实验室信息化的要求

大型的实验室包括环境试验体系，振动实验体系，老化实验体系等等各种仿真实验体系，因此，为了解产品或部件在特定情况下的寿命及损伤程度等物理参数的变化，常常需要做长时间的实验工作。但是长时间做实验过程中，人员及各种实验参数的观察和了解，是实验过程中不可缺少的，问题是需要人力和资源对实验过程进行监控和跟踪。

另外，对于购买方的代表或工厂领导，也需要对一些重大实验进行了解和监控及实时查核实验结果。

在以上的需求情况下，嘉兆科技推出了实验室信息化的多种部件和产品及解决方案。

实验室信息化系统通常与其他信息系统比如监控系统/生产自动化连接。实验室信息可以传递实验室正在进行的各种实验及状况和实验数据（实时的）和实验波形，结合了网络DAQ及各种组网技术，是结合了多种跨学科的技术及工程，从而方便客户通过报警/数据观察/图形观察/远端控制等多种方法和手段，达成理想和远程在线的实验和实验数据收集，实验过程的控制等等。

以下是嘉兆科技结合特种实验机构完成的实验室信息化的技术设计，以此帮助实验技术人员更好的规划实验信息化工程：

客户基本需求：

客户有二十台环境实验箱，其中5台小型箱体普通型高低温环境实验箱，5台多种复合环境实验箱（振动和高低温环境实验箱），10台振动实验台。

另外，该公司实验室还有5台盐雾及湿度实验箱，多台老化系统。

同时作为购买方，也长期派驻了驻厂代表，确保能跟踪到所有的实验及实验数据的可靠。

而这些实验箱，基本24小时都在工作，完成繁重的产品验证工作，确保该公司出厂的产品是合格并符合客户提出的多种严苛使用环境。

该公司管理及完成实验的人员编制为18人，而实验体系基本上24小时不间断在实验，比如一次老化就需要连续运行72小时，而各种高低温及振动实验均需要数天时间的不间断。而这么多大型设备也会产生很大的噪音，导致工作人员无法长时间在这些实验设备边上完成数据和波形及实验情况的监控。

因此，在这种情况，嘉兆公司帮助该公司设计了整体实验室的信息化方案，方案的要点即：

通过远程的网络，帮助客户可以在出差途中/国内/国外，都能利用强大的互联网体系，直接监控到各种实验设备运行状况，同时也可以透过互联网体系，可以通过电话短信，EMAIL等传递实验结果及波形等。同时，也能通过互联网传递报警信息等。

技术要求：

客户需要监控及做为报警判别依据的信号：

     振动：十个三轴加速度传感器，因此实际振动信号为30路。

     温度信号：60路，温度范围，-40度---120度摄氏

     湿度信号，10路

     噪声信号 ，6路

     开关IO信号，30路

     报警信号，20路，同时分为实验中/正常/非正常/设备停止等四类，那么实际报警信号为80路

设计内容：

根据以上客户的信号分析，我们选用了如下设备，其中：WebDAQ-504是用于振动分析和监控，WebDAQ-316用于温度及湿度信号的监测。

组网概述：

本方案描述的是我司提供的无线电流监控网络解决方案，根据客户的需求我们选取自由空间的视通传输模型，覆盖面积大概为：3层楼和隔壁一层楼的工作平台区域。结合本公司的设备，在无线通信部分使用我司2.4GHz无线Mesh解决方案以及集中控制中心。

组网系统配置：

根据客户的要求，以及适合更加灵活的测试环境，我们对整体的采集端的设备采用集成的方式，将下图中的振动传感器、单通道数据采集设备、无线用户端以及电池部分会集成为一个整体的设备，尺寸小于15cm x 15cm x 10cm。

1． 整体网络拓扑图：

2. 温度，湿度传感器部分：

采用美国OMEG的传感器

3. 数据采集部分：

采用美国MCC的WebDAQ-504，WebDAQ-316。

WebDAQ系列，内置web服务器，无需在PC上安装软件，只需通过网页浏览即可访问硬件设备，进行配置、采集、显示、记录，无论您在出差还是在家里，随时随地就可以通过网络查看监测信号。

4. 无线通信部分：

灵活的组网方式：

为了解决客户对网络灵活性的需求，我们采用2.4GHz无线无中心站解决方案，其最主要的好处是能够完全做到即挂即用，用户到达现场之后可以直接简单的将电源键打开即可。

精准的数据：

为了提供更为准确的测试结果，对于温度，电压，电流测试要求，我们全部采用24bit 的解释精度，温度可以到0.1度的读取精度，湿度分别可以达到1%的读取精度。

无线通信性能：

温度/湿度信号属于一个慢变化信号，因此初步预估每个通道的数据吞吐量大概为1-2kbps，按照标准的120个通道进行计算，大概需要中心节点达到2Mbps上行数据吞吐量，而振动方面我们采用高精度的数据采集模块和高性能的工业现场振动调理模块，参考如下的技术指标我们的方案是完全可以满足；此外在距离上，完全视通的情况下各个数据采集点距离中心节点的距离能达到100M。请参考如下无线通信系统的基本技术指标：

5. 供电及电源部分：

XXXXX

6. 软件部分：

XXXXX

7. 设备配置清单：

8. 性能指标：

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嘉兆科技拥有40年测试测量行业经验，专业的销售、技术、服务团队，在众多领域都非常出色，包括：通用微波/射频测试、无线通信测试、数据采集记录与分析、振动与噪声分析、电磁兼容测试、汽车安全测试、精密可编程测量电源、微波/射频元器件、传感器等。

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