CN209311871U - 一种授时装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及定位授时领域，提供一种授时装置，用于提高授时的精度。本实用新型提供的一种授时装置，包括处理器、授时定位模块、1pps脉冲输出电路、报警模块、计时测量数据输出电路、电源模块、高稳晶振，所述的授时定位模块同处理器连接，所述的高稳晶振同处理器连接，所述的处理器同1pps脉冲输出电路、计时测量数据输出电路、报警模块连接，所述的授时模块通过天线同卫星无线连接。可以及时有效的输出脉冲信号，为精准授时提供了保证，内部使用高稳晶振计时。

Description

一种授时装置

技术领域

本实用新型涉及定位授时领域，具体涉及一种授时装置。

背景技术

随着海洋调查技术的发展，海洋地球物理勘探已从传统海上勘探转向海底地震勘探。如今，海底地震勘探技术正逐步成熟，已成为研究海底深部构造、海上四维油气勘探、天然气水合物等新兴能源勘探开发必不可少的技术方法。

海洋导航定位是任何海洋调查的数学基础。在通常的海洋地质调查中，导航定位记录的是地震震源触发时间和各类调查设备地理位置及状态等，时间精度一般为0.1秒。当然在此过程中存在电器线路延时、系统运行偶然延时、信号传输延时等因素影响，导致导航系统记录的炮点定位时间(UTC时间)的不确定性，相对于真时间存在过多的抖动误差，体现在精确计时微观领域是一种“脏”时间。

由于海底地震仪工作过程表现为：“初始化-投放入水-触底-采集-释放回收-时间同步与均差化-真时间化”，再进行“数据格式转换-数据下载保存-提交野外采集资料成果”。这个过程的时间窗口在外部是可测量的，但在设备内部却是以自我封闭内部计时来完成，形成与外部时间隔离，导致设备时间于真时间存在了计量误差。

时间计量误差直接影响OBS地震数据处理的成像和解释结果，直接影响海底地震勘探的成果和效率。高精度的时间分割与叠加是影响地震数据处理剖面表现的主要因素。与常规OBC地震数据相比，OBS记录地震数据是连续的，其记录过程不间断，因此数据处理需要对记录进行分离，这也是OBS数据处理的最基本要求。OBS地震数据的分段需要精确的时间标定，并且每一激发点的时间都必须精确。上一个激发点时间精度会影响下一个激发点数据的分段，当某一个点的激发时间精度不足时，分段后的地震数据将产生跳动，表现为接收的地震信号的波至不光滑，造成地层存在很多断层的假相。另外，在同相轴不连续时，由于径向能量方向不集中，会使PS波场分离难以达到最佳，并且无法进行正常的速度拾取，其结果就是无法获得地层的真实成像。

因此，要消除这种时间计量误差，就需要一种与真时间稳定同步的计时设备输出与记录每个地震震源触点的准确时间。另外，计时设备的系统误差也是影响最终地震震源触点时间输出的一个重要因素。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题为提高授时的精度，提供一种授时装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种授时装置，包括处理器、授时定位模块、1pps脉冲输出电路、报警模块、计时测量数据输出电路、电源模块、高稳晶振，所述的授时定位模块同处理器连接，所述的高稳晶振同处理器连接，所述的处理器同1pps脉冲输出电路、计时测量数据输出电路、报警模块连接，所述的授时模块通过天线同卫星无线连接。

授时装置用于输出接近真时间高精度的1pps脉冲信号及计时测量数据，所述授时定位模块，内置GPS接收单元，用于输出1pps脉冲信号及计时测量信号至处理器。所述处理器同高稳晶振连接，用于逻辑处理连接模块的数据信号，采用GPS授时模块输出的1pps脉冲信号校准、消除晶振计时的系统误差。所述1pps脉冲输出电路，用于输出经过处理器修正的1pps脉冲信号。所述计时测量数据输出电路，用于输出经过处理器运算处理的计时测量数据信号。所述拨码盘，与处理器连接，用于设置测量起点的初始炮号。

可以及时有效的输出脉冲信号，为精准授时提供了保证，内部使用高稳温补晶振计时；当无法接收到GPS卫星信号时，由高稳温补晶振实现内部高精度计时；当接收到GPS卫星信号时，GPS授时模块初始化真时间起点，连续的1pps脉冲信号修正高稳温补晶振计时信号。

优选地，所述的定位授时模块为北斗模块或/和GPS模块。通过北斗定位系统和GPS定位系统获取定位信息，获取相关的信息，从而实现定位及授时。

优选地，所述的授时装置还包括机箱，所述的处理器、授时定位模块、1pps脉冲输出电路、报警模块、计时测量数据输出电路、电源模块、高稳晶振设置在机箱内，所述的机箱为防静电机箱。防静电机箱可以防止静电干扰，为授时装置的稳定运行提供了保障。

优选地，所述的机箱上设置有拨码盘，所述的拨码盘同处理器连接。用于设置测量起点的初始炮号。

优选地，所述的处理器为32位ARM处理器。32位ARM处理器可以高效的处理数据，并且功耗较低。

优选地，所述的高稳晶振为TEXO高稳温补晶振。通过外部天线设备锁定导航定位卫星后，输出1pps脉冲信号；TCXO高稳晶振同步计时。当晶振秒周期与相邻同相1pps脉冲信号间隔周期同步误差小于1μs时，计时测量进入信号稳定测量状态。

优选地，所述的1pps脉冲输出电路的信号输出端设有高速光电耦合器。高速光电耦合器用于防止干扰。

优选地，所述的天线长30m，所述的天线同授时装置的距离不超过30m。30m长的天线可以及时有效的获取定位信息。

优选地，所述的报警模块包括LED指示灯、计时模块和蜂鸣报警器，所述的LED指示灯、计时模块同处理器连接，所述的蜂鸣报警器同计时模块连接。处理器接收不到北斗或GPS信号时，立即关闭LED指示灯，若超过20s无法检测到信号，则启动蜂鸣报警器报警。

优选地，所述的防静电机箱包括机箱体，所述机箱体内部设置有两块防静电层，分别为通过第一组螺纹孔固定在机箱内部上端的第一防静电层和通过第二组螺纹孔固定在机箱内部下端的第二防静电层；所述第一防静电层和第二防静电层结构相同，大小相同；所述第一防静电层和第二防静电层均包括：基底高分子防静电垫；所述基底高分子防静电垫的两面均有形成的防静电涂布层；所述基底高分子防静电垫包括热塑性弹性体；所述基底高分子防静电垫是一种混合热塑性高分子树脂及热塑性弹性体的树脂层；所述第一防静电层和第二防静电层还包括设置于防静电层上方的防静电圈；分别为设置在第一防静电层上的第一防静电圈和设置在第二防静电层上的第二防静电圈；所述第一防静电圈和第二防静电圈大小相同，结构相同，均包括：防静电橡胶垫，所述防静电橡胶垫包括顶层的静电耗散层和底层的导电层；金属箔片，所述金属箔片铺设在所述导电层的底部，所述金属箔片的一个端点与地线相连，所述金属箔片呈网状铺设在所述导电层的底部。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：可以及时有效的输出脉冲信号，为精准授时提供了保证，内部使用高稳晶振计时；当无法接收到GPS卫星信号时，由高稳温补晶振实现内部高精度计时；当接收到GPS卫星信号时，GPS授时模块初始化真时间起点，连续的1pps脉冲信号修正高稳温补晶振计时信号。

附图说明

图1为一种授时装置的示意图。

图2为防静电机箱的结构示意图。

图3为图2中防静电层的结构示意图。

其中：1、第一防静电层，2、第二防静电层，3、第一防静电圈，4、第二防静电圈；

11、基底高分子防静电垫，12、防静电涂布层，31、静电耗散层，32、导电层，33、金属箔片。

具体实施方式

以下实施列是对本实用新型的进一步说明，不是对本实用新型的限制。

实施例1

一种授时装置，包括处理器、授时定位模块、1pps脉冲输出电路、报警模块、计时测量数据输出电路、电源模块、高稳晶振，所述的授时定位模块同处理器连接，所述的高稳晶振同处理器连接，所述的处理器同1pps脉冲输出电路、计时测量数据输出电路、报警模块连接，所述的授时模块通过天线同卫星无线连接。所述的定位授时模块为北斗模块和GPS模块。

授时装置用于输出接近真时间高精度的1pps脉冲信号及计时测量数据，所述授时定位模块，内置GPS接收单元，用于输出1pps脉冲信号及计时测量信号至处理器。所述处理器同高稳晶振连接，用于逻辑处理连接模块的数据信号，采用GPS授时模块输出的1pps脉冲信号校准、消除晶振计时的系统误差。所述1pps脉冲输出电路，用于输出经过处理器修正的1pps脉冲信号。所述计时测量数据输出电路，用于输出经过处理器运算处理的计时测量数据信号。所述拨码盘，与处理器连接，用于设置测量起点的初始炮号。

可以及时有效的输出脉冲信号，为精准授时提供了保证，内部使用高稳温补晶振计时；当无法接收到GPS卫星信号时，由高稳温补晶振实现内部高精度计时；当接收到GPS卫星信号时，GPS授时模块初始化真时间起点，连续的1pps脉冲信号修正高稳温补晶振计时信号。通过北斗定位系统和GPS定位系统获取定位信息，获取相关的信息，从而实现定位及授时。

实施例2

一种授时装置，包括处理器、授时定位模块、1pps脉冲输出电路、报警模块、计时测量数据输出电路、电源模块、高稳晶振，所述的授时定位模块同处理器连接，所述的高稳晶振同处理器连接，所述的处理器同1pps脉冲输出电路、计时测量数据输出电路、报警模块连接，所述的授时模块通过天线同卫星无线连接。所述的定位授时模块为北斗模块。所述的授时装置还包括机箱，所述的处理器、授时定位模块、1pps脉冲输出电路、报警模块、计时测量数据输出电路、电源模块、高稳晶振设置在机箱内，所述的机箱为防静电机箱。所述的机箱上设置有拨码盘，所述的拨码盘同处理器连接。所述的处理器为32位ARM处理器。所述的高稳晶振为TEXO高稳温补晶振。所述的1pps脉冲输出电路的信号输出端设有高速光电耦合器。所述的天线长30m，所述的天线同授时装置的距离不超过30m。所述的报警模块包括LED指示灯、计时模块和蜂鸣报警器，所述的LED指示灯、计时模块同处理器连接，所述的蜂鸣报警器同计时模块连接。

授时装置用于输出接近真时间高精度的1pps脉冲信号及计时测量数据，所述授时定位模块，内置GPS接收单元，用于输出1pps脉冲信号及计时测量信号至处理器。所述处理器同高稳晶振连接，用于逻辑处理连接模块的数据信号，采用GPS授时模块输出的1pps脉冲信号校准、消除晶振计时的系统误差。所述1pps脉冲输出电路，用于输出经过处理器修正的1pps脉冲信号。所述计时测量数据输出电路，用于输出经过处理器运算处理的计时测量数据信号。所述拨码盘，与处理器连接，用于设置测量起点的初始炮号。

可以及时有效的输出脉冲信号，为精准授时提供了保证，内部使用高稳温补晶振计时；当无法接收到GPS卫星信号时，由高稳温补晶振实现内部高精度计时；当接收到GPS卫星信号时，GPS授时模块初始化真时间起点，连续的1pps脉冲信号修正高稳温补晶振计时信号。通过北斗定位系统和GPS定位系统获取定位信息，获取相关的信息，从而实现定位及授时。防静电机箱可以防止静电干扰，为授时装置的稳定运行提供了保障。用于设置测量起点的初始炮号。32位ARM处理器可以高效的处理数据，并且功耗较低。通过外部天线设备锁定导航定位卫星后，输出1pps脉冲信号；TCXO高稳晶振同步计时。当晶振秒周期与相邻同相1pps脉冲信号间隔周期同步误差小于1μs时，计时测量进入信号稳定测量状态。高速光电耦合器用于防止干扰。30m长的天线可以及时有效的获取定位信息。处理器接收不到北斗或GPS信号时，立即关闭LED指示灯，若超过20s无法检测到信号，则启动蜂鸣报警器报警。

实施例3

实施例3同实施例2不同之处在于，如图3所示，所述的防静电机箱包括机箱体，所述机箱体内部设置有两块防静电层，分别为第一1和第二防静电层2，所述的静电层设置在机箱内部的上端；所述第一防静电层1和第二防静电层2结构相同，大小相同；所述第一防静电层1和第二防静电层2均包括：基底高分子防静电垫11；所述基底高分子防静电垫11的两面均有形成的防静电涂布层12；所述基底高分子防静电垫11是一种混合热塑性高分子树脂及热塑性弹性体的树脂层；所述第一防静电层1和第二防静电层2还包括设置于防静电层上方的防静电圈；分别为设置在第一防静电层1上的第一防静电圈3和设置在第二防静电层2上的第二防静电圈4；所述第一防静电圈3和第二防静电圈4大小相同，结构相同，均包括防静电橡胶垫，所述防静电橡胶垫包括顶层的静电耗散层31和底层的导电层32；金属箔片，所述金属箔片33铺设在所述导电层32的底部，所述金属箔片33的一个端点与地线相连，所述金属箔片33呈网状铺设在所述导电层32的底部。

该防静电机箱可以有效的消除静电，提高授时装置的使用寿命。

上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，以上实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (9)

1.一种授时装置，其特征在于，包括处理器、授时定位模块、1pps脉冲输出电路、报警模块、计时测量数据输出电路、电源模块、高稳晶振，所述的授时定位模块同处理器连接，所述的高稳晶振同处理器连接，所述的处理器同1pps脉冲输出电路、计时测量数据输出电路、报警模块连接，所述的授时定位模块通过天线同卫星无线连接。

2.根据权利要求1所述的一种授时装置，其特征在于，所述的授时定位模块为北斗模块或/和GPS模块。

3.根据权利要求1所述的一种授时装置，其特征在于，所述的授时装置还包括机箱，所述的处理器、授时定位模块、1pps脉冲输出电路、报警模块、计时测量数据输出电路、电源模块、高稳晶振设置在机箱内，所述的机箱为防静电机箱。

4.根据权利要求3所述的一种授时装置，其特征在于，所述的机箱上设置有拨码盘，所述的拨码盘同处理器连接。

5.根据权利要求1所述的一种授时装置，其特征在于，所述的处理器为32位ARM处理器。

6.根据权利要求1所述的一种授时装置，其特征在于，所述的高稳晶振为TEXO高稳温补晶振。

7.根据权利要求1所述的一种授时装置，其特征在于，所述的1pps脉冲输出电路的信号输出端设有高速光电耦合器。

8.根据权利要求1所述的一种授时装置，其特征在于，所述的天线长30m，所述的天线同授时装置的距离不超过30m。

9.根据权利要求1所述的一种授时装置，其特征在于，所述的报警模块包括LED指示灯、计时模块和蜂鸣报警器，所述的LED指示灯、计时模块同处理器连接，所述的蜂鸣报警器同计时模块连接。