数据采集是以前端的模拟信号处理、数字化、数字信号处理和计算机等高科技为基础而形成的一门综合技术[22]。在监测系统中，数据采集系统一般是由传感器、现场总线、前端处理器构成。
数据采集系统始于20世纪50～60年代，此阶段的数据采集设备和系统多属于专用的系统。从20世纪70年代起，数据采集系统发展过程中逐渐分为两类：一类是实验室数据采集系统，另一类是工业现场数据采集系统。就使用的总线而言，实验室数据采集系统多采用并行总线，工业现场数据采集系统多采用串行数据总线。
20世纪80年代随着单片机与计算机的普及应用，数据采集系统主要由数据采集卡、标准总线和计算机构成。但是数据采集卡只能实现有限数量通道的数据采集，对大量的位置分散的数据进行采集，只能通过增加采集卡数量来解决。这使项目实现成本增加，系统的可靠性降低。80年代后期，随着现场总线的崛起，数据采集系统得到迅速发展。
监测系统中，现场总线是用于连接传感器、控制器和执行器等现场设备的一种全数字化、全分散化、智能、双向、多变量、多站的通信系统。现场总线技术把模拟信号在数字化处理后，可以用数字传送方式进行传输，只需一对信号传输线就可将多个现场设备与中央控制计算机相连，并传递多种信息（不同的物理参数、不同现场设备运行状态、故障信息等）。因此现场总线控制系统的结构十分简单，设备间连接导线少，节约了硬件设备和安装维护费。(www.xing528.com)
到2007年，现场总线国际标准IEC61158中采用了18种协议类型。较流行的现场总线主要有CAN、LonWorks、PROFIBUS、HART、FF等。目前随着web技术的发展，在上层网络方面，由于以太网的广泛使用，OPC（OLE for Process Control）、XML（Extensible Markup Language）、Java等技术很方便地应用于现场总线系统中，各大公司也纷纷开发出了相关的网络产品，与Internet网络的结合也成为了新的发展方向，Internet中成功应用的web技术，在工业以太网的应用研究中也不断增多。
进入21世纪以来，虚拟仪器被广泛应用在监测系统的数据采集中。虚拟仪器（Virtual Instrument，VI）是基于计算机系统的数字化测量测试仪器，它利用数据采集模块完成一般测量测试仪器的数据采集功能，利用计算机系统完成一般测量测试仪器的数据分析和输出显示等功能。虚拟仪器是计算机技术、现代测量技术共同发展的结晶，代表着当今仪器发展的最新趋势。LabVIEW是虚拟仪器领域中最具有代表性的图形化编程开发平台，是目前国际上首推并应用最广的数据采集和控制开发环境之一，主要应用于仪器控制、数据采集、数据分析、数据显示等领域，并适用于不同的操作系统平台。图1-4所示为利用LabVIEW开发监测系统的数据采集系统的基本原理图。
图1-4 利用LabVIEW开发监测系统的数据采集系统基本框图
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