一种高性能多通道海洋地震勘探数据读出系统的设计

介绍了一种用于海洋地震勘探的高性能、多通道数据读出系统,该系统基于先进的Compact PCI平台,由拖缆数据读出和预处理插件、系统同步插件以及数据汇聚传输插件组成,各模块之间通过高速背板总线进行数据交互,并通过千兆以太网将数据传输至数据获取系统。实验室测试和海上作业实验表明,本读出系统架构合理、配置灵活、工作可靠,能够完成高精度三维海洋地震勘探对读出系统的实时处理和传输的要求。     

陆上地震勘探数据同步采集与实时传输的设计与实现

针对陆上地震勘探的特点,设计并实现了节点数据同步采集和实时传输系统。一般传感器网络中,传感器节点往往采用本地时钟,并通过软件方法来进行补偿校准,但是由于本地时钟的初始相位不确定性,以及软件校准的局限,往往满足不了高分辨率的地震数据采集要求,故提出了基于时钟恢复和锁相环技术在硬件上实现系统时钟同步的方法,从而实现了节点间数据的同步采集。经过测试,相邻节点的采样时刻最多相差1ns,达到了同步采样的要求。同时系统基于串行/解串技术实现了远距离高速数据的实时传输。     

基于波形分辨算法的氡探测器数据采集系统设计

设计了一种基于波形分辨算法的氡探测器数据采集系统,使用了一种新型液体闪烁体探测器作为氡传感器,设计实现了性能优良的小型低功耗硬件平台,并在硬件平台上实现了波形分辨与级联衰变识别算法。使用²³²Th扩散源产生的²²⁰Rn气体对数据采集系统进行了测试,并确定了波形分辨算法与级联衰变提取算法的最佳参数,测试结果显示,数据采集系统可以有效实现氡事例的挑选。设计实现的小型化低功耗数据采集系统,有效发挥了新型液体闪烁体探测器的优势,在氡探测领域具有较好的应用前景。     

基于FPGA与USB2.0的工业CT数据采集系统设计

为满足工业CT锥束扫描方式数据传输的高速高可靠性要求,设计出基于FPGA与USB2.0的数据采集系统。系统选取DDC264作为模数转换芯片。主控芯片FPGA控制数据采集的时序并缓存数据。USB2.0接口芯片CY7C68013A工作在Slave FIFO模式,将数据上传给PC机,用于以后的图像重建。系统软件设计主要包括FPGA程序设计与上位机程序设计。FPGA程序最后转换为数字硬件电路,使用Verilog HDL语言编写,上位机程序提供人机交互界面,使用C#语言编写。该设计的采集系统适合在多通道的X射线工业CT中应用。     

基于APV25多通道读出电子学系统设计

介绍了基于APV25芯片的多通道读出电子学系统的设计方法,利用ASIC芯片与可扩展读出系统相结合,实现多通道信号的处理。在该系统中,基于PXI机箱的单个读出板可实现2 048路信号的读出及处理,并具有集成度高、低功耗、可扩展等优点。电子学测试结果表明,本系统电荷输入线性动态范围为0~12 fC,APV25等效输入噪声408 e,可适应大型物理实验微结构气体探测器、硅像素探测器等探测器的读出需求。     

基于USB2.0的小型工业CT数据采集系统的研制

针对小型工业CT系统探测器数量不多、体积小、传输距离不长等特点,设计了一种基于小间隔探测器、FPGA和USB2.0的数据采集系统。系统选取X-CARD 0.2-256G作为探测器芯片。主控芯片FPGA控制前端探测采集的时序并缓存数据,再通过USB接口芯片EZ-FX2LP CY7C68013A把数据上传给PC机便于以后的图像重建。该系统已通过实验验证,结果表明USB传输速度可达33.2 MB/s,能满足小型工业CT数据采集的要求。     

基于FPGA芯片的伽马能谱数据采集系统的研制

叙述了一种基于单片FPGA芯片的伽马能谱数据采集系统.该系统与传统伽马能谱仪相比,一个显著的特点是,可以实现参考源的自动稳谱.着重介绍了APA600芯片的特点和该数据采集系统的工作原理.单芯片的设计可进一步简化电路,提高系统的可靠性.     

基于ARM7S3C44B0X01的数据采集系统的设计与实现

本文对一套基于ARM的嵌入式数据采集系统的设计与实现作了介绍,该数据采集系统不仅能作用于温湿度等常规信号,而且能对核脉冲等快速变化的信号进行采集和处理.系统以S3C44BOX01为核心控制单元,加上ADS774的模数(A/D)转换功能,能够保持在较低功耗下实现对外来信号进行快速精确地获取.     

基于Anton Ziolkowski模型气枪震源子波模拟

气枪震源被广泛用于海洋地震勘探中,它是一种重要的人工地震震源。文章简单介绍了自由气泡震荡的理论基础及其相关公式,并根据理论计算,得到了相应的曲线,分析了影响气枪震源的各项参数,实现了基于Anton Ziolkowski模型气枪震源的子波模拟。     

基于MSP430单片机的便携式γ个人剂量仪设计与实现

本文设计实现了一台基于MSP430单片机的便携式γ个人辐射剂量仪。系统以MSP430为核心,集成M4011盖革-米勒计数管,PCF8563低功耗高精度时钟芯片;采用2.4寸OLED显示模块实现测量数据和时间的显示;两节3.7V 2300m Ah可充电锂电池为整个系统持续供电并通过直流升压电路为计数管提供正常工作的高压;MSP430内部Flash能将测得数据及对应时间进行实时存储,供后续调用和处理。系统程序设计采用低功耗模式,当信号到来时激活CPU并处理数据。该设计充分利用了MSP430系列单片机的低电压、超低功耗特性,实现了剂量仪的长时间稳定工作,满足个人剂量仪体积小、便于携带、低功耗高精度、实时显示的需求。     

基于i.MX27平台的放射源在线监控系统

在ASIC(专用集成芯片)方案的基础上,选择了以飞思卡尔的i.MX27[1]开发系统为平台,设计了视频采集与传输系统。该文章采用最新H.264的视频压缩标准,完成整个系统的软硬件设计,并成功将其应用于放射源在线监控。     

高压电力电缆接头温度无线检测控制系统设计

基于无线传输技术、单片机技术、虚拟仪器技术等设计了一种电力电缆中间接头故障检测控制系统,系统利用低功耗数字温度传感器TMP100实现地下电缆接头温度采集,单片机MSP430F149作为中央核心控制单元完成数据分析与处理,并通过nRF401无线收发器实现了数据无线传输.文章对系统部分硬件及软件设计进行了详细介绍.通过实验测试,系统较好地满足了设计要求.     

10MW 高温气冷实验堆的地震监测系统

为了保障地震发生时10MW高温气冷实验堆（HTR－10）的正常运行和安全停堆,设置了地震监测系统。该系统按无人值守方式设计,主要由高灵敏度的加速度传感器、高可靠性的工业控制计算机和成熟的地震分析软件组成,信号采集处理采用了最新技术。系统监测三个测点的九路加速度时程信号,判断为地震信号后计算峰值加速度,超过报警阈值时向主控室提供声光报警信号;系统同时计算响应谱和设计响应谱,并与理论设计响应谱进行比较,最后打印出地震报告。抗震试验和性能试验结果表明,该系统符合抗震设计要求,其功能覆盖并超过了组合使用的多种地震监测仪表。     

一种用于带电粒子探测阵列的主放电路及数据获取系统

针对带电粒子探测阵列信号量大、计数率高的要求,设计并实现了基于高速运放芯片、高速ADC芯片的主放大器及模.数转换电路,同时采用51系列单片机控制ADC电路和USB通讯芯片,完成信号的数字化和上传采集.整个系统硬件结构完整,软件控制合理,满足了设计需求.     

基于USB接口的高速多道脉冲分析系统

介绍了一种4 096道高速多道脉冲幅度分析数据采集系统。该系统下位机以单片机为核心,由脉冲峰值采样器、低功耗A/D转换器和双端口RAM构成核脉冲的高速采集系统,本系统缩短了脉冲分析响应时间,提高了测量精度。采用USB接口与微机进行数据通讯,传输速度快,通用性强。     

基于STM32L433的核医疗便携式辐射通用主机设计

设计了一款低功耗便携式辐射通用主机。该设备选用STM32L433芯片和其他低功耗器件,配合嵌入式节能控制软件,实现低功耗。主机采用内置锂电池供电,USB口充电,具有按键控制、LED状态指示、蜂鸣报警、液晶显示、数据存储和数据传输等功能。主机提供外部探头电源,通过RS485协议通信,获取剂量数据,设置工作参数。     

基于千兆以太网的多通道高速数据采集系统

为了快速检测核燃料棒的质量是否存在缺陷,设计了一种集ARM、FPGA和千兆以太网通信于一体的多通道高速数据采集系统。该系统并行采集16路脉冲信号,使用FPGA对脉冲信号定时计数,使用ARM作为采集板卡的主控芯片来控制各个模块之间协调运行,板卡与远端计算机之间通过千兆以太网实现数据传输和控制。信号采集实验表明:该系统能够并行采集工作频率50 MHz、计数定时范围为100μs~30 s的多路脉冲信号,实现基于千兆以太网的数据传输和板卡的运行控制,满足设计要求。     

基于小型无人机的航磁测量系统研发及试验应用

高精度磁力仪是观测地磁场的基本仪器,也是开展高精度磁法测量的核心装备,广泛应用于放射性矿产勘查、多金属矿产勘查以及基础地质调查等领域。为实现在无人机平台上搭载高精度磁力仪开展航空磁测,满足铀资源及多金属等综合矿产勘查的需求,提高空白区和低工作程度区铀资源勘查效率,提出了一种基于FPGA芯片和STM32单片机的高精度磁数据采集系统设计方案,突破了高精度测频和数据采集系统小型化等关键技术,实现了设备小型化和低功耗。通过设计整形电路和FPGA内部基于多通道时间内插法的测频算法,实现了拉莫尔频率的高精度测量,进而得到了高精度的磁场数据;通过设计信号分压电路和24位A/D转换电路实现了磁通门三分量数据的高精度采集。基于STM32单片机实现对磁总场、三分量及辅助测量数据的采集和存储。经测试,该数据采集系统可实现15 000～105 000 nT磁总场数据和-100 000～100 000 nT三分量数据的采集。设计了小型集成化的磁数据采集系统机箱,对数据采集板、电源板和数据接口进行了系统集成,该系统和国外商业化产品相比,体积减小了45%,重量减小了71%,功耗降低了51%。在黑龙江某地区开展了试验...     

地震仪技术升级及维修

核工业北京地质研究院物化探研究中心多年来一直从事浅层地震勘探方法研究及地震数据采集系统的开发。我们研制开发的有关浅层地震的硬软件产品已被国内许多系统(水电、有色、建材、铁道、公路和核工业等)的单位采用,一些服务项目深受用户好评,并产生了可观的社会效益。具体硬软件产品及服务项目如下: (1)定点地震仪技术升级 此项内容就是借用定点地震仪中不易出故障的单元电路,并将我们研制的浮点模块与之有机结合,构成操作方便、性能价格比高的浮点地震仪。该技术适用于所有定点地震仪(进口的有ES-1210,1225,     

基于CZT探测器的SPRD采集系统研究

介绍了一种用于SPRD的多道采集系统设计方案.方案采用集成电路搭建各功能模块,实现了系统体积小,功耗低的要求.采用CPLD进行信号间的逻辑控制,通过一片低功耗单片机实现能谱数据的处理以及与监控系统的通信.最后,配合eV公司的SPEAR型CZT探测器进行了137Cs的能谱采集测试.