專利名稱：采用gps衛(wèi)星信號觸發(fā)的多點同步數(shù)據(jù)采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種多點同步數(shù)據(jù)采集裝置，尤其涉及遠程分布測控系統(tǒng)中采用GPS衛(wèi)星信號觸發(fā)的多點同步數(shù)據(jù)采集裝置。
背景技術(shù)：
GPS(Global Position System全球定位系統(tǒng))衛(wèi)星向全球范圍內(nèi)提供定時和定位功能，GPS用戶通過GPS衛(wèi)星接收機獲取空間位置信息、同步時標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)時間。當(dāng)遠程分布測控系統(tǒng)需要多地點嚴格時間同步采集數(shù)據(jù)時，通常使用GPS衛(wèi)星接收機的同步時標(biāo)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集器的時鐘，用數(shù)據(jù)采集器時鐘控制采樣時間。時鐘校準(zhǔn)的過程需要接受信號、處理數(shù)據(jù)，然后對硬件進行操作，這個過程難免存在時間誤差，尤其在Windows操作系統(tǒng)下，這種誤差更無法預(yù)知。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的就是為了滿足水利、電力、交通系統(tǒng)的作業(yè)調(diào)度，電網(wǎng)故障的分析定位，輸油、供水、煤氣管道的泄漏監(jiān)測，水災(zāi)、地震等突發(fā)性自然災(zāi)害的預(yù)警等分布式作業(yè)行業(yè)對于遠程測控精確定時的要求，提供了一種采用GPS衛(wèi)星信號觸發(fā)的多點同步數(shù)據(jù)采集裝置。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的它包括計算機、GPS衛(wèi)星接收機、被測對象，計算機上設(shè)有PCI總線數(shù)據(jù)采集卡，GPS衛(wèi)星接收機秒脈沖信號與PCI總線數(shù)據(jù)采集卡數(shù)字觸發(fā)通道相連，GPS衛(wèi)星的標(biāo)準(zhǔn)時間信號與計算機串口相接，被測對象與PCI總線數(shù)據(jù)采集卡模擬輸入通道相連。
相比現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有操作使用方法簡便，成本低，時間誤差小，GPS衛(wèi)星信號不會老化，不會漂移，不易受外界干擾，可方便的實現(xiàn)分布于不同地域的多地點進行嚴格時間同步的數(shù)據(jù)采集等優(yōu)點。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施實例詳述本實用新型，它包括計算機4、GPS衛(wèi)星接收機1、被測對象9，計算機4上設(shè)有PCI總線數(shù)據(jù)采集卡7、串口6，GPS衛(wèi)星接收機1的秒脈沖信號3與計算機4上的PCI總線數(shù)據(jù)采集卡7相連，GPS衛(wèi)星的標(biāo)準(zhǔn)時間標(biāo)記2與串口6相接，被測對象9通過信號線8與計算機4的PCI總線數(shù)據(jù)采集卡7相連，計算機4上設(shè)有數(shù)據(jù)輸出接口5。
本實用新型的工作原理是，通過GPS衛(wèi)星接收機1的秒脈沖信號3觸發(fā)計算機4上的PCI總線數(shù)據(jù)采集卡7，并附加GPS衛(wèi)星的標(biāo)準(zhǔn)時間信號2，實現(xiàn)分布于不同地域的多地點嚴格時間同步數(shù)據(jù)采集。
PCI總線數(shù)據(jù)采集卡7需要有數(shù)字觸發(fā)功能，即接收到一個脈沖信號3后開始一次數(shù)據(jù)采集。例如應(yīng)用美國NI公司的E系列數(shù)據(jù)采集卡，它在收到脈沖信號3后開始采樣的時間差遠低于微秒級。GPS衛(wèi)星接收機1的秒脈沖信號3的誤差一般為1微秒。因此用GPS衛(wèi)星接收機1的秒脈沖信號3做觸發(fā)數(shù)據(jù)采集的信號源時，各個采樣地點每秒開始采樣的時間誤差將小于1微秒。
將被測對象9的各個信號分別連接到PCI總線數(shù)據(jù)采集卡7的各個采樣通道，GPS衛(wèi)星接收機1的秒脈沖信號3連接到PCI總線數(shù)據(jù)采集卡7的數(shù)字觸發(fā)通道。對PCI總線數(shù)據(jù)采集卡7的驅(qū)動程序編程，設(shè)置為每收到數(shù)字脈沖信號3的一個上升緣開始一次數(shù)據(jù)采集。同時通過計算機4的串口6接收GPS衛(wèi)星的標(biāo)準(zhǔn)時間信息，作為采樣時間標(biāo)簽。
這種方法保證了各個不同地點嚴格在同一時刻進行數(shù)據(jù)采集，并給采集的數(shù)據(jù)加上準(zhǔn)確的時間標(biāo)記。解決了遠程測控系統(tǒng)采用電話線、局域網(wǎng)和無線公網(wǎng)等方式傳輸數(shù)據(jù)不能保證數(shù)據(jù)傳輸實時性的問題，各點采集的數(shù)據(jù)經(jīng)不同路由、不等距離傳輸?shù)娇刂浦笓]中心后按照數(shù)據(jù)的時間標(biāo)記實現(xiàn)嚴格的時間同步，獲得不同地點采樣的精確時間信息。
例如輸油管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)需要各監(jiān)測點嚴格同步進行數(shù)據(jù)采集，相同時刻的采樣數(shù)據(jù)同時到達做分析定位的上位機以定位泄漏點。但是由于目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平的限制這幾乎是不可能作到的。為了彌補網(wǎng)絡(luò)環(huán)境造成的數(shù)據(jù)傳輸時間差異，可以將采樣數(shù)據(jù)加上采樣時刻的時間標(biāo)記傳輸?shù)缴衔粰C，在進行泄漏點定位時再將采樣數(shù)據(jù)按采樣時間“對齊”。但是計算機4的時鐘存在著時間誤差，盡管這種誤差每天一般只有0.3～0.5秒，但是對于泄漏監(jiān)測定位卻是不能允許的。采用本裝置可以解決這種問題，而且GPS衛(wèi)星信號不會老化，不會漂移，不易受外界干擾，在技術(shù)上容易實現(xiàn)，在成本上能夠接受。
權(quán)利要求1.一種采用GPS衛(wèi)星信號觸發(fā)的多點同步數(shù)據(jù)采集裝置，包括計算機、GPS衛(wèi)星接收機、被測對象，其特征在于計算機上設(shè)有PCI總線數(shù)據(jù)采集卡，GPS衛(wèi)星接收機的秒脈沖信號與PCI總線數(shù)據(jù)采集卡數(shù)字觸發(fā)通道相連，GPS衛(wèi)星的標(biāo)準(zhǔn)時間信號與計算機串口相接，被測對象與PCI總線數(shù)據(jù)采集卡模擬輸入通道相連，測試數(shù)據(jù)通過計算機網(wǎng)絡(luò)輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述采用GPS衛(wèi)星信號觸發(fā)的多點同步數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于計算機的數(shù)據(jù)采集由GPS衛(wèi)星接收機的秒脈沖信號觸發(fā)。
專利摘要本實用新型公開了一種采用GPS衛(wèi)星信號觸發(fā)的多點同步數(shù)據(jù)采集裝置，它包括計算機、GPS衛(wèi)星接收機、被測對象，計算機上設(shè)有PCI總線數(shù)據(jù)采集卡、串口，GPS衛(wèi)星接收機秒脈沖信號與PCI總線數(shù)據(jù)采集卡數(shù)字觸發(fā)通道相連，GPS衛(wèi)星的標(biāo)準(zhǔn)時間信號與計算機串口相接，被測對象與PCI總線數(shù)據(jù)采集卡模擬輸入通道相連。本實用新型特別適合于石油、電力、交通、水利、供水、煤氣等分布式作業(yè)同時有遠程精確定時測控要求的行業(yè)。
文檔編號G08C19/16GK2775675SQ20052000752
公開日2006年4月26日 申請日期2005年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月25日
發(fā)明者雷振山, 常貴寧, 劉慶存 申請人:唐山學(xué)院, 東營市東營區(qū)五色石泄漏監(jiān)控技術(shù)研究所