数据采集产品

1. HGL 动态数据平台系统构架说明
   1. 基本信息

HGL动态公司开发了一套成熟的、集成化并具有良好扩展性的动态数据平台构架，目标是燃气轮机的开发测试。
HGL的动态数据平台是以以太网为主干网，以TCP/IP作为数据传输和控制层，基于此基础，HGL动态数据平台实现了以下性能：

• 长产品寿命－以太网是非常通用且完全向后兼容的，而一些其他总线方式的产品周期已经结束，如ISA，PCI，PCI－X等。
• 可扩展性－HGL系统的基础是模块化的单元，每个单元包含支持自身运行的CPU、内存和磁盘存储，同时通过以太网向上一级传输数据。这就意味着系统的扩展只需要增加模块单元并在软件界面简单配置一下即可。
• CPU能力－HGL坚信可以提供在最坏的情况下支持每个模块运行所需的CPU能力。现代的CPU技术可以以相对低的成本提供巨大的能力。
• 分布式－以太网使得不需要再将系统的精密部分（如硬盘驱动器）放在靠近环境比较恶劣的地方（如发动机附近）。数据监测、分析和数据管理可以分布在距离几米、几公里甚至全球的任意地方，HGL系统可以在不对系统进行发动，也不增加成本的情况下实现这种系统的分布。
• 灵活性－系统的所有单元都是模块化的、网络连接的，并且通过软件来配置的，这使得系统的构架非常灵活，用户可以根据测试要求来灵活地配置系统。

HGL公司的宗旨是为用户提供改进动态测试平台，同时为减少运行和资金成本。
HGL公司在航空和工业燃气轮机行业有着广泛的经验，并已经为行业内的一些主要用户如Rolls-Royce, Snecma, Alstom, Siemens和Kawasaki（川崎）提供了相关的系统。
HGL方案的主要是为动态数据的操控提供一个解决方案，相比现有方案，为用户带来显著的成本（特别是操作方面）和效率方面和好处。
 
HGL系统设计中应用的许多关键概念：

• 集成性－HGL坚定地相信 试车的目的是了解发动机，实现更好地对所试验发动机的了解的途径就是对获得这些了解所用的系统的简化（因此要求集成性）。传统的系统（包括现在的CADDMAS）要求多个系统和数据传输路径来采集，然后分析数据，这非常消耗时间而且可能导致误差。HGL认为纵跨各个操作领域的集成可以保证操作的速度和简化，同时减少误差的机会。系统集成的结果也使一个人可以执行采集和监测，然后分析和存档数据，降低对不同学科知识的要求，改进效率，降低成本。
• 方便使用－基于计算机的动态数据系统必然要被使用！HGL设计的系统和接口界面考虑到尽可能多的人可以方便使用。HGL的目标是一个用户只需有限的培训就可以操作任意我们的系统。关键的目的是使用户操作一个类型系统，如简单的12通道Hummingbird系统，与操作另一个类型的系统是相同的，如256通道的分布式试车台系统。为实现此目的，不同系统的界面实质上是一样的。
• 灵活性－现代的燃气涡轮开发者，持续受到成本和人力的压力。这意味着系统必须更加灵活，既可以用于大的非经常的试验，也可以用于经常进行的小的实验。HGL已经开发的系统全部为模块化，可以快速地重新组合（通常只需很少的电缆连接）
• 性能－最近几年中，随着实验要求更高的成本效益，测试的通道数和带宽不断在增长，而允许读取和分析数据的时间却在减少，所以接近实时的数据分析已经被要求。HGL认为持续地改进硬件平台和软件算法才能保持性能的不断提高。例如，现在只需30分钟就可分析带50%交迭FFTs的 128通道的数据，而传统的分析系统需要用几天的时间，如位于印第安纳波利斯的Cranfield系统
• 可靠性－这对所有的用户和供应商都是一样的。实际上采集系统只在采集过程中失效，没有系统具备完全的故障保护。但是，在过去的几年里，HGL系统的可靠性在用户的帮助下已经可度量地得到了改进。最近在TS157的经验表明，大强度的发动机试验可以在大的系统上完成，而不需要停机。HGL也在持续地努力进一步提高可靠性。

 

1. 系统总体构架

 
图1   HGL数据系统结构示意图
 
HGL动态数据平台的硬件由数据采集（含调理）、数据自动分析和数据存储管理构成。数据采集设备负责信号调理和数据采集，支持本地和远程的多用户数据查看，支持安全报警；数据自动分析按设定的批处理对数据进行自动处理，支持多用户对数据进行手动分析；数据存储管理为大容量的存储设备，支持云存储和用户数据库接口。
利用HGL系统基于PC和网络的优点，利用用户现有的局域网，配置相关的硬件和软件，即可方便地构架动态数据平台，当试验现场具备与数据连通的局域网时，所有数据可以实时传输，这种情况下对数据传输速率并没有太高要求，只需要普通的百兆网或千兆网即可。
 
HGL系统是一个高度模块化的系统，依赖于以太网连接来传输采集的数据、实施控制、实时监测相关信息。

数据采集系统架构示例（256通道模拟+240通道数字）
 
根据我们对用户试验现场是否具备局域网络，现提供以下两种数据平台的构架方式：

• 试验现场具备与数据中心连通的局域网络

在这种情况下，所有采集系统都接入到局域网中，充分发挥所有采集系统都是基于PC和网络的优点，用户可以最大限度地灵活搭配所有的采集系统，组合出所需要的通道数，配置若干个HawkEye客户端用于实时数据查看。系统构架如图4所示。
在图2中，在试验现场，用户可以用以下方式进行数据采集：

• 单台笔记本驱动一个8通道的DragonFly采集模块进行便携式的数据采集
• 由DragonFly CPU模块同时驱动几个DragonFly采集模块，进行n x 8 通道的数据采集
• 用机架式的32通道的Eagle采集系统构架大通道的固定式采集系统
• 以上系统联合使用实现多个现场更大通道的数据采集

所有采集系统都接入到局域网中，数据可以根据需要实时传输回数据中心自动进行数据处理和存储。
在办公区的工程师和管理人员在自己的计算上安装Hawk GUI后即可对数据采集进行过程控制，安装HawkEye客户端后就可实时对试验数据进行查看。
在办公区的工程师只需在自己的计算机安装Aurora客户端即可对数据处理和管理服务器进行操作，对数据进行自动或手动处理，查看处理结果。
下一版本的Aurora还可以允许用户添加自己的特殊的数据处理算法，生成一个数据处理功能，与其他已有的标准处理功能同样使用。
由其他数据采集系统采集的数据也可以通过格式转换导入到此数据平台中，统一进行数据处理和存储，有效地利用现有的数采资源并实现统一的数据管理。

• 试验现场不具备与数据中心连通的局域网络

如果试验现场不具备与数据中心连通的局域网络，则可以在试验现场通过交换机组成一个小型的局域网，实现灵活的通道组合方式。如图3所示。
所采集到的数据可以通过两种方式传输至数据中心：
一种是在采集完成后将采集设备接入到数据中心的局域网，数据处理/存储服务器将自动识别数据并将数据传输回服务器，并按照预先设定的处理方式自动对数据进行处理和存储。
另一种是先将采集的数据存储在外部介质（如光盘、磁带、移动硬盘）上，由专门的人员带回到数据中心并传输至数据处理/存储服务器，Aurora软件将自动按照预先设定的处理方式对数据进行处理和存储。

 

Pegasus飞马 超便携数采分析仪

• 2-5通道
• 0-80 kHz带宽，信噪比≥90dB
• 支持12小时以上的记录时间（内置镍氢电池）
• 自带存储（内置SD卡，最高支持128GB）
• 触屏控制和显示
• USB端口支持有线操作，充电和数据导出

强大, 实用, 精准
Pegasus飞马代表了便携式数采测量设备的极高水平。在其超紧凑的机身内提供了2至5个模拟输入通道，每个通道均具有电压和IEPE调节功能。且每个通道均由单独的ADC支持，从而支持真正同步的16位采集，最高可达80 kHz带宽。此前在业界还从未出现过具有如此高性能的相似尺寸的设备。

内置的3.5英寸/4.3英寸触摸屏可为用户在配置或获取数据时提供极佳的用户体验，并在此类设备上创新地实现了输入信号的实时屏幕监视功能。

Pegasus天马数采分析仪内置存储容量高达128GB，支持在5个通道上以80kHz带宽进行18小时的数据记录。当连接到PC时，USB连接提供了在捆绑模式下运行的能力；也可将SD卡上捕获的数据快速上传。

可通过4个AA电池供电，支持碱性电池（供电6小时以上）或镍氢可充电电池（供电12小时以上，可通过设备上的USB口充电）。 

 可点击如下链接参考更多关于Pegasus天马数采分析仪的信息：

(P110/111, P85).

Firefly机箱内包括：

选项

软件

　　采集几百个模拟或数字通道，在一个紧凑的数据系统上完成所有通道同时采样，几秒钟内分析结果。Hawk为以上功能提供了解决方案。
　　HAWK系统提供很宽范围的模块化多通道数据采集和处理单元，HAWK系统可以从很宽范围的模拟和数字信号源采集数据。内置的数据分析单元能够缩减所采集的数据为有意义的频域或时域结果。
　　HAWK应用范围很宽，特别适用于要求在固定场所进行高通道数、长期、高分辨率动态数据采集的需要，包括以下应用：
　　中型或大型燃气或蒸汽轮机及压气机开发测试设备
　　往复式发动机振动分析系统
　　结构振动监测
　　噪音监测和分析
　　极高速的数据记录（50MB/s以上）
　　地震数据采集和分析

　　- 付得起的高质量多通道数据采集系统
　　- 每个采集单元32个通道
　　- 一个屏幕就可以控制多达1024个通道的多单元系统
　　- 0－40MHz采样率（每通道0－20MHz带宽）
　　- >90dB 信噪比
　　- 所有输入通道同时采样
　　- 内置实时和详细的分析工具
　　- 全网络连接
　　- 远程控制和询问设备
　　- PC构架
 

Pioneer的主要特点