專利名稱：錄波及信號測量的無線同步方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信號測量或錄波時的無線同步方法。
背景技術(shù)：
在進行交流電壓和電流采集時，如果要比較不同通道的相位，則需要對各輸入信號進行同步采集，在電力錄波系統(tǒng)中就要進行同步記錄。以電力錄波系統(tǒng)為例，為了滿足最大輸入信號的處理需求，其輸入信號路數(shù)都是按最大需求設(shè)計的，所以需要面積龐大的接線端子和信號處理電路，對CPU的處理能力要求也很高，從而導(dǎo)致錄波系統(tǒng)體積龐大，搬運困難，成本較高。而且即使只測量少數(shù)信號，也需要搬動整個系統(tǒng)，使用不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種錄波及信號測量的無線同步方法，主要解決了現(xiàn)有技術(shù)在進行交流電壓和電流采集時，需要大量處理電路，從而導(dǎo)致整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，成本高，使用不便的問題。本發(fā)明的具體技術(shù)解決方案如下該錄波及信號測量的無線同步方法，包括以下步驟I]系統(tǒng)初始化每個測量終端上均增設(shè)無線射頻收發(fā)裝置，對無線射頻收發(fā)裝置進行初始化，設(shè)定任一終端做為主控制器；做為主控制器的測量終端，其無線射頻收發(fā)裝置切換為發(fā)射模式，其余測量終端的無線射頻收發(fā)裝置切換為接收模式；2]測量做為主控制器的測量終端通過無線射頻收發(fā)裝置發(fā)出測量信號后開始信號采集或錄波，并將獲取的數(shù)據(jù)進行存儲，其余測量終端的無線射頻收發(fā)裝置接收到測量信號后開始信號采集或錄波，并將獲取的數(shù)據(jù)進行存儲。上述步驟2]測量，其具體是2. I]做為主控制器的測量終端發(fā)送系統(tǒng)時間至其余測量終端，發(fā)送完成后建立文件，文件建立完成后等待其余測量終端完成文件的建立；其余測量終端接收到系統(tǒng)時間后進行文件建立，，建立完成后等待做為主控制器的測量終端發(fā)送啟動命令，并設(shè)有超時檢測，若在規(guī)定的時間內(nèi)未收到啟動命令，則自行啟動信號采集或錄波。2. 2]做為主控制器的測量終端啟動測量命令，進行信號采集或錄波并將啟動測量命令的信號發(fā)送至其余測量終端，其余測量終端接收到啟動測量的信號后進行信號采集或錄波；2. 3]信號采集或錄波完成后，做為主控制器的測量終端啟動停止命令，停止信號采集或錄波，將獲取的數(shù)據(jù)存儲至步驟2. I中建立的文件內(nèi)并將停止命令發(fā)送至其余測量終端，其余測量終端接收到啟動停止命令后停止測量，并將獲取的數(shù)據(jù)存儲至步驟2. I中、建立的文件內(nèi)。上述無線射頻收發(fā)裝置采用2. 4GHz公共頻段，設(shè)定無線速率為IMbit/s，發(fā)射緩沖區(qū)長度為8字節(jié)。上述步驟2. 2中，做為主控制器的測量終端發(fā)送啟動測量的信號后，因無線信號串行傳輸存在延遲需要進行補償時，先插入補償周期Td后，再進行信號采集或錄波，其中補償周期Td=啟動命令字節(jié)數(shù)X8bit/lM=8X8/lM=64uS。上述步驟2. 3中，做為主控制器的測量終端發(fā)送啟動停止命令后，因無線信號串行傳輸存在延遲需要進行補償時，先插入補償周期Td后，再停止信號采集或錄波，其中補償周期Td=啟動命令字節(jié)數(shù)X8bit/lM=8X8/lM=64uS。上述步驟2. I中，做為主控制器的測量終端發(fā)送系統(tǒng)時間至其余測量終端時，發(fā)送8個字節(jié)的數(shù)據(jù)，其中I為本次發(fā)送的有效字節(jié)數(shù)，2為年，3為月，4為日，5為時，6為分，7為秒，8為同步類型。上述步驟2. 2中，做為主控制器的測量終端發(fā)送啟動測量命令至其余測量終端時，發(fā)送8個字節(jié)的數(shù)據(jù)，其中I為本次發(fā)送的有效字節(jié)數(shù)，第2、3字節(jié)為有效字節(jié)，為主機編號，4 7字節(jié)無效，8為同步類型。本發(fā)明的優(yōu)點在于本發(fā)明采用無線方式控制多臺儀表進行同步測量或錄波，與有線同步方式相比，具有無需同步導(dǎo)線，使用與攜帶方便，可隔樓層測量等優(yōu)點。利用本發(fā)明提供的方法進行同步測量時，單臺儀表體積小，重量輕，攜帶方便，成本低，每臺儀表均可移至被測信號附近使用，無需過長測量導(dǎo)線；同時，可根據(jù)實際測量信號數(shù)目自由組合，無信號數(shù)目限制，少量信號測量或錄波時無需搬動大型設(shè)備。


圖I為無線同步程序的具體流程圖。
具體實施例方式該錄波及信號測量的無線同步方法，包括以下步驟I]系統(tǒng)初始化每個測量終端上均增設(shè)無線射頻收發(fā)裝置，對無線射頻收發(fā)裝置進行初始化，設(shè)定任一終端做為主控制器，可以人為進行設(shè)定，測量終端一般指測量儀表，每臺儀表需要有自己唯一的編號，每臺需要同步的儀表安裝好圖I所示的無線射頻收發(fā)裝置后，無線同步根據(jù)控制程序來實現(xiàn)；做為主控制器的測量終端(主機)，其無線射頻收發(fā)裝置切換為發(fā)射模式，其余測量終端(從機)的無線射頻收發(fā)裝置切換為接收模式，設(shè)為準備狀態(tài)；由于常用的公共頻率范圍的無線通信一般基于315MHz或2. 4GHz，此處無線通信用于同步多臺儀表，對無線傳輸速度要求較高，而對通信距離要求不高，因此本發(fā)明優(yōu)選了基于2. 4GHz公共頻段的無線收發(fā)模塊。首先對無線模塊進行初始化，因其某個時刻只能工作于發(fā)射或接收狀態(tài)，故上電 后將所有儀表初始化為接收狀態(tài)，并設(shè)定無線速率為IMbit/s，發(fā)射緩沖區(qū)長度為8字節(jié)；
2]測量做為主控制器的測量終端通過無線射頻收發(fā)裝置發(fā)出測量信號后開始信號采集或錄波，并將獲取的數(shù)據(jù)進行存儲，其余測量終端的無線射頻收發(fā)裝置接收到測量信號后開始信號采集或錄波，并將獲取的數(shù)據(jù)進行存儲。其具體是2.1]做為主控制器的測量終端發(fā)送系統(tǒng)時間至其余測量終端，發(fā)送完成后建立文件，文件建立完成后等待其余測量終端完成文件的建立；其余測量終端接收到系統(tǒng)時間后進行文件建立，建立完成后等待做為主控制器的測量終端發(fā)送啟動命令。為了便于將同步記錄的數(shù)據(jù)進行比較，各儀表同步記錄時以主機發(fā)送的系統(tǒng)時間為文件名建立同名文件。因各儀表建立文件所需的時間不盡相同，所以主機啟動采集前發(fā)送兩次無線數(shù)據(jù)給各從機，第一次發(fā)送系統(tǒng)時間，主從機均以該時間建立同名文件，然后主機發(fā)送啟動命令，所有從機接收到第二次命令后同時啟動采集；為了區(qū)分時間數(shù)據(jù)和啟動命令，特將發(fā)送緩沖區(qū)設(shè)為8個字節(jié)，格式如下
位置 11|2 |3 |4 |5 |6 |7 |8
內(nèi)容I字節(jié)數(shù)I年I月I日I時I分I秒I同步類型_其中第I個字節(jié)為本次發(fā)送的有效字節(jié)數(shù)，以區(qū)分是時間信息還是啟動命令；2. 2]做為主控制器的測量終端啟動測量命令，進行信號采集或錄波并將啟動測量命令的信號發(fā)送至其余測量終端，其余測量終端接收到啟動測量的信號后進行信號采集或錄波；為了減小同步時間誤差，除了主機外，從機利用中斷方式接收主機發(fā)出的啟動信號，這樣使得各測量終端之間的時間誤差極小，可以忽略，只有主機和從機間需要進行時間補償，因無線信號串行傳輸存在延遲，故主機發(fā)送完啟動命令后不能馬上進行采集，需要插入補償周期Td，因控制器傳送數(shù)據(jù)的速度遠大于無線傳輸速度，故這里忽略控制器傳送數(shù)據(jù)的延遲，Td計算方法如下Td=啟動命令字節(jié)數(shù)X8bit/lM=8X8/lM=64uS ；當(dāng)發(fā)送系統(tǒng)時間時，第2 7字節(jié)為同步系統(tǒng)時間；當(dāng)發(fā)送啟動命令時，僅第2、3字節(jié)為有效字節(jié)，是主機編號，4 7字節(jié)無效；第8字節(jié)為同步類型，用來描述本次同步是進行測量還是記錄，若是記錄則可以描述何種記錄類型；2. 3]信號采集或錄波完成后，做為主控制器的測量終端啟動停止命令，停止信號采集或錄波，將獲取的數(shù)據(jù)存儲至步驟2. I中建立的文件內(nèi)并將停止命令發(fā)送至其余測量終端，其余測量終端接收到啟動停止命令后停止測量，并將獲取的數(shù)據(jù)存儲至步驟2. I中建立的文件內(nèi)；為了減小同步時間誤差，除了主機外，從機利用中斷方式接收主機發(fā)出的啟動信號，這樣使得各測量終端之間的時間誤差極小，可以忽略，只有主機和從機間需要進行時間 補償，因無線信號串行傳輸存在延遲，故主機發(fā)送完停止命令后不能馬上進行采集，需要插入補償周期Td，因控制器傳送數(shù)據(jù)的速度遠大于無線傳輸速度，故這里忽略控制器傳送數(shù)據(jù)的延遲，Td計算方法如下Td=啟動命令字節(jié)數(shù)X8bit/lM=8X8/lM=64uS,無線同步程序的具體流程見圖I。
權(quán)利要求
1.一種錄波及信號測量的無線同步方法，其特征在于，包括以下步驟 1]系統(tǒng)初始化 每個測量終端上均增設(shè)無線射頻收發(fā)裝置，對無線射頻收發(fā)裝置進行初始化，設(shè)定任一終端做為主控制器；做為主控制器的測量終端，其無線射頻收發(fā)裝置切換為發(fā)射模式，其余測量終端的無線射頻收發(fā)裝置切換為接收模式； 2]測量 做為主控制器的測量終端通過無線射頻收發(fā)裝置發(fā)出測量信號后開始信號采集或錄波，并將獲取的數(shù)據(jù)進行存儲，其余測量終端的無線射頻收發(fā)裝置接收到測量信號后開始信號采集或錄波，并將獲取的數(shù)據(jù)進行存儲。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的錄波及信號測量的無線同步方法，其特征在于所述步驟2]測量，具體是2. I]做為主控制器的測量終端發(fā)送系統(tǒng)時間至其余測量終端，發(fā)送完成后建立文件，文件建立完成后等待其余測量終端完成文件的建立；其余測量終端接收到系統(tǒng)時間后進行文件建立，建立完成后等待做為主控制器的測量終端發(fā)送啟動命令，并設(shè)有超時檢測，若在規(guī)定的時間內(nèi)未收到啟動命令，則自行啟動信號采集或錄波； 2. 2]做為主控制器的測量終端啟動測量命令，進行信號采集或錄波并將啟動測量命令的信號發(fā)送至其余測量終端，其余測量終端接收到啟動測量的信號后進行信號采集或錄波； 2.3]信號采集或錄波完成后，做為主控制器的測量終端啟動停止命令，停止信號采集或錄波，將獲取的數(shù)據(jù)存儲至步驟2. I中建立的文件內(nèi)并將停止命令發(fā)送至其余測量終端，其余測量終端接收到啟動停止命令后停止測量，并將獲取的數(shù)據(jù)存儲至步驟2. I中建立的文件內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的錄波及信號測量的無線同步方法，其特征在于所述無線射頻收發(fā)裝置采用2. 4GHz公共頻段，設(shè)定無線速率為IMbit/s，發(fā)射緩沖區(qū)長度為8字節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的錄波及信號測量的無線同步方法，其特征在于所述步驟2.2中，做為主控制器的測量終端發(fā)送啟動測量的信號后，其余測量終端利用中斷方式接收做為主控制器的測量終端發(fā)出的啟動測量的信號；若因無線信號串行傳輸存在延遲需要進行補償時，主控制器要先插入補償周期Td后，再進行信號采集或錄波，其中補償周期Td =啟動命令字節(jié)數(shù) X8bit/1M = 8X8/1M = 64uS。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的錄波及信號測量的無線同步方法，其特征在于所述步驟2.3中，做為主控制器的測量終端發(fā)送啟動停止命令后，其余測量終端利用中斷方式接收做為主控制器的測量終端發(fā)出的啟動停止命令信號；若因無線信號串行傳輸存在延遲需要進行補償時，主控制器要先插入補償周期Td后，再停止信號采集或錄波，其中補償周期Td =啟動命令字節(jié)數(shù) X8bit/1M = 8X8/1M = 64uS。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的錄波及信號測量的無線同步方法，其特征在于所述步驟2.I中，做為主控制器的測量終端發(fā)送系統(tǒng)時間至其余測量終端時，發(fā)送8個字節(jié)的數(shù)據(jù)，其中I為本次發(fā)送的有效字節(jié)數(shù)，2為年,3為月，4為日，5為時,6為分,7為秒,8為同步類型。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的錄波及信號測量的無線同步方法，其特征在于所述步驟2.2中，做為主控制器的測量終端發(fā)送啟動測量命令至其余測量終端時，發(fā)送8個字節(jié)的數(shù)據(jù)，其中I為本次發(fā)送的有效字節(jié)數(shù)，第2、3字節(jié)為有效字節(jié)，為主機編號，4 7字節(jié)無效，8為同步類型
全文摘要
本發(fā)明提供一種錄波及信號測量的無線同步方法，主要解決了現(xiàn)有技術(shù)在進行交流電壓和電流采集時，需要大量處理電路，從而導(dǎo)致整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，成本高，使用不便的問題。該錄波及信號測量的無線同步方法，包括以下步驟1]系統(tǒng)初始化和2]測量。本發(fā)明采用無線方式控制多臺儀表進行同步測量或錄波，與有線同步方式相比，具有無需同步導(dǎo)線，使用與攜帶方便，可隔樓層測量等優(yōu)點。
文檔編號G08C17/02GK102645568SQ20121003151
公開日2012年8月22日 申請日期2012年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月13日
發(fā)明者穆明建 申請人:西安愛邦電子系統(tǒng)有限公司