[发明专利]一种物理模型试验过程同步系统和方法

说明书

本发明公开了一种物理模型试验过程同步系统和方法，该方法通过两次时钟标定，多个测量模块自身的时钟标定，以及同步时钟服务器对多个测量模块进行时钟标定，实现悬浮隧道三维物理模型试验中各类物理量测量系统的同步数据采集，以保证试验数据的同步性，保证了各测量物理量数据能反应同一时刻各物理量之间的内在联系，有利于分析悬浮隧道结构行为规律；并且将相应的时钟标定过程精确取值到预设数量级，保证了各测量物理量数据能反应同一时刻各物理量之间的内在联系，有利于分析悬浮隧道结构行为规律，从而为悬浮隧道工程的建设提供可靠的理论支持。

技术领域

本发明涉及数据信息技术领域，尤其涉及一种物理模型试验过程同步系统和方法。

背景技术

悬浮隧道SFT(Submerged Floating Tunnel)是一种建设悬浮于水中的一种大型跨海交通构筑物，是继跨海大桥、海底隧道后又一种人类未来实现深海峡湾跨越的重大交通运输工程，是未来解决峡湾跨越、深海通道等重大交通工程的重要方式，对引领我国未来交通运输发展具有重要的战略意义。悬浮隧道工程技术研究将利用数学模型、物理模型、理论分析、设计评估等多种手段，开展悬浮隧道涉及的水动力与结构、锚固系统、连接结构、工程材料、施工工法及装备等一系列专题研究，拟在工程理论、关键技术及施工装备等方面形成多项突破。这些创新将引领和推动中国在水动力学、流固耦合、结构岩土、工程材料等多个学科和领域的进步，将为交通强国建设提供重要的科技支撑。

由于悬浮隧道所处环境较为复杂，而目前悬浮隧道的研究限于数学预测模型和二维水槽试验，数学预测模型为获得数值结果，需要引入大量的假设条件，而过多的假设使得模型预测结果可能与悬浮隧道真实物理规律偏离过多，模型预测失效；二维水槽试验针对节段式悬浮式隧道展开物理模型试验，由于悬浮隧道潜在的独特优势便是用在跨度很大的海域中，而节段式二维水槽试验结果难以反映长跨悬浮隧道特有的物理规律。如果采用三维物理模型试验，由于其采用的测量模块种类较多，每个测量模块中的传感器也非常多(图1示出了目前建立的针对于悬浮隧道的三维物理模型试验的部分模型结构示意图)，并且为了建立起相应的模型，就必须保证各类测量模块在同一时刻进行数据采集，即保证各类物理量的同时、同步性规律，从而能够为悬浮隧道工程的建设提供可靠的理论支持。在这种情况下，如果依然采用现有的小型化水动力试验相关数据采集方法，将难以满足与悬浮隧道相对应的三维物理模型试验中的数据同步性要求。

发明内容

本发明的目的之一至少在于，针对如何克服上述现有技术存在的问题，提供一种物理模型试验过程同步系统和方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案包括以下各方面。

一种物理模型试验过程同步方法，包括：

多个测量模块通过时钟标定的方式对其中的多个测量传感器的时钟值进行时钟同步，以将多个所述测量传感器的时钟同步到第一预设数量级；同步时钟服务器依次基于自身时钟值对多个所述测量模块进行时钟调整，以通过所述时钟调整过程将多个所述测量模块时钟同步到第二预设数量级；其中，所述第一预设数量级小于或等于所述第二预设数量级；

在调整完所有测量模块的时钟值后，所述同步时钟服务器通过所述控制指令交互接口向多个测量模块同时发出开启指令，以使多个所述测量模块同时开始数据采集、并将其采集到的数据同步传输至数据库服务器；待采集结束后，同步时钟服务器通过所述控制指令交互接口向多个所述测量模块同时发出关闭指令。

优选的，所述同步时钟服务器依次基于自身时钟值对多个所述测量模块进行时钟调整的具体方法为：

所述同步时钟服务器以轮询的方式通过其控制指令交互接口依次访问多个测量模块，获取其访问的测量模块的时钟值；并将获取到的时钟值与自身当前时钟值进行比较，得到时钟调整量，再发出相应的控制指令控制其访问的测量模块根据所述时钟调整量进行调整；其中，所述同步数据采集区访问的测量模块的时钟值、同步数据采集区自身当前时钟值精确取值到第二预设数量级。