[發(fā)明專利]一種數(shù)據(jù)采集對(duì)時(shí)方法及裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110363894.7
• 申請(qǐng)日: 2011-11-16
• 公開（公告）號(hào): CN102495546A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃展峰;曹春耕;李振坡;錢慧芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海森首光電科技有限公司
• 主分類號(hào): G04G7/02
• 分類號(hào): G04G7/02;G04G5/00
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 宣慧蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信息通信領(lǐng)域，尤其是涉及一種數(shù)據(jù)采集對(duì)時(shí)方法及裝置。

背景技術(shù)

同步采樣是實(shí)現(xiàn)異地同步測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)，只有各測(cè)量點(diǎn)的采樣是同步進(jìn)行的，同一時(shí)刻計(jì)采集的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)具有統(tǒng)一的參考時(shí)間基準(zhǔn)，其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)才可直接進(jìn)行比較。

在基于數(shù)字信號(hào)處理器DSP下位機(jī)設(shè)計(jì)的檢測(cè)系統(tǒng)中，同步采樣大多都采用傳統(tǒng)授時(shí)模式。而異地同步測(cè)量是工程中經(jīng)常用到的方法，如果用傳統(tǒng)的授時(shí)模式，其時(shí)鐘頻率的產(chǎn)生是用晶體，而晶體會(huì)老化，易受外界環(huán)境變化及長(zhǎng)期的精度漂移影響，造成授時(shí)精度下降，這樣異地同步測(cè)量的數(shù)據(jù)其實(shí)已經(jīng)不再同步、同時(shí)了。

目前另一種基于DSP下位機(jī)的數(shù)據(jù)采集裝置中已采用GPS授時(shí)信號(hào)作為時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，在這種裝置中，同步采樣的時(shí)間誤差，主要取決于GPS同步授時(shí)精度，相對(duì)于傳統(tǒng)授時(shí)模式提高了授時(shí)的精確度和穩(wěn)定性，對(duì)異地同步測(cè)量提高了一致性。但對(duì)GPS同步信號(hào)接收異常、GPS信號(hào)傳輸延遲、DSP下位機(jī)軟件部分的中斷反應(yīng)與處理等帶來(lái)的誤差都沒有進(jìn)行相應(yīng)的處理。

在現(xiàn)有的GPS對(duì)DSP下位機(jī)授時(shí)方案中，都是對(duì)單一采集電路進(jìn)行授時(shí)。如果DSP下位機(jī)使用的不同晶體震蕩器之間存在固有頻率差異，則會(huì)造成放生信號(hào)的頻率與采集頻率不同步的現(xiàn)象。

同時(shí)GPS與DSP下位機(jī)高度集成，給故障判斷、設(shè)備維護(hù)帶來(lái)了很大的不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種準(zhǔn)確性高，故障判斷明確的數(shù)據(jù)采集對(duì)時(shí)方法及裝置。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種數(shù)據(jù)采集對(duì)時(shí)方法，包括以下步驟：

1)GPS對(duì)時(shí)卡通過GPS天線獲取GPS時(shí)間信息；

2)上位機(jī)獲取GPS對(duì)時(shí)卡的GPS時(shí)間信息，將上位機(jī)操作系統(tǒng)的當(dāng)前時(shí)間將設(shè)置成獲取到的GPS時(shí)間，并開始向DSP下位機(jī)采集數(shù)據(jù)；

3)DSP下位機(jī)獲取GPS對(duì)時(shí)卡的GPS時(shí)間信息，并采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

4)DSP下位機(jī)將獲取的GPS時(shí)間信息作為時(shí)間戳與同時(shí)刻采集的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)打包成數(shù)據(jù)包，上傳至上位機(jī)；

5)上位機(jī)解析DSP下位機(jī)上傳的數(shù)據(jù)包，判斷時(shí)間戳是否合法，若為是，則執(zhí)行步驟7)，若為否，則執(zhí)行步驟6)；

6)將上位機(jī)的當(dāng)前時(shí)間作為時(shí)間戳，取代不合法的時(shí)間戳，并執(zhí)行步驟7)；

7)上位機(jī)將帶有時(shí)間戳的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器。

所述的步驟3)中DSP下位機(jī)通過串行接口獲取GPS對(duì)時(shí)卡的GPS時(shí)間信息。

所述的DSP下位機(jī)包括DSP芯片、FPGA芯片和FFM芯片，DSP下位機(jī)獲取GPS對(duì)時(shí)卡的GPS時(shí)間信息時(shí)，GPS對(duì)時(shí)卡向FPGA芯片和FFM芯片發(fā)送秒脈沖信號(hào)，同步FPGA芯片和FFM芯片的秒脈沖前沿，同時(shí)，GPS對(duì)時(shí)卡向DSP芯片發(fā)送GPS時(shí)間信息，DSP芯片根據(jù)該GPS時(shí)間信息生成時(shí)間戳。

所述的時(shí)間戳的最小單位為秒，時(shí)間戳誤差在10ms以內(nèi)，所述的秒脈沖前沿誤差在10us以內(nèi)。

所述的步驟2)中上位機(jī)向DSP下位機(jī)采集數(shù)據(jù)的頻率為10Hz，DSP下位機(jī)采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的頻率為100Hz。

所述的DSP下位機(jī)設(shè)有時(shí)鐘累積功能，當(dāng)無(wú)法接收到后續(xù)的GPS時(shí)間信息時(shí)，可通過時(shí)鐘累加功能為采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)提供時(shí)間戳。

一種實(shí)施上述數(shù)據(jù)采集對(duì)時(shí)方法的裝置，包括GPS天線、GPS對(duì)時(shí)卡、上位機(jī)和DSP下位機(jī)，所述的GPS天線連接GPS對(duì)時(shí)卡，用于獲取GPS時(shí)間信息，GPS對(duì)時(shí)卡分別連接上位機(jī)和DSP下位機(jī)，所述的上位機(jī)和DSP下位機(jī)通過USB接口連接。

所述的上位機(jī)設(shè)有PCI槽，所述的GPS對(duì)時(shí)卡插入該P(yáng)CI槽中，GPS對(duì)時(shí)卡通過RS232接口連接DSP下位機(jī)，通過串行接口連接上位機(jī)。

所述的上位機(jī)包括工控機(jī)、PC機(jī)或準(zhǔn)系統(tǒng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有低成本、高可靠性、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，GPS對(duì)時(shí)卡、DSP下位機(jī)、上位機(jī)，三者相互獨(dú)立，便于判定故障點(diǎn)，易于維修和更換，而且GPS對(duì)上位機(jī)與DSP下位機(jī)分別授時(shí)，提高了GPS容錯(cuò)性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明提供的方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明的DSP下位機(jī)對(duì)時(shí)方式示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明中GPS對(duì)時(shí)卡的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例