CN204479969U - 一种信号同步系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种信号同步系统，至少包括：终端模块，用于获取用户指令，并发送至控制模块对其进行控制；控制模块，用于接收用户指令，并根据用户指令实现对同步信号发生模块的控制；同步信号发生模块，用于根据接收到的用户指令产生多路同步脉冲信号，且同步脉冲信号与同步信号接收模块一一对应；同步信号接收模块，每个同步信号接收模块接收一路同步脉冲信号，以实现多个同步信号接收模块的信号同步，其除了能够精确地实现各个同步信号接收模块之间的同步，用户还可以实时监控同步脉冲信号的状态，同时，通过将同步脉冲信号以光信号的形式进行传输，不仅大大加快了同步脉冲信号的传输速率，同时提高信号在传输过程中的准确性。

Description

一种信号同步系统

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及在X射线透视过程中，一种应用于加速器的信号同步系统。

背景技术

X射线是由于原子中的电子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的粒子流，是波长介于紫外线和γ射线之间的电磁辐射，其在医学上常用作透视检查。在X射线透视技术领域，X射线源是核心之一，在一些需要使用高剂量、高能量X射线的场合需要使用加速器作为射线源。加速器是由调制器、微波发生器、微波传输系统及电子加速管等部件组成，在实际使用过程中，就需要调制器需要与电离室剂量采集系统，自动稳频系统及外部采集系统进行同步。

传统的同步方式是首先使用振荡器电路产生同步脉冲信号，然后由触发器来控制脉冲信号的通断，通过调节电位器来调节脉冲信号的周期及延时，但是这种方式存在着明显的缺点，如，调节精度不够，电位器长时间调节容易损坏等。

当然，随着技术的发展，多种新的同步脉冲发生电路也被相继提出和使用，如使用可编程数字芯片来产生同步脉冲信号，但是，现有的系统虽然可以通过可编程数字芯片来调节同步信号，但是无法实时修改配置同步信号及无法实时获取同步信号状态；再有，在很多使用的场合中，控制系统与加速器系统距离较远，这样就造成了通信线过多，信号在传输的过程中易互相干扰。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种应用于加速器的信号同步系统通 过网络实现远程实时控制、配置、以及查询同步脉冲信号，并以光信号的形式传输该同步脉冲信号，这样不仅实现了同步脉冲信号传输的实时性，同时减少了传输线，避免了因为线路造成的信号干扰。

本实用新型提供的信号同步系统，其技术方案如下：

一种信号同步系统，应用于加速器，至少包括：终端模块，控制模块，同步信号发生模块，以及多个同步信号接收模块，其中，

所述终端模块，用于获取用户指令，并发送至所述控制模块对其进行控制；

所述控制模块，与所述终端模块连接，用于接收所述用户指令，并根据所述用户指令实现对所述同步信号发生模块的控制；

同步信号发生模块，与所述控制模块连接，用于根据接收到的所述用户指令产生多路同步脉冲信号，且所述同步脉冲信号与所述同步信号接收模块一一对应；

同步信号接收模块，与所述同步信号发生模块连接，每个所述同步信号接收模块接收一路所述同步脉冲信号，以实现多个所述同步信号接收模块的信号同步。

在本技术方案中，通过上述各个模块之间的相互配合，实现多个同步信号接收模块的信号同步。同步信号发生模块在用户指令的控制下，生成多路同步脉冲信号，每一路同步脉冲信号对应一个同步信号接收模块，这样，只要设置好脉冲信号的延时，即可最终达到各个同步信号接收模块的完全同步，大大提高了实用性，用户甚至可以通过远程对其进行控制。

优选地，所述用户指令至少包括：配置指令，控制指令，以及查询指令，其中，

所述配置指令用于配置每路所述同步脉冲信号的周期，以及每路所述同步脉冲信号的延时；

所述控制指令用于控制每路所述同步脉冲信号的通断；

所述查询指令用于查询每路所述同步脉冲信号的通断状态，周期，及延时。

在本技术方案中，用户通过终端模块发送用户指令对产生的同步脉冲信号进行相应的控制，包括配置同步脉冲信号的周期，延时，以及控制其通断等，这样实现了用户的远程控制，提高了系统的性能的同时提高了用户的便利性。

优选地，所述终端模块为计算机或手机或平板电脑。

优选地，所述终端模块通过以太网或无线网发送用户指令至所述控制模块。

在本技术方案中，终端模块和控制模块中采用以上方式连接，这样不仅减少了两者之间的传输线的数量，如，通过以太网连接的时候只需要一条网线连接，通过无线网连接的时候甚至不需要传输线，从而避免了由于传输线过多信号在传输过程中相互干扰造成的问题，同时方便系统的调试和维护。

优选地，所述控制模块通过MODBUS通信协议实现其与所述同步信号发生模块的连接。

优选地，所述同步信号发生模块中包括电光转换单元，分别将每路所述同步脉冲信号转换为与之对应的光信号；

每个所述同步信号接收模块中包括一光电转换单元，用于接收所述同步信号发生模块发送的所述光信号，并将其还原为所述同步脉冲信号。

在本技术方案中，通过上述方式实现多路同步脉冲信号的光传输，具体这里可以通过光纤，光缆等形式进行光信号的传输，这样不仅大大加快了同步脉冲信号的传输速率，同时提高信号在传输过程中的准确性。

优选地，所述同步信号发生模块包括可编程数字芯片。

在本技术方案中，通过使用可编程数字芯片产生同步脉冲信号，精确可靠。

本实用新型提供的信号同步系统，至少能带来以下有益效果：

1.在本实用新型中，通过终端模块中输入用户指令，以实现对同步信号发生模块生成的同步脉冲信号的控制，同时将同步脉冲信号分别发送与之对应的同步信号接收模块，这样，只要设置好脉冲信号的延时，即可最终达到各 个同步信号接收模块的完全同步；且使用本实用新型提供的系统，用户还可以实时监控同步脉冲信号的状态，大大提高了实用性；与此同时，内置可编程数字芯片的同步信号发生模块保障了同步脉冲信号的精确度；

2.在本实用新型中，同步脉冲信号以光信号的形式进行传输，不仅大大加快了同步脉冲信号的传输速率，同时提高信号在传输过程中的准确性；

3.在本实用新型中，终端模块和控制模块通过以太网或者无线网的方式进行连接，从而减少了两者之间的传输线的数量，避免了由于传输线过多信号在传输过程中相互干扰造成的问题，同时方便系统的调试和维护。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

图1为本实用新型中信号同步系统结构示意图；

附图标记说明：

1.终端模块，2.控制模块，3.同步信号发送模块，4.同步信号接收模块

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面结合附图和实施例对本实用新型进行具体的描述。下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

如图1所示，本实用新型提供了一种信号同步系统，应用于加速器中，至少包括，终端模块1，控制模块2，同步信号发生模块3，以及多个同步信号接收模块4，其中：

终端模块1，与控制模块2连接，用于获取用户指令，并发送至控制模块2对其进行控制。具体地，用户指令至少包括：配置指令，控制指令，以及查询指令，其中，配置指令用于配置每路同步脉冲信号的周期，以及每路同步脉冲信号的延时；控制指令用于控制每路同步脉冲信号的通断；查询指令用 于查询每路同步脉冲信号的通断状态，周期，及延时。如，若用户需要对同步脉冲信号的周期，每路同步脉冲信号的状态进行查询，则将该配置指令发送至控制模块2，通过控制模块2对同步信号发生模块3中产生的同步脉冲信号进行控制。在具体实施例中，本实用新型提供的终端模块1为计算机或手机或平板电脑，且当终端模块1为计算机时，其通过以太网实现与控制模块2的连接，将用户指令发送至控制模块2，实现终端的远程控制；当终端模块1为手机或平板电脑等时，其可以通过无线网实现与控制模块2的连接，将用户指令发送至控制模块2。当然，在本实用新型中，我们对终端模块1的具体形式不作限定，只要其能实现本实用新型的目的，都包括在本实用新型的内容中。

控制模块2，分别与同步信号发生模块3和终端模块1连接，用于接收用户指令，并根据用户指令实现对同步信号发生模块3的控制。具体地，在本实用新型中，控制模块2通过MODBUS通信协议实现其与同步信号发生模块3的连接。作为本实用新型的一种具体实施方式，这里说的用于控制加速器的控制模块2采用西门子1200系列的PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)实现。当然，在本实用新型中，我们对控制终端与同步信号发生模块3之间的连接方式不作具体限定，只要其能满足本实用新型的要求，都包括在本实用新型的内容中。

同步信号发生模块3，与控制模块2连接，用于根据接收到的用户指令产生多路同步脉冲信号，且同步脉冲信号与同步信号接收模块4一一对应。具体地，在本实用新型中，同步信号发生模块3包括可编程数字芯片，如FPGA，DSP等，以实现对同步脉冲信号的精确控制。作为一种具体实施方式，在本实用新型中，根据需要同步的同步信号接收模块4的个数产生相应的路数的同步脉冲信号，且将其中的一路同步脉冲信号作为基准，其他各路分别设置一定的延时，分别发送至相应的同步信号接收模块4，以达到各个同步信号接收模块4的完全同步；且使用的同步信号发生模块4的型号为ALTERA FPGAEP3C5。在具体过程中，针对应用于X射线源的加速器，需要生成4路同步脉冲信号，与之对应的4个同步信号接收模块4分别为加速器中的调制器， 自动稳频系统，电离室剂量采集系统，以及外部采集系统；若此时我们将4路同步脉冲信号的周期都设定为10ms(100hz)，且将输入到调制器中的同步脉冲信号作为基准，则将另外3路的同步脉冲信号的延时分别设置为100us，200us，以及300us，以实现4路同步信号接收模块的完全同步。当然，在这里要特别说明，本实用新型对上述的同步脉冲信号的周期，延时并不作具体限定，可以根据实际应用的情况作出相应的调整，如，将同步脉冲信号的周期设定为5ms，15ms,20ms等，将另外3路的同步脉冲信号的延时分别设置为50us，100us，150us等，只要能实现目的，都包括在本实用新型内容中；与此同时，对同步信号接收模块的数量同样不做具体限定，不论有几个同步信号接收模块，只要根据其数量生成相应路数的同步脉冲信号，然后将其中一路同步脉冲信号作为基准，其他路的同步脉冲信号设定一定延时，即可实现本实用新型的目的，即在本实用新型中，当系统中包括2个以上的同步信号接收模块，都可以使用本实用新型提供的系统。

作为另一种具体实施方式，本实用新型提供的系统中还包括：同步信号发生模块3中包括电光转换单元，分别将每路同步脉冲信号转换为与之对应的光信号；每个同步信号接收模块4中包括一光电转换单元，用于接收同步信号发生模块发送的光信号，并将其还原为同步脉冲信号。以此，不仅大大加快了同步脉冲信号的传输速率，同时提高信号在传输过程中的准确性。

综上，在本实用新型中，使用本实用新型提供的系统，除了能够精确地实现各个同步信号接收模块4之间的同步，用户还可以实时监控同步脉冲信号的状态，大大提高了实用性；。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种信号同步系统，应用于加速器，其特征在于，至少包括：终端模块，控制模块，同步信号发生模块，以及多个同步信号接收模块，其中，

所述终端模块，用于获取用户指令，并发送至所述控制模块对其进行控制；

所述控制模块，与所述终端模块连接，用于接收所述用户指令，并根据所述用户指令实现对所述同步信号发生模块的控制；

同步信号发生模块，与所述控制模块连接，用于根据接收到的所述用户指令产生多路同步脉冲信号，且所述同步脉冲信号与所述同步信号接收模块一一对应；

同步信号接收模块，与所述同步信号发生模块连接，每个所述同步信号接收模块接收一路所述同步脉冲信号，以实现多个所述同步信号接收模块的信号同步。

2.如权利要求1所述信号同步系统，其特征在于，所述用户指令至少包括：配置指令，控制指令，以及查询指令，其中，

所述配置指令用于配置每路所述同步脉冲信号的周期，以及每路所述同步脉冲信号的延时；

所述控制指令用于控制每路所述同步脉冲信号的通断；

所述查询指令用于查询每路所述同步脉冲信号的通断状态，周期，及延时。

3.如权利要求1所述信号同步系统，其特征在于：所述终端模块为计算机或手机或平板电脑。

4.如权利要求3所述信号同步系统，其特征在于：所述终端模块通过以太网或无线网发送用户指令至所述控制模块。

5.如权利要求1所述信号同步系统，其特征在于：所述控制模块通过MODBUS通信协议实现其与所述同步信号发生模块的连接。

6.如权利要求1所述信号同步系统，其特征在于：

所述同步信号发生模块中包括电光转换单元，分别将每路所述同步脉冲信号转换为与之对应的光信号；

每个所述同步信号接收模块中包括一光电转换单元，用于接收所述同步信号发生模块发送的所述光信号，并将其还原为所述同步脉冲信号。

7.如权利要求6所述信号同步系统，其特征在于：所述同步信号发生模块包括可编程数字芯片。