01
24 位 · 250 kHz 连续采集
精密数字化AD7768 提供最高 250 kHz 的连续 24 位转换，支持 AC/DC 耦合。无混叠带宽 DC–111 kHz，串扰指标 ≥80 dB（DC–2 kHz），典型值 −94 dB。
24-bit ADC≤250 kHz±10 V交流/直流耦合
DAQ-32-250-24
OSPREY-250k · 开源 EPICS DAQ · 24 位 · 250 kHz · 最多 1,024 通道
Osprey Quartz DAQ (OSPREY-250k) 通过 GPS 与光纤时钟同步分布式机箱，实现精密模拟信号采集。COTLAB 作为韩国合作伙伴，提供部署、EPICS 集成和现场工程支持。
EPICS 数据采集 · 开源每机箱 32 通道 · 24 位≤250 kHz · 2 ns~4 µsEPICS · HDF5
Osprey DCS 韩国合作伙伴 — COTLAB
“利用开源技术，提供从设计到实施的完整工程方案。”
概览
面向设施同步采样的分布式 DAQ
每个 2U 机箱提供 32 通道、24 位 ADC 转换，采用四个 AD7768，支持 AC/DC 耦合。GPS 和光纤时钟同步各节点，可扩展至 1,024 通道、250 kHz 采样。
面向大田 KSTAR、RAON，梧仓与浦项的束线，以及 KRISS、KAERI 等科研与测量设施。COTLAB 作为 OspreyDCS 韩国合作伙伴，支持现场工程、EPICS IOC 集成与机架配置。
系统采用 LBL Marble FPGA 与 Quartz ADC FMC。支持连续采集、事件触发窗口和按需窗口采集，并可实时监视最多 64 路选定信号。
- 大田 · 儒城
- KFE KSTAR · RAON 重离子加速器
- 梧仓 · 浦项
- IBS 束线 · PAL 加速器
- 大德 · 核能科研设施
- KRISS · KAERI 精密测量
应用需求
分布式采集需要同时解决同步、通道密度和系统集成
同步
分布式节点难以保持相位同步
缺少共用时钟时，多机架采集可能产生时序漂移，影响跨设备信号的关联分析。
规模扩展
通道密度与机架成本
通道数量增加时，需要模块化机箱设计以控制布线复杂度与机柜成本。
系统集成
EPICS 与开放工具链集成困难
封闭式采集系统可能增加 EPICS IOC 集成、HDF5 导出和长期维护的难度。
实现方式
从信号数字化到 EPICS 管理与导出
Quartz ADC 采集 ±10 V 输入，Marble FPGA 封装事件。GPS 与光纤时钟统一采样时序，机箱间同步精度为 2 ns；通过 EPICS 配置和监测，并进行 FFT 分析与 HDF5 导出。
01
数字化
每个 2U 机箱 32 路 24 位通道，AD7768 ×4，AC/DC 耦合，±10 V，双 DB-37。
02
同步
GPS 与光纤时钟同步最多 32 个机箱，机箱间同步精度 2 ns。
03
流式传输
支持连续采集、事件触发窗口和按需窗口数据传输。
04
集成
原生 EPICS 集成，最多 64 通道实时监测、20 Hz FFT 与 HDF5 导出。
功能
精密采集与原生 EPICS 集成
02
最多 1,024 通道 · 2 ns 同步
设施级扩展星形时钟网络同步 32 个机箱、1,024 通道，机箱间同步精度为 2 ns。可实时监视最多 64 路选定信号。
1,024 通道2 ns 同步精度GPS · 光纤64 通道监测
03
约 4 µs 越限信号响应
设备保护越限信号延迟约 4 µs，用于设备保护；支持 Sentry 事件模式、Monitor 按需模式和 250 kHz 级检测。
4 µs 延迟Sentry · Monitor250 kHz 保护限值输入/输出
04
EPICS 控制与开源硬件
EPICS · 开放架构通过 EPICS 配置、控制和监测。Marble FPGA 与 Quartz ADC 的开放设计和公开代码便于设施长期维护。
EPICS IOCHDF5 导出开源硬件NASA Glenn
系统架构
GPS 时钟同步与 Marble/Quartz 开源硬件
传感器 → ADC → FPGA → 服务器。通过统一时钟采集、封装和传输信号，使用 EPICS 配置与监测，并通过应用完成 FFT 分析和 HDF5 导出。
大规模同步采集
在统一采样时钟下记录数百至数千路应变、温度和加速度信号。
开源代码库
github.com/osprey-dcs/quartz-daq-250-24 · github.com/BerkeleyLab/Marble
实时分析
最多 64 通道实时监测、20 Hz 趋势与 FFT，并查看各通道和节点的运行状态。
产品图库
Osprey 官方产品与开源硬件资料图片
图片来自 OspreyDCS 产品页与 github.com/osprey-dcs/quartz-daq-250-24 公开资料。
技术规格
机箱与信号通道规格
模拟输入
每机箱 32 通道 · 24 位 (AD7768 ×4)
采样
1–250 kSPS
输入范围
±10 V · ≥100 kΩ
同步精度
机箱间同步精度 2 ns
保护延迟
超限响应约 4 µs
带宽
无混叠带宽 DC–111 kHz
串扰
≥80 dB（DC–2 kHz）· 典型值 −94 dB
有效分辨率
250 kSPS 时为 19 位
吞吐量
每秒 1,500 万次采样 · 以太网采集
尺寸形式 · 电源
19″ 2U · 12 V @ 4.5 A
连接器
双 DB-37 · RJ45 · LC 光纤
数字 I/O
4 路数字输入 · 4 路数字输出 + 限值信号
应用领域
Quartz DAQ 应用场景
根据设施类型、区域和安装位置配置分布式采集方案，COTLAB 提供韩国现场工程支持。
大田 · 韩国聚变能源研究院（KFE）
大科学设施 · 核聚变
KSTAR 托卡马克诊断机架 · RMPC 与磁场测量
以 GPS 与光纤时钟同步数百路等离子体诊断和联锁信号，最高 250 kHz 采样，保留时间戳以支持跨系统分析。
大田 · IBS RAON 重离子加速器
加速器 · 束线
束线前端 · 实验大厅 · 诊断机架
分布式机箱采集 RAON 和 PAL/KoBRA 束线的多通道模拟信号，通过 EPICS 管理实验触发与记录。
韩国测试设施 · NASA Glenn 研究中心
航空航天 · 结构测试
结构与热测试台 · 同步应变测量
面向 NASA Glenn 研究中心的严格测试要求，在统一采样时钟下记录数百至数千路应变、温度和加速度信号。
加速器与聚变设施保护回路
设备保护
约 4 µs 越限响应 · Sentry 与 Monitor 模式
越限信号延迟约 4 µs，支持 250 kHz 级快速检测和事件触发，在控制室与保护回路中监测同步信号。
大德 · 梧仓 · 浦项科研园区
科研园区 · 测试设施
大科学实验设施 · 计量基础设施
跨科研建筑与计量设施部署分布式 DAQ，构建便于长期维护和扩展的数据采集系统。
常见问题
常见问题
什么是 Osprey Quartz DAQ？
OSPREY-250k 是面向分布式科研数据采集的开源 EPICS DAQ，支持 24 位、250 kHz 级采样、可扩展机箱和约 2 ns 同步。
COTLAB 与 OspreyDCS 如何合作？
COTLAB 是 OspreyDCS 韩国合作伙伴，提供现场工程、EPICS IOC 集成、机架配置和本地交付支持。
它通常部署在哪里?
适用于聚变与加速器设施、束线、设备保护回路，以及需要多通道同步采集的科研园区。
能否与 LiveTwinAX 集成？
可以。将 Quartz 通道映射到 EPICS PV，供 LiveTwinAX 订阅，用于数字孪生监测、数据记录和 AI 辅助分析。