NTSC制式或者是PAL制的标准视频信号提供支持，这不仅可以动态处理与采集动态信息，还能够静态采集与处理图像。并且该系统借助于稳定性与应用性测试软硬件环境，其拥有的市场前景显得比较好。
参考文献：
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