Chuyển đến nội dung

DAQ-32-250-24

OSPREY-250k · EPICS DAQ mã nguồn mở · 24 bit · 250 kHz · Tối đa 1.024 kênh

Osprey Quartz DAQ (OSPREY-250k) đồng bộ các khung máy phân tán bằng GPS và đường quang để thu thập tín hiệu tương tự chính xác. COTLAB, đối tác tại Hàn Quốc, hỗ trợ triển khai, tích hợp EPICS và kỹ thuật hiện trường.

Thu thập dữ liệu EPICS · Mã nguồn mở32 kênh/khung máy · 24 bit≤250 kHz · 2 ns~4 µsEPICS · HDF5
Logo Osprey DCS

Đối tác Osprey DCS tại Hàn Quốc — COTLAB

“Cung cấp giải pháp kỹ thuật toàn diện từ thiết kế đến triển khai bằng công nghệ mã nguồn mở.”

TỔNG QUAN

DAQ phân tán cho lấy mẫu đồng bộ toàn cơ sở

Mỗi khung 2U cung cấp 32 kênh ADC 24 bit với bốn AD7768, hỗ trợ ghép AC/DC. Đồng bộ GPS và đường quang giữa các nút, mở rộng đến 1.024 kênh với tần số lấy mẫu 250 kHz.

Phục vụ các cơ sở như KSTAR, RAON tại Daejeon, tuyến chùm tia tại Ochang, Pohang và cơ sở đo lường, nghiên cứu KRISS, KAERI. COTLAB là đối tác OspreyDCS tại Hàn Quốc, hỗ trợ kỹ thuật hiện trường, tích hợp EPICS IOC và cấu hình rack.

Mặt trước Quartz DAQ
Mặt trước Quartz DAQ
Khung máy Quartz DAQ lắp rack
Khung máy Quartz DAQ lắp rack

Hệ thống sử dụng LBL Marble FPGA và Quartz ADC FMC. Hỗ trợ thu liên tục, cửa sổ theo sự kiện hoặc theo yêu cầu, đồng thời giám sát trực tiếp tối đa 64 tín hiệu được chọn.

Daejeon · Yuseong
KFE KSTAR · Máy gia tốc ion nặng RAON
Ochang · Pohang
Tuyến chùm tia IBS · Máy gia tốc PAL
Daedeok · Cơ sở nghiên cứu hạt nhân
Đo lường chính xác tại KRISS · KAERI
NHU CẦU ỨNG DỤNG

Thu thập phân tán cần đồng bộ, mật độ kênh và tích hợp hệ thống

Đồng bộ

Khó giữ đồng pha giữa các nút phân tán

Thiếu đồng hồ chung có thể gây trôi thời gian giữa các rack, ảnh hưởng phân tích tương quan tín hiệu giữa thiết bị.

Khả năng mở rộng

Mật độ kênh và chi phí rack

Khi số kênh tăng, thiết kế khung máy mô-đun giúp kiểm soát độ phức tạp của dây dẫn và chi phí tủ thiết bị.

Tích hợp

Khó tích hợp EPICS và chuỗi công cụ mở

Hệ thống thu thập khép kín có thể làm phức tạp việc tích hợp EPICS IOC, xuất HDF5 và bảo trì lâu dài.

CÁCH TRIỂN KHAI

Từ số hóa tín hiệu đến quản lý và xuất dữ liệu qua EPICS

Quartz ADC thu đầu vào ±10 V, Marble FPGA đóng gói sự kiện. GPS và đường quang thống nhất đồng hồ lấy mẫu, đồng bộ giữa khung máy ở mức 2 ns; EPICS cấu hình, giám sát, phân tích FFT và xuất HDF5.

01

Số hóa

32 kênh 24 bit mỗi khung 2U, AD7768 ×4, ghép AC/DC, ±10 V, hai DB-37.

02

Đồng bộ

Đồng bộ GPS và đường quang cho tối đa 32 khung máy, độ chính xác giữa các khung 2 ns.

03

Truyền dữ liệu liên tục

Hỗ trợ thu liên tục, cửa sổ theo sự kiện và cửa sổ theo yêu cầu.

04

Tích hợp

Tích hợp EPICS nguyên bản, giám sát trực tiếp tối đa 64 kênh, FFT 20 Hz và xuất HDF5.

CHỨC NĂNG

Thu thập chính xác và tích hợp EPICS nguyên bản

01

Thu liên tục 24 bit · 250 kHz

Số hóa chính xác

AD7768 chuyển đổi liên tục 24 bit đến 250 kHz, hỗ trợ ghép AC/DC. Băng thông không alias DC–111 kHz; chỉ tiêu xuyên âm ≥80 dB (DC–2 kHz), giá trị điển hình −94 dB.

24-bit ADC≤250 kHz±10 VGhép nối AC/DC
Đo phổ 24 bit · 250 kHz (kiểm thử chức năng Quartz)
Đo phổ 24 bit · 250 kHz (kiểm thử chức năng Quartz)
02

Tối đa 1.024 kênh · Đồng bộ 2 ns

Mở rộng quy mô cơ sở

Mạng đồng bộ hình sao kết nối 32 khung máy, 1.024 kênh với độ chính xác 2 ns giữa các khung. Giám sát trực tiếp tối đa 64 tín hiệu được chọn.

1.024 kênhĐồng bộ 2 nsGPS · Cáp quangGiám sát 64 kênh
Mạng hình sao tối đa 32 khung máy, 1.024 kênh
Mạng hình sao tối đa 32 khung máy, 1.024 kênh
03

Phản hồi tín hiệu vượt ngưỡng khoảng 4 µs

Bảo vệ thiết bị

Độ trễ tín hiệu vượt ngưỡng khoảng 4 µs phục vụ bảo vệ thiết bị; hỗ trợ chế độ sự kiện Sentry, chế độ theo yêu cầu Monitor và phát hiện ở mức 250 kHz.

Độ trễ 4 µsSentry · MonitorBảo vệ ở 250 kHzI/O giới hạn
Bo I/O bảo vệ thiết bị Osprey MPS-IO
Bo I/O bảo vệ thiết bị Osprey MPS-IO
04

Điều khiển EPICS và phần cứng mở

EPICS · Kiến trúc mở

Cấu hình, điều khiển và giám sát qua EPICS. Thiết kế mở của Marble FPGA, Quartz ADC cùng mã nguồn công khai hỗ trợ bảo trì lâu dài.

EPICS IOCXuất dữ liệu HDF5Phần cứng mã nguồn mởNASA Glenn
Giám sát EPICS · Chuỗi thời gian 32 kênh
Giám sát EPICS · Chuỗi thời gian 32 kênh
Kiến trúc hệ thống

Đồng bộ GPS và phần cứng mở Marble/Quartz

Cảm biến → ADC → FPGA → Máy chủ. Thu thập, đóng gói và truyền tín hiệu theo đồng hồ chung; cấu hình, giám sát bằng EPICS, phân tích FFT và xuất HDF5 qua ứng dụng.

Thu thập đồng bộ quy mô lớn

Ghi hàng trăm đến hàng nghìn kênh biến dạng, nhiệt độ và gia tốc trên cùng đồng hồ lấy mẫu.

Kho mã nguồn mở

github.com/osprey-dcs/quartz-daq-250-24 · github.com/BerkeleyLab/Marble

Phân tích thời gian thực

Giám sát trực tiếp tối đa 64 kênh, xu hướng và FFT 20 Hz, theo dõi trạng thái từng kênh, nút.

HÌNH ẢNH SẢN PHẨM

Hình ảnh sản phẩm chính thức và tài liệu phần cứng mở Osprey

Ảnh từ trang sản phẩm OspreyDCS và tài liệu công khai github.com/osprey-dcs/quartz-daq-250-24.

Mặt trước Quartz DAQ
Mặt trước Quartz DAQ
Khung máy Quartz DAQ lắp rack
Khung máy Quartz DAQ lắp rack
Bo I/O bảo vệ thiết bị Osprey MPS-IO
Bo I/O bảo vệ thiết bị Osprey MPS-IO
THÔNG SỐ KỸ THUẬT

Thông số khung máy và đường tín hiệu

Đầu vào tương tự
32 kênh/khung máy · 24 bit (AD7768 ×4)
Lấy mẫu
1–250 kSPS
Dải đầu vào
±10 V · ≥100 kΩ
Độ chính xác đồng bộ
Đồng bộ giữa các khung máy: 2 ns
Độ trễ bảo vệ
Phản hồi khi vượt giới hạn: khoảng 4 µs
Băng thông
Băng thông không chồng phổ: DC–111 kHz
Xuyên âm
≥80 dB (DC–2 kHz) · Điển hình −94 dB
Độ phân giải hiệu dụng
19 bit ở 250 kSPS
Thông lượng
15 triệu mẫu/giây · Thu thập qua Ethernet
Kiểu dáng · Nguồn điện
19″ 2U · 12 V @ 4.5 A
Đầu nối
Hai DB-37 · RJ45 · Cáp quang LC
I/O số
4 đầu vào số · 4 đầu ra số + tín hiệu giới hạn
LĨNH VỰC ỨNG DỤNG

Các ứng dụng của Quartz DAQ

Cấu hình thu thập phân tán theo loại cơ sở, khu vực và vị trí lắp đặt. COTLAB hỗ trợ kỹ thuật hiện trường tại Hàn Quốc.

Cơ sở khoa học lớn · Nhiệt hạch
Daejeon · Viện Năng lượng Nhiệt hạch Hàn Quốc (KFE)

Cơ sở khoa học lớn · Nhiệt hạch

Rack chẩn đoán tokamak KSTAR · RMPC và đo từ trường

Đồng bộ hàng trăm kênh chẩn đoán plasma và liên động bằng GPS, đường quang; lấy mẫu đến 250 kHz, giữ dấu thời gian để phân tích giữa các hệ thống.

Máy gia tốc · Tuyến chùm tia
Daejeon · Máy gia tốc ion nặng IBS RAON

Máy gia tốc · Tuyến chùm tia

Đầu tuyến chùm tia · Sảnh thí nghiệm · Rack chẩn đoán

Khung máy phân tán thu tín hiệu tương tự đa kênh tại RAON và các tuyến PAL/KoBRA, quản lý kích hoạt và ghi dữ liệu thí nghiệm qua EPICS.

Hàng không vũ trụ · Thử nghiệm kết cấu
Cơ sở thử nghiệm Hàn Quốc · Trung tâm Nghiên cứu NASA Glenn

Hàng không vũ trụ · Thử nghiệm kết cấu

Bệ thử kết cấu, nhiệt · Đo biến dạng đồng bộ

Đáp ứng yêu cầu thử nghiệm nghiêm ngặt của NASA Glenn, ghi hàng trăm đến hàng nghìn kênh biến dạng, nhiệt độ và gia tốc trên đồng hồ lấy mẫu chung.

Bảo vệ thiết bị
Vòng bảo vệ máy gia tốc và cơ sở nhiệt hạch

Bảo vệ thiết bị

Phản hồi vượt ngưỡng khoảng 4 µs · Chế độ Sentry và Monitor

Độ trễ tín hiệu vượt ngưỡng khoảng 4 µs, hỗ trợ phát hiện nhanh mức 250 kHz và kích hoạt sự kiện; giám sát tín hiệu đồng bộ tại phòng điều khiển và vòng bảo vệ.

Khu nghiên cứu · Cơ sở thử nghiệm
Các khu nghiên cứu Daedeok · Ochang · Pohang

Khu nghiên cứu · Cơ sở thử nghiệm

Cơ sở thí nghiệm khoa học lớn · Hạ tầng đo lường

Triển khai DAQ phân tán giữa các tòa nhà nghiên cứu và cơ sở đo lường để xây dựng hệ thống thu thập dễ bảo trì, mở rộng lâu dài.

CÂU HỎI THƯỜNG GẶP

Câu hỏi thường gặp

Osprey Quartz DAQ là gì?

OSPREY-250k là EPICS DAQ mã nguồn mở cho thu thập dữ liệu nghiên cứu phân tán, hỗ trợ 24 bit, lấy mẫu mức 250 kHz, mở rộng khung máy và đồng bộ khoảng 2 ns.

COTLAB hợp tác với OspreyDCS như thế nào?

COTLAB là đối tác OspreyDCS tại Hàn Quốc, hỗ trợ kỹ thuật hiện trường, tích hợp EPICS IOC, cấu hình rack và bàn giao tại chỗ.

Nó được triển khai ở đâu?

Phù hợp cơ sở nhiệt hạch, máy gia tốc, tuyến chùm tia, vòng bảo vệ thiết bị và khu nghiên cứu cần thu thập đa kênh đồng bộ.

Có thể tích hợp với LiveTwinAX không?

Có. Ánh xạ kênh Quartz thành EPICS PV để LiveTwinAX đăng ký, phục vụ giám sát bản sao số, ghi dữ liệu và phân tích hỗ trợ AI.