Spectrum儀器數字化儀旗艦產品助力優化全新摩天大樓

中國北京，2023年8月23日訊—— 在設計一座全新的大型建築物前
，人們往往會製作一個等比例模型
，再放入風洞中進行測試。雖然這種方法被廣泛認可也被使用了50年nian
，但dan它ta的de缺que陷xian是shi低di估gu了le峰feng值zhi負fu荷he
，因yin此ci設she計ji者zhe們men會hui使shi用yong修xiu正zheng係xi數shu來lai提ti高gao安an全quan界jie限xian。這zhe種zhong測ce試shi方fang法fa還hai有you另ling外wai一yi個ge缺que點dian，就jiu是shi每mei次ci測ce試shi時shi風feng隻zhi能neng從cong一yi個ge方fang向xiang來lai，而er現xian實shi世shi界jie的de陣zhen風feng和he大da渦wo流liu風feng可ke以yi同tong時shi從cong很hen多duo不bu同tong的de方fang向xiang波bo動dong。丹dan麥mai公gong司siVind-vind正在開發一種新型湍流模型
，用來獲取自然條件下風對建築物的影響。這種建模使用了真實世界的數據來提升測試的準確性
，並通過10ns脈衝的激光雷達係統進行收集。空氣中的粒子反射激光，使用Spectrum儀器的最新旗艦產品M5i.3321數字化儀卡就可以分析由多普勒效應導致的返回光的變化。觀看風力模擬視頻https://spectrum-instrumentation.com/videos/3D.mov。

圖1:風以非常複雜的方式與建築相互作用。這張視頻截圖顯示了33米高的風速,以及位於左上角的創新激光雷達係統

Vind-Vind首席執行官Per Jørgensen解釋道:“muqian
，celiangfengyundongyouliangzhongfangfa。yizhongshizaishugonglijulineijinxingdifenbianlvceliang，lingyizhongshizaishubaimideduanjulineijinxinggaofenbianlvceliang。womenshejileyizhongjiyujiguangleida（LIDAR）的儀器，它能夠在長距離範圍內以高分辨率進行測量。在產品設計的過程中，Spectrum數字化儀卡發揮了關鍵性作用。它能夠以每秒3.2 GigaSamples的采樣率

，以12位分辨率獲取數據。實際上，這遠遠超出了我們的要求
，但它為產品在應對“嘈雜”環(huan)境(jing)和(he)弱(ruo)信(xin)號(hao)等(deng)情(qing)況(kuang)提(ti)供(gong)了(le)更(geng)加(jia)可(ke)靠(kao)的(de)保(bao)證(zheng)。此(ci)外(wai)
，額(e)外(wai)的(de)帶(dai)寬(kuan)還(hai)意(yi)味(wei)著(zhe)我(wo)們(men)能(neng)夠(gou)立(li)即(ji)識(shi)別(bie)並(bing)過(guo)濾(lv)高(gao)頻(pin)噪(zao)聲(sheng)，在(zai)後(hou)期(qi)數(shu)據(ju)處(chu)理(li)時(shi)再(zai)排(pai)除(chu)低(di)頻(pin)噪(zao)聲(sheng)。”

可以想象，追蹤大量在風中移動的塵埃顆粒會產生大量的數據。Vind-Vind最初打算使用FPGA平台但果斷放棄了，這主要是由於編程過於複雜，計算能力也不足以處理每秒產生的大量數據。最終
，數據問題是通過Spectrum儀器的SCAPP驅動程序(Spectrum的CUDA訪問並行處理)得以解決。在該解決方案中，具有16通道PCIe接口的M5i數采卡直接將收集到的數據以每秒最高12.8GB的速度發送到基於CUDA的顯卡，而不是電腦端的CPU中。此次使用的Nvidia Quadro A4000顯卡包括一個6144核的GPU，處理數據的速度遠超隻有6核或8核的電腦CPU。

Vind-Vindjisuanjijianmodezuichumubiaoshipinggutuanliuyuchengshihuanjingzhongceliangdaodetuanliuyouhechayi。zaicizhihou，tuanliumoxingjiangdeyigaijin，bingbaokuolaizibutongfangxiangdezhenfengdedaqicenggenggaobufendeyingxiang。zhenshishijiezhongshoujidezhunqueshujukeyiyonglaiyanzheng3D計算機模擬的預測結果。Jorgensen補充道：“通過驗證，我們的3Dfenglimoxingkeyiyonglaitigonggenggaoshuipingdeanquanxingheshushixing
，yinweitanenggouyucexianshishijiedefuzaxing

，erbushouxianyufengdongceshidebanben。zuizhong
，jianzhushiyouyufengdongmoxingdebuzhunquexingjinxingdeguoduguihuajiangxianzhujianshao。zheyeyiweizhexiangmukechixuxingdetisheng，yijichengbendejiangdi。”

Vind-Vind公司設想其3D風模型在很多情況下將被證明是無價的
，尤其是當風洞無法提供有用的結果時
，這其中包括大氣湍流與城市環境、風力渦輪機群
、橋梁或機場的複雜風互動。

圖2: M5i.3321-x16數字化儀卡在每兩個通道上都可提供3.2 GS/s采樣速度
，12位分辨率和1 GHz帶寬。M5i.33xx係列數字化儀有5種不同型號，最高速度為10 GS/s，最高帶寬可達3GHz以上。

Vind-Vind是由兩家姊妹公司組成。PJ Science ApS專注於生產和銷售創新的激光雷達係統，而Vind-Vind ApS則是一家為建築行業進行風力分析的谘詢公司。更多信息請訪問www.vindvind.com。

關於Spectrum儀器

Spectrum儀器成立於1989年，迄今為止設計和研發了多款模塊化數字化儀及發生器產品
，其中包括PC卡（PCIe和PXIe）以及獨立以太網設備（LXI）。在過去30年間，Spectrum獲得了業界的廣泛認可，旗下產品也被用於行業領軍企業及一流大學的眾多產品和科研項目中。Spectrum儀器總部位於德國漢堡附近的格羅斯漢斯多爾夫，憑借卓越的技術能力和優質的客戶服務享譽全球。