跟着工程使用中数据搜集使命的不断多样化，华穗为用户量身定制的测试系统也在不断升级换代。今日为我们同享的事例是基于NI数据采集为用户打造的高实时性、高吞吐量、高安全性、功用全面的分布式搜集系统，用以完成对不同的楼层、不同的方位各个试验室的环境数据进行实时的统一监测与处理。

本系统适用于对不同环境试验下的多种物理信号进行监测，使用虚拟仪器技术和网络化技术交互处理大量的测试数据，以分布式的方法实时搜集各监测点的信号，并进行装备、闪现、剖析、保存、回放以及局域网内的同享。

搜集系统运用 NI高可靠性、习气宽温环境的cRIO途径，在现场选用主控机和前端搜集设备组成的上下位机结构，搜集设备从传感器读取到数据后，经前端FPGA和RT系统的预处理，在本地设备进行存储，一同通过全千兆以太网交换机将数据传送到主控制室的服务器中进行保存；服务器一方面接纳来自cRIO的数据，另一方面接纳上位机PC所挑选的装备信息，通过匹配筛选将用户所需数据信息发回上位机电脑做出闪现。

系统全体框架示意图

保证时间同步的精准性：

• 专门装备斗极授时器实时接纳斗极时间，内部精度达ns级，一同通过定点同步、守时授时的方法将时间同步到分步式子系统，保证了一切设备的时间同步，网络授时精度在不同网络环境下达1-50ms、可完成多客户端时差<2ms；系统支撑跨网段，可为上万台客户端供应授时服务。

• 此外还对外装备了时钟同步小程序，将后续接入网络的设备进行时钟同步。

注：GPS和斗极系列选用有源蘑菇头天线或小型室外天线，增益达-38dB。选用50/72通道并行接纳机，盯梢灵敏度-167dBm，冷启动灵敏度-148dBm、GPS L1C/A、BediDou B1。双模类型可完成纯GPS方式、纯斗极方式和混合方式,支撑单星授时。装备LCD闪现屏闪现IP地址、年月日时分秒、确定卫星数量、时间确定情况、锁守时间来历、作业情况信息。

保证数据传输的快速无误：

• 选用“Javascript”,“node.js”建立服务器，服务器成为整个项目的中转站，重要指令及设置信息由HTTP网络协议传输，通讯速度快，安稳性极强不易丢包。

• 搜集数据传输运用MQTT协议进行：轻型，通讯速度快，合适传输信息量较大的数据内容，at most once方式容许大容量数据快速传输。

• 冗余千兆以太网规划保证了数据传输吞吐量，并通过Turbo Ring、Turbo Chain保证网络通信的恢复能力，自愈时间小于50ms以应对突发的线路毛病。

保证数据存储的完好安全：

• 搜集控制器、现场驱动端cRIO控制器上都有容量1GB的本地存储设备，可以保证设备在满通道数、最高采样率的情况下的数据备份。网络失常时，cRIO控制器的本地缓存使系统有满足的容错能力；毛病扫除后，缓存的数据会及时发送到主控机。一同现场装备备用控制主机，做进一步保证作业。

• 软件选用嵌入式系统，无中毒、被篡改等危险，系统可主动对作业情况进行检测，对毛病能作出相应提示并主动修复。

• 服务器具有用户权限处理功用，通过用户所登录的账户权限给予指令权限，规避了用户一同操作所导致的指令抵触，提高了安全性。

保证设备的连续安稳：

• 系统专门装备多个UPS，保证监控室内的cRIO和传感器供电电源等关键设备的不间断连续作业。

注：UPS（Uninterruptible Power System ），即不间断电源，含有储能设备。首要用于给电力电子设备供应不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS 作为沟通市电稳压器，一同向机内电池充电；当市电中止时， UPS 立行将机内电池的电能向负载继续供应220V沟通电，使负载保持正常作业并维护负载软、硬件不受损坏。UPS 设备一般对电压过大和电压太低都供应维护。

保证系统的灵敏兼容：

• 硬件端交换机预留接口，支撑后续设备的接入。

• 软件端LabVIEW选用面向对象的编程方法，由传统定制化的软件转为通配化，当用户对硬件做出调整或添加、削减同类搜集使命时，软件可自习气调整、在界面稍作修正即可，节约人力物力。