传统的数据采集处理系统对系统优化考虑较少，但随着处理目标复杂程度的提高和各种软硬件新技术的应用，对系统快速开发和进一步提升系统性能等方面的要求也越来越高。目前被广泛应用的虚拟仪器技术，由于其开放的体系结构以及以软件为核心的设计架构，在数据采集处理系统开发过程中将计算机平台和标准接口的硬件深度结合起来，从而为快速提供产品、优化软件设计和提高系统效率提供了更多可能。本文在总结和分析国内外数据采集处理技术研究成果的基础上，挖掘数据采集处理过程的并行特性建立了数据采集处理过程的流水线模型并进行应用。本文主要研究内容与成果概括如下：1.利用多线程技术优化软件设计，采用异步流水线设计模式，对数据采集处理过程建立模型，提出了一种适用于数据采集处理的优化模型，达到改善用户体验和提高系统性能的目的。2.结合面向任务的软件工程思想，集中数据采集处理过程中的资源信息，实现统一开发模式、降低开发及维护成本的目标。3.将构造的优化模型应用于接触器参数测试系统，基于虚拟仪器技术，给出完整的设计实例，展现具体开发过程中模型应用的细节，突显优化设计所带来的优势。实验结果表明，该模型在采集处理任务随机输入的条件下可明显缩短样本的平均任务处理时间。通过基于虚拟仪器技术的交流接触器参数测试实例的开发应用，表明该模型不仅能够增强测试项目配置的灵活性，而且可以有效避免测试系统中多线程编程的复杂性。