CN102645568A

CN102645568A - 录波及信号测量的无线同步方法

Info

Publication number: CN102645568A
Application number: CN2012100315110A
Authority: CN
Inventors: 穆明建
Original assignee: XIAN AIBANG ELECTRONIC SYSTEM CO Ltd
Current assignee: XIAN AIBANG ELECTRONIC SYSTEM CO Ltd
Priority date: 2012-02-13
Filing date: 2012-02-13
Publication date: 2012-08-22

Abstract

本发明提供一种录波及信号测量的无线同步方法，主要解决了现有技术在进行交流电压和电流采集时，需要大量处理电路，从而导致整个系统结构复杂，体积大，成本高，使用不便的问题。该录波及信号测量的无线同步方法，包括以下步骤：1]系统初始化和2]测量。本发明采用无线方式控制多台仪表进行同步测量或录波，与有线同步方式相比，具有无需同步导线，使用与携带方便，可隔楼层测量等优点。

Description

录波及信号测量的无线同步方法

技术领域

本发明涉及一种信号测量或录波时的无线同步方法。

背景技术

在进行交流电压和电流采集时，如果要比较不同通道的相位，则需要对各输入信号进行同步采集，在电力录波系统中就要进行同步记录。以电力录波系统为例，为了满足最大输入信号的处理需求，其输入信号路数都是按最大需求设计的，所以需要面积庞大的接线端子和信号处理电路，对CPU的处理能力要求也很高，从而导致录波系统体积庞大，搬运困难，成本较高。而且即使只测量少数信号，也需要搬动整个系统，使用不便。

发明内容

本发明提供一种录波及信号测量的无线同步方法，主要解决了现有技术在进行交流电压和电流采集时，需要大量处理电路，从而导致整个系统结构复杂，体积大，成本高，使用不便的问题。

本发明的具体技术解决方案如下：

该录波及信号测量的无线同步方法，包括以下步骤：

1]系统初始化

每个测量终端上均增设无线射频收发装置，对无线射频收发装置进行初始化，设定任一终端做为主控制器；做为主控制器的测量终端，其无线射频收发装置切换为发射模式，其余测量终端的无线射频收发装置切换为接收模式；

2]测量

做为主控制器的测量终端通过无线射频收发装置发出测量信号后开始信号采集或录波，并将获取的数据进行存储，其余测量终端的无线射频收发装置接收到测量信号后开始信号采集或录波，并将获取的数据进行存储。

上述步骤2]测量，其具体是：

2.1] 做为主控制器的测量终端发送系统时间至其余测量终端，发送完成后建立文件，文件建立完成后等待其余测量终端完成文件的建立；

其余测量终端接收到系统时间后进行文件建立，，建立完成后等待做为主控制器的测量终端发送启动命令，并设有超时检测，若在规定的时间内未收到启动命令，则自行启动信号采集或录波。

2.2] 做为主控制器的测量终端启动测量命令，进行信号采集或录波并将启动测量命令的信号发送至其余测量终端，其余测量终端接收到启动测量的信号后进行信号采集或录波；

2.3] 信号采集或录波完成后，做为主控制器的测量终端启动停止命令，停止信号采集或录波，将获取的数据存储至步骤2.1中建立的文件内并将停止命令发送至其余测量终端，其余测量终端接收到启动停止命令后停止测量，并将获取的数据存储至步骤2.1中建立的文件内。

上述无线射频收发装置采用2.4GHz公共频段，设定无线速率为1Mbit/s，发射缓冲区长度为8字节。

上述步骤2.2中，做为主控制器的测量终端发送启动测量的信号后，因无线信号串行传输存在延迟需要进行补偿时，先插入补偿周期Td后，再进行信号采集或录波，其中补偿周期Td=启动命令字节数×8bit/1M=8×8/1M=64uS。

上述步骤2.3中，做为主控制器的测量终端发送启动停止命令后，因无线信号串行传输存在延迟需要进行补偿时，先插入补偿周期Td后，再停止信号采集或录波，其中补偿周期Td=启动命令字节数×8bit/1M=8×8/1M=64uS。

上述步骤2.1中，做为主控制器的测量终端发送系统时间至其余测量终端时，发送8个字节的数据，其中1为本次发送的有效字节数，2为年，3为月，4为日，5为时，6为分，7为秒，8为同步类型。

上述步骤2.2中，做为主控制器的测量终端发送启动测量命令至其余测量终端时，发送8个字节的数据，其中1为本次发送的有效字节数，第2、3字节为有效字节，为主机编号，4~7字节无效，8为同步类型。

本发明的优点在于：

本发明采用无线方式控制多台仪表进行同步测量或录波，与有线同步方式相比，具有无需同步导线，使用与携带方便，可隔楼层测量等优点。

利用本发明提供的方法进行同步测量时，单台仪表体积小，重量轻，携带方便，成本低，每台仪表均可移至被测信号附近使用，无需过长测量导线；同时，可根据实际测量信号数目自由组合，无信号数目限制，少量信号测量或录波时无需搬动大型设备。

附图说明

图1为无线同步程序的具体流程图。

具体实施方式

该录波及信号测量的无线同步方法，包括以下步骤：

1]系统初始化

每个测量终端上均增设无线射频收发装置，对无线射频收发装置进行初始化，设定任一终端做为主控制器，可以人为进行设定，测量终端一般指测量仪表，每台仪表需要有自己唯一的编号，每台需要同步的仪表安装好图1所示的无线射频收发装置后，无线同步根据控制程序来实现；

做为主控制器的测量终端（主机），其无线射频收发装置切换为发射模式，其余测量终端（从机）的无线射频收发装置切换为接收模式，设为准备状态；

由于常用的公共频率范围的无线通信一般基于315MHz或2.4GHz，此处无线通信用于同步多台仪表，对无线传输速度要求较高，而对通信距离要求不高，因此本发明优选了基于2.4GHz公共频段的无线收发模块。

首先对无线模块进行初始化，因其某个时刻只能工作于发射或接收状态，故上电后将所有仪表初始化为接收状态，并设定无线速率为1Mbit/s，发射缓冲区长度为8字节；

2]测量

其具体是：

2.1] 做为主控制器的测量终端发送系统时间至其余测量终端，发送完成后建立文件，文件建立完成后等待其余测量终端完成文件的建立；其余测量终端接收到系统时间后进行文件建立，建立完成后等待做为主控制器的测量终端发送启动命令。

为了便于将同步记录的数据进行比较，各仪表同步记录时以主机发送的系统时间为文件名建立同名文件。因各仪表建立文件所需的时间不尽相同，所以主机启动采集前发送两次无线数据给各从机，第一次发送系统时间，主从机均以该时间建立同名文件，然后主机发送启动命令，所有从机接收到第二次命令后同时启动采集；为了区分时间数据和启动命令，特将发送缓冲区设为8个字节，格式如下：

位置	1	2	3	4	5	6	7	8
									内容	字节数	年	月	日	时	分	秒	同步类型

其中第1个字节为本次发送的有效字节数，以区分是时间信息还是启动命令；

为了减小同步时间误差，除了主机外，从机利用中断方式接收主机发出的启动信号，这样使得各测量终端之间的时间误差极小，可以忽略，只有主机和从机间需要进行时间补偿，因无线信号串行传输存在延迟，故主机发送完启动命令后不能马上进行采集，需要插入补偿周期Td，因控制器传送数据的速度远大于无线传输速度，故这里忽略控制器传送数据的延迟，Td计算方法如下：Td=启动命令字节数×8bit/1M=8×8/1M=64uS；

当发送系统时间时，第2~7字节为同步系统时间；当发送启动命令时，仅第2、3字节为有效字节，是主机编号，4~7字节无效；第8字节为同步类型，用来描述本次同步是进行测量还是记录，若是记录则可以描述何种记录类型；

2.3] 信号采集或录波完成后，做为主控制器的测量终端启动停止命令，停止信号采集或录波，将获取的数据存储至步骤2.1中建立的文件内并将停止命令发送至其余测量终端，其余测量终端接收到启动停止命令后停止测量，并将获取的数据存储至步骤2.1中建立的文件内；

为了减小同步时间误差，除了主机外，从机利用中断方式接收主机发出的启动信号，这样使得各测量终端之间的时间误差极小，可以忽略，只有主机和从机间需要进行时间补偿，因无线信号串行传输存在延迟，故主机发送完停止命令后不能马上进行采集，需要插入补偿周期Td，因控制器传送数据的速度远大于无线传输速度，故这里忽略控制器传送数据的延迟，Td计算方法如下：Td=启动命令字节数×8bit/1M=8×8/1M=64uS，无线同步程序的具体流程见图1。

Claims

1.一种录波及信号测量的无线同步方法，其特征在于，包括以下步骤：

1]系统初始化

2]测量

2.根据权利要求1所述的录波及信号测量的无线同步方法，其特征在于：所述步骤2]测量，具体是：2.1]做为主控制器的测量终端发送系统时间至其余测量终端，发送完成后建立文件，文件建立完成后等待其余测量终端完成文件的建立；其余测量终端接收到系统时间后进行文件建立，建立完成后等待做为主控制器的测量终端发送启动命令，并设有超时检测，若在规定的时间内未收到启动命令，则自行启动信号采集或录波；

2.2]做为主控制器的测量终端启动测量命令，进行信号采集或录波并将启动测量命令的信号发送至其余测量终端，其余测量终端接收到启动测量的信号后进行信号采集或录波；

2.3]信号采集或录波完成后，做为主控制器的测量终端启动停止命令，停止信号采集或录波，将获取的数据存储至步骤2.1中建立的文件内并将停止命令发送至其余测量终端，其余测量终端接收到启动停止命令后停止测量，并将获取的数据存储至步骤2.1中建立的文件内。

3.根据权利要求2所述的录波及信号测量的无线同步方法，其特征在于：所述无线射频收发装置采用2.4GHz公共频段，设定无线速率为1Mbit/s，发射缓冲区长度为8字节。

4.根据权利要求3所述的录波及信号测量的无线同步方法，其特征在于：所述步骤2.2中，做为主控制器的测量终端发送启动测量的信号后，其余测量终端利用中断方式接收做为主控制器的测量终端发出的启动测量的信号；若因无线信号串行传输存在延迟需要进行补偿时，主控制器要先插入补偿周期Td后，再进行信号采集或录波，其中补偿周期Td＝启动命令字节数×8bit/1M＝8×8/1M＝64uS。

5.根据权利要求4所述的录波及信号测量的无线同步方法，其特征在于：所述步骤2.3中，做为主控制器的测量终端发送启动停止命令后，其余测量终端利用中断方式接收做为主控制器的测量终端发出的启动停止命令信号；若因无线信号串行传输存在延迟需要进行补偿时，主控制器要先插入补偿周期Td后，再停止信号采集或录波，其中补偿周期Td＝启动命令字节数×8bit/1M＝8×8/1M＝64uS。

6.根据权利要求5所述的录波及信号测量的无线同步方法，其特征在于：所述步骤2.1中，做为主控制器的测量终端发送系统时间至其余测量终端时，发送8个字节的数据，其中1为本次发送的有效字节数，2为年，3为月，4为日，5为时，6为分，7为秒，8为同步类型。

7.根据权利要求6所述的录波及信号测量的无线同步方法，其特征在于：所述步骤2.2中，做为主控制器的测量终端发送启动测量命令至其余测量终端时，发送8个字节的数据，其中1为本次发送的有效字节数，第2、3字节为有效字节，为主机编号，4～7字节无效，8为同步类型。