akb data el server wifi

Системы сбора данных для больших экспериментальных объектов

Системы сбора данных для больших экспериментальных объектов

Системы предназначены для использования на сложных физических экспериментальных объектах/установках, где количество точек контроля превышает 500 и разнесены территориально на значительные расстояния.

Такие системы выполняют задачи сбора и обработки экспериментальных данных, имеют кластерную архитектуру. Сбор данных происходит в параллельном распределенном режиме с большим количеством точек измерения. Возможна предварительная обработка собранной информации, ее архивирование, экспорт, отображение в различных формах и различных режимах доступа (локальном, удаленном). Система может состоять из одного или нескольких кластеров сбора данных, объединенных между собой локальной вычислительной сетью.

Кластер сбора данных

КСД  представляет собой 19” стойку с смонтированными в ней серверами сбора данных, многоканальными модулями сбора данных и источником бесперебойного питания, обеспечивающим автономную работу кластера в течении 30 мин. Установленные в стойке монитор и выдвижная клавиатура, снабженные переключателем, позволяют проводить загрузку, запуск и диагностирование каждого компьютера и модуля сбора данных  в кластере.

Серверы сбора данных, входящие в КСД, служат для хранения, упаковывания и предварительной математической обработки и собранных данных,

[Картинка Стойки]

МНОГОКАНАЛЬНЫЙ МОДУЛЬ СБОРА ДАННЫХ (ММСД)

Многоканальный модуль сбора данных представляет собой аппаратно-программный комплекс приема аналоговых высокочастотных сигналов. Конструктивно модуль выполнен в стандарте 19” промышленной аппаратуры на основе промышленных серийных шасси фирмы стандарта MicroTCA, предназначенных для построения измерительных комплексов и компьютерных систем, в стоечном исполнении (rack mount).

Рис. ММСД

Многоканальный модуль сбора данных предназначен для многоканальной синхронной регистрации формы импульсных сигналов за счет одновременного выполнения процедур измерения текущих значений их амплитуды по всем каналам с высокой частотой повторения, накопления получаемой в результате указанных действий последовательности отсчетов в буферном запоминающем устройстве большой емкости и последующей передачи накопленных информационных массивов вычислительной технике для сохранения в архиве, математической обработки и отображения в удобном для анализа виде.

Рис. Состав ММСД

В состав Многоканального модуля сбора данных входят:

  • До 4-х 16-и канальных Типовых элементов сбора данных (ТЭСД16), построенных на базе 16-ти разрядных АЦП с изменяемоц частотой дискретизации 1 - 40МГц,

  • Модуль синхронизации,

  • Системная магистраль,

  • Системный контроллер,

  • Источник питания,

  • Блок управления вентиляторами каркаса.

Типовые элементы сбора данных, включающие в свой состав тракты аналого-цифрового преобразования и буферное запоминающее устройство (ЗУ), выполняют в системе функции подчиненных устройств, работающих под контролем управляющего модуля – системного контроллера. С помощью последнего, на этапе подготовки типовых элементов сбора данных к рабочему циклу, определяются коэффициенты передачи по амплитуде, полоса пропускания, частота квантования и значения напряжения сдвига уровня нуля входного сигнала для каждого канала регистрации, режим работы и объемы буферного ЗУ. Системный контроллер устанавливает и режим работы модуля синхронизации - выбираются внутренний или внешний источники опорных синхроимпульсов и импульсов запуска, устанавливается единая частота дискретизации для всех каналов АЦП.

Системный контроллер обеспечивает:

- обмен данными по системной шине;

- обмен данными по ЛВС с серверами сбора данных со скоростями 100/1000/10000 Б/сек;

- контроль и управление источниками питания;

- контроль и диагностика всех элементов МСД;

Программное обеспечение

Программное обеспечение для Кластерной системы сбора и обработки данных

включает в себя:

- БД диагностической и описательной информации различных экспериментальных установок (унифицированный формат данных, сжатие данных в 3-6 раз, SQL-сервер и механизм локальных архивов для автономной работы с данными).

- Набор утилит и декодеров для развертывания и администрирования БД, обмена данными в виде текстовых и бинарных файлов между БД и пользовательскими приложениями.

- Сетевые сервисы для удаленного доступа к БД.

- Библиотека для интеграции БД и пользовательских приложений, работающих в среде Windows и Linux , обеспечивает работу через Интернет.

- Набор mex-функций для чтения данных из БД в Matlab.

- Многофункциональная графическая оболочка с пакетом специализированной математической обработки данных, визуального представления информации в различных ракурсах и формах; реализован удаленный доступ к БД по сети Интернет.

- Шаблон для реализации пользовательских алгоритмов обработки данных из СУБД (в том числе в режиме удаленного доступа) в клиентских приложениях на основе пакета Matlab.