一、項(xiàng)目背景

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? ??在大型機(jī)械穩(wěn)定性檢測(cè)、爆炸產(chǎn)品測(cè)試、橋梁震動(dòng)檢測(cè)、超聲波測(cè)試等應(yīng)用中都需要試驗(yàn)數(shù)據(jù)有很高的準(zhǔn)確性和全面性。如爆炸產(chǎn)品的研究和發(fā)展,自始至終都必須與積累和分析各種數(shù)據(jù)密切結(jié)合,而精確的數(shù)據(jù)獲取又離不開測(cè)試技術(shù)的提高,測(cè)試技術(shù)已成為專業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)重要手段,是不可缺少的組成部分。

爆炸過程中震動(dòng)、聲音、壓力、光強(qiáng)、陣列信號(hào)狀態(tài)，這些物理參數(shù)在瞬間完成變化，傳統(tǒng)靜態(tài)測(cè)試很難獲得準(zhǔn)確全面的過程數(shù)據(jù)，并描繪出過程圖。而且出于安全性考慮，試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)與測(cè)試控制中心必須有足夠的安全距離，微弱信號(hào)傳輸能力也使精確測(cè)試面臨更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

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二、客戶需求

某研究所核聚變的監(jiān)測(cè)需求：系統(tǒng)測(cè)試爆炸測(cè)試場(chǎng)地周邊的震動(dòng)、聲音壓力、光強(qiáng)、陣列信號(hào)狀態(tài)等參數(shù)，通過檢測(cè)的參數(shù)來計(jì)算出該次靶場(chǎng)實(shí)際爆炸能力等重要數(shù)據(jù)。

爆炸點(diǎn)監(jiān)控由8個(gè)數(shù)據(jù)采集中點(diǎn)構(gòu)成，每個(gè)采集中心信號(hào)排布如下；

震動(dòng)傳感器信號(hào)：4路；（電壓量程0-10V，要求采樣率1000K）?聲音傳感器信號(hào)：4路；（電壓量程0-10V，要求采樣率1000K）壓力傳感器信號(hào)：4路；（電壓量程0-10V，要求采樣率1000K）光強(qiáng)傳感器信號(hào)：4路；（電壓量程0-10V，要求采樣率800K）其他陣列信號(hào)狀態(tài)：12路（TTL兼容電平）?三、需求分析：?? ??由于實(shí)驗(yàn)場(chǎng)的測(cè)試面比較大，如果將所有信號(hào)線全部連接到一起，進(jìn)行集中采樣的方法，存在著信號(hào)線多且長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致信號(hào)衰減厲害、信號(hào)干擾較大等隱患。基于以上因素，再考慮到測(cè)試點(diǎn)數(shù)是成堆分布的，阿爾泰與客戶方工程師進(jìn)行深入探討研究后，最終決定采用分布式采集的方案：設(shè)計(jì)一款數(shù)據(jù)采集器，每個(gè)采集器采集一個(gè)爆炸點(diǎn)的不同信號(hào)，采集器通過交換機(jī)最終將數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)服務(wù)器。

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四、具體實(shí)現(xiàn)方法：

4.1?系統(tǒng)

? ? NET2991數(shù)據(jù)采集器為多通道高速同步數(shù)據(jù)采集方案，能實(shí)現(xiàn)模擬（16路）和數(shù)字信號(hào)（16路）的同步采集，連續(xù)采集和有限采集的模式，數(shù)字和軟件觸發(fā)雙重模式，可實(shí)現(xiàn)多器級(jí)聯(lián)工作，數(shù)據(jù)遠(yuǎn)端集中控制?？蛻艄彩褂檬膫€(gè)NET2991數(shù)據(jù)采集器，實(shí)現(xiàn)224路信號(hào)同步采集，根據(jù)數(shù)據(jù)交換機(jī)、服務(wù)器等級(jí)不同，理論上可實(shí)現(xiàn)上千路信號(hào)的高速同步采集，滿足高密度、多地點(diǎn)、高采樣、全同步的采集需求。

4.2?硬件? ??

采集器系統(tǒng)框圖：

?

采集器重要指標(biāo)：

?

模擬量輸入

ADC分辨率

16位(Bit)

輸入通道

16路單端

采樣率

每路1MS/s，共16MS/s

采樣方式

同步采樣

采樣模式

連續(xù)采樣、有限采樣

觸發(fā)源

軟件觸發(fā)、模擬量觸發(fā)、數(shù)字量觸發(fā)、同步觸發(fā)

數(shù)據(jù)讀取與存儲(chǔ)

網(wǎng)絡(luò)類型

1000M以太網(wǎng)

每通道存儲(chǔ)深度

12M點(diǎn)

數(shù)字量輸入?

通道數(shù)

16路，TTL兼容

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4.3 軟件

軟件主要由兩個(gè)部分構(gòu)成：采集管理機(jī)和數(shù)據(jù)服務(wù)器

A、采集管理機(jī)

????主要是對(duì)各個(gè)采集器進(jìn)行參數(shù)的配置和相關(guān)的設(shè)置。當(dāng)觸發(fā)以后采集的數(shù)據(jù)可以在本地管理機(jī)中將數(shù)據(jù)暫時(shí)的保存起來，當(dāng)采集結(jié)束以后通過網(wǎng)絡(luò)的方式打包傳輸給數(shù)據(jù)服務(wù)器，滿足了測(cè)試過程中數(shù)據(jù)不斷點(diǎn)的需求，即使斷網(wǎng)情況下也能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正常的保存，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)以后可以成功續(xù)傳！

?

B、數(shù)據(jù)服務(wù)器：

????數(shù)據(jù)服務(wù)器主要是協(xié)調(diào)了各個(gè)管理機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，當(dāng)數(shù)據(jù)采集完成以后將管理機(jī)數(shù)據(jù)讀取過來并且進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總且完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析和處理功能！

? ??

? ?該項(xiàng)目使用的理念和技術(shù)非常先進(jìn)，不僅在國(guó)內(nèi)鮮有先例，在國(guó)際范圍內(nèi)，也居于領(lǐng)先水平?？蛻魧?duì)NET2991并行數(shù)據(jù)采集器在項(xiàng)目中所采集的數(shù)據(jù)非常滿意，數(shù)據(jù)全部及時(shí)地上傳到服務(wù)器，是項(xiàng)目順利實(shí)施的重要環(huán)節(jié)和保障。