Регистрация в MyAdvantech

MyAdvantech является индивидуальным порталом для клиентов Advantech. Став членом Advantech, вы можете получать последние новости о продукции, приглашения на вебинар и специальные предложения интернет-магазина.

Зарегистрируйтесь прямо сейчас, чтобы получить быстрый доступ 24/7 к вашей учетной записи.

Решение для сбора данных для распределенных систем датчиков температуры

17.01.2021


Введение 

Компания, производитель систем мониторинга с распределенными датчиками температуры (DTS), вместо датчиков для контроля температуры использует оптические волокна в качестве устройств для измерения температуры. С помощью волоконно-оптических кабелей для измерения температуры, установленных в контролируемой зоне и подключенных к главному компьютеру, программное обеспечение для измерения может использоваться для отображения изменений температуры в режиме реального времени.

Благодаря преимуществам оптических волокон, в том числе невосприимчивости к электромагнитным помехам, свободному изгибу, малому размеру и простоте установки, а также способности поддерживать обнаружение на больших площадях без слепых зон, системы DTS особенно подходят для приложений с высоким уровнем риска, таких как силовые кабели, нефте/газопроводы и резервуары для хранения, а также автомобильные/железнодорожные туннели. 

Качество систем DTS определяется способностью системы быстро, точно и непрерывно контролировать температуру на всех участках вдоль кабеля. Для системных интеграторов во время разработки необходимо выбрать оптимальный продукт для сбора данных (DAQ), чтобы гарантировать, что производительность системы соответствует требованиям рынка и превосходит своих конкурентов.

Системные требования

Система мониторинга с распределенными датчиками температуры клиента включала в себя хост-машину, температурные кабели из оптического волокна, программное обеспечение для измерения и сопутствующие продукты. Информация о распределении температуры получалась с использованием комбинационного эффекта света, передаваемого в оптические волокна, с ипользованием рефлексиометра оптического временного домена. Но в связи с тем, что хост компании - компьютер, оснащенный DAQ, не имел достаточной скорости и разрешения, компания хотела заменить это оборудование с целью улучшения точности данных и увеличения эффективности всего процесса. Естественно, для клиента особую роль играло соотношение цены и производительности решения. Так была предложена плата передачи данных, которая поддерживает скорость дискретизации не менее 100msps, одновременную аналоговую выборку, передачу данных через прямую память (DMA) и имеет 16-битное разрешение. Что касается компьютера, клиенту требовалась система, оснащенная высокопроизводительным процессором, несколькими слотами PCIE и памятью с быстрой скоростью чтения / записи, а также подходящей защитой для промышленного использования.

Описание системы

Решение Advantech для сбора данных включает в себя сверхкомпактный компьютер IPC-220 и плату PCIE-1840-AE. Эта система, характеризующаяся широким динамическим диапазоном и высокой частотой дискретизации, идеально подходит для использования в качестве хоста оптоволоконного датчика температуры, который позволяет системе получать высокочастотные сигналы. После обработки на главном компьютере система предоставляет информацию по распределению температуры для всего кабеля датчика температуры. Для дальнейшего ускорения передачи данных прямого доступа к памяти инженеры Advantech настроили драйвер так, что скорость передачи увеличилась более, чем в десять раз. Кроме того, поскольку мощность лазерного луча определяется шириной лазерного импульса, PCIE-1840-AE оснастили программируемой вентильной матрицей (FPGA), чтобы помочь пользователям установить ширину импульса.

Заметим, PCIE-1840-AE является наиболее важным компонентом решения, поскольку именно это аппаратное обеспечение одновременно инициирует передачу лазерного импульса и прием сигнала обратного рассеяния. Этот дигитайзер с частотой дискретизации до 125 MSPS, 16-битным разрешением имеет четыре одновременных аналоговых входных канала, которые обеспечивают точный и быстрый сбор данных. Кроме того, включение 2 ГБ встроенной памяти удовлетворяет требованиям к высокоскоростной передаче данных.

Состав решения

  • PCIE-1840: 125/80 Мвыб/с, 16 бит, 4 канала одновременного дигитайзера
  • IPC-220Компактная промышленная компьютерная система с процессорным разъемом Intel® Core™ i 10-го поколения (LGA 1200)

Схема решения

Заключение

Высокопроизводительный микрокомпьютер AiMC-3201 от Advantech интегрирован с платой PCIE-1840-AE в соответствии со конкретными потребностями клиента, что значительно повышает общую эффективность системы. При этом высокая частота дискретизации, отличное разрешение, большое количество каналов, быстрая скорость передачи и встроенная память PCIE 1840-AE превосходят обычные модели DAQ. Отметим, положительный результат внедрения проекта Advantech для сбора данных повлиял на решение клиента о масштабировании этого проекта для других производств.