CN101907724A - 同步记录系统和同步记录方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及同步记录系统和同步记录方法。该同步记录系统配置有第1地震仪和第2地震仪。该第1地震仪包括传感器、GPS接收器、数据缓冲器、以及将指定记录开始时间的同步信息发送至第2地震仪的同步信息发送程序。第2地震仪包括传感器、GPS接收器、数据缓冲器、记录器、接收同步信息的同步信息接收程序以及记录控制程序，该记录控制程序基于同步信息，自所指定的记录开始时间起将数据缓冲器中所记录的振动数据记录在记录器中。

Description

同步记录系统和同步记录方法

技术领域

本发明涉及同步记录系统和同步记录方法。

背景技术

例如，如日本特开2001-215283概要论述的，例如地震仪的相关技术的记录设备具有通过利用全球定位系统(GPS)进行时间校准的功能。另外，相关技术的系统连接多个这种记录设备，从而有效地在多个位置处进行测量。

在这种连接多个记录设备的系统中，通常利用GPS或时间通报信号对所使用的所有设备进行时间校准。这是因为，在没有使设备中的内部时钟与绝对时间同步的情况下，随着时间经过，绝对时间和内部时钟之间的差变大，并且需要校准内部时钟并在收集测量数据之后校正时间。此外，通过使用硬件的同步信号直接连接这些设备使时间校准之后所有的记录设备同步，以进行记录。

然而，在上述相关技术的同步方法中，例如，连接两个记录设备A和B的同步信号是硬件信号，由此连接这两个记录设备A和B的距离受限，并且容易受传输路径中的噪声等的外部干扰影响。此外，在上述同步方法中，难以获得完全同步。特别地，如图6所示，由于在从记录设备A向记录设备B发送同步信号的发送路径中存在延迟、或在接收侧的处理中存在延迟，因此在记录设备B的记录开始位置T_b和记录设备A的记录开始位置T_a之间产生差异，即ΔT＝T_b-T_a。换言之，仅通过自接收到同步信号的时间起进行记录，来进行同步，由此导致时间受限。

发明内容

本发明的非限制性特征提供无论设备之间的距离如何、都能够进行完全同步的记录的同步记录系统和同步记录方法。

本发明的第一非限制性方面提供一种同步记录系统，包括：第1记录设备；以及至少一个第2记录设备，每个所述第2记录设备均通过通信线路连接至所述第1记录设备，其中：所述第1记录设备包括：第1振动检测器，用于检测振动作为振动数据；第1时间接收器，用于接收时间信息；第1数据缓冲器，用于将所述时间信息添加至所述振动数据并记录所述振动数据；以及同步信息发送器，用于将指定记录开始时间的同步信息发送至所述第2记录设备，以及所述第2记录设备包括：第2振动检测器，用于检测振动作为振动数据；第2时间接收器，用于接收时间信息；第2数据缓冲器，用于将所述时间信息添加至所述振动数据并记录所述振动数据；非易失性记录器，用于记录所述第2数据缓冲器中所记录的振动数据；同步信息接收器，用于接收从所述同步信息发送器发送来的同步信息；以及记录控制器，用于基于由所述同步信息接收器所接收到的同步信息，自所指定的记录开始时间起开始将所述第2数据缓冲器中所记录的振动数据记录在所述非易失性记录器中。

另外，本发明的第二非限制性方面提供根据本发明的第一分限制方面的同步记录系统。所述第1记录设备和所述第2记录设备均包括：计时器；以及时间校准器，用于基于由所述第1时间接收器和所述第2时间接收器之一接收到的时间信息来校准所述计时器的时间。

此外，本发明的第三非限制性方面提供一种利用根据本发明的第一和第二方面之一的同步记录系统进行的同步记录方法。所述同步记录方法包括以下步骤：将同步信息从所述第1记录设备发送至所述第2记录设备，其中，所述同步信息将检测到预定水平以上的振动的时间指定为记录开始时间；由所述第2记录设备接收发送来的同步信息；以及基于接收到的同步信息，自所指定的记录开始时间起将所述第2数据缓冲器中所记录的振动数据记录在所述非易失性记录器中。

根据本发明的非限制性方面，利用同步信息指定记录开始时间。因此，可以容易地使记录同步并获得完全同步的记录，由此实现系统的高精度化。此外，由于使用数据缓冲器内的数据、并由此消除了传输延迟的不利影响，因此设备之间的距离限制被消除。因此，可以提高可用性。另外，由于使用数据缓冲器内的数据，因此可以获得时间上可追溯的同步记录。此外，由于利用同步信息开始记录，因此不同于信号，防止了噪声的影响，由此提高了系统可靠性。

附图说明

在以下参考附图对本发明的典型实施方式的非限制性实施例的详细说明中，进一步说明了本发明，其中，在所有附图中，相同的附图标记表示相同的部分，并且其中：

图1示出根据本发明的实施方式的同步记录系统的结构；

图2是示出同步记录系统中的控制结构的框图；

图3示出记录开始时间；

图4是示出同步记录处理的流程的流程图；

图5是示出时间校准处理的流程的流程图；以及

图6示出传统的同步方法。

具体实施方式

这里所示的详细内容是举例，并且仅是为了说明性地论述本发明的实施方式，并且在为了提供认为是最有用的并且容易理解本发明的原理和理念特征而呈现这些详细内容。在这方面，与基本理解本发明所需的结构相比，没有尝试更详细地示出本发明的结构细节，其中，利用使本领域的技术人员显而易见在实践中可以如何实现本发明的形式的附图，进行该说明。

以下参考附图来说明根据本发明的非限制性方面的同步记录系统，在这些附图中，相同的附图标记表示相同的元件。

图1示出根据本发明的非限制性实施方式的同步记录系统的结构。如图1所示，同步记录系统100包括作为第1记录设备的地震仪10A、作为第2记录设备的地震仪10B......等。地震仪10A和10B通过电话线路、因特网或其它适当的电子方法通信等的通信线路N相连接。在以下解释中，地震仪10A是离地震中心最近的地震仪，并且与地震仪10A相比，地震仪10B位于离地震中心较远的位置。

图2是示出地震仪10A和10B中的控制的结构的框图。首先，示出地震仪10A的结构。地震仪10A配置有GPS接收器1、计时器2、传感器3、数据缓冲器4、记录器5、接口6和控制器7A等。

GPS接收器1通常配置有GPS天线、GPS接收装置等。GPS接收器1作为第1时间接收器，接收时间信息。具体地，GPS天线接收从GPS卫星G发送来的GPS信号，并将接收到的GPS信号输出至GPS接收装置。该GPS接收装置自从GPS天线输入的GPS信号中提取时间信息、位置信息等，并将它们输出至控制器7A。

例如，计时器2包括振荡电路。计时器2对从振荡电路输入的时间信号计数，获得当前时间数据等，并将该当前时间数据作为当前时间信号输出至控制器7A。另外，计时器2基于根据从GPS接收器1周期性地(例如，每秒或其它适当的时间段)输入的时间信息所生成的、时间校准用的时间校准信号，周期性地进行当前时间校准。然后，计时器2将正确的当前时间的时间信号输出至控制器7A。

例如，传感器3配置有加速计等。作为第1振动检测器，传感器3检测表示地震仪10A所位于的位置处的振动的电信号，将检测到的电信号从模拟转换成数字，并将该信号作为振动检测信号连续输出至控制器7A。

数据缓冲器4将振动数据与时间数据相关联地记录。具体地，数据缓冲器4基于从控制器7A连续输入的振动检测信号和当前时间信号，将来自地震仪10A的位置的“振动数据”与“当前时间数据”相关联地记录。例如，如图3所示，在当前时间(T)为T＝T_a时，彼此相关联地记录时间“T_a”和数据缓冲器4内的数据“1”。数据“1”是将振动值(h)记录为振动数据而得到的。换言之，数据缓冲器4存储添加有时间数据的振动数据。

记录器5配置有磁性/光记录介质、半导体存储器或其它适当的存储器等的非易失性存储器。当传感器3检测到预定阈值以上的振动时，顺次记录基于与检测到的振动有关的电信号的振动数据。可选地，记录器5可以配置有可以可拆卸地安装的硬盘驱动器、存储卡或其它适当的存储器。

接口6输入来自地震仪10B的信号和数据并向地震仪10B输出信号和数据。接口6配置有串行输入/输出端子(例如，USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)端口、RS-485C端子、或任何其它适当的输入/输出端子)、并行输入/输出端子、SCSI接口或任何其它适当的接口，并且接口6作为同步信息发送器的一部分，能够通过通信线路N与地震仪10B进行数字通信。

如图2所示，控制器7A包括CPU 71a、RAM 72a和ROM 73a等。控制器7A通过系统总线等连接至GPS接收器1、计时器2、传感器3、数据缓冲器4、记录器5和接口6等。

例如，CPU 71a根据ROM 73a中所存储的各种处理程序进行各种控制操作。

RAM 72a配置成存储由CPU 71a计算的数据的工作存储器。

ROM 73a存储由CPU 71a可执行的系统程序、由系统程序可执行的各种处理程序、在执行这些各种处理程序时使用的数据、以及由CPU 71a计算的各种处理所产生的数据等。由ROM73a以由计算机可读取的程序代码的形式存储这些程序。

更具体地，ROM 73a存储振动数据存储程序731、时间校准程序732和同步信息发送程序733等。

例如，振动数据存储程序731使得CPU 71a能够将添加有时间信息(数据)的振动数据存储在数据缓冲器4中。特别地，CPU71a执行振动数据存储程序731，并且在传感器3检测到振动数据时，将该振动数据与由计时器2所计时的、并且表示检测到振动数据的时刻的时间信息相关联地存储在数据缓冲器4中。

例如，时间校准程序732使得CPU 71a能够根据基于由GPS接收器1所接收到的时间信息的时间，校准计时器2的当前时间。具体地，CPU 71a执行时间校准程序732，并基于从GPS接收器1周期性地(例如，每秒)输入的时间信息，周期性地进行计时器2的当前时间校准。更具体地，CPU 71a在从GPS接收器1接收到时间信息时，将该接收到的时间信息与计时器2的当前时间进行比较。在存在时间差异时，CPU 71a生成时间校准信号并将该信号输出至计时器2，以使得基于该时间校准信号来校准计时器2的当前时间。另外，CPU 71a将校准后的当前时间作为表示当前时间的时间信号连续输出至数据缓冲器4。因此，CPU 71a具有执行如上所述的时间校准程序732的时间校准功能。

同步信息发送程序733是使得CPU 71a能够将指定记录开始时间的同步信息输出至地震仪10B的程序。该同步信息是指定记录开始时间、从而使地震仪10A和10B的记录开始时间一致的信息。特别地，CPU 71a执行同步信息发送程序733，并且在振动数据值为预定阈值以上时，生成将达到阈值的时刻的时间信息指定为记录开始时间的同步信息。如图3所示，例如，当振动数据达到预定值H时(在这种情况下为数据“1”)，CPU 71a参考数据缓冲器4，将与该数据相对应的时间T指定为记录开始时间(在该例子中，T＝T_a)，并生成同步信息。然后，CPU 71a通过接口6将该同步信息发送至地震仪10B。当振动数据为预定阈值以上时，将与该数据相对应的时间T(在该例子中，T＝T_a)看作为记录开始时间，由此使地震仪10A的记录器5开始记录。CPU 71a通过执行同步信息发送程序733，连同接口6一起具有同步信息发送功能。

如下示出地震仪10B的结构。利用相同的附图标记来表示与地震仪10A的组件相同的组件，因此省略对这些组件的说明。

地震仪10B配置有GPS接收器1、计时器2、传感器3、数据缓冲器4、记录器5、接口6和控制器7B等。地震仪10B的GPS接收器1是第2时间接收器。地震仪10B的计时器2是第2振动检测器。地震仪10B的记录器5是记录器。

如图2所示，控制器7B包括CPU 71b、RAM 72b和ROM 73b等。控制器7B经由系统总线等连接至地震仪10B的GPS接收器1、计时器2、传感器3、数据缓冲器4、记录器5和接口6等。

例如，CPU 71b根据ROM 73b中所存储的各种处理程序进行各种控制处理。RAM 72b配置成存储由CPU 71b计算的数据的工作存储区域。

例如，ROM 73b存储由CPU 71b可执行的各种程序等。具体地，ROM 73b存储例如振动数据存储程序731、时间校准程序732、同步信息接收程序734和记录控制程序735等。振动数据存储程序731和时间校准程序732是与地震仪10A的ROM 73a中所存储的程序相同的程序。

同步信息接收程序734使得CPU 71b能够接收从地震仪10A的接口6发送来的同步信息。特别地，CPU 71b执行同步信息接收程序734，并且从接口6接收指定记录开始时间的、并且根据地震仪10A的同步信息发送程序733的执行所生成并发送的同步信息。CPU 71b通过执行同步信息接收程序734，具有同步信息接收功能。

例如，记录控制程序735使得CPU 71b能够自所指定的记录开始时间起开始将数据缓冲器4中所存储的振动数据记录在记录器5中。特别地，CPU 71b执行记录控制程序735，并根据接收到的同步信息，从数据缓冲器4中所存储的数据中搜索所指定的记录开始时间。然后，CPU 71b通过将与所指定的记录开始时间相对应的振动数据设置为0点，开始在记录器5中记录。例如，如图3所示，当所指定的记录开始时间是T_a时，尽管实际时间为T_b(T_a＜T_b)，CPU 71b也自时间点Ta时的振动数据(数据“1”)起开始记录。CPU 71b通过执行记录控制程序735，具有记录控制功能。

接着，以下示出根据本发明的实施方式的同步记录系统的操作。图4是示出由根据本发明的实施方式的同步记录系统100所执行的同步记录处理的流程图。在以下处理中，由地震仪10A执行步骤S11～S16，而由地震仪10B执行步骤S17～S19。

当同步记录处理开始时，在步骤S11中，地震仪10A的控制器7A通过传感器3检测振动。然后，在步骤S12中，控制器7A从GPS接收器1接收时间信息。在步骤S13中，控制器7A将时间信息数据添加至振动数据，并将该振动数据记录在数据缓冲器4中。在步骤S14中，控制器7A判断振动数据值是否为预定阈值以上。当振动数据值低于阈值水平时(步骤S14中为“否”)，则控制返回至步骤S11以重复以上处理。当振动数据处于阈值水平以上时(步骤S14中为“是”)，在下一步骤S15中，控制器7A通过将表示振动数据处于阈值水平以上的时间点的时间信息设置为记录开始时间来生成同步信息，并且开始在记录器5中记录。然后，在步骤S16中，控制器7A将指定记录开始时间的同步信息通过接口6发送至地震仪10B。

然后，在步骤S17中，地震仪10B的控制器7B通过接口6接收同步信息。在步骤S18中，控制器7B在数据缓冲器4中所存储的数据中搜索记录开始时间。控制器7B自所指定的记录开始时间的振动数据起开始在记录器5中记录，并且结束处理。

图5是示出由构成同步记录系统100的地震仪10A和10B各自所执行的时间校准处理的流程图。

当时间校准开始时，在步骤S21中，控制器7A和7B各自基于从计时器2输入的当前时间信号，判断是否已经进入时间校准时期。当判断为不是时间校准时期时(步骤S21中为“否”)，则控制器7A和7B返回至步骤S21并重复该处理。当判断为是时间校准时期时(步骤S21中为“是”)，则控制器7A和7B判断在GPS信号的时间信号和表示由计时器2测量出的当前时间的时间信号之间是否存在时间差异。当不存在时间差异时(步骤S22中为“否”)，则处理完成。当判断为存在时间差异时(步骤S22中为“是”)，则在步骤S23中，控制器7A和7B基于所接收到的GPS信号的时间信号生成时间校准信号。在步骤S24中，控制器7A和7B进行将计时器2的当前时间调整为基于时间校准信号的时间的时间校准。

根据如上所述的本发明的同步系统和同步记录的非限制性特征，利用同步信息指定记录开始时间。因此，可以容易地使记录同步并获得完全同步的记录，从而实现系统的高精度化。此外，由于使用数据缓冲器4内的数据、并由此消除了传输延迟的不利影响，因此地震仪10A和10B之间的距离限制被消除。因此，可以提高可用性。换言之，即使当记录设备位于可能需要使用电话线路的远处时，也可以获得精确同步的记录。另外，由于使用数据缓冲器4内的数据，因此可以获得时间上可追溯的同步记录。此外，由于利用同步信息开始记录，因此不同于信号，防止了噪声的影响，由此提高了系统可靠性。

由于基于GPS信号的时间信号来校准计时器2的时间，因此可以在同一时刻校准地震仪10A和10B的计时器2的时间。

此外，由于在地震仪10A和10B各自中将振动数据与时间信息相关联地记录在数据缓冲器4中，因此可以从远程操作指定任意时间，并且可以随意检索并分析该时间的振动数据，由此提高可用性。

根据本发明的非限制性特征的地震仪测量系统不限于上述结构，并且可以进行修改。例如，可以将在检测到处于预定阈值H以上的振动(图3中的T_a)之后该振动在时间t的预定持续时间内保持在预定水平以下的时刻(图3中的T_c)设置为发送同步信息的时刻。换言之，在检测到处于预定阈值以上的振动之后处于预定值以上的振动持续的情况下，在该振动停止之后发送同步信息。因此，在施加于地震仪10A和10B的振动小的情况下状态已经平稳之后，发送同步信息。因此，可以防止通信错误并提高系统的高精度化。输入的时间信号并非必须来自GPS卫星。例如，可以使用时间通报信号。

注意，仅是为了解释的目的而提供前述实施例，并且前述实施例决不应被解读为限制本发明。尽管已经参考典型实施方式说明了本发明，但要理解这里所使用的词语是说明性和示例性的词语，而不是限制性的词语。在不背离本发明的特征的范围和精神的情况下，如目前所陈述和所修改的，可以在所附权利要求书的范围内进行改变。尽管这里已经参考特定结构、材料和实施方式说明了本发明，但本发明不限于这里所公开的详细内容；相反，本发明扩展至诸如属于所附权利要求书的范围内的功能等同的所有结构、方法和用途。

本发明不限于上述实施方式，并且可以在不背离本发明的范围的情况下进行各种改变和修改。

相关申请的交叉引用

本申请根据美国专利法第119条要求2009年6月8日提交的日本专利申请2009-137031的优先权，在此通过引用清楚地包含其全部内容。

Claims (4)

1.一种同步记录系统，包括：

第1记录设备；以及

至少一个第2记录设备，每个所述第2记录设备均通过通信线路连接至所述第1记录设备，其中：

所述第1记录设备包括：

第1振动检测器，用于检测振动作为振动数据；

第1时间接收器，用于接收时间信息；

第1数据缓冲器，用于将所述时间信息添加至所述振动数据并记录所述振动数据；以及

同步信息发送器，用于将指定记录开始时间的同步信息发送至所述第2记录设备，以及

所述第2记录设备包括：

第2振动检测器，用于检测振动作为振动数据；

第2时间接收器，用于接收时间信息；

第2数据缓冲器，用于将所述时间信息添加至所述振动数据并记录所述振动数据；

非易失性记录器，用于记录所述第2数据缓冲器中所记录的振动数据；

同步信息接收器，用于接收从所述同步信息发送器发送来的同步信息；以及

记录控制器，用于基于由所述同步信息接收器所接收到的同步信息，自所指定的记录开始时间起开始将所述第2数据缓冲器中所记录的振动数据记录在所述非易失性记录器中。

2.根据权利要求1所述的同步记录系统，其特征在于，所述第1记录设备和所述第2记录设备均包括：

计时器；以及

时间校准器，用于基于由所述第1时间接收器和所述第2时间接收器之一接收到的时间信息来校准所述计时器的时间。

3.一种利用根据权利要求1所述的同步记录系统进行的同步记录方法，所述同步记录方法包括以下步骤：

将同步信息从所述第1记录设备发送至所述第2记录设备，其中，所述同步信息将检测到预定水平以上的振动的时间指定为记录开始时间；

由所述第2记录设备接收发送来的同步信息；以及

基于接收到的同步信息，自所指定的记录开始时间起将所述第2数据缓冲器中所记录的振动数据记录在所述非易失性记录器中。

4.一种利用根据权利要求2所述的同步记录系统进行的同步记录方法，所述同步记录方法包括以下步骤：

将同步信息从所述第1记录设备发送至所述第2记录设备，其中，所述同步信息将检测到预定水平以上的振动的时间指定为记录开始时间；

由所述第2记录设备接收发送来的同步信息；以及

基于接收到的同步信息，自所指定的记录开始时间起将所述第2数据缓冲器中所记录的振动数据记录在所述非易失性记录器中。

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