[发明专利]一种主从式无线传感器的数据同步采集方法与系统

说明书

本发明涉及一种主从式无线传感器的数据同步采集方法与系统，属于设备故障状态监测领域，其中主传感器负责发送同步信号，从传感器的副处理器负责与主传感器和副传感器的主处理器进行通信，通过各从传感器的副处理器的物理层接收到同步信号时，物理层解析出同步信号的帧头，并根据该帧头向主处理器发送中断信号，各主处理器根据接收的中断信号开始同步采集。相对于现有技术，由主传感器发送至从传感器的同步信号，不必由物理层传输到应用层，而是直接在物理层进行处理后发出中断信号，使各主处理器开始同步采集，随机累计误差非常小，能够保证各主处理器开始采集数据的时刻同步，提高同步精度。

技术领域

本发明属于设备故障状态监测领域，具体涉及一种主从式无线传感器的数据同步采集方法与系统。

背景技术

随着故障诊断技术的不断发展，无线传感网络越来越多的应用到设备的故障状态监测中。在对设备进行故障诊断时，往往需要多个传感器进行数据同步采集，以满足多传感器信息融合的要求。如图1所示的无线传感网络，包括一个主传感器和n个从传感器，现阶段针对该无线传感网络的时间同步问题，往往采用对各个传感器内部节点时钟的时间校准，以对时协议的方式完成多个传感器的同步对时，其网络从物理层到应用层，再解析补偿，完成数据同步采集。其复杂的网络层次结构使随机累计误差较大，如采用IEEE1588对时协议，其时钟同步精度在us级别，考虑在无线传感器中CPU多以低功耗MCU为主，主频也更低，其时钟同步精度会进一步的降低。因此，现有技术的时钟同步方法对时误差较大，同步精度不能满足应用要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种主从式无线传感器的数据同步采集方法与系统，用于解决现有技术采用对时协议完成时钟同步的精度低、导致同步采集数据误差大的问题。

基于上述目的，一种主从式无线传感器的数据同步采集方法的技术方案如下：

主传感器分别与各从传感器通信连接，各从传感器均包括主处理器和副处理器，该方法包括以下步骤：

主传感器向各从传感器的副处理器发送同步信号，该同步信号中包括主传感器发送同步信号时的时间信息；

各从传感器的副处理器中的物理层接收到所述同步信号时，物理层解析出同步信号的帧头，并根据该帧头向主处理器发送中断信号；各主处理器根据接收的中断信号进行同步采集。

基于上述目的，一种主从式无线传感器的数据同步采集系统的技术方案如下：

主传感器分别与各从传感器通信连接，各从传感器均包括主处理器和副处理器，其中，主传感器用于向各从传感器的副处理器发送同步信号，该同步信号中包括主传感器发送同步信号时的时间信息；

对于各从传感器，其副处理器中的物理层接收到所述同步信号时，物理层解析出同步信号的帧头，并根据该帧头向主处理器发送中断信号；各主处理器根据接收的中断信号进行同步采集。

上述两个技术方案的有益效果是：

本发明的数据同步采集方法和系统中，主传感器负责发送同步信号，从传感器的副处理器负责与主传感器和主处理器进行通信，通过各从传感器的副处理器的物理层接收到同步信号时，物理层解析出同步信号的帧头，并根据该帧头向主处理器发送中断信号，各主处理器根据接收的中断信号开始同步采集。相对于现有技术，由主传感器发送至从传感器的同步信号，不必由物理层传输到应用层，而是直接在物理层进行处理后发出中断信号，使各主处理器开始同步采集，随机累计误差非常小，能够保证各主处理器开始采集数据的时刻同步，提高同步精度。

具体的，所述帧头包含有帧起始界定符，该帧起始界定符的状态位输出引脚与主处理器的外部中断引脚连接，用于根据帧起始界定符的状态输出所述中断信号。