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毕业论文课题相关文献综述
一、课题背景及研究意义
国内外现已普遍将膜处理技术用于污水处理,并取得了较好的处理效率,新型膜材料以及相应的新处理工艺也层出不穷。膜处理技术在污水处理中应用广泛,中水回用、含油污水处理,印染废水处理、饮用水二次处理及垃圾填埋渗沥液处理中的应用。它的作用原理是依靠外界施加压力,利用膜的选择透过性使水透过膜而污染物质则被膜截住,以此达到去除水体污染物的目的。膜的种类多种多样,大概分有机膜和无机膜。有机膜如聚乙烯、聚四氟乙烯等聚烯烃类,纤维素等;无机膜如陶瓷膜、玻璃膜等。膜处理技术作为一种高效水处理工艺,在水处理尤其是重污染水体的处理上有不俗的表现,不但处理效率高而且性能相对稳定,具有广泛的应用前景。膜处理中需要采集的数据包括温度、压力、流量等。
数据采集系统已被广泛的应用到工业控制、智能家居、各类仪表、消费性电子设备、医疗器械等领域，为能更全面的获取外界信息打下坚实的基础。[9]数据采集技术综合了计算机、测控、通信等技术[5]。基于ARM的嵌入式数据采集与处理系统结构清晰、通用性好、可扩展性强，可为各种嵌入式应用提供一套完整的硬、软件解决方案，在工业测量与控制领域具有较为广阔的应用前景.[8]此外，无线网络技术逐渐代替有线网络技术实现数据通信是现代数据采集系统的必然趋势。
现代的微型无线传感器是传感器技术、嵌入式技术、和无线通信技术的产物，它结合了这三种技术的特点拥有感应、无线通信及强大的处理信息的能力。这种拥有利用各类集成化的微型传感器来实现监测、采集的无线传感器网络能够大大的提高人们获取信息的能力，应用前景广阔。
基于以上背景，在膜处理中试装备数据采集实验系统。采用ZigBee无线传感器网络技术与数据采集技术相结合，可以有效地解决有线数据采集系统布线难以规划、扩充性差、传输途径受限等有关问题以及膜处理装置中数据的采集、传输、储存与处理等问题。在膜处理中装备数据采集系统，将化工专业与自动化专业的知识有效地结合起来，提高膜处理的效率，节约生产成本，同时也充分体现了所学即所用的理念，更可以为改善我们的生存环境贡献一点自己小小的力量。
二、国内外数据采集技术的发展现状
数据采集系统起始于20世纪50年代，1956美国首先研究了用在军事上的测试系统，目标是测试中不依靠相关的测试文件，有非熟练人员进行操作，并且测试任务是由测试设备告诉自动控制完成的。由于该种数据采集测试系统具有高速性和一定的灵活性，可以满足众多传统方法不能完成的数据采集和测试任务，因而得到了初步的认可。大约在60年代后期，国外就有成套的数据采集设备产品进入市场，此阶段的数据采集系统和设备多属于专用的系统。20世纪70年代中后期，随着微型机的发展，诞生了采集器、仪表同计算机融为一体的数据采集系统。20世纪80年代，随着计算机的普及应用，数据采集系统得到了极大的发展，开始出现了通用的数据采集和自动测试系统。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、工业等领域广泛运用。
最初的数据采集器由ADC器件组成，采用单路传输，传输速度慢，分辨率低，当代的数据采集器几乎都采用并行多路进行传输，传输速度与分辨率方面有了显著的提高。在微电子产业未普及之前，Versa总线模块欧式卡、CompactPCI标准、CAMAC系统被广泛地应用在工业自动控制和获取工业现场数据当中。随着微处理器技术的成熟，单片机、DSP、FPGA等微处理器正向着速度更快、资源更丰富、计算能力更强、价格更低的方向迅速发展。在这种背景的影响下，数据采集技术已经从依赖计算机向独立的数据采集卡的方向转变。现在低速、低速率的数据采集技术已经十分完善，产品的可靠性和稳定性也得到认可。所以未来数据采集技术的重点也是难点将投入到生产具有高速、高分辨率的数据采集器，现在这类的数据采集器价格非常昂贵，国外许多大公司投入大量的人力物力在产品的性价比上进行研究。
数据采集领域正在发生着重要的变化。首先,分布式控制应用场合中的智能数据采集系统正在发展。其次,总线兼容型数据采集插件的数量正在增大,与个人计算机兼容的数据采集系统的数量也在增加。本文评述了近期市场上的数据采集产品,并进一步指出了这些产品的发展趋势。数据采集与控制数据采集已长时间地被认为与数据记录及其它数据收集系统相等同。在工作时,一些要打印出硬拷贝,而另一些则把采集的数据馈送给主计算机处理。但是,随着分布式控制在各个领域里越来越普遍地应刷,数据采集设备开始同控制设备相结合。
上世纪80年代末到90年代初，我国一些仪器厂已研制出多种数据采集器。我国在数据采集技术方面的发展是紧跟着国际发展的步伐。在国内，数据采集技术已被广泛的应用到工业自动控制、通信、水声、雷达等领域并在这些领域中发挥着至关重要的作用。但目前的数据采集器仍以蓝牙、红外、WIFI居多，ZigBee无线通信技术凭借易实现、功耗低、价格合理等优点将会具有广阔的应用空间。
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