[發(fā)明專利]一種實(shí)現(xiàn)物理隔離信息系統(tǒng)時(shí)間同步的聲學(xué)系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111361462.2
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114173168A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭偉;馮毅;孫衢骎;柯志武;柴文婷;周宏寬;李獻(xiàn)領(lǐng);王晨陽;陶模;郭曉杰;汪偉;林原勝;張克龍;趙振興;柯漢兵;魏志國;戴春輝;勞星勝
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團(tuán)公司第七一九研究所
• 主分類號: H04N21/414
• 分類號: H04N21/414;H04N21/43
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務(wù)所(普通合伙) 42224
• 代理人: 李佑宏

本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)物理隔離信息系統(tǒng)時(shí)間同步的聲學(xué)系統(tǒng)，包括：聲學(xué)信號播放模塊和多個(gè)聲學(xué)捕捉與處理模塊；聲學(xué)信號播放模塊可播放預(yù)先設(shè)置的音頻；多個(gè)聲學(xué)捕捉與處理模塊均可捕捉與處理預(yù)先設(shè)置的音頻的音段；多個(gè)聲學(xué)捕捉與處理模塊能夠檢測到的音頻的頻率范圍均大于預(yù)先設(shè)置的音頻的頻率范圍；外部的多個(gè)物理隔離信息系統(tǒng)中的每一個(gè)上至少安裝一個(gè)聲學(xué)捕捉與處理模塊。本發(fā)明通過大頻率范圍的聲學(xué)信號播放模塊和多個(gè)聲學(xué)捕捉與處理模塊的配合使用，可以自動化和更高精度地實(shí)現(xiàn)多個(gè)物理隔離信息系統(tǒng)之間的時(shí)間同步。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及船舶信息系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)物理隔離信息系統(tǒng)時(shí)間同步的聲學(xué)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

船舶信息系統(tǒng)屬于完全獨(dú)立又完整的小型電力系統(tǒng)，上層監(jiān)測和控制功能的實(shí)現(xiàn)完全依賴于底層數(shù)據(jù)的采集，精確與否完全由數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性決定。各分信息系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)之間的協(xié)調(diào)工作、統(tǒng)一動作必須在高精度時(shí)間同步的基礎(chǔ)上進(jìn)行。

然而，現(xiàn)有技術(shù)通過人工分別對物理隔離的多個(gè)信息系統(tǒng)進(jìn)行手動的時(shí)間設(shè)置，自動化程度不高；且受人工手動設(shè)置的限制，物理隔離的多個(gè)信息系統(tǒng)的時(shí)間同步精度較差，最多只能達(dá)到毫秒級，不適應(yīng)更高精度應(yīng)用的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種實(shí)現(xiàn)物理隔離信息系統(tǒng)時(shí)間同步的聲學(xué)系統(tǒng)及方法，其目的在于對內(nèi)部無GPS信號，不允許安裝無線射頻及通信系統(tǒng)，且需完全物理隔離的多個(gè)信息系統(tǒng)間進(jìn)行更高精度及更自動化的時(shí)間同步。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，第一方面，本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)物理隔離信息系統(tǒng)時(shí)間同步的聲學(xué)系統(tǒng)，包括：聲學(xué)信號播放模塊和多個(gè)聲學(xué)捕捉與處理模塊；

所述聲學(xué)信號播放模塊可播放預(yù)先設(shè)置的音頻；

所述多個(gè)聲學(xué)捕捉與處理模塊均可捕捉與處理所述預(yù)先設(shè)置的音頻的音段；

所述多個(gè)聲學(xué)捕捉與處理模塊能夠檢測到的音頻的頻率范圍均大于所述預(yù)先設(shè)置的音頻的頻率范圍；

外部的多個(gè)所述物理隔離信息系統(tǒng)中的每一個(gè)上至少安裝一個(gè)所述聲學(xué)捕捉與處理模塊。

根據(jù)本發(fā)明提供的實(shí)現(xiàn)物理隔離信息系統(tǒng)時(shí)間同步的聲學(xué)系統(tǒng)，所述處理所述預(yù)先設(shè)置的音頻的音段包括對音段進(jìn)行頻率檢測、判斷所述音段是否為預(yù)設(shè)音段以及設(shè)置所述物理隔離信息系統(tǒng)的時(shí)間同步基準(zhǔn)。

根據(jù)本發(fā)明提供的實(shí)現(xiàn)物理隔離信息系統(tǒng)時(shí)間同步的聲學(xué)系統(tǒng)，所述物理隔離信息系統(tǒng)為船舶物理隔離信息系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，第二方面，本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)物理隔離信息系統(tǒng)時(shí)間同步的聲學(xué)方法，包括如下步驟：

S1.設(shè)置聲學(xué)信號播放模塊和多個(gè)聲學(xué)捕捉與處理模塊的音頻頻率范圍，并對所述聲學(xué)信號播放模塊播放的預(yù)先設(shè)置的音頻進(jìn)行預(yù)設(shè)音段的設(shè)置；

S2.捕捉所述聲學(xué)信號播放模塊播放的預(yù)先設(shè)置的音頻的音段并對所述音段進(jìn)行頻率檢測；

S3.若所檢測出的音段不是預(yù)設(shè)音段，則返回到所述捕捉所述聲學(xué)信號播放模塊播放的預(yù)先設(shè)置的音頻的音段并對所述音段進(jìn)行頻率檢測；若所檢測出的音段是預(yù)設(shè)音段，則分別設(shè)置多個(gè)所述聲學(xué)捕捉與處理模塊的時(shí)間同步基準(zhǔn)；

S4.基于多個(gè)所述時(shí)間同步基準(zhǔn)完成對應(yīng)的多個(gè)所述物理隔離信息系統(tǒng)的時(shí)間同步。

根據(jù)本發(fā)明提供的實(shí)現(xiàn)物理隔離信息系統(tǒng)時(shí)間同步的聲學(xué)方法，所述預(yù)設(shè)音段為所述預(yù)先設(shè)置的音頻中的某一音段，若所檢測出的音段是預(yù)設(shè)音段，則分別設(shè)置多個(gè)所述聲學(xué)捕捉與處理模塊的時(shí)間同步基準(zhǔn)具體為：

所述多個(gè)聲學(xué)捕捉與處理模塊均檢測到第m段的所述預(yù)設(shè)音段，則多個(gè)所述聲學(xué)捕捉與處理模塊分別以為各自的時(shí)間同步基準(zhǔn)；