ПО для получения и анализа данных при изучении физических и химических процессов

Программа предназначена для регистрации сигналов различных датчиков и отображения получаемых измерений при проведении лабораторных и исследовательских работ, демонстрационных экспериментов в рамках таких дисциплин как природоведение, физика, химия, биология в рамках школьного, профессионального и высшего образования.

Возможности, которые обеспечивает программа:

• автоматическое определение типа подключаемого датчика;
• регистрация и отображение регистрируемых датчиками данных;
• отображение данных в цифровом и графическом формате (цифровой индикатор, шкала, таблица, сплайн, линейное приближение, ломаная, метод наименьших квадратов и др.);
• работа с таблицами и документами;
• запись данных на диск;
• преобразование данных в текстовый формат;
• экспорт данных в сторонние приложения и на другие устройства.

Датчики подключаются по беспроводной (Bluetooth) или проводной (USB) связи непосредственно к конечному устройству (смартфон, планшет или настольный ПК). Данные измерений также могут быть записаны без подключения к терминальному устройству с помощью функции автономных измерений и считаны позднее.

[Показать слайдшоу]

ПО для работы с датчиками обеспечивает удобное управление, сбор, визуализацию и обработку показаний приборов, создавая единую интеллектуальную систему мониторинга и анализа данных.

1. Программный комплекс автоматически определяет тип подключаемого датчика, что избавляет пользователя от необходимости ручной настройки

1. Автосканирование интерфейсов (USB, RS-232/485, Ethernet, Bluetooth, Wi-Fi, Modbus и др.).

• Определение типа датчика (температура, давление, влажность, ток, напряжение, вибрация и др.) по:

1. Протоколу обмена (например, Modbus, OPC UA, MQTT)
2. Идентификатору устройства (например, VID/PID для USB, MAC-адрес для сетевых датчиков)
3. Ответу на тестовый запрос (чтение регистров, проверка сигнатуры данных)
4. Автозагрузка драйверов и профилей датчиков из встроенной базы или облачного хранилища
5. Возможность ручного переопределения (на случай, если автоматика не сработала)

2. Возможность регистрации и отображения регистрируемых датчиками данных в реальном времени

• Чтение данных с заданной частотой (от 1 Гц до 1 кГц и выше, в зависимости от интерфейса).
• Буферизация данных в ОЗУ для минимизации задержек.
• Многопоточная обработка (если датчиков много).
• Отображение в реальном времени:

1. Числовые значения (текущие, минимальные, максимальные, средние).
2. Статус датчика (исправен, ошибка, перегрев, обрыв связи).
3. Уведомления о выходе за допустимые диапазоны.

3. Отображение данных в цифровом и графическом формате (динамическая визуализация) для анализа с максимально высокой степенью точности.

Цифровые индикаторы

• Крупные цифры для ключевых параметров.
• Цветовая индикация (зеленый = норма, красный = авария).

Графики

• Режимы отображения:

1. Ломаная линия (сырые данные)
2. Сплайн (сглаживание)
3. Линейное приближение (тренд)
4. Метод наименьших квадратов (аналитическая аппроксимация)

• Масштабирование (зум, панорамирование)
• Несколько осей Y (если сигналы в разных единицах)
• Легенда и маркеры (подписи кривых, точки измерений)

Шкалы и индикаторы

• Аналоговые стрелочные индикаторы
• Цветовые шкалы (градиент от синего до красного)

Таблицы

• Сырые данные в виде таблицы
• Сортировка, фильтрация, поиск

4. Возможность работы с таблицами и документами обеспечивает удобство обработки и документирования данных

Функционал:

• Импорт/экспорт в Excel, CSV, JSON, XML
• Встроенный табличный редактор (Excel)
• Формирование отчетов (PDF)
• Автоматическое создание протоколов испытаний

5. Возможность сохранения и записи данных на диск для последующего анализа

Форматы записи:

• CSV (универсальный)
• Бинарный (для экономии места)
• SQLite/MySQL (для структурированного хранения)

Режимы записи:

• Непрерывная (круговая буферизация)
• По событию (например, при превышении порога)

6. Преобразование данных в текстовый формат для упрощения интеграции с другими системами

ПО преобразует данные датчиков в текстовые форматы (CSV, JSON, XML) для простой интеграции с другими системами. Данные можно экспортировать по расписанию или событиям, сохраняя локально на диск.

7. Экспорт данных в сторонние приложения и на другие устройства

Функционал:

• Подключение к MQTT, REST API, WebSocket
• Экспорт в Excel
• Поддержка OPC UA/Modbus для промышленных систем

Дополнительные возможности

• Удаленный доступ (веб-интерфейс, мобильное приложение).
• API для разработчиков (Python, C#, LabVIEW).
• Плагины для расширения функционала.