專利名稱：采用gps衛星信號觸發的多點同步數據采集裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種多點同步數據采集裝置，尤其涉及遠程分布測控系統中采用GPS衛星信號觸發的多點同步數據采集裝置。
背景技術：
GPS(Global Position System全球定位系統)衛星向全球范圍內提供定時和定位功能，GPS用戶通過GPS衛星接收機獲取空間位置信息、同步時標和標準時間。當遠程分布測控系統需要多地點嚴格時間同步采集數據時，通常使用GPS衛星接收機的同步時標校準數據采集器的時鐘，用數據采集器時鐘控制采樣時間。時鐘校準的過程需要接受信號、處理數據，然后對硬件進行操作，這個過程難免存在時間誤差，尤其在Windows操作系統下，這種誤差更無法預知。
發明內容
本實用新型的目的就是為了滿足水利、電力、交通系統的作業調度，電網故障的分析定位，輸油、供水、煤氣管道的泄漏監測，水災、地震等突發性自然災害的預警等分布式作業行業對于遠程測控精確定時的要求，提供了一種采用GPS衛星信號觸發的多點同步數據采集裝置。
本實用新型的目的是這樣實現的它包括計算機、GPS衛星接收機、被測對象，計算機上設有PCI總線數據采集卡，GPS衛星接收機秒脈沖信號與PCI總線數據采集卡數字觸發通道相連，GPS衛星的標準時間信號與計算機串口相接，被測對象與PCI總線數據采集卡模擬輸入通道相連。
相比現有技術，本實用新型具有操作使用方法簡便，成本低，時間誤差小，GPS衛星信號不會老化，不會漂移，不易受外界干擾，可方便的實現分布于不同地域的多地點進行嚴格時間同步的數據采集等優點。
圖1為本實用新型結構示意圖具體實施方式
以下結合附圖及實施實例詳述本實用新型，它包括計算機4、GPS衛星接收機1、被測對象9，計算機4上設有PCI總線數據采集卡7、串口6，GPS衛星接收機1的秒脈沖信號3與計算機4上的PCI總線數據采集卡7相連，GPS衛星的標準時間標記2與串口6相接，被測對象9通過信號線8與計算機4的PCI總線數據采集卡7相連，計算機4上設有數據輸出接口5。
本實用新型的工作原理是，通過GPS衛星接收機1的秒脈沖信號3觸發計算機4上的PCI總線數據采集卡7，并附加GPS衛星的標準時間信號2，實現分布于不同地域的多地點嚴格時間同步數據采集。
PCI總線數據采集卡7需要有數字觸發功能，即接收到一個脈沖信號3后開始一次數據采集。例如應用美國NI公司的E系列數據采集卡，它在收到脈沖信號3后開始采樣的時間差遠低于微秒級。GPS衛星接收機1的秒脈沖信號3的誤差一般為1微秒。因此用GPS衛星接收機1的秒脈沖信號3做觸發數據采集的信號源時，各個采樣地點每秒開始采樣的時間誤差將小于1微秒。
將被測對象9的各個信號分別連接到PCI總線數據采集卡7的各個采樣通道，GPS衛星接收機1的秒脈沖信號3連接到PCI總線數據采集卡7的數字觸發通道。對PCI總線數據采集卡7的驅動程序編程，設置為每收到數字脈沖信號3的一個上升緣開始一次數據采集。同時通過計算機4的串口6接收GPS衛星的標準時間信息，作為采樣時間標簽。
這種方法保證了各個不同地點嚴格在同一時刻進行數據采集，并給采集的數據加上準確的時間標記。解決了遠程測控系統采用電話線、局域網和無線公網等方式傳輸數據不能保證數據傳輸實時性的問題，各點采集的數據經不同路由、不等距離傳輸到控制指揮中心后按照數據的時間標記實現嚴格的時間同步，獲得不同地點采樣的精確時間信息。
例如輸油管道泄漏監測系統需要各監測點嚴格同步進行數據采集，相同時刻的采樣數據同時到達做分析定位的上位機以定位泄漏點。但是由于目前網絡技術水平的限制這幾乎是不可能作到的。為了彌補網絡環境造成的數據傳輸時間差異，可以將采樣數據加上采樣時刻的時間標記傳輸到上位機，在進行泄漏點定位時再將采樣數據按采樣時間“對齊”。但是計算機4的時鐘存在著時間誤差，盡管這種誤差每天一般只有0.3～0.5秒，但是對于泄漏監測定位卻是不能允許的。采用本裝置可以解決這種問題，而且GPS衛星信號不會老化，不會漂移，不易受外界干擾，在技術上容易實現，在成本上能夠接受。
權利要求1.一種采用GPS衛星信號觸發的多點同步數據采集裝置，包括計算機、GPS衛星接收機、被測對象，其特征在于計算機上設有PCI總線數據采集卡，GPS衛星接收機的秒脈沖信號與PCI總線數據采集卡數字觸發通道相連，GPS衛星的標準時間信號與計算機串口相接，被測對象與PCI總線數據采集卡模擬輸入通道相連，測試數據通過計算機網絡輸出。
2.根據權利要求1所述采用GPS衛星信號觸發的多點同步數據采集裝置，其特征在于計算機的數據采集由GPS衛星接收機的秒脈沖信號觸發。
專利摘要本實用新型公開了一種采用GPS衛星信號觸發的多點同步數據采集裝置，它包括計算機、GPS衛星接收機、被測對象，計算機上設有PCI總線數據采集卡、串口，GPS衛星接收機秒脈沖信號與PCI總線數據采集卡數字觸發通道相連，GPS衛星的標準時間信號與計算機串口相接，被測對象與PCI總線數據采集卡模擬輸入通道相連。本實用新型特別適合于石油、電力、交通、水利、供水、煤氣等分布式作業同時有遠程精確定時測控要求的行業。
文檔編號G08C19/16GK2775675SQ20052000752
公開日2006年4月26日 申請日期2005年2月25日 優先權日2005年2月25日
發明者雷振山, 常貴寧, 劉慶存 申請人:唐山學院, 東營市東營區五色石泄漏監控技術研究所