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     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:
    8通道同步采集。
    16bit采集精度,最大10Msps采样率。
    ±200mV到±10V软件可调增益设置。
    AC/DC输入可设置。
    PCIE x1 总线,连续数据传输率>160MB/s。
    支持多板同步采集级联。
     
     
    存储模块:
    RAID SSD存储模块:
    最大支持8块SATA 3.0接口存储介质
    采用4块 容量512GB的SSD 组成RAID 0 存储阵列。
    标配容量2TB,可以扩展到4TB,或8TB。
    连续存储速度>800MB/s
     
    GPU实时处理模块:
    nVIDIA Tesla K10。
    Kepler GPU 架构
    支持CUDA 并行处理。
    CUDA 处理核心 3072
    单精度浮点运算能力为1.58T FLOPS。
     
    计算机平台:
    Intel Core i7 980X, 3.33GHz processor
    24GB of DDR3 RAM & up to 16TB of disk space
    Four PCI-e (x16) expansion slots
    16:10 , 17" LCD with resolutions up to 1920x1200
    Window 7 操作系统
    1250W220VAC电源模块
    ·
    系统功能
    采集板卡M2i-4912-exp系列工作模式:
    Single Record
    当板卡工作在Single Record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。
          
    Multi Record
    当板卡工作在Multi Record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。
           
    ABA 
    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。
           
    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,并保证各个通道间最小的误差。
    Stream 32 Channels 10 MS/s:
     1 x SPcB8-E6 including SBench6-Pro(SBench6-Pro已经包括多板同步功能)
     Streaming Speed 640 MByte/s
     Continuous streaming for nearly 7 hours
     
    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:Intel i7
    内存:4条8GB的DIMM,总存储容量32GB。
    FFT处理库函数:Intel  Math Kernel Library(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Sbench6 Pro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
     
           
     
    系统软件支持Multi Record采集,可以对外部触发信号敏感采样,可以设置Multi Record的个数,采样长度可设置,采样率可设置,支持时间戳功能
     
       
      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
         
     
    支持用户二次开发的matlab程序,使用户可以采集显示数据
     
         
    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I7 8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:
    Dimension / Weight17.06”H x 13.67”W x 9.02”D / 30 Lbs。
    ShockOperating: 10g, 11ms, Half-Sine。
    VibrationOperating: 10-500Hz (0.4Grms)。
    Non-Op: 10-500Hz (1.12Grms)。
    工作温度:-25℃~+50℃;
     
    系统配置
         
     
     
     
     

     

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