DTS-ETH-250M-2 网口DTS采集卡
产品概述
DTS-ETH-250M-2 网口高速采集卡属于高速 DAQ 采集卡系列微弱信号专用采集硬件，专为分布式拉曼 DTS 光纤测温系统研发，同时兼容气溶胶激光雷达微弱回波信号采集。该采集卡针对 DTS 应用专门设计了 2 个采集通道，一个通道用于采集斯托克斯光信号，另外一个通道用于采集反斯托克斯光信号，刚好适配 DTS 的 2 路 APD 输出的模拟光信号。
100M/250M采样率可切换，适配不同项目需求。 双通道 12bit ADC，支持软件切换 100MSps/250MSps 采样速率，适配不同距离、不同空间分辨率项目。设置为 100M 采样可覆盖 32km 光缆，空间分辨率 1 米；设置为 250M 采样可覆盖 13km，空间分辨率达 0.4 米。每通道最大支持 32768 个点采集，满足长距离与高分辨率测温需求。
内置硬件累加平均算法，显著降低噪声。 采集卡内部通过高速 FPGA 芯片实现平均功能，平均次数最大可达 65536 次，可以有效地提高系统信噪比，放大微弱拉曼信号。
千兆网口UDP协议，触发同步架构。采用 RJ45 千兆网口 UDP 协议进行数据传输，低延迟、不依赖具体编程语言，可以方便用户使用 LabView、C++、Python、C# 等开发语言和平台进行调用。支持 TTL 外触发实现光路同步，采集卡通过接收脉冲信号进行采集触发，通过光源触发采集卡的架构设计，使得 DTS 光源能够输出更稳定的脉冲光，确保系统的信号质量更好。
低功耗紧凑设计，OEM配套首选。 板卡分为裸板 DTS-ETH-250M-2 和带外壳 DTS-ETH-250M-2A 两个版本，尺寸小巧（105mm×90mm），12V/0.6A 低功耗，经过严苛的高低温测试，在 -20°C 至 60°C 温度范围内能够稳定正常运行，确保产品品质；企业级批量生产，助力广大 DTS 企业厂商降本，提高产品竞争力。
典型应用包括：电力电缆、管廊、隧道成套 DTS 光纤测温主机 OEM 配套；油气储罐、输油管线分布式拉曼温度监测系统硬件；煤矿皮带、化工仓储高温火灾预警测温设备采集单元；高校拉曼 DTS 测温算法、气溶胶激光雷达科研实验平台；小型便携式光纤测温巡检仪器嵌入式采集硬件。提供完整规格书与选型支持。
产品定位（DTS 测温 / 气溶胶雷达双用途小型网口 DAQ）
- 批量研发生产DTS的企业厂商，最求性价比，拥有自己的DTS模块但还需要选择一款DTS采集卡的客户。
- 科研客户研发自己的DTS系统。
- 气溶胶雷达触发采样
核心产品优势
- 采样率100MSps/250MSps可设置
- 12bits双通道同步实时采样
- 支持触发输入采样（TTL 3.3-5V）/触发输出（TTL 3.3V）
- 千兆网口，UDP传输协议
- ±2.0V输入范围（可定制）
- 内置平均算法，平均次数最大可达65536次
- 每通道支持32768个点
应用场景
- 电力电缆、管廊、隧道成套 DTS 光纤测温主机 OEM 配套
- 油气储罐、输油管线分布式拉曼温度监测系统硬件
- 煤矿皮带、化工仓储高温火灾预警测温设备采集单元
- 高校拉曼 DTS 测温算法、气溶胶激光雷达科研实验平台
- 小型便携式光纤测温巡检仪器嵌入式采集硬件
完整硬件规格参数对照表
| 参数 | DTS-ETH-250M-2 | 备注 |
|---|---|---|
| 输入通道数 | 2 | 2通道同步采样 |
| 位数 | 12 | bits |
| 采样率 | 100M/250M | 可通过接口调用进行切换 |
| 采样点数 | ≤32768 | 设置为100M采样可覆盖32km光缆，设置为250M可覆盖13km |
| 内置平均 | ≤65536次 | 具体次数可设置 |
| 支持触发输入采样 | TTL 3.3-5V | 也可以选择触发输出（TTL 3.3V） |
| 输入电压范围 | ±2.0V | （可定制） |
| 输入耦合方式 | 直流耦合 | 50欧姆输入阻抗 |
| 通信接口及协议 | RJ45千兆网口，UDP协议 | |
| 供电 | 12V/0.6A供电 | |
| 工作温度 | -20~60℃ | |
| 机械尺寸 | 105mm(L) x 90mm(W) |
板卡机械安装尺寸图纸
订购参数
不带外壳 DTS-ETH-250M-2
带外壳的 DTS-ETH-250M-2A
UDP 通信流程与协议说明
采用UDP通信，采集卡IP为192.168.137.2，端口为8028，采用小端数据格式
默认采样点数为16384，平均次数为30000，采样时钟频率250M，外部触发，工作流如下图所示。
数据通信协议格式定义
| 序号 | 字段名称 | 数据类型 | 字节数 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 帧头 | uint8_t | 4 | 固定为0x21 0x41 0x32 0x10，用于校验数据帧起始位置 |
| 2 | 数据桢序号 | uint32_t | 4 | 用于表示数据桢的序号，采集卡应答时会使用相同的数据桢序号 |
| 3 | 应答IP地址 | uint8_t | 4 | 用于指定采集卡的应答数据发送至哪个IP地址，例如应答IP地址为192.168.137.2时，采集卡的应答数据会发送到IP地址为192.168.137.2的主机。 |
| 4 | 应答端口 | uint16_t | 2 | 用于指定采集卡的应答数据发送至哪个端口，例如应答IP地址为192.168.137.2，应答端口为20000时，采集卡的应答数据会发送至IP地址为192.168.137.2的主机的20000端口。 |
| 5 | 命令 | uint16_t | 2 | 目前支持的命令： 0x0001：查询采集卡版本号 0x0002：设置采集卡采样点数 0x0003：查询采集卡采样点数 0x0004：设置采集卡平均次数 0x0009：查询采集卡平均次数 0x000A：启动采集卡开始采样 0x000B：查询采集卡采样状态 0x000C：强制采集卡停止采样 0x000D：读取A通道数据 0x000E：读取B通道数据 |
| 6 | 有效载荷 | - | - | 由具体命令确定 |
应答命令格式：
| 序号 | 字段名称 | 数据类型 | 字节数 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 帧头 | uint8_t | 4 | 固定为0x21 0x41 0x32 0x10，用于校验数据帧起始位置 |
| 2 | 数据桢序号 | uint32_t | 4 | 数据桢的序号，采集卡应答时会使用与所应答的设置/查询命令相同的数据桢序号 |
| 3 | 应答IP地址 | uint8_t | 4 | 与所应答的设置/查询命令中同字段的内容保持一致 |
| 4 | 应答端口 | uint16_t | 2 | 与所应答的设置/查询命令中同字段的内容保持一致 |
| 5 | 命令 | uint16_t | 2 | 与所应答的设置/查询命令中的命令或上0x8000，例如原指令为0x0001，应答时指令为0x8001 |
| 6 | 有效载荷 | - | - | 由具体命令确定 |
采集卡软件截图
DTS 测温实测解调曲线展示
DTS高点50度，低点0度 的解调曲线
FAQ
Q1：DTS-ETH-250M-2和普通DAQ采集卡有什么区别？
A：DTS-ETH-250M-2是DTS测温专用采集卡，针对DTS应用专门设计了2个采集通道，一个采集斯托克斯光信号，另一个采集反斯托克斯光信号，刚好适配DTS的2路APD输出模拟光信号。内置硬件累加平均算法（最高65536次），有效放大微弱拉曼信号。普通DAQ采集卡不具备这些DTS专用优化，不适合直接用于DTS测温系统。
Q2：100M和250M采样率怎么选？
A：100M采样率每个采样点代表1米距离，可覆盖32km光缆；250M采样率每个采样点为0.4米，空间分辨率更高，可覆盖13km。用户可根据项目需求选择：长距离测温（>13km）选100M，高分辨率短距离测温（≤13km）选250M。采样率可通过接口调用进行切换，无需更换硬件。
Q3：累加平均65536次有什么用？
A：拉曼散射光信号非常微弱，需要进行大量平均操作才能提取出有用信号。采集卡内置硬件累加平均算法，平均次数最大可达65536次，通过高速FPGA芯片实现，可以有效地提高系统信噪比，放大微弱拉曼信号，提升测温精度和稳定性。
Q4：采集卡支持哪些开发语言？
A：采集卡采用UDP网络通信协议，不依赖具体的编程语言，可以方便用户使用LabView、C++、Python、C#等开发语言和平台进行调用。采集卡的控制指令完善，可以通过指令方便地设置采集卡的采样点数、平均次数，以及读取各个通道的信号数据。
Q5：裸板和带外壳版本有什么区别？
A：DTS-ETH-250M-2为裸板版本（105mm×90mm），适合嵌入到用户自己的设备机箱中；DTS-ETH-250M-2A为带外壳版本，适合独立使用或需要外壳保护的场景。两个版本的功能和参数完全一致，用户可根据集成方式选择。
Q6：DTS采集卡和DAS采集卡有什么区别？
A：DTS采集卡（如DTS-ETH-250M-2）针对拉曼测温链路与数据格式优化，12bit分辨率，内置累加平均算法，适用于分布式温度传感（DTS）系统；DAS采集卡（如GY-DAQ-2480-E）面向φ-OTDR相干相位解调，14bit分辨率，适合分布式声波传感（DAS）系统。两者在采样位数、板载算法和适用系统上不同。
Q7：支持定制吗？
A：支持。输入范围±2.0V可定制，采样率、通道数、接口等参数可根据项目需求定制，可联系技术支持按需配置。
Q8：主要应用在哪些场景？
A：电力电缆、管廊、隧道成套DTS光纤测温主机OEM配套；油气储罐、输油管线分布式拉曼温度监测系统硬件；煤矿皮带、化工仓储高温火灾预警测温设备采集单元；高校拉曼DTS测温算法、气溶胶激光雷达科研实验平台；小型便携式光纤测温巡检仪器嵌入式采集硬件。
