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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：
l 8通道同步采集。
l 16bit采集精度，大10Msps采样率。
l ±200mV到±10V软件可调增益设置。
l AC/DC输入可设置。
l PCIE x1 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：
RAID SSD存储模块：
l 大支持8块SATA 3.0接口存储介质。
l 采用4块 容量512GB的SSD 组成RAID 0 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：
l nVIDIA Tesla K10。
l Kepler GPU 架构
l 支持CUDA 并行处理。
l CUDA 处理核心 3072。
l 单精度浮点运算能力为1.58T FLOPS。
计算机平台：
l Intel Core i7 980X, 3.33GHz processor
l 24GB of DDR3 RAM & up to 16TB of disk space
l Four PCI-e (x16) expansion slots
l 16:10 ， 17" LCD with resolutions up to 1920x1200
l Window 7 操作系统
l 1250W，220VAC电源模块
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系统功能
采集板卡M2i-4912-exp系列工作模式：
l 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。
l 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。
l 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。
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。
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
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
l 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
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：
l Dimension / Weight17.06”H x 13.67”W x 9.02”D / 30 Lbs。
l ShockOperating: 10g, 11ms, Half-Sine。
l VibrationOperating: 10-500Hz (0.4Grms)。
l Non-Op: 10-500Hz (1.12Grms)。
l 工作温度：-25℃～+50℃；
系统配置
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