本發(fā)明涉及大數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用于教育大數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

隨著教育信息化的推進，各類教育系統(tǒng)、MOOC平臺逐漸積累起大量的教育數(shù)據(jù)，開始形成教育“大數(shù)據(jù)”，如何將這些數(shù)據(jù)更好地利用，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的教育價值，已成為當(dāng)前迫切的需要，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和云計算是重要的大數(shù)據(jù)時代將數(shù)據(jù)變成知識、決策支持的工具，數(shù)據(jù)挖掘和云計算已有很多領(lǐng)域成功應(yīng)用，但在教育領(lǐng)域開發(fā)與應(yīng)用尚未深入研究，在數(shù)據(jù)挖掘算法方面效率較低，而且對大數(shù)據(jù)存儲、管理、整合、利用等方面所采取的具體措施都比較淺顯，達不到大數(shù)據(jù)量的要求，并且在大數(shù)據(jù)整理方面也比較復(fù)雜，使用起來比較麻煩。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對以上問題，本發(fā)明提供了一種用于教育大數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)及方法，設(shè)置有POI文件處理模塊，能夠?qū)⒏黜椢募诸愓?，并且使用?shù)據(jù)存儲器進行保存，在使用時將數(shù)據(jù)同步到網(wǎng)絡(luò)上，以便于查找，使用接收機上的集成電路板調(diào)節(jié)多級電路開關(guān)，使得數(shù)據(jù)的管理更加合理，在對整個裝置檢測的同時，運用液晶顯示屏展示數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢，并且可以通過操作按鍵控制整個裝置的運行，操作比較簡單，可以有效解決背景技術(shù)中的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種用于教育大數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)，包括POI文件處理模塊和控制面板，所述控制面板上端連接有液晶顯示屏和操作按鍵，所述POI文件處理模塊包括JDBC服務(wù)器，所述JDBC服務(wù)器的輸出端連接有數(shù)據(jù)接收層，所述數(shù)據(jù)接收層通過網(wǎng)絡(luò)覆蓋器連接在接收機的輸入端，所述接收機內(nèi)安裝有集成電路板，所述集成電路板上焊接有多級濾波器電路：初級為射頻濾波器，所述射頻濾波器的輸出端連接有開關(guān)電源組，所述開關(guān)電源組的輸出端連接有信號調(diào)節(jié)電路，所述信號調(diào)節(jié)電路的輸出端連接有示波器；所述控制面板內(nèi)安裝有數(shù)字信號處理器和嵌入式處理器，所述數(shù)字信號處理器的通信數(shù)據(jù)端口通過無線適配器與嵌入式處理器，嵌入式處理器連接有數(shù)據(jù)存儲器、無線數(shù)據(jù)接收器和串口通信模塊。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述射頻濾波器的輸入端與數(shù)據(jù)接收層的輸出端相連接，射頻濾波器的輸出端與波形檢測器相連接，波形檢測器的輸入端還連接有低噪聲放大器。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述開關(guān)電源組包括多路電子開關(guān)和幅度可調(diào)濾波器，所述多路電子開關(guān)的控制端通過纜線連接到嵌入式處理器，所述幅度可調(diào)濾波器分為三級，包括5V、10V和100V。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述信號調(diào)節(jié)電路包括比較放大器，所述比較放大器的輸出端連接有RS觸發(fā)器，所述RS觸發(fā)器的輸出端連接有模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述示波器的輸入端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端之間連接有數(shù)字濾波器，所述數(shù)字濾波器采用以FPGA為控制核心的數(shù)字頻譜濾波器。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述數(shù)據(jù)存儲器的輸出端連接有云存儲器，所述云存儲器的輸入端與數(shù)據(jù)采集卡相連接。所述數(shù)據(jù)采集卡與無線數(shù)據(jù)接收器進行數(shù)據(jù)通信。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述串口通信模塊包括數(shù)據(jù)適配器，數(shù)據(jù)適配器的輸出端連接有FPGA控制器，所述FPGA控制器通過RJ45接口與以太網(wǎng)收發(fā)器相連接。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述嵌入式處理器采用STM32內(nèi)核的ARM11系列單片機，所述數(shù)字信號處理器采用TIC66X系列的處理芯片，所述數(shù)據(jù)存儲器采用DDR2存儲器。

另外本發(fā)明還設(shè)計了一種用于教育大數(shù)據(jù)處理方法，通過數(shù)據(jù)采集模塊是數(shù)據(jù)的輸入部分，實現(xiàn)對原始數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)的采集功能，并將采集到的數(shù)據(jù)交由復(fù)雜事件處理引擎進行數(shù)據(jù)的處理，除了數(shù)據(jù)的采集外，還包括事件類型轉(zhuǎn)化，使數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成為復(fù)雜事件系統(tǒng)能夠識別和處理的事件類型采集模塊實現(xiàn)以下三步工作：先把采集到的數(shù)據(jù)存到本地存儲器，在將本地數(shù)據(jù)讀取到POI文件處理模塊中進行事件類型轉(zhuǎn)換，通過以太網(wǎng)收發(fā)器將事件加入到事件輸入通道的事件隊列中，采集到的數(shù)據(jù)是以Excel的方式先存儲到本地，再通過相應(yīng)的RJ45接口讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù)到嵌入式控制系統(tǒng)中進行處理。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該用于教育大數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)，通過設(shè)置POI文件處理模塊，能夠?qū)⒏黜椢募诸愓恚⑶沂褂脭?shù)據(jù)存儲器進行保存，在使用時將數(shù)據(jù)同步到網(wǎng)絡(luò)上，以便于查找，使用接收機上的集成電路板調(diào)節(jié)多級電路開關(guān)，使得數(shù)據(jù)的管理更加合理，在對整個裝置檢測的同時，運用液晶顯示屏展示數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢，并且可以通過操作按鍵控制整個裝置的運行，操作比較簡單，安裝有FPGA控制器能夠通過RJ45接口配置以太網(wǎng)收發(fā)器，可以進行無線數(shù)據(jù)交流，有利于數(shù)據(jù)的共享，有利于教育過程的實施，使用嵌入式處理器能夠直接通過電腦編程控制整個裝置的運行，以及及時修改數(shù)據(jù)的中斷源，能夠促進大數(shù)據(jù)的處理速度，有利于大數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送，使得數(shù)據(jù)不需要積累，能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-POI文件處理模塊；2-控制面板；3-液晶顯示屏；4-操作按鍵；5-JDBC服務(wù)器；6-數(shù)據(jù)接收層；7-網(wǎng)絡(luò)覆蓋器；8-集成電路板；9-射頻濾波器；10-開關(guān)電源組；11-信號調(diào)節(jié)電路；12-示波器；13-數(shù)字信號處理器；14-嵌入式處理器；15-數(shù)據(jù)存儲器；16-無線數(shù)據(jù)接收器；17-串口通信模塊；18-低噪聲放大器；19-多路電子開關(guān)；20-幅度可調(diào)濾波器；21-比較放大器；22-RS觸發(fā)器；23-模數(shù)轉(zhuǎn)換器；24-數(shù)字濾波器；25-數(shù)據(jù)適配器；26-FPGA控制器；27-以太網(wǎng)收發(fā)器；28-云存儲器；29-接收機；30-無線適配器；31-波形檢測器；32-數(shù)據(jù)采集卡；33-RJ45接口。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例：

請參閱圖1和圖2，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種用于教育大數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)，包括POI文件處理模塊1和控制面板2，所述控制面板2上端連接有液晶顯示屏3和操作按鍵4，所述POI文件處理模塊1包括JDBC服務(wù)器5，所述JDBC服務(wù)器5的輸出端連接有數(shù)據(jù)接收層6，所述數(shù)據(jù)接收層6通過網(wǎng)絡(luò)覆蓋器7連接在接收機29的輸入端，所述接收機29內(nèi)安裝有集成電路板8，所述集成電路板8上焊接有多級濾波器電路：初級為射頻濾波器9，所述射頻濾波器9的輸入端與數(shù)據(jù)接收層6的輸出端相連接，射頻濾波器9的輸出端與波形檢測器31相連接，波形檢測器31的輸入端還連接有低噪聲放大器18，所述射頻濾波器9的輸出端連接有開關(guān)電源組10，所述開關(guān)電源組10包括多路電子開關(guān)19和幅度可調(diào)濾波器20，所述多路電子開關(guān)19的控制端通過纜線連接到嵌入式處理器14，所述幅度可調(diào)濾波器20分為三級，包括5V、10V和100V，所述開關(guān)電源組10的輸出端連接有信號調(diào)節(jié)電路11，所述信號調(diào)節(jié)電路11包括比較放大器21，所述比較放大器21的輸出端連接有RS觸發(fā)器22，所述RS觸發(fā)器22的輸出端連接有模數(shù)轉(zhuǎn)換器23，所述信號調(diào)節(jié)電路11的輸出端連接有示波器12，所述示波器12的輸入端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器23的輸出端之間連接有數(shù)字濾波器24，所述數(shù)字濾波器24采用以FPGA為控制核心的數(shù)字頻譜濾波器；所述控制面板2內(nèi)安裝有數(shù)字信號處理器13和嵌入式處理器14，所述嵌入式處理器14采用STM32內(nèi)核的ARM11系列單片機，所述數(shù)字信號處理器13采用TIC66X系列的處理芯片，所述數(shù)字信號處理器13的通信數(shù)據(jù)端口通過無線適配器30與嵌入式處理器14，嵌入式處理器14連接有數(shù)據(jù)存儲器15、無線數(shù)據(jù)接收器16和串口通信模塊17，所述數(shù)據(jù)存儲器15采用DDR2存儲器，所述數(shù)據(jù)存儲器15的輸出端連接有云存儲器28，使用云存儲器28主要目的是為了大型集群的系統(tǒng)能在大數(shù)據(jù)集上進行并行工作及大規(guī)模數(shù)據(jù)的并行運算，所述云存儲器28的輸入端與數(shù)據(jù)采集卡32相連接。所述數(shù)據(jù)采集卡32與無線數(shù)據(jù)接收器16進行數(shù)據(jù)通信，所述串口通信模塊17包括數(shù)據(jù)適配器25，數(shù)據(jù)適配器25的輸出端連接有FPGA控制器26，所述FPGA控制器26通過RJ45接口33與以太網(wǎng)收發(fā)器27相連接。

本發(fā)明實現(xiàn)的方法流程如下：

1、數(shù)據(jù)采集模塊是數(shù)據(jù)的輸入部分，實現(xiàn)對原始數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)的采集功能，并將采集到的數(shù)據(jù)交由復(fù)雜事件處理引擎進行數(shù)據(jù)的處理，除了數(shù)據(jù)的采集外，還包括事件類型轉(zhuǎn)化，使數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成為復(fù)雜事件系統(tǒng)能夠識別和處理的事件類型采集模塊實現(xiàn)以下三步工作：先把采集到的數(shù)據(jù)存到本地存儲器，在將本地數(shù)據(jù)讀取到POI文件處理模塊中進行事件類型轉(zhuǎn)換，通過以太網(wǎng)收發(fā)器將事件加入到事件輸入通道的事件隊列中，采集到的數(shù)據(jù)是以Excel的方式先存儲到本地，再通過相應(yīng)的RJ45接口讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù)到嵌入式控制系統(tǒng)中進行處理。

2、使用信號調(diào)節(jié)電路11調(diào)節(jié)主控制板上的輸出信號，其電路圖如圖2所示，并通過示波器顯示數(shù)據(jù)波形，也可以通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器23檢測數(shù)據(jù)的模式，并且使用數(shù)字濾波器濾出其他干擾，使得數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送更加流暢，還安裝有數(shù)字信號處理器13，使用串口通信模塊17對數(shù)據(jù)進行接收與發(fā)送，可以對串口進行配置，并且采用以FPGA為控制核心的數(shù)字頻譜濾波器，使得頻率檢測更加精確。

本發(fā)明的工作原理：該用于教育大數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)，通過設(shè)置POI文件處理模塊，能夠?qū)⒏黜椢募诸愓?，并且使用?shù)據(jù)存儲器進行保存，在使用時將數(shù)據(jù)同步到網(wǎng)絡(luò)上，以便于查找，使用接收機上的集成電路板調(diào)節(jié)多級電路開關(guān)，使得數(shù)據(jù)的管理更加合理，在對整個裝置檢測的同時，運用液晶顯示屏展示數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢，并且可以通過操作按鍵控制整個裝置的運行，操作比較簡單，安裝有FPGA控制器能夠通過RJ45接口配置以太網(wǎng)收發(fā)器，可以進行無線數(shù)據(jù)交流，有利于數(shù)據(jù)的共享，有利于教育過程的實施，使用嵌入式處理器能夠直接通過電腦編程控制整個裝置的運行，以及及時修改數(shù)據(jù)的中斷源，能夠促進大數(shù)據(jù)的處理速度，有利于大數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送，使得數(shù)據(jù)不需要積累，能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。