[发明专利]一种多路测量数据并行的时间标记方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及测量技术领域，特别涉及一种多路测量数据并行的时间标记方法及系统。

背景技术

随着工程技术的不断发展，在工程应用的诸多测试、计量应用中，如对雷电参数检测、电网同步、分布式测量、地理监测等均需对多个设备的测量数据进行同步采集和精确时间标记，以便将测量数据联合起来进行综合计算和分析比对。

目前该领域现有的时间标记方案包括：采用计算机时间进行时间标记、采用硬件计数的方式进行时间标记、采用GPS单独时间标记或者GPS结合计算机技术进行时间标记等。采用计算机时间和硬件计数的方式进行时间标记仅能得到初略的时间信息，多台设备之间没法做到精确同步，不能满足分布式的应用需求；现有的采用GPS结合硬件进行时间标记的方案中，由计算机收取GPS接收机输出的串口时间消息和秒脉冲中断，计算机从中解析出绝对时间对本地时间较时，然后结合本地计数器作为标记时间参考，当计算机接收到数据或者观测到事件时，读取时间参考值作为时间标记。该方法首先其时间参考的精度不高，其次其对数据的处理过程耗时不确定，多路数据同时到达时需要等待，造成时间标记读取时刻不准确。二者综合影响使得不能对数据产生时刻的绝对准确时间进行精确标记。另一方面，使用单一的GPS卫星系统的导航接收机存在卫星信号丢失时较时中断的问题。

所以现有技术多利用GPS接收机对计算机进行较时的方法。利用GPS接收机对计算机进行较时，然后利用计算机时间或硬件计数器对接收数据进行时间标记，其中一种方案利用秒脉冲对硬件计数器进行清零校准，清零后计数器采用自由时钟计数，在处理器接收到测量数据时，读取校准后的计数器值作为时间标记。但是该方法由于自由时钟存在误差，且相位不能与秒脉冲同步，因此不能得到精确的时间标记，同时，处理器接收数据的处理时间存在误差，导致系统精度低，多路数据并行处理时需要等待，误差进一步增大。

发明内容

为了解决现有技术中利用GPS接收机对计算机进行较时存在多级误差、系统精度低，不能满足多路并行处理，对单一导航卫星系统依赖性强等技术问题，本发明提出一种多路测量数据并行的时间标记方法及系统。

一种多路测量数据并行的时间标记方法，包括：

从多个导航接收机发出的秒脉冲中选取基准时钟；

根据提供的中断脉冲信号和所述选取的基准时钟的校时信息对计数器的计数值进行校时；

每接收到一个测量设备的测量数据就用校时后的计数值对该测量数据进行标记以作为该测量数据的时间标记。

优选地，所述从多个导航接收机发出的秒脉冲中选取基准时钟作为校时参考基准，具体包括：

针对多个导航接收机中每个导航接收机发出的秒脉冲，检测该导航接收机发出的固定数量的秒脉冲之间的时间间隔；

当检测到固定数量的秒脉冲之间的时间间隔大于预设的间隔阈值时，认为该导航接收机的信号中断；否则选取该导航接收机发出的秒脉冲为基准时钟，并将该导航接收机发出的校时信息发送到计算机。

优选地，所述根据提供的中断脉冲信号和所述选取的基准时钟对计数器的计数值进行校时，具体包括：

所述计数器采用第一计数器和第二计数器对整秒和小于1秒的数值分别进行计数，并定时提供中断脉冲；

计算机从所述校时信息中解析出绝对时间的整秒信息，并在由中断脉冲引起的中断中用所述整秒信息校对所述第一计数器的计数值进行校对。

优选地，所述测量数据包括：测量信号和通信数据；所述每接收到一个测量设备的测量数据就用校时后的计数值对该测量数据进行标记以作为该测量数据的时间标记，具体包括：

针对测量信号，每接收到一个测量设备的测量信号就读取第一计数器和第二计数器的计数值以作为该测量信号的时间标记，并将该测量信号和时间标记共同存储以供计算机读取；

针对通信数据，每接收到一个测量设备的通信数据的比特或字节就读取第一计数器和第二计数器的计数值以作为该通信数据的比特或字节的时间标记，并将该比特或字节以及时间标记共同存储以供计算机读取。

优选地，该方法还包括：

针对测量信号，计算机提取存储的测量信号和该测量信号的时间标记作为该测量信号发生时的时间标记；和/或

针对通信数据，计算机根据数据帧头的特征从存储的比特或字节中确定通信数据的数据帧头，并提取该数据帧头的时间标记作为该通信数据发生时的时间标记。

优选地，该方法还包括根据基准时钟利用压控晶振和数字锁相环建立计数时钟，供计数器计数。