CN110061827A - 一种基于同步时钟的等间隔数据采集方法及装置 - Google Patents

一种基于同步时钟的等间隔数据采集方法及装置 Download PDF

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CN110061827A CN201810052026.9A CN201810052026A CN110061827A CN 110061827 A CN110061827 A CN 110061827A CN 201810052026 A CN201810052026 A CN 201810052026A CN 110061827 A CN110061827 A CN 110061827A
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Abstract

一种基于同步时钟的等间隔数据采集方法，所述方法包括对秒脉冲信号进行合理性的判断，确定一秒内各采样点的计数并根据其对所述秒脉冲信号进行等间隔采样并进行编号缓冲后上传，再验证所述编号缓冲后的所述一秒内各采样点的计数。本发明提供的技术方案能够实现所采集的数据均匀、严格的在1秒钟内按照时间间隔同步采样，并能够高效便捷的实现等时间间隔的控制。

Description

一种基于同步时钟的等间隔数据采集方法及装置
技术领域
本申请涉及一种电力***的等时间间隔数据采集方法及装置，具体讲涉及一种基于同步时钟的等间隔数据采集方法及装置。
背景技术
随着导航技术的发展，使基于卫星导航***的同步时钟技术在电力领域等许多工业控制***得到了广泛的应用。对于电力***，进行同一时间断面，不同的空间物理地点的数据采集具有重要的现实意义，有助于对电网的运行特性进行深入的观测分析并更好的掌握电网运行的复杂特性。但是传统的数据采集***一般都不带有同步时钟，不方便进行各个站点数据进行按时间断面进行分析，虽然有一些基于同步时钟的采集的方法问世，但是在进行数据采集时对等间隔的处理都不是严格意义的等时间间隔，不能保证每秒钟内按采样率进行的N个采样严格尽可能均匀分布在一秒钟内。
发明内容
本发明提供了一种基于同步时钟的等间隔数据采集方法及装置，其目的是为了解决在数据采集时等时间间隔处理不精确的问题，提升了采样数据的同步性，能够高效便捷的实现对等时间间隔的控制。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
一种基于同步时钟的等间隔数据采集方法，其改进之处在于，所述方法包括以下步骤：
根据秒脉冲信号的合理性判断结果确定秒脉冲信号的计数；
根据所述秒脉冲信号的计数确定一秒内各采样点的计数，并基于该一秒内各采样点的计数对所述秒脉冲信号进行等间隔采样；
对所述一秒内各采样点的计数进行编号后上传。
进一步的，所述根据秒脉冲信号的合理性判断结果确定秒脉冲信号的计数，包括：
若当前时刻的秒脉冲信号的计数Mb与历史时间的秒脉冲信号计数和的平均值相差不超过预设值，则当前时刻的秒脉冲信号合理，采样的秒脉冲信号的计数取Mb；否则当前时刻的秒脉冲信号不合理，采样的秒脉冲信号的计数取
进一步的，所述根据所述秒脉冲信号的计数确定一秒内各采样点的计数，并基于该一秒内各采样点的计数对所述秒脉冲信号进行等间隔采样，包括：
利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率，直至累减值小于所述采样率，并将该累减值为确定下一采样点计数时的余数；
将采样间隔计数器的计数作为采样点计数，其中，采样间隔计数器的计数为所述利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率的累减次数，初始余数为0。
进一步的，所述根据所述秒脉冲信号的计数确定一秒内各采样点的计数，并基于该一秒内各采样点的计数对所述秒脉冲信号进行等间隔采样，包括：
若所述秒脉冲信号提前t1时间到来，则利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和减去t1，再累减采样率，直至累减值小于所述采样率，并将该累减值为确定下一采样点计数时的余数；
将采样间隔计数器的计数作为采样点计数，其中，采样间隔计数器的计数为所述利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率的累减次数，初始余数为0。
进一步的，所述根据所述秒脉冲信号的计数确定一秒内各采样点的计数，并基于该一秒内各采样点的计数对所述秒脉冲信号进行等间隔采样，包括：
若所述秒脉冲信号在经过t2时间后才到达，则在t2时间内，利用上一秒的所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率，直至累减值小于所述采样率，并将该累减值为确定下一采样点计数时的余数；
将采样间隔计数器的计数作为采样点计数，其中，采样间隔计数器的计数为所述利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率的累减次数，初始余数为0；
t2时间后，则采样率减去1，利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和减去t2，再累减采样率，直至累减值小于所述采样率，并将该累减值为确定下一采样点计数时的余数；
将采样间隔计数器的计数作为采样点计数，其中，采样间隔计数器的计数为所述利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率的累减次数，初始余数为0。
进一步的，所述对所述等间隔采样的计数进行编号后上传，包括：
按采样率对所述一秒内各采样点的计数编号并存入缓冲区；当存储满后，按编号上传所述缓冲区内的各采样点的计数。
进一步的，所述对所述等间隔采样的计数进行编号后上传，还包括：
若所述一秒内各采样点的计数没有按编号依次上传，则重新获取秒脉冲信号。
一种基于同步时钟的等间隔数据采集装置，其改进之处在于，所述装置包括：
判断模块：用于对秒脉冲信号进行合理性的判断并根据判断结果确定秒脉冲信号的计数；
采样模块：用于根据所述秒脉冲信号的计数确定一秒内各采样点的计数，并基于该一秒内各采样点的计数对所述秒脉冲信号进行等间隔采样；
编号模块：用于对所述一秒内各采样点的计数进行编号后上传。
优选的，所述判断模块，用于：
若当前时刻的秒脉冲信号的计数Mb与历史时间的秒脉冲信号计数和的平均值相差不超过预设值，则当前时刻的秒脉冲信号合理，采样的秒脉冲信号的计数取Mb；否则当前时刻的秒脉冲信号不合理，采样的秒脉冲信号的计数取
优选的，所述采样模块，用于：
利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率，直至累减值小于所述采样率，并将该累减值为确定下一采样点计数时的余数；
将采样间隔计数器的计数作为采样点计数，其中，采样间隔计数器的计数为所述利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率的累减次数，初始余数为0。
优选的，所述采样模块，用于：
若所述秒脉冲信号提前t1时间到来，则利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和减去t1，再累减采样率，直至累减值小于所述采样率，并将该累减值为确定下一采样点计数时的余数；
将采样间隔计数器的计数作为采样点计数，其中，采样间隔计数器的计数为所述利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率的累减次数，初始余数为0。
优选的，所述采样模块，用于：
若所述秒脉冲信号在经过t2时间后才到达，则在t2时间内，利用上一秒的所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率，直至累减值小于所述采样率，并将该累减值为确定下一采样点计数时的余数；
将采样间隔计数器的计数作为采样点计数，其中，采样间隔计数器的计数为所述利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率的累减次数，初始余数为0；
t2时间后，则采样率减去1，利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和减去t2，再累减采样率，直至累减值小于所述采样率，并将该累减值为确定下一采样点计数时的余数；
将采样间隔计数器的计数作为采样点计数，其中，采样间隔计数器的计数为所述利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率的累减次数，初始余数为0。
优选的，所述编号模块，用于：
按采样率对所述一秒内各采样点的计数编号并存入缓冲区；当存储满后，按编号上传所述缓冲区内的各采样点的计数。
优选的，所述编号模块，还用于：
若所述一秒内各采样点的计数没有按编号依次上传，则重新获取秒脉冲信号。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明提供的一种基于同步时钟的等间隔数据采集方法及装置，能够实现所采集的数据均匀的、严格的在1秒钟内按照时间间隔进行同步采样。
2.本发明提供的一种基于同步时钟的等间隔数据采集方法及装置，能够利用恒温晶振的高度稳定性进行守时，继续确保采样的同步性。
3.本发明提供的一种基于同步时钟的等间隔数据采集方法及装置，能够以减法的形式实现除法的过程，能够高效便捷的实现等时间间隔的控制；
4.本发明提供的一种基于同步时钟的等间隔数据采集方法及装置，通过对采用数据编号并进行判断，进一步确保了获取的数据的同步性。
附图说明
图1为本发明提供的一种基于同步时钟的等间隔数据采集方法流程图；
图2为本发明提供的一种基于同步时钟的等间隔数据采集装置图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
本发明提供了一种基于同步时钟的等间隔数据采集方法，如图1所示，所述方法包括以下步骤：
根据秒脉冲信号的合理性判断结果确定秒脉冲信号的计数；
根据所述秒脉冲信号的计数确定一秒内各采样点的计数，并基于该一秒内各采样点的计数对所述秒脉冲信号进行等间隔采样；
对所述一秒内各采样点的计数进行编号后上传。
所述秒脉冲信号为同步时钟发送的IRIG_B信号或北斗卫星微型接收模块发送的秒脉冲信号。
具体的，所述根据秒脉冲信号的合理性判断结果确定秒脉冲信号的计数，包括：
若当前时刻的秒脉冲信号的计数Mb与过去10秒的秒脉冲信号计数和的平均值相差不超过1000，则当前时刻的秒脉冲信号合理，采样的秒脉冲信号的计数取Mb；否则当前时刻的秒脉冲信号不合理，采样的秒脉冲信号的计数取
具体的，所述根据所述秒脉冲信号的计数确定一秒内各采样点的计数，并基于该一秒内各采样点的计数对所述秒脉冲信号进行等间隔采样，包括：
若秒脉冲信号在预设时间到达，则利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率，直至累减值小于所述采样率，并将该累减值为确定下一采样点计数时的余数；
将采样间隔计数器的计数作为采样点计数，其中，采样间隔计数器的计数为所述利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率的累减次数，初始余数为0。
例如，秒脉冲信号的计数为4100，采样率为1000，则第一个采样点计数计算如下：对秒脉冲信号的计数4100累减1000直至余100，此时累减值为4，则取4为第一个采样点计数；
第二个采样点计数计算如下：取秒脉冲信号的计数4100加上上一秒的余数100，累减1000直至与200，此时累减值为4，则取4为第二个采样点计数；
第三个采样点计数计算如下：取秒脉冲信号的计数4100加上上一秒的余数200，累减1000直至与300，此时累减值为4，则取4为第三个采样点计数；
余下采样点计数以此类推。
具体的，所述根据所述秒脉冲信号的计数确定一秒内各采样点的计数，并基于该一秒内各采样点的计数对所述秒脉冲信号进行等间隔采样，还包括：
若所述秒脉冲信号较预设时间提前到达，则利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和减去t1(t1为秒脉冲信号提前到达时，其实际到来时间与预设时间的时间差)，再累减采样率，直至累减值小于所述采样率，并将该累减值为确定下一采样点计数时的余数；
将采样间隔计数器的计数作为采样点计数，其中，采样间隔计数器的计数为所述利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率的累减次数，初始余数为0。
具体的，所述根据所述秒脉冲信号的计数确定一秒内各采样点的计数，并基于该一秒内各采样点的计数对所述秒脉冲信号进行等间隔采样，还包括：
若所述秒脉冲信号较预设时间滞后到达，则在t2时间内(t2为秒脉冲信号滞后到达时，其实际到来时间与预设时间的时间差)，利用上一秒的所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率，直至累减值小于所述采样率，并将该累减值为确定下一采样点计数时的余数；
将采样间隔计数器的计数作为采样点计数，其中，采样间隔计数器的计数为所述利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率的累减次数，初始余数为0；
t2时间后，则采样率减去1，利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和减去t2，再累减采样率，直至累减值小于所述采样率，并将该累减值为确定下一采样点计数时的余数；
将采样间隔计数器的计数作为采样点计数，其中，采样间隔计数器的计数为所述利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率的累减次数，初始余数为0。
具体的，所述对所述等间隔采样的计数进行编号后上传，包括：
按采样率对所述一秒内各采样点的计数编号并存入缓冲区；当存储满后，按编号上传所述缓冲区内的各采样点的计数。
具体的，所述对所述等间隔采样的计数进行编号后上传，还包括：
若所述一秒内各采样点的计数没有按编号依次上传，则重新获取秒脉冲信号。
本发明提供了一种基于同步时钟的等间隔数据采集装置，如图2所示，所述装置包括：
判断模块：用于对秒脉冲信号进行合理性的判断并根据判断结果确定秒脉冲信号的计数；
采样模块：用于根据所述秒脉冲信号的计数确定一秒内各采样点的计数，并基于该一秒内各采样点的计数对所述秒脉冲信号进行等间隔采样；
编号模块：用于对所述一秒内各采样点的计数进行编号后上传。
具体的，所述判断模块，用于：
若当前时刻的秒脉冲信号的计数Mb与过去10秒的秒脉冲信号计数和的平均值相差不超过1000，则当前时刻的秒脉冲信号合理，采样的秒脉冲信号的计数取Mb；否则当前时刻的秒脉冲信号不合理，采样的秒脉冲信号的计数取
具体的，所述采样模块，用于：
利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率，直至累减值小于所述采样率，并将该累减值为确定下一采样点计数时的余数；
将采样间隔计数器的计数作为采样点计数，其中，采样间隔计数器的计数为所述利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率的累减次数，初始余数为0。
具体的，所述采样模块，还用于：
若所述秒脉冲信号提前t1时间到来，则利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和减去t1，再累减采样率，直至累减值小于所述采样率，并将该累减值为确定下一采样点计数时的余数；
将采样间隔计数器的计数作为采样点计数，其中，采样间隔计数器的计数为所述利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率的累减次数，初始余数为0。
具体的，所述采样模块，还用于：
若所述秒脉冲信号在经过t2时间后才到达，则在t2时间内，利用上一秒的所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率，直至累减值小于所述采样率，并将该累减值为确定下一采样点计数时的余数；
将采样间隔计数器的计数作为采样点计数，其中，采样间隔计数器的计数为所述利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率的累减次数，初始余数为0；
t2时间后，则采样率减去1，利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和减去t2，再累减采样率，直至累减值小于所述采样率，并将该累减值为确定下一采样点计数时的余数；
将采样间隔计数器的计数作为采样点计数，其中，采样间隔计数器的计数为所述利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率的累减次数，初始余数为0。
具体的，所述编号模块，用于：
按采样率对所述一秒内各采样点的计数编号并存入缓冲区；当存储满后，按编号上传所述缓冲区内的各采样点的计数。
具体的，所述编号模块，还用于：
若所述一秒内各采样点的计数没有按编号依次上传，则重新获取秒脉冲信号。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (14)

1.一种基于同步时钟的等间隔数据采集方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
根据秒脉冲信号的合理性判断结果确定秒脉冲信号的计数；
根据所述秒脉冲信号的计数确定一秒内各采样点的计数，并基于该一秒内各采样点的计数对所述秒脉冲信号进行等间隔采样；
对所述一秒内各采样点的计数进行编号后上传。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据秒脉冲信号的合理性判断结果确定秒脉冲信号的计数，包括：
若当前时刻的秒脉冲信号的计数Mb与历史时间的秒脉冲信号计数和的平均值相差不超过预设值，则当前时刻的秒脉冲信号合理，采样的秒脉冲信号的计数取Mb；否则当前时刻的秒脉冲信号不合理，采样的秒脉冲信号的计数取
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述秒脉冲信号的计数确定一秒内各采样点的计数，并基于该一秒内各采样点的计数对所述秒脉冲信号进行等间隔采样，包括：
利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率，直至累减值小于所述采样率，并将该累减值为确定下一采样点计数时的余数；
将采样间隔计数器的计数作为采样点计数，其中，采样间隔计数器的计数为所述利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率的累减次数，初始余数为0。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述秒脉冲信号的计数确定一秒内各采样点的计数，并基于该一秒内各采样点的计数对所述秒脉冲信号进行等间隔采样，包括：
若所述秒脉冲信号提前t1时间到来，则利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和减去t1，再累减采样率，直至累减值小于所述采样率，并将该累减值为确定下一采样点计数时的余数；
将采样间隔计数器的计数作为采样点计数，其中，采样间隔计数器的计数为所述利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率的累减次数，初始余数为0。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述秒脉冲信号的计数确定一秒内各采样点的计数，并基于该一秒内各采样点的计数对所述秒脉冲信号进行等间隔采样，包括：
若所述秒脉冲信号在经过t2时间后才到达，则在t2时间内，利用上一秒的所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率，直至累减值小于所述采样率，并将该累减值为确定下一采样点计数时的余数；
将采样间隔计数器的计数作为采样点计数，其中，采样间隔计数器的计数为所述利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率的累减次数，初始余数为0；
t2时间后，则采样率减去1，利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和减去t2，再累减采样率，直至累减值小于所述采样率，并将该累减值为确定下一采样点计数时的余数；
将采样间隔计数器的计数作为采样点计数，其中，采样间隔计数器的计数为所述利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率的累减次数，初始余数为0。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述等间隔采样的计数进行编号后上传，包括：
按采样率对所述一秒内各采样点的计数编号并存入缓冲区；当存储满后，按编号上传所述缓冲区内的各采样点的计数。
7.如权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述对所述等间隔采样的计数进行编号后上传，还包括：
若所述一秒内各采样点的计数没有按编号依次上传，则重新获取秒脉冲信号。
8.一种基于同步时钟的等间隔数据采集装置，其特征在于，所述装置包括：
判断模块：用于对秒脉冲信号进行合理性的判断并根据判断结果确定秒脉冲信号的计数；
采样模块：用于根据所述秒脉冲信号的计数确定一秒内各采样点的计数，并基于该一秒内各采样点的计数对所述秒脉冲信号进行等间隔采样；
编号模块：用于对所述一秒内各采样点的计数进行编号后上传。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述判断模块，用于：
若当前时刻的秒脉冲信号的计数Mb与历史时间的秒脉冲信号计数和的平均值相差不超过预设值，则当前时刻的秒脉冲信号合理，采样的秒脉冲信号的计数取Mb；否则当前时刻的秒脉冲信号不合理，采样的秒脉冲信号的计数取
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述采样模块，用于：
利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率，直至累减值小于所述采样率，并将该累减值为确定下一采样点计数时的余数；
将采样间隔计数器的计数作为采样点计数，其中，采样间隔计数器的计数为所述利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率的累减次数，初始余数为0。
11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述采样模块，用于：
若所述秒脉冲信号提前t1时间到来，则利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和减去t1，再累减采样率，直至累减值小于所述采样率，并将该累减值为确定下一采样点计数时的余数；
将采样间隔计数器的计数作为采样点计数，其中，采样间隔计数器的计数为所述利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率的累减次数，初始余数为0。
12.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述采样模块，用于：
若所述秒脉冲信号在经过t2时间后才到达，则在t2时间内，利用上一秒的所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率，直至累减值小于所述采样率，并将该累减值为确定下一采样点计数时的余数；
将采样间隔计数器的计数作为采样点计数，其中，采样间隔计数器的计数为所述利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率的累减次数，初始余数为0；
t2时间后，则采样率减去1，利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和减去t2，再累减采样率，直至累减值小于所述采样率，并将该累减值为确定下一采样点计数时的余数；
将采样间隔计数器的计数作为采样点计数，其中，采样间隔计数器的计数为所述利用所述秒脉冲信号的计数加余数的和累减采样率的累减次数，初始余数为0。
13.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述编号模块，用于：
按采样率对所述一秒内各采样点的计数编号并存入缓冲区；当存储满后，按编号上传所述缓冲区内的各采样点的计数。
14.如权利要求8或13所述的装置，其特征在于，所述编号模块，还用于：
若所述一秒内各采样点的计数没有按编号依次上传，则重新获取秒脉冲信号。
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