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32路数据同步采集存储系统

2015-11-02 10:57:00评论:0

32路数据同步采集存储系统

概述

32路同步数据采集系统可以完成32路数据的同步采集、存储以及实时信号处理等功能。
32路同步数据包括单个板卡通道之间的同步和多个板卡之间的同步,同步后的数据先存储在板载DDR3,再通过PCIe接口把数据传输到上位机,如果采集的是瞬态信号,如主动超声波探测模式,可以使用Standard模式,可以把数据都存储在板载DDR3上,但要求采集的数据不能超过板载DDR3存储容量;如果采集的是连续信号,如被动超声波探测模式,可以使用FIFO模式,数据可以一边存储在DDR3上,一边把数据传输给上位机,存储的时间的长短受限于磁盘容量的大小。
32路同步数据采集系统适用于实验室振动状态在线检测、噪声检测、温度试验、环境试验、雷管引爆延迟时间检测等。
北京坤驰科技有限公司基于数据采集与控制部分,为用户提供一套解决方案,涉及到信号的采集存储或处理。
系统框图:
系统框图
系统规格
采集模块:
德国Spectrum公司:M2i-4912-exp基于PCIE总线的数据采集卡:
l8通道同步采集。
l16bit采集精度,大10Msps采样率。
l±200mV到±10V软件可调增益设置。
lAC/DC输入可设置。
lPCIEx1总线,连续数据传输率>160MB/s。
l支持多板同步采集级联。
存储模块:
RAIDSSD存储模块:
l大支持8块SATA3.0接口存储介质
l采用4块容量512GB的SSD组成RAID0存储阵列。
l标配容量2TB,可以扩展到4TB,或8TB。
l连续存储速度>800MB/s
GPU实时处理模块:
lnVIDIATeslaK10。
lKeplerGPU架构
l支持CUDA并行处理。
lCUDA处理核心3072
l单精度浮点运算能力为1.58TFLOPS。
计算机平台:
lIntelCorei7980X,3.33GHzprocessor
l24GBofDDR3RAM&upto16TBofdiskspace
lFourPCI-e(x16)expansionslots
l16:10,17"LCDwithresolutionsupto1920x1200
lWindow7操作系统
l1250W220VAC电源模块
·
系统功能
采集板卡M2i-4912-exp系列工作模式:
lSingleRecord
当板卡工作在SingleRecord模式下,以根据外触发或者通道触发,选择相应的触发方式,每当trigger信号到来板卡就开始采集信号,采样的总长度是每次设置的单次采集的长度。
lMultiRecord
当板卡工作在MultiRecord模式下,可以根据外触发或者通道触发,选择相应的触发方式,每当trigger信号到来板卡就开始采集信号,采样的总长度是每次触发采集的信号的长度的累加。
lABA
当板卡工作在ABA模式下,触发信号到来时,开始快速采集信号,触发信号没有时,采样率降低,可以保持连续采集数据。
l多板同步采集系统
Spectrum提供start-hub功能,通过独有的数据同步和补偿功能,能精确的同步多块(200块以上)采集板卡,使多块板卡在统一的时钟和触发系统下工作,并保证各个通道间小的误差。
Stream32Channels10MS/s:
1xSPcB8-E6includingSBench6-Pro(SBench6-Pro已经包括多板同步功能)
StreamingSpeed640MByte/s
Continuousstreamingfornearly7hours
GPU实时处理能力:
CUDA并行计算架构
Nvidia的CUDA架构用于提供本地计算接口,包括两个标准语言,例如C,和较新的基于API的OpenCL和DirectX计算,设计达到100~1000核并行线程,CUDA允许真正的海量计算环境
GPU和CPU完成FFT时间比较
测试环境
CPU:Inteli7
内存:4条8GB的DIMM,总存储容量32GB。
FFT处理库函数:IntelMathKernelLibrary(数学核心算法库)
测试结果
Spectrum公司提供完整的软件开发平台,具备二次开发API函数和丰富的例程。并提供集成应用程序SBench6-Pro,可以完成多块采集模块集成控制和生实时波形显示:
l同步软件打开Sbench6会出现如下所以连接的板卡32路通道数据
l系统支持多个板卡的streaming流盘模式,需要Sbench6Pro和Sbench6-Multi软件支持
Sbench6软件里设置streaming采集方式Continuous,存储数据的大小取决于磁盘阵列的大小
l系统软件支持MultiRecord采集,可以对外部触发信号敏感采样,可以设置MultiRecord的个数,采样长度可设置,采样率可设置,支持时间戳功能
l支持FFT功能,可以对采样信号进行频谱分析,可以加hanning窗,hamming窗,blackman窗,有效的防止了由于频率分辨率不足,导致的频谱泄漏问题。
l支持用户二次开发的C/C++程序设计,用户可以编程实现读写文件操作,保存采集的数据
l支持用户二次开发的matlab程序,使用户可以采集显示数据
l在连续模式下Spectrum公司提供多线程例程,支持变存储变实时计算和显示功能。实时计算由GPU负责,实时显示功能由多核CPU完成,以I78核心CPU的处理能力,实时显示2~4个通道的有用数据是可以胜任的。
脉冲采集原理
针对用户产生的窄脉冲信号特征,信号幅度0-2Vpp,可以选取采集卡的前置放大器范围2.5V,窄脉冲的重复频率是1kHz,这样脉冲信号都是burst模式出现的。采集卡可以选择通道触发,设置某一个阈值,当达到这个阈值,就开始采集,这样保证采集到的数据都是有效的脉冲数据。用户可以针对采集到的脉冲数据,去除大量无用型号和噪声信号。
系统外形尺寸和环境指标:
lDimension/Weight17.06”Hx13.67”Wx9.02”D/30Lbs。
lShockOperating:10g,11ms,Half-Sine。
lVibrationOperating:10-500Hz(0.4Grms)。
lNon-Op:10-500Hz(1.12Grms)。
l工作温度:-25℃~+50℃;
系统配置

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