一. 高速数据采集系统中的瓶颈
对于大多数基于PC运行的数字化仪和数据采集系统来说,最常见的问题是由于AD转换器技术领先于PC总线技术而引起的。当高速,高分辨率的数字化仪产品将大量模拟信号转为数字信号时,PC却无法对这些数据进行完整存储,读取和处理,这时就产生了瓶颈效应。例如,目前高速数据采集卡采样率500MSps, 数据精度8bits, 则需要至少500MB/s的速率来存储采集到的数据,才能保证采集到的信号不会丢失。传统机械硬盘实际传输速率一般在100MB/s左右, 这样极易造成采集到的数据无法及时保存,造成丢失数据,而且在使用后期,由于机械硬盘本身的架构,传输速率会严重下降。
总线类型 | 标准传输速度 |
USB2.0 | <35MB/s |
USB3.0 | <450MB/s |
SATA2.0 | <250MB/s |
SATA3.0 | <560MB/s |
PCIe 3.0 x8 | <3.4GB/s |
PCIe 3.0 x8 | <4GB/s |
二. 高速数据采集系统的主要参数
1.采样率:A/D转换器的采样速率是选择ADC的另一个重要的因素。为了降低频率混叠成分,提高能正确分析的谐波次数,需尽可能提高采样率。
2.采样精度:有的客户对分辨要求不高,比如卫星通信等;有的对分辨要求比较敏感,比如光脉冲捕捉等;ADC的采样精度是电能质量在线监测精度的保证,没有高精度的A/D转换,装置测量的精度无从谈起。
3. 通道数:对于有些阵列应用场合,通道数是非常关键的一个要素。比如超声阵列,相控阵雷达,分布式高能物理探测等。当然,此种场合的对同步性要求也非常高。
4. 总线:用户根据系统规模,经费预算,也需选择合适的总线。比如经费实验室环境可选择PCIe,USB总线等,如果是工业现场,试验现场,可选择cPCI,VPX等。
三.固态存储SSD在32路数据同步采集系统中的应用案例
1. 系统功能:
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。根据不同的采集模式,最后将数据存储在固态存储系统。
2. 系统要求:
可靠性参数 | 采集系统要求 | Leadway2.5”固态硬盘 |
防冲击 | 10g, 11ms, Half-Sine | 1,500G, 0.5msec half sine |
抗震 | 10-500Hz(0.4Grms) | 5gRMS, 10-2000 Hz |
工作温度 | -20 ℃~50 ℃ | 支持-40℃~85℃ |
3.系统模块:
整个系统包括采集模块,存储模块,GPU实时处理模块,工业计算机平台。
采集模块:
>8通道同步采集;
>16bits采集精度,最大10MSps采样率;
存储模块:
RAID 固态存储模块SSD:
>最大支持8块SATA3.0接口固态存储硬盘;
>Leadway可提供2.5”固态硬盘10TB, 连续存储速度500MB/s; 最大存储容量可到80TB, 最大存储速度4GB/s;
>极大地提高系统存储性能,为客户节省系统物理空间。
参数 | 采集系统标配 2TB | Leadway2.5”固态硬盘 80TB |
容量 | 512GBx4 | 10TBx8 |
速度 | 800MB/s | 4GB/s |
四.Leadway工业级固态硬盘SSD (PN: S25F01M01W-XXX, 1TB~10TB)
Leadway提供大容量工业级固态硬盘,具有大容量,高速度,防冲击,抗震,耐宽温等特点,非常适用于高速数据采集存储系统。Leadway 拥有针对高速数据采集系统所需固态存储产品定向供货与设计经验。
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