CN2775675Y - 采用gps卫星信号触发的多点同步数据采集装置 - Google Patents

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雷振山
常贵宁
刘庆存
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Tangshan University
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Abstract

本实用新型公开了一种采用GPS卫星信号触发的多点同步数据采集装置，它包括计算机、GPS卫星接收机、被测对象，计算机上设有PCI总线数据采集卡、串口，GPS卫星接收机秒脉冲信号与PCI总线数据采集卡数字触发通道相连，GPS卫星的标准时间信号与计算机串口相接，被测对象与PCI总线数据采集卡模拟输入通道相连。本实用新型特别适合于石油、电力、交通、水利、供水、煤气等分布式作业同时有远程精确定时测控要求的行业。

Description

采用GPS卫星信号触发的多点同步数据采集装置
技术领域：
本实用新型涉及一种多点同步数据采集装置，尤其涉及远程分布测控***中采用GPS卫星信号触发的多点同步数据采集装置。
背景技术：
GPS(Global Position System全球定位***)卫星向全球范围内提供定时和定位功能，GPS用户通过GPS卫星接收机获取空间位置信息、同步时标和标准时间。当远程分布测控***需要多地点严格时间同步采集数据时，通常使用GPS卫星接收机的同步时标校准数据采集器的时钟，用数据采集器时钟控制采样时间。时钟校准的过程需要接受信号、处理数据，然后对硬件进行操作，这个过程难免存在时间误差，尤其在Windows操作***下，这种误差更无法预知。
发明内容：
本实用新型的目的就是为了满足水利、电力、交通***的作业调度，电网故障的分析定位，输油、供水、煤气管道的泄漏监测，水灾、地震等突发性自然灾害的预警等分布式作业行业对于远程测控精确定时的要求，提供了一种采用GPS卫星信号触发的多点同步数据采集装置。
本实用新型的目的是这样实现的：它包括计算机、GPS卫星接收机、被测对象，计算机上设有PCI总线数据采集卡，GPS卫星接收机秒脉冲信号与PCI总线数据采集卡数字触发通道相连，GPS卫星的标准时间信号与计算机串口相接，被测对象与PCI总线数据采集卡模拟输入通道相连。
相比现有技术，本实用新型具有操作使用方法简便，成本低，时间误差小，GPS卫星信号不会老化，不会漂移，不易受外界干扰，可方便的实现分布于不同地域的多地点进行严格时间同步的数据采集等优点。
附图说明：
图1为本实用新型结构示意图
具体实施方式：下面结合附图及实施实例详述本实用新型，它包括计算机4、GPS卫星接收机1、被测对象9，计算机4上设有PCI总线数据采集卡7、串口6，GPS卫星接收机1的秒脉冲信号3与计算机4上的PCI总线数据采集卡7相连，GPS卫星的标准时间标记2与串口6相接，被测对象9通过信号线8与计算机4的PCI总线数据采集卡7相连，计算机4上设有数据输出接口5。
本实用新型的工作原理是，通过GPS卫星接收机1的秒脉冲信号3触发计算机4上的PCI总线数据采集卡7，并附加GPS卫星的标准时间信号2，实现分布于不同地域的多地点严格时间同步数据采集。
PCI总线数据采集卡7需要有数字触发功能，即接收到一个脉冲信号3后开始一次数据采集。例如应用美国NI公司的E系列数据采集卡，它在收到脉冲信号3后开始采样的时间差远低于微秒级。GPS卫星接收机1的秒脉冲信号3的误差一般为1微秒。因此用GPS卫星接收机1的秒脉冲信号3做触发数据采集的信号源时，各个采样地点每秒开始采样的时间误差将小于1微秒。
将被测对象9的各个信号分别连接到PCI总线数据采集卡7的各个采样通道，GPS卫星接收机1的秒脉冲信号3连接到PCI总线数据采集卡7的数字触发通道。对PCI总线数据采集卡7的驱动程序编程，设置为每收到数字脉冲信号3的一个上升缘开始一次数据采集。同时通过计算机4的串口6接收GPS卫星的标准时间信息，作为采样时间标签。
这种方法保证了各个不同地点严格在同一时刻进行数据采集，并给采集的数据加上准确的时间标记。解决了远程测控***采用电话线、局域网和无线公网等方式传输数据不能保证数据传输实时性的问题，各点采集的数据经不同路由、不等距离传输到控制指挥中心后按照数据的时间标记实现严格的时间同步，获得不同地点采样的精确时间信息。
例如输油管道泄漏监测***需要各监测点严格同步进行数据采集，相同时刻的采样数据同时到达做分析定位的上位机以定位泄漏点。但是由于目前网络技术水平的限制这几乎是不可能作到的。为了弥补网络环境造成的数据传输时间差异，可以将采样数据加上采样时刻的时间标记传输到上位机，在进行泄漏点定位时再将采样数据按采样时间“对齐”。但是计算机4的时钟存在着时间误差，尽管这种误差每天一般只有0.3～0.5秒，但是对于泄漏监测定位却是不能允许的。采用本装置可以解决这种问题，而且GPS卫星信号不会老化，不会漂移，不易受外界干扰，在技术上容易实现，在成本上能够接受。

Claims (2)

1.一种采用GPS卫星信号触发的多点同步数据采集装置，包括计算机、GPS卫星接收机、被测对象，其特征在于：计算机上设有PCI总线数据采集卡，GPS卫星接收机的秒脉冲信号与PCI总线数据采集卡数字触发通道相连，GPS卫星的标准时间信号与计算机串口相接，被测对象与PCI总线数据采集卡模拟输入通道相连，测试数据通过计算机网络输出。
2.根据权利要求1所述采用GPS卫星信号触发的多点同步数据采集装置，其特征在于：计算机的数据采集由GPS卫星接收机的秒脉冲信号触发。
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