CN108169619B - 应用于电缆监测***的卫星秒脉冲输出装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于电缆监测***的卫星秒脉冲输出装置及方法，该装置包括时钟模块、计数模块、信息处理模块和输出模块，信息处理模块与卫星定位模块连接。卫星秒脉冲信号不直接输出到后级采集电路，而是先输入到本装置，由本装置输出秒脉冲到后级采集电路。本发明实时监控卫星定位模块发出的秒脉冲，一旦发现秒脉冲丢失则自动补齐秒脉冲，可在卫星信号不良、秒脉冲丢失情况下自动恢复丢失的秒脉冲，供后级采集电路使用；一旦发现其受到干扰输出错误脉冲信号则自动将其过滤消除，以免影响后级采样模块。
Description
技术领域
本发明涉及电缆卫星秒脉冲输出的技术领域，尤其涉及应用于电缆监测***的卫星秒脉冲输出装置及方法。
背景技术
电缆综合在线监测预警***的介损采集、局放定位需要各个采集模块同步采样，而实际安装情况各个采集模块之间距离较远，所以采用卫星定位模块的秒脉冲同步采样。但是受天气、云层等影响，卫星信号并不稳定，星定位模块的秒脉冲输出会偶尔丢失或出错、如果此时电缆综合监测预警***刚好命令各个采集模块采集数据，会导致各个采集模块实际采样时间不一致，最终导致数据出错。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供应用于电缆监测***的卫星秒脉冲输出装置及方法，旨在解决现有的卫星定位模块输出秒脉冲的过程中可能出现秒脉冲丢失或出错的问题。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
一种应用于电缆监测***的卫星秒脉冲输出装置，包括时钟模块、计数模块、信息处理模块和输出模块，信息处理模块与卫星定位模块连接；其中，
时钟模块用于：
将***时钟倍频到p，p为正整数；
计数模块用于：
采用时钟计数寄存器对***时钟上升沿进行计数；或者，
将时钟计数寄存器的值以p的频率持续自加；
信息处理模块用于：
在第一次捕获到秒脉冲上升沿时，输出清0脉冲信号到计数模块和输出模块；
在第n次捕获到秒脉冲上升沿时，检查时钟计数寄存器的值是否在[p-5，p)区间内；n>1，n为正整数；如果在区间内，则输出清0脉冲信号到计数模块和输出模块；如果不在区间内，则过滤掉该秒脉冲上升沿；
在时钟计数寄存器的值到达p时，输出清0脉冲信号到计数模块和输出模块；
计数模块还用于：
在接收到清0脉冲信号后，将时钟计数寄存器的值清0；
输出模块用于：
在接收到清0脉冲信号后，同步输出秒脉冲。
在上述实施例的基础上，优选的，清0脉冲信号的宽度为5ns。
在上述任意实施例的基础上，优选的，还包括温箱和温度传感器，温度传感器、时钟模块、计数模块、信息处理模块和输出模块设置于温箱内，所述信息处理模块还用于：
通过温度传感器获取温箱温度；
在温度-p值映射表中查找与温箱温度相应的p值；
将p值发送到时钟模块。
在上述任意实施例的基础上，优选的，还包括温箱、温度传感器、半导体制冷片和加热器，温度传感器、时钟模块、计数模块、信息处理模块和输出模块设置于温箱内，半导体制冷片和加热器分别与温箱连接，所述信息处理模块还用于：
通过温度传感器获取温箱温度；
如果温箱温度高于T1，则向半导体制冷片发送启动指令，在温箱温度降低到T1时向半导体制冷片发送关闭指令；
如果温箱温度低于T2，则向加热器发送启动指令，在温箱温度到达T2时向加热器发送关闭指令；
所述半导体制冷片用于在所述信息处理模块的控制下对温箱进行制冷；
所述加热器用于在所述信息处理模块的控制下对温箱进行制热。
在上述实施例的基础上，优选的，T1＝25，T2＝24。
在上述任意实施例的基础上，优选的，所述信息处理模块采用FPGA芯片。
一种应用于电缆监测***的卫星秒脉冲输出方法，包括：
时钟步骤，时钟模块将***时钟倍频到p，p为正整数；
计数步骤，计数模块采用时钟计数寄存器对***时钟上升沿进行计数；或者，将时钟计数寄存器的值以p的频率持续自加；
检测步骤，信息处理模块在第一次捕获到秒脉冲上升沿时，输出清0脉冲信号到计数模块和输出模块；在第n次捕获到秒脉冲上升沿时，检查时钟计数寄存器的值是否在[p-5，p)区间内；n>1，n为正整数；如果在区间内，则输出清0脉冲信号到计数模块和输出模块；如果不在区间内，则过滤掉该秒脉冲上升沿；
恢复步骤，信息处理模块在时钟计数寄存器的值到达p时，输出清0脉冲信号到计数模块和输出模块；
清0步骤，计数模块还在接收到清0脉冲信号后，将时钟计数寄存器的值清0；
输出步骤，输出模块在接收到清0脉冲信号后，同步输出秒脉冲。
在上述实施例的基础上，优选的，所述时钟步骤前，还包括p值确定步骤：
信息处理模块通过温度传感器获取温箱温度，在温度-p值映射表中查找与温箱温度相应的p值，将p值发送到时钟模块。
在上述任意实施例的基础上，优选的，还包括温度调整步骤：
信息处理模块通过温度传感器获取温箱温度；如果温箱温度高于T1，则向半导体制冷片发送启动指令，在温箱温度降低到T1时向半导体制冷片发送关闭指令；如果温箱温度低于T2，则向加热器发送启动指令，在温箱温度到达T2时向加热器发送关闭指令。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明公开了一种应用于电缆监测***的卫星秒脉冲输出装置及方法，该装置包括时钟模块、计数模块、信息处理模块和输出模块，信息处理模块与卫星定位模块连接。卫星秒脉冲信号不直接输出到后级采集电路，而是先输入到本装置，由本装置输出秒脉冲到后级采集电路。本发明实时监控卫星定位模块发出的秒脉冲，一旦发现秒脉冲丢失则自动补齐秒脉冲，可在卫星信号不良、秒脉冲丢失情况下自动恢复丢失的秒脉冲，供后级采集电路使用；一旦发现其受到干扰输出错误脉冲信号则自动将其过滤消除，以免影响后级采样模块。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1示出了本发明实施例提供的一种应用于电缆监测***的卫星秒脉冲输出装置的结构示意图；
图2示出了本发明实施例提供的一种应用于电缆监测***的卫星秒脉冲输出方法的流程示意图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
具体实施例一
如图1所示，本发明实施例提供了一种应用于电缆监测***的卫星秒脉冲输出装置，包括时钟模块、计数模块、信息处理模块和输出模块，信息处理模块与卫星定位模块连接；其中，
时钟模块用于：
将***时钟倍频到p，p为正整数；
计数模块用于：
采用时钟计数寄存器对***时钟上升沿进行计数；或者，
将时钟计数寄存器的值以p的频率持续自加；
信息处理模块用于：
在第一次捕获到秒脉冲上升沿时，输出清0脉冲信号到计数模块和输出模块；
在第n次捕获到秒脉冲上升沿时，检查时钟计数寄存器的值是否在[p-5，p)区间内；n>1，n为正整数；如果在区间内，则输出清0脉冲信号到计数模块和输出模块；如果不在区间内，则过滤掉该秒脉冲上升沿；
在时钟计数寄存器的值到达p时，输出清0脉冲信号到计数模块和输出模块；
计数模块还用于：
在接收到清0脉冲信号后，将时钟计数寄存器的值清0；
输出模块用于：
在接收到清0脉冲信号后，同步输出秒脉冲。
本发明实施例对时钟模块不做限定，优选的，时钟模块可以采用锁相环模块。
本发明实施例对清0脉冲信号的宽度不做限定，优选的，清0脉冲信号的宽度可以为5ns。
本发明实施例对p不做限定，优选的，p可以为200mhz。
优选的，本发明实施例还可以包括温箱和温度传感器，温度传感器、时钟模块、计数模块、信息处理模块和输出模块设置于温箱内，所述信息处理模块还可以用于：通过温度传感器获取温箱温度；在温度-p值映射表中查找与温箱温度相应的p值；将p值发送到时钟模块。这样做的好处是，由于温度导致晶振偏移产生偏差，信息处理模块中可以存储温度与p值的映射表，根据温箱温度获取对应的p值。
优选的，本发明实施例还可以包括温箱、温度传感器、半导体制冷片和加热器，温度传感器、时钟模块、计数模块、信息处理模块和输出模块设置于温箱内，半导体制冷片和加热器分别与温箱连接，所述信息处理模块还可以用于：通过温度传感器获取温箱温度；如果温箱温度高于T1，则向半导体制冷片发送启动指令，在温箱温度降低到T1时向半导体制冷片发送关闭指令；如果温箱温度低于T2，则向加热器发送启动指令，在温箱温度到达T2时向加热器发送关闭指令；所述半导体制冷片用于在所述信息处理模块的控制下对温箱进行制冷；所述加热器用于在所述信息处理模块的控制下对温箱进行制热。这样做的好处是，将温箱内的温度维持在一个较恒定的值，减弱温度对晶振的影响，以提高***的脉冲输出精度。
本发明实施例对调整温度的阈值不做限定，优选的，T1＝25，T2＝24。
本发明实施例对信息处理模块所采用的芯片类型不做限定，优选的，所述信息处理模块可以采用FPGA芯片。
卫星秒脉冲信号不直接输出到后级采集电路，而是先输入到本装置，由本装置输出秒脉冲到后级采集电路。本发明实施例实时监控卫星定位模块发出的秒脉冲，一旦发现秒脉冲丢失则自动补齐秒脉冲，可在卫星信号不良、秒脉冲丢失情况下自动恢复丢失的秒脉冲，供后级采集电路使用；一旦发现其受到干扰输出错误脉冲信号则自动将其过滤消除，以免影响后级采样模块。所有功能基于硬件逻辑实现，可在50ns内完成，保证局放、介损的同步采集，保证电缆监测***的采集精度。
在上述的具体实施例一中，提供了应用于电缆监测***的卫星秒脉冲输出装置，与之相对应的，本申请还提供应用于电缆监测***的卫星秒脉冲输出方法。由于方法实施例基本相似于装置实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见装置实施例的部分说明即可。下述描述的方法实施例仅仅是示意性的。
具体实施例二
如图2所示，本发明实施例提供了一种应用于电缆监测***的卫星秒脉冲输出方法，包括：
时钟步骤，时钟模块将***时钟倍频到p，p为正整数；
计数步骤，计数模块采用时钟计数寄存器对***时钟上升沿进行计数；或者，将时钟计数寄存器的值以p的频率持续自加；
检测步骤，信息处理模块在第一次捕获到秒脉冲上升沿时，输出清0脉冲信号到计数模块和输出模块；在第n次捕获到秒脉冲上升沿时，检查时钟计数寄存器的值是否在[p-5，p)区间内；n>1，n为正整数；如果在区间内，则输出清0脉冲信号到计数模块和输出模块；如果不在区间内，则过滤掉该秒脉冲上升沿；
恢复步骤，信息处理模块在时钟计数寄存器的值到达p时，输出清0脉冲信号到计数模块和输出模块；
清0步骤，计数模块还在接收到清0脉冲信号后，将时钟计数寄存器的值清0；
输出步骤，输出模块在接收到清0脉冲信号后，同步输出秒脉冲。
优选的，所述时钟步骤前，还可以包括p值确定步骤：信息处理模块通过温度传感器获取温箱温度，在温度-p值映射表中查找与温箱温度相应的p值，将p值发送到时钟模块。
优选的，本发明实施例还可以包括温度调整步骤：信息处理模块通过温度传感器获取温箱温度；如果温箱温度高于T1，则向半导体制冷片发送启动指令，在温箱温度降低到T1时向半导体制冷片发送关闭指令；如果温箱温度低于T2，则向加热器发送启动指令，在温箱温度到达T2时向加热器发送关闭指令。
本发明实施例实时监控卫星定位模块发出的秒脉冲，一旦发现秒脉冲丢失则自动补齐秒脉冲，可在卫星信号不良、秒脉冲丢失情况下自动恢复丢失的秒脉冲，供后级采集电路使用；一旦发现其受到干扰输出错误脉冲信号则自动将其过滤消除，以免影响后级采样模块。所有功能基于硬件逻辑实现，可在50ns内完成，保证局放、介损的同步采集，保证电缆监测***的采集精度。
本发明从使用目的上，效能上，进步及新颖性等观点进行阐述，其具有的实用进步性，己符合专利法所强调的功能增进及使用要件，本发明以上的说明及附图，仅为本发明的较佳实施例而己，并非以此局限本发明，因此，凡一切与本发明构造，装置，待征等近似、雷同的，即凡依本发明专利申请范围所作的等同替换或修饰等，皆应属本发明的专利申请保护的范围之内。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。尽管本发明已进行了一定程度的描述，明显地，在不脱离本发明的精神和范围的条件下，可进行各个条件的适当变化。可以理解，本发明不限于所述实施方案，而归于权利要求的范围，其包括所述每个因素的等同替换。对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种应用于电缆监测***的卫星秒脉冲输出装置，其特征在于，包括时钟模块、计数模块、信息处理模块和输出模块，信息处理模块与卫星定位模块连接；其中，
时钟模块用于：
将***时钟倍频到p，p为正整数；
计数模块用于：
采用时钟计数寄存器对***时钟上升沿进行计数；或者，
将时钟计数寄存器的值以p的频率持续自加；
信息处理模块用于：
在第一次捕获到秒脉冲上升沿时，输出清0脉冲信号到计数模块和输出模块；
在第n次捕获到秒脉冲上升沿时，检查时钟计数寄存器的值是否在[p-5，p)区间内；n>1，n为正整数；如果在区间内，则输出清0脉冲信号到计数模块和输出模块；如果不在区间内，则过滤掉该秒脉冲上升沿；
在时钟计数寄存器的值到达p时，输出清0脉冲信号到计数模块和输出模块；
计数模块还用于：
在接收到清0脉冲信号后，将时钟计数寄存器的值清0；
输出模块用于：
在接收到清0脉冲信号后，同步输出秒脉冲；
还包括温箱和温度传感器，温度传感器、时钟模块、计数模块、信息处理模块和输出模块设置于温箱内，所述信息处理模块还用于：
通过温度传感器获取温箱温度；
在温度-p值映射表中查找与温箱温度相应的p值；
将p值发送到时钟模块。
2.根据权利要求1所述的应用于电缆监测***的卫星秒脉冲输出装置，其特征在于，清0脉冲信号的宽度为5ns。
3.根据权利要求1或2所述的应用于电缆监测***的卫星秒脉冲输出装置，其特征在于，还包括温箱、温度传感器、半导体制冷片和加热器，温度传感器、时钟模块、计数模块、信息处理模块和输出模块设置于温箱内，半导体制冷片和加热器分别与温箱连接，所述信息处理模块还用于：
通过温度传感器获取温箱温度；
如果温箱温度高于T1，则向半导体制冷片发送启动指令，在温箱温度降低到T1时向半导体制冷片发送关闭指令；
如果温箱温度低于T2，则向加热器发送启动指令，在温箱温度到达T2时向加热器发送关闭指令；
所述半导体制冷片用于在所述信息处理模块的控制下对温箱进行制冷；
所述加热器用于在所述信息处理模块的控制下对温箱进行制热。
4.根据权利要求3所述的应用于电缆监测***的卫星秒脉冲输出装置，其特征在于，T1＝25，T2＝24。
5.根据权利要求1或2所述的应用于电缆监测***的卫星秒脉冲输出装置，其特征在于，所述信息处理模块采用FPGA芯片。
6.一种应用于电缆监测***的卫星秒脉冲输出方法，其特征在于，包括：
p值确定步骤：信息处理模块通过温度传感器获取温箱温度，在温度-p值映射表中查找与温箱温度相应的p值，将p值发送到时钟模块；时钟步骤，时钟模块将***时钟倍频到p，p为正整数；
计数步骤，计数模块采用时钟计数寄存器对***时钟上升沿进行计数；或者，将时钟计数寄存器的值以p的频率持续自加；
检测步骤，信息处理模块在第一次捕获到秒脉冲上升沿时，输出清0脉冲信号到计数模块和输出模块；在第n次捕获到秒脉冲上升沿时，检查时钟计数寄存器的值是否在[p-5，p)区间内；n>1，n为正整数；如果在区间内，则输出清0脉冲信号到计数模块和输出模块；如果不在区间内，则过滤掉该秒脉冲上升沿；
恢复步骤，信息处理模块在时钟计数寄存器的值到达p时，输出清0脉冲信号到计数模块和输出模块；
清0步骤，计数模块还在接收到清0脉冲信号后，将时钟计数寄存器的值清0；
输出步骤，输出模块在接收到清0脉冲信号后，同步输出秒脉冲。
7.根据权利要求6所述的应用于电缆监测***的卫星秒脉冲输出方法，其特征在于，还包括温度调整步骤：
信息处理模块通过温度传感器获取温箱温度；如果温箱温度高于T1，则向半导体制冷片发送启动指令，在温箱温度降低到T1时向半导体制冷片发送关闭指令；如果温箱温度低于T2，则向加热器发送启动指令，在温箱温度到达T2时向加热器发送关闭指令。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 310000 6 storeys, 7 blocks, No. 1418-41, Moganshan Road, Hangzhou City, Zhejiang Province Applicant after: Hangzhou Colin electric Limited by Share Ltd Address before: 310000 No. 1418-15, Moganshan Road, Hangzhou City, Zhejiang Province Applicant before: Hangzhou Colin electric Limited by Share Ltd |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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