(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211287075.3 (22)申请日 2022.10.20 (71)申请人 苏芯物联技 术 （南京） 有限公司 地址 210042 江苏省南京市玄武区板 仓街9 号 (72)发明人 李波　石文斌　田慧云　 (51)Int.Cl. G05B 19/042(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种高速无线数据采集周期控制方法及系 统 (57)摘要 本发明公开了一种高速无线数据采集周期 控制方法， 首先数据采集模块高速率连续采集传 感器数据， 并提取对应特征； 基于特征判断传感 器数据是否为有效数据； 当传感器数据有效时， 上传对应数据至云端服务器， 当一定时间内传感 器数据均无效时， 数据采集模块进入休眠状态， 进行低速率间隔采样， 同时计算对应的传感器特 征数据并重复判断， 直至出现有效数据， 回归高 速率连续采集状态； 本发明不仅设计了动态休眠 机制， 还可以实时激活， 避免了大量采集无效数 据的问题； 此外还设计了配套的采集周期控制系 统， 通过将A/D转换芯片、 FPGA芯片及ARM  CPU集 成在同一块电路板上， 实现高速无线数据采集， 硬件成本大 大降低。 权利要求书2页 说明书5页 附图5页 CN 115373325 A 2022.11.22 CN 115373325 A 1.一种高速无线数据采集周期控制方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤S1、 设定高速采集采样率 ， 数据采集模块高速率连续采集传感器数据； 步骤S2、 基于获取的传感器数据提取特征， 基于得到的特征判断采集的传感器数据是 否为有效数据； 步骤S3、 当获取的传感器数据为有效数据时， 将有效数据通过高速无线传输的方式上 传至服务器端； 当一定时间内获取的传感器数据均为无效数据时， 则不上传传感器数据， 且 数据采集模块进入休眠状态； 步骤S4、 在所述休眠状态下， 数据采集模块进行低速间隔采样， 并提取相应特征； 基于 特征重复执行步骤S2所述判断过程； 当传感器数据为有效数据时， 数据采集模块唤醒， 恢复 采样率为 ， 进入高速率连续采集阶段， 并将上传数据至服 务器端。 2.根据权利要求1所述的一种高速无线数据采集周期控制方法， 其特征在于， 采集的传 感器数据包括电流、 电压、 送丝 速度和保护气体流速 。 3.根据权利要求2所述的一种高速无线数据采集周期控制方法， 其特征在于， 步骤S2中 通过采集的电流数据执行判断流程， 当判断为有效数据时， 同步上传对应时序 的电流、 电 压、 送丝速度和保护气体流速数据； 提取的特征包括电流25%分位数、 电流最大一阶差 分值、 电流最大一阶差分值对应的电流 点； 具体判断方法包括： 步骤S2.1、 判断电流25%分位数是否大于预设阈值th1； 当电流25%分位数大于th1时， 代 表采集数据为有效数据； 否则执 行步骤S2.2； 步骤S2.2、 判断电流最大一阶差分值； 当电流最大一阶差分值大于th2时， 执行步骤 S2.3， 否则执 行步骤S2.4； 步骤S2.3、 当电流最大一阶差分值对应的电流点至最后一个电流点中的电流最小值大 于预设阈值th 3时， 判断为有效数据， 否则执 行步骤S2.5； 步骤S2.4、 判断电流值大于预设阈值th3部分的所有电流点是否位于本次采集周期的 前75%， 如果 位于前75%以内， 则判断为有效数据， 否则判断为无效数据； 步骤S2.5、 电流最大一阶差分值对应的电流点至最后一个电流点中， 提取电流值小于 预设阈值th3的电流点序列， 判断序列中最大连续电流点个数除以采样频率的结果是否小 于预设阈值th4， 当结果小于th4时， 判断为有效数据， 否则判断为无效数据。 4.根据权利要求1所述的一种高速无线数据采集周期控制方法， 其特征在于， 当数据采 集模块进入休眠状态时， 间隔 时间低速采样， 采样率为 ， 其中 ； 所述低速采 样的采样周期为 ； 提取 周期内采集到的传感器数据对应特征， 并进行如步骤S2所述 的判断； 当采集到的传感器数据为无效数据时， 不上传对应数据。 5.一种高速无线数据采集系统， 其特征在于， 包括数据采集模块和无线传输模块； 所述 数据采集模块部署于边缘侧， 包括用于采集数据的FPGA芯片和用于处理数据的ARM  CPU芯 片； 所述数据采集模块实时采集多路并行的传感器数据， 并通过ARM  CPU芯片进行边缘计 算， 根据权利要求 1‑4中任一项 所述方法提取特征数据， 并将有效数据通过无线传输的方式 上传至服 务器端。 6.根据权利要求5所述的一种高速无线数据采集系统， 其特征在于， 所述FPGA芯片通过权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115373325 A 2A/D转换芯片采集多路并行的传感器模拟数据， 并通过并口传输至ARM  CPU芯片进 行特征提 取。 7.根据权利要求5所述的一种高速无线数据采集系统， 其特征在于， 所述无线传输模块 通过4g或W IFI通信方法将特 征数据传输 至服务器端。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115373325 A 3