[實(shí)用新型]一種網(wǎng)絡(luò)儀器用時間同步系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720498236.1
• 申請日: 2017-05-06
• 公開（公告）號: CN206698230U
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬素剛;韓剛;李有謀;李輝
• 申請（專利權(quán)）人: 西安郵電大學(xué);西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所61213
• 代理人: 譚文琰

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于時間同步技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種網(wǎng)絡(luò)儀器用時間同步系統(tǒng)。

背景技術(shù)

計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，不斷推動著測量儀器朝著數(shù)字化和智能化方向變革，測量儀器的工作模式也由早期的單臺獨(dú)立工作發(fā)展成為多臺智能儀器的協(xié)同工作。如今，在一些關(guān)鍵領(lǐng)域，如航海、航天、國防等，使用的大型自動測試系統(tǒng)可能含有成百上千臺智能儀器，為了確保整個測試系統(tǒng)高效穩(wěn)定工作，這些儀器之間的連接總線尤為重要。現(xiàn)有的通過以太網(wǎng)作為連接總線的網(wǎng)絡(luò)儀器系統(tǒng)一般采用平面結(jié)構(gòu)，將控制中心和所有的網(wǎng)絡(luò)儀器均掛接在通信總線上，參閱圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)采用的時間同步系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)連接示意圖，這種結(jié)構(gòu)存在以下不足：第一，每臺網(wǎng)絡(luò)儀器只需要將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行模恍枰獋鬏斀o其他儀器，因此每臺儀器向控制中心上傳測量數(shù)據(jù)時應(yīng)該盡量不影響其他儀器與控制中心的通信，然而以太網(wǎng)總線采用帶沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問協(xié)議，如果網(wǎng)絡(luò)中有一臺儀器正在發(fā)送數(shù)據(jù)，其他儀器即使有數(shù)據(jù)需要立即發(fā)送，也必須等待，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中連接大量網(wǎng)絡(luò)儀器時，網(wǎng)絡(luò)傳輸效率將會嚴(yán)重下降，此時，無論是一般的測量數(shù)據(jù)，還是針對系統(tǒng)更為重要的時間同步信息，網(wǎng)絡(luò)都無法保證及時準(zhǔn)確地傳輸；第二，網(wǎng)絡(luò)中連接的每臺儀器必須采用相同的時間同步協(xié)議，否則無法完成全網(wǎng)統(tǒng)一的時間同步。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種網(wǎng)絡(luò)儀器用時間同步系統(tǒng)，其設(shè)計新穎合理，通過樹型儀器網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)，采用分層次的方式對整個網(wǎng)絡(luò)儀器系統(tǒng)進(jìn)行時間同步，便于推廣使用。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種網(wǎng)絡(luò)儀器用時間同步系統(tǒng)，其特征在于：包括樹型儀器網(wǎng)關(guān)、與所述樹型儀器網(wǎng)關(guān)根節(jié)點(diǎn)連接的控制中心、以及與所述樹型儀器網(wǎng)關(guān)葉子節(jié)點(diǎn)連接的網(wǎng)絡(luò)儀器，所述樹型儀器網(wǎng)關(guān)由位于所述樹型儀器網(wǎng)關(guān)根節(jié)點(diǎn)位置處的主儀器網(wǎng)關(guān)和與主儀器網(wǎng)關(guān)連接的樹杈儀器網(wǎng)關(guān)組成，所述樹杈儀器網(wǎng)關(guān)由N層儀器網(wǎng)關(guān)組成，其中，N取正整數(shù)且N≥1，N層儀器網(wǎng)關(guān)中的第i層儀器網(wǎng)關(guān)包括至少兩個第i級儀器網(wǎng)關(guān)，第i級儀器網(wǎng)關(guān)由與該第i級儀器網(wǎng)關(guān)連接的前1級儀器網(wǎng)關(guān)控制同步，i為整數(shù)且i＝1，2，3，…，N；第N級儀器網(wǎng)關(guān)與網(wǎng)絡(luò)儀器進(jìn)行通信，控制中心通過以太網(wǎng)通信模塊與主儀器網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信，主儀器網(wǎng)關(guān)上連接有用于同步本地時鐘的GPS時間源。

上述的一種網(wǎng)絡(luò)儀器用時間同步系統(tǒng)，其特征在于：所述N＝1，所述樹杈儀器網(wǎng)關(guān)由1層儀器網(wǎng)關(guān)組成，1層儀器網(wǎng)關(guān)包括至少兩個第1級儀器網(wǎng)關(guān)，主儀器網(wǎng)關(guān)為第1級儀器網(wǎng)關(guān)的前1級儀器網(wǎng)關(guān)，第1級儀器網(wǎng)關(guān)通過以太網(wǎng)通信模塊與主儀器網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)絡(luò)儀器均進(jìn)行通信。

上述的一種網(wǎng)絡(luò)儀器用時間同步系統(tǒng)，其特征在于：所述N＝2，所述樹杈儀器網(wǎng)關(guān)由2層儀器網(wǎng)關(guān)組成，所述2層儀器網(wǎng)關(guān)中的第1層儀器網(wǎng)關(guān)包括至少兩個第1級儀器網(wǎng)關(guān)，所述2層儀器網(wǎng)關(guān)中的第2層儀器網(wǎng)關(guān)包括至少兩個第2級儀器網(wǎng)關(guān)，第1級儀器網(wǎng)關(guān)為第2級儀器網(wǎng)關(guān)的前1級儀器網(wǎng)關(guān)，第1級儀器網(wǎng)關(guān)通過以太網(wǎng)通信模塊與主儀器網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信，第2級儀器網(wǎng)關(guān)由與該第2級儀器網(wǎng)關(guān)連接的前1級儀器網(wǎng)關(guān)控制同步，第2級儀器網(wǎng)關(guān)通過以太網(wǎng)通信模塊與網(wǎng)絡(luò)儀器進(jìn)行通信。

上述的一種網(wǎng)絡(luò)儀器用時間同步系統(tǒng)，其特征在于：所述N＝3，所述樹杈儀器網(wǎng)關(guān)由3層儀器網(wǎng)關(guān)組成，所述3層儀器網(wǎng)關(guān)中的第1層儀器網(wǎng)關(guān)包括至少兩個第1級儀器網(wǎng)關(guān)，所述3層儀器網(wǎng)關(guān)中的第2層儀器網(wǎng)關(guān)包括至少兩個第2級儀器網(wǎng)關(guān)，所述3層儀器網(wǎng)關(guān)中的第3層儀器網(wǎng)關(guān)包括至少兩個第3級儀器網(wǎng)關(guān)，第1級儀器網(wǎng)關(guān)為第2級儀器網(wǎng)關(guān)的前1級儀器網(wǎng)關(guān)，第2級儀器網(wǎng)關(guān)為第3級儀器網(wǎng)關(guān)的前1級儀器網(wǎng)關(guān)，第1級儀器網(wǎng)關(guān)通過以太網(wǎng)通信模塊與主儀器網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信，第2級儀器網(wǎng)關(guān)由與該第2級儀器網(wǎng)關(guān)連接的前1級儀器網(wǎng)關(guān)控制同步，第3級儀器網(wǎng)關(guān)由與該第3級儀器網(wǎng)關(guān)連接的前1級儀器網(wǎng)關(guān)控制同步，第3級儀器網(wǎng)關(guān)通過以太網(wǎng)通信模塊與網(wǎng)絡(luò)儀器進(jìn)行通信。

上述的一種網(wǎng)絡(luò)儀器用時間同步系統(tǒng)，其特征在于：所述主儀器網(wǎng)關(guān)和所述樹杈儀器網(wǎng)關(guān)均集成有網(wǎng)絡(luò)路由器。

上述的一種網(wǎng)絡(luò)儀器用時間同步系統(tǒng)，其特征在于：所述樹杈儀器網(wǎng)關(guān)中的每個儀器網(wǎng)關(guān)均為主從模式儀器網(wǎng)關(guān)，主儀器網(wǎng)關(guān)為主模式儀器網(wǎng)關(guān)，主儀器網(wǎng)關(guān)和所述樹杈儀器網(wǎng)關(guān)均集成有恒溫晶振。

上述的一種網(wǎng)絡(luò)儀器用時間同步系統(tǒng)，其特征在于：所述網(wǎng)絡(luò)儀器為示波器、電壓源或信號發(fā)生器。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：