應用

隨著現(xiàn)代航空航天、汽車工業(yè)等領域對空氣動力學研究的不斷深入，風洞試驗正朝著更大規(guī)模、更高復雜性的方向快速發(fā)展。大型風洞測試段尺寸的顯著增加，直接導致了傳感器需要密集部署在風洞壁面、模型內(nèi)部、支撐機構等廣泛分散的位置，傳感器間距可達數(shù)十米之遠。這種高度分散的測試點布局，使得傳統(tǒng)集中式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)面臨超長距離布線的巨大挑戰(zhàn)——工程量激增、成本高昂，且難以保證信號質(zhì)量，已然無法滿足高效、精準的數(shù)據(jù)采集需求。因此，分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)成為解決這一難題的更優(yōu)選擇。

挑戰(zhàn)

構建滿足此類大型風洞試驗及前沿可控核聚變研究需求的數(shù)據(jù)采集平臺，核心挑戰(zhàn)在于傳感器網(wǎng)絡高度分散且傳輸距離超長。傳感器跨越數(shù)十米的間距廣泛分布在風洞壁面、模型內(nèi)部及支撐機構上，這對數(shù)據(jù)的精準同步采集提出了近乎苛刻的要求：成百上千的通道必須實現(xiàn)微秒級甚至更高精度的時間對齊，以確保捕捉到的瞬態(tài)物理現(xiàn)象（如氣流分離、激波振蕩）在空間和時間維度上的關聯(lián)性準確無誤，傳統(tǒng)的集中式系統(tǒng)或低精度同步方案在此面前完全失效；長距離模擬信號傳輸帶來了嚴峻的信號完整性問題，信號衰減、引入噪聲（尤其是風洞強振動環(huán)境下的機械噪聲和電磁干擾）導致信噪比急劇下降，嚴重威脅測量數(shù)據(jù)的精度和可靠性。再者分布式架構本身雖然解決了布線難題，但如何高效、可靠地管理眾多分散的采集節(jié)點，確保它們協(xié)同工作、數(shù)據(jù)無縫匯聚并實時處理，構成了巨大的系統(tǒng)集成與管控復雜度。并且平臺還需直面極端物理環(huán)境的嚴酷考驗：在風洞試驗中需抵御強烈的振動和噪聲干擾；而在可控核聚變研究領域，則必須能在極端高溫、強磁場、強電磁干擾（EMI）甚至潛在輻射環(huán)境下穩(wěn)定可靠地運行并精準獲取等離子體關鍵參數(shù)。

簡儀科技的分布式數(shù)據(jù)采集平臺能夠有效應對上述由高度分散布局和復雜環(huán)境帶來的挑戰(zhàn)。該平臺的核心目標是實現(xiàn)高密度、高精度、強同步的數(shù)據(jù)采集能力，以滿足實時捕捉風洞試驗中多物理場信號（如氣流壓力、溫度、振動）以及核聚變裝置中關鍵等離子體參數(shù)的需求，從而為空氣動力學研究和可控核聚變能源開發(fā)提供關鍵的數(shù)據(jù)支撐。

解決方案

為有效應對上述挑戰(zhàn)，簡儀科技提供了基于雷電3（Thunderbolt 3）技術的光纖分布式架構。方案的核心是部署簡儀PXIe-2313遠程機箱作為靠近傳感器源的分布式采集節(jié)點，并通過PXIe-3911雷電3控制器和高可靠性雷電3光纖線纜，構建起菊花鏈式連接網(wǎng)絡。雷電3光纖線纜提供長達50米的可靠傳輸距離，完美解決了風洞或核聚變裝置中傳感器分散部署帶來的超長距離布線難題，使得工程師可以在中控室遠程操控部署在試驗現(xiàn)場的各個采集機箱。雷電3協(xié)議提供高達40 Gbps的雙向帶寬，充分滿足數(shù)百甚至上千通道、高采樣率風洞試驗數(shù)據(jù)實時、高速傳輸回中控室進行集中處理和分析的需求，確保海量數(shù)據(jù)的高效流動。雷電3天然的菊花鏈特性，允許僅需一臺安裝有PXIe-3911控制器的主控計算機，即可輕松連接并控制最多6臺部署在不同物理位置的PXIe-2313遠程機箱，大幅簡化了系統(tǒng)拓撲結構，降低了布線和管理的復雜度。 對于上層應用軟件，整個分布式系統(tǒng)被視為一個統(tǒng)一的、本地連接的PXIe系統(tǒng)，軟件開發(fā)、配置和管理方式與本地PXIe系統(tǒng)完全一致，無需使用復雜的分布式編程模型，顯著降低軟件開發(fā)和維護難度、縮短項目周期。

使用的簡儀產(chǎn)品

硬件

PXIe-2313：緊湊式2槽全混合PXIe雷電3遠程機箱

PXIe-3911：雷電遠程控制模塊

ACL-TDB3911-50：50米雷電3光纖線纜

軟件

基于開源免費的銳視測控軟件開發(fā)應用程序

為什么選擇簡儀

銳視測控平臺：銳視測控平臺使用C#語言開發(fā)，提供了一個強大且易于使用的開發(fā)環(huán)境，幫助客戶快速實現(xiàn)項目開發(fā)。

成熟的產(chǎn)品：簡儀產(chǎn)品經(jīng)過長期市場驗證，具有可靠的性能和穩(wěn)定性。

POC驗證服務：簡儀提供售前的POC驗證服務，幫助客戶驗證產(chǎn)品性能和適用性。

高精度：簡儀的產(chǎn)品滿足了客戶對測試精度和可靠性的高要求。

成本效益：相比國外品牌，簡儀的解決方案不僅性能更優(yōu)，而且在成本上具有明顯優(yōu)勢，降低了客戶的整體制造成本。

供貨速度：簡儀能夠快速供貨，確保項目按時進行。

技術支持和快速響應能力：簡儀提供優(yōu)質(zhì)的本地化技術支持，快速響應客戶需求，幫助客戶解決問題，確保了測試任務的順利進行。

簡儀科技提供的雷電3分布式數(shù)據(jù)采集方案，成功解決了大型風洞試驗中傳感器超長距離分散部署、海量數(shù)據(jù)實時傳輸與系統(tǒng)集中管控的核心挑戰(zhàn)。該方案兼容現(xiàn)有硬件資源，顯著降低用戶投資成本，結合工業(yè)級可靠性設計，同步滿足核聚變極端環(huán)境采集需求。簡儀以技術穿透復雜場景，為客戶構建了高效、敏捷、易維護的數(shù)據(jù)基石，成為驅動空氣動力學與清潔能源創(chuàng)新的堅實助力。