高速數(shù)據(jù)采集存儲分類

1、基于PCIe總線計算機(jī)采集存儲系統(tǒng):

這種系統(tǒng)一般采用PCIe高速數(shù)據(jù)采集卡做為高速AD轉(zhuǎn)換的入口，高頻模擬電信號經(jīng)高速數(shù)據(jù)采集卡轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后經(jīng)PCIeX8總線，將數(shù)字信號傳送至計算機(jī)。有些用戶對分辨率則比較敏感，通?？蛇x有8bit，10bit，12bit，14bit，16bit等。它的系統(tǒng)的中心是一款仔細(xì)挑選的性能的基礎(chǔ)計算機(jī)，它可以配備有8或 16個驅(qū)動器托架和6個PCIe插槽的超微4U塔式機(jī)， 并擁有2.4 GHz四核處理器，板載圖形處理器，8 GBRAM，專門用于系統(tǒng)安裝的256 GB固態(tài)硬盤，Windows7操作系統(tǒng)等配置。機(jī)箱上自帶的865W電源采用風(fēng)扇靜音冷卻配置。

2，VPX架構(gòu)的SATA采集存儲系統(tǒng)：

對于惡劣環(huán)境及外場等應(yīng)用場合，桌面計算機(jī)形態(tài)的系統(tǒng)相對不太適合。高速數(shù)據(jù)采集卡總線接口形式一般有：PCIExpress、compactPCI、PXI、PXIExpress、VPX、USB等。而基于vpx的總線的高速采集存儲系統(tǒng)可以規(guī)避普通計算機(jī)的一些不足，特別是抗震性方面的局限。vpx先天的優(yōu)勢，如高密度接插件，歐卡規(guī)格，牢固安裝的高可靠導(dǎo)軌等，為在振動等場合（如機(jī)載，車載）提供了合適的選擇。

VPX采集存儲系統(tǒng)的主要架構(gòu)一般為：VPX高速采集板，VPX FPGA SATA控制板，VPX 磁盤板（一般選用SSD固態(tài)硬盤）及VPX機(jī)箱平臺等。

3,嵌入式采集存儲系統(tǒng)

某些應(yīng)用場合除了對于采集存儲系統(tǒng)要求堅固，可靠，小巧外，他對計算機(jī)的依賴比較低。許多采集卡都有自己的冷卻方式，有風(fēng)冷和水冷兩種，不管是那種，都需要確保足夠的冷卻，要不會導(dǎo)致采集卡的不能正常工作或者不可逆的損壞。那么一種嵌入式的采集記錄儀器也應(yīng)運而生。它采用自定義的總線結(jié)構(gòu)，F(xiàn)PGA SATA控制與存儲單元集成在一起，而外部信號接口采用fmc的方式做為靈活適配的部件，如用于雷達(dá)采集的AD轉(zhuǎn)換板，用于圖像采集的mameralink板，用于光纖采集的光纖采集板等。

數(shù)據(jù)采集技術(shù)及超高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,處理流程一般包括濾波、采樣、存儲和處理四個環(huán)節(jié)。一個模擬信號首先經(jīng)過預(yù)采樣濾波器,對信號進(jìn)行調(diào)理;然后,采樣器在每一個采樣時刻讀出一個數(shù)據(jù);再由模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC量化為二進(jìn)制數(shù)碼,數(shù)據(jù)之后保存到存儲器用于數(shù)字信號處理。它們提供了高帶寬，長采集內(nèi)存以及特殊的采集模式以較大程度地利用內(nèi)存，這些緊湊型儀器提供了高速測量和精度較高的分析。超高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)即采用超高采樣速率對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的系統(tǒng)。技術(shù)指標(biāo)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和數(shù)據(jù)采集技術(shù)的廣泛應(yīng)用,對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的許多技術(shù)指標(biāo),如采樣率、分辨率、存儲深度、數(shù)字信號處理速度、抗干擾能力等方面提出了越來越高的要求,其中前兩項為評價超高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的重要技術(shù)指標(biāo)。

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工業(yè)數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品類型

1. 設(shè)備接入

設(shè)備接入是建立物理世界和數(shù)字世界的聯(lián)接的起點，是數(shù)字化信息的源頭。根據(jù)接入物理設(shè)備的分類不同

2. 協(xié)議轉(zhuǎn)換

工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)接口種類多、協(xié)議繁雜、互不兼容，需要通過工業(yè)網(wǎng)關(guān)來進(jìn)行各種協(xié)議轉(zhuǎn)換，工業(yè)網(wǎng)關(guān)主要包括串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)設(shè)備、各種工業(yè)現(xiàn)場總線間的協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備和各種現(xiàn)場總線協(xié)議轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)（TCP/IP）協(xié)議的網(wǎng)關(guān)等。

3. 網(wǎng)絡(luò)傳輸

網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備用于工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備和智能產(chǎn)品/裝備的網(wǎng)絡(luò)連接和數(shù)據(jù)傳輸。針對工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備通常以有線網(wǎng)絡(luò)傳輸為主，無線網(wǎng)絡(luò)傳輸作為補(bǔ)充；針對工廠外智能產(chǎn)品/裝備通常采用無線網(wǎng)絡(luò)傳輸方式。

網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備從功能上可以分為工業(yè)交換機(jī)、工業(yè)路由器、工業(yè)中繼器、工業(yè)網(wǎng)橋、DTU 等。它們與商用網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備不同之處在于為了適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境要求，在可靠性、實時性等方面技術(shù)指標(biāo)要明顯高于商用設(shè)備。

4. 邊緣數(shù)據(jù)處理

基于高的性能計算、實時操作系統(tǒng)、邊緣分析算法等技術(shù)支撐，在靠近設(shè)備或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理、存儲以及智能分析應(yīng)用。邊緣數(shù)據(jù)處理主要產(chǎn)品包括邊緣計算軟件、配套數(shù)據(jù)庫及相關(guān)模塊等。

5. 工業(yè)數(shù)據(jù)采集安全

由于工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對實時性和穩(wěn)定性的高要求使得傳統(tǒng)安全產(chǎn)品往往無法應(yīng)用于工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中。目前在工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，主要通過工業(yè)防火墻和工業(yè)網(wǎng)閘等產(chǎn)品，實現(xiàn)數(shù)據(jù)加密傳輸，防止數(shù)據(jù)泄漏、被偵聽或篡改，保障數(shù)據(jù)采集和傳輸過程中的安全。