GY-DAQ-2480 | 双通道 250M 采样率 PCIe 高速 DAS 采集卡

一、核心功能

• 双通道 250MS/s 同步采样

• PCIe x8 Gen2 接口，DMA 高速传输

• 适配主流 Φ-OTDR DAS 系统

• 支持单模的DAS系统，也支持偏振分集的DAS系统

二、核心规格速览表

三、接口定义与引脚说明

• PCIe 接口：用于数据传输和参数设定
• 万兆光口：保留
• Ch1：采集通道 1
• Ch2：采集通道 2
• Trig-in：外部触发，3.3V 输入
• Trig-out：内部采集触发输出，3.3V/5V 可选

四、典型接线说明

采集主流单模的 Φ-OTDR DAS 系统
Ch1 接 DAS光路的 BPD单端平衡探测器输出接口。当有2通道的DAS时，可以Ch2接入另外一个BPD的输出接口。
Trig-out接DAS光路的AOM驱动TTL调制输入接口，采集卡可以往外触发TTL信号。

采集保偏分集的 Φ-OTDR DAS 系统
Ch1 和 Ch2 接DAS光路 偏振分集的S跟P输出端口。
Trig-out接DAS光路的AOM驱动TTL调制输入接口，采集卡可以往外触发TTL信号。

五、软件开发指南

5.1、驱动安装
支持操作系统：Windows 10/11 64-bit, Ubuntu 20.04/22.04等
PCIe型DAS采集卡Windows和Linux下安装驱动

5.2、SDK与API参考

采集卡的软件调用接口以dll动态链接库提供，正常情况下大部分主流的开发语言都能够调用。
编程语言支持：C/C++, Python，java， C#等
SDK包内容说明（头文件、库文件、示例代码、API手册）

核心API函数说明：
DasCardOpen() - 初始化采集卡，只需在软件启动时调用一次
DasCardSetDemodGauge() - 设置解调标距
DasCardSetPulseWidth() - 设置脉冲宽度
DasCardSetPulseFrq() - 设置脉冲频率
DasCardSetResolution() - 设置采样分辨率
DasCardSetSampleNum() - 设置采样点数
DasCardSetPulseNum() - 设置脉冲数目
DasCardSetTrigSource() - 设置触发源
DasCardSetDataSel() - 设置数据类型
DasCardStart() - 开始采样
DasCardQueryFifo() - 查询缓存数据
DasCardReadFifo() - 读取数据
DasCardStop() - 停止采集
DasCardClose() - 关闭采集卡，只需在软件退出时调用一次

5.3、接口函数详细说明

GY-DAQ-2480 内置 IQ 解调及相干衰落抑制功能，适用于平衡探测器的 DAS 系统，既支持单通道的 IQ 解调，也支持双通道的 IQ 解调，实现全光缆实时解调，相位数据即振动数据（音频数据）。每次脉冲触发最大上传点数为32768，因此不同分辨率率下最大监测距离分别为：
0.4m：0.4*32768=13107.2m
0.8m：0.8*32768=26214.4m
1.6m：1.6*32768=52428.8m
3.2m：3.2*32768=104857.6m
为降低上传数据量和获取更大监测距离，建议采样分辨率选择1.6m以上。
 
 
int DasCardOpen()
/****************************************************************/ 
函数说明：
打开设备，程序启动时调用，直到程序退出，整个过程只需调用一次，与DasCardClose成对调用。
函数参数： 
无
函数返回值：
成功，返回0 
失败，返回-1 
/****************************************************************/
 
 
void  DasCardClose(); 
/****************************************************************/ 
函数说明：
关闭设备，程序退出时调用，整个过程只需调用一次，与DasCardOpen成对调用。
函数参数： 
无
函数返回值：
无
/****************************************************************/
 
int DasCardStart()
/****************************************************************/ 
函数说明：
开始采集数据，调用该函数后采集卡将根据设定的参数开始采集数据，并将数据写入缓存中供用户读取，该函数在所有参数设置完成后调用，与DasCardStop成对调用。
函数参数： 
无
函数返回值：
成功，返回0 
失败，返回-1 
/****************************************************************/
int DasCardStop()
/****************************************************************/ 
函数说明：
停止采集数据，该函数调用后采集卡将停止采集数据，与DasCardStart函数成对调用。
函数参数： 
无
函数返回值：
成功，返回0 
失败，返回-1 
/****************************************************************/
 
int DasCardSetDemodGuage(int width)
/****************************************************************/ 
函数说明：
设置解调标距，即解调的空间分辨率，必须大于脉冲宽度，例如100ns脉冲对应10m宽度，那么标距设置应大于10m，建议取脉宽的1.5倍，即15m。
函数参数： 
width：解调标距点数，乘以采样分辨率得到实际的米数。
函数返回值：
成功，返回0 
失败，返回-1 
/****************************************************************/
 
int DasCardSetPulseWidth(int width)
/****************************************************************/ 
函数说明：
设置脉冲宽度，单位ns，当采用内部触发时有效，trig-out端口将输出设定宽度的触发脉冲。
函数参数： 
width，输出触发脉冲宽度，单位ns，按4ns步进。
函数返回值：
成功，返回0 
失败，返回-1 
/****************************************************************/
 
int DasCardSetPulseFrq(int frq)
/****************************************************************/ 
函数说明：
设置触发脉冲频率，当采用内部触发时有效，trig-out端口将输出设定频率的触发脉冲。
函数参数： 
frq，触发脉冲输出频率，单位Hz。
函数返回值：
成功，返回0 
失败，返回-1 
/****************************************************************/
 
int DasCardSetResolution（int id）
/****************************************************************/ 
函数说明：
设置采集卡的采样分辨率，即一个采样点对应的光纤长度，采样分辨率决定了上传信号的速率，分辨率越大上传信号速率越小，上传的数据量越小。分辨率与上传速率对应关系如下：
0.4m：250M/s
0.8m：125M/s
1.6m：62.5M/s
3.2m：31.25M/s
6.4m：15.625M/s
 
注意：这里的分辨率为近似分辨率，光纤折射率n取1.5计算得到，如需要精确计算光缆长度，需采用实际的光纤折射率进行换算，即实际分辨率=1.5/nr*分辨率，nr为采用的实际光纤折射率，通常为1.467。
 
函数参数： 
id，采样分辨率序号，0：0.4m，1：0.8m，2：1.6m，3：3.2m，4：6.4m。
函数返回值：
成功，返回0 
失败，返回-1 
/****************************************************************/
 
int DasCardSetSampleNum(int num)
/****************************************************************/ 
函数说明：
设置采样点数，即一次脉冲触发采样的数据点数，采样点数乘以分辨率应该覆盖需要监测的光缆长度。
函数参数： 
num，触发采样点数，必须为256的整数倍，最大值为32768。
函数返回值：
成功，返回0 
失败，返回-1 
/****************************************************************/
 
int DasCardSetPulseNum(int num)
/****************************************************************/ 
函数说明：
设置一次写入缓存的数据段数目，每次脉冲触发采样一段数据，采样num段数据后一次性写入缓存供用户读取，用户读取时也应按照num段数据进行一次读取。
函数参数： 
num，一次写入缓存的数据段数目，建议值100。
函数返回值：
成功，返回0 
失败，返回-1 
/****************************************************************/
 
int DasCardSetDataSel(int sel)
/****************************************************************/ 
函数说明：
板卡上已经做了内置解调算法，sel参数用于选择读取解调算法中对应的数据类型。
 
函数参数： 
编号sel值上传数据类型解析规则
11双通道原始数据ch1_data,ch2_data,ch1_data,ch2_data……
22通道1幅度相位数据|幅度1|相位1|幅度1|相位1|……
33双通道相位数据|相位1|相位2|相位1|相位2|…… 
原始数据和相位数据按照符号16位整型（short）解析，幅度数据按照无符号16位整型（unsigned short）解析；相位数据为有符号16位整型（short），需除以512.0归一化成浮点数才能对应到弧度单位。相位数据已经完成全光纤解调，可以直接当作振动数据（音频数据）进行后续应用开发。
 
函数返回值：
成功，返回0 
失败，返回-1 
/****************************************************************/
 
 
int DasCardQueryFifo()
/****************************************************************/ 
函数说明：
查询采集卡缓存有效数据，单位Byte，最大1GBytes，当有效数据足够时，可调用DasCardReadFifo函数进行读取，用于后续处理或存盘。
函数参数： 
无
函数返回值：
成功，返回有效缓存数据大小，单位Byte
失败，返回-1 
/****************************************************************/
 
 
int DasCardReadFifo(char *data, int len)
/****************************************************************/ 
函数说明：
读取采集卡数据，采集卡开始采集后可以调用该函数读取采集到的数据，数据缓存最大1GByte，需要及时读取产生的数据，否则缓存溢出后数据将会被丢弃，读取前需调用DasCardQueryFifo函数查询缓存的数据大小，查询到足够数据后再读取。
函数参数： 
data:指向用于保存读取数据的指针，由用户分配和释放；
len：一次读取的数据长度，单位为byte,需按照DasCardSetPulseNum函数设定的脉冲数产生的数据量进行一次读取。
函数返回值：
成功，返回1 
失败，返回0 
/****************************************************************/ 
int DasCardCacheClear()
/****************************************************************/ 
函数说明：
清除数据缓存，新采样开始时默认调用，可清除上次采集卡的数据缓存。
函数参数： 
无
函数返回值：
成功，返回0 
失败，返回-1 
/****************************************************************/
 
int DasCardSetOffsetVoltage(int offset)
/****************************************************************/ 
函数说明：
设置偏置电压，通过设置偏置电压可以调整采集卡的输入范围。
函数参数： 
默认0偏置，可设置范围±1V，对应offset值±8192。
函数返回值：
成功，返回0 
失败，返回-1 
/****************************************************************/
 
int DasCardSetTrigerSoure(int trig)
/****************************************************************/ 
函数说明：
设置触发源，可以设置使用内部触发或者外部触发，当使用内部触发时，trig-out输出触发脉冲，供AOM或者SOA产生光脉冲，脉冲频率和脉宽为采集卡设定的频率和脉宽；当使用外部触发时，采集卡trig-in接收外部触发脉冲，脉冲上升沿采集卡开始采样，脉冲频率和脉宽由外部触发源决定。
函数参数： 
trig=0，内部触发；trig=1，外部触发。
函数返回值：
成功，返回0 
失败，返回-1 
/****************************************************************/
int DasCardSetDelay(int num)
/****************************************************************/ 
函数说明：
设置延迟采样点，跳过光头部光纤长度
函数参数： 
跳过的采样点数，乘以分辨率即可得到跳过的光缆长度。
函数返回值：
成功，返回0 
失败，返回-1 
/****************************************************************/