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GPS同步时钟在桥梁检测中的应用
浏览次数:2948发布日期:2014-01-13
  一、概述
  
  众所周知,桥梁构造范围很广、结构较为特殊,监测点分散在各处,很多监测项目又具有实时性的特点,例如地震、交通事故等。因此对于各部位监测数据需要非常准确的时间同步,一般的数据采集技术难以达到监测要求,如果不采用一种同步技术,极有可能造成各个监测点采集数据时间上的微小误差,不仅造成监测结果的不准确,还严重影响了对桥梁健康的研究分析。而通过GPS同步时钟完全可以避免这些问题。
  
  整个采集系统分散在桥梁的各个部位。桥梁按照区域划分为若干区段,在主要几个区段中安置着信号采集机站,每组采集机站均和GPS同步时钟相连,接受GPS时钟同步信号,做相应的处理得到时钟同步信号和时间戳并发送给PXI采集设备,采集设备接收处理后的GPS同步信号,达到同步整个分布式采集系统。
  
  二、组成
  
  1.所谓时钟同步有以下2方面含义,只有2方面都达到同步,才能称为真正的同步采集。
  
  a)时间轴上的同步,即采样点时间标签的同步。
  
  b)数据采样频率的同步,包括采样时钟信号的脉冲同步以及相位同步。
  
  2.GPSPPS时钟同步技术的系统组成
  
  该系统主要由GPS接收器和NIPXI采集设备2大部分组成。
  
  GPS同步时钟的输入端连接着一个GPS信号接受天线,接受来自GPS卫星发送的时钟信号,输出端分为3部分:
  
  1PPS(PulsePerSecond)信号:用于采集系统触发采集使用。此信号是一个很简单的,不包含任何时间信息(年或月之类)的脉冲信号,以1PPS为例,每秒发生1次脉冲,每个脉冲的宽度通常为100毫秒,PPS信号是一种较为简单的同步技术,但其效果却不亚于任何复杂的同步时钟信号。
  
  10MPPS(PulsePerSecond)信号:用于同步采集系统,作为采集系统的采样基频。此信号不包含任何的时间信息,仅仅为简单的脉冲信号,脉冲间隔为10纳秒。
  
  时间(GMT)信号:用于替代采集系统自身的时间标签。此信号采用NEMA标准,表现形式为GMT时间,以字符串方式显示,例如“06.001…..”,其中*部分为年份,第二部分为年中天数,第三部分为一天的具体时间,到秒级。
  
  3.采用NILABVIEW虚拟仪器编写可视性较高的数据采集及处理软件。
  
  中新创时间频率领域的专业技术公司,一直专注于NTP时间同步服务器、GPS北斗同步时钟、gps网络授时系统、GPS驯服铷钟、GPS驯服恒温晶振、授时模块、PCIPCIeCPCI时钟时统同步卡、IRIG-B码编码卡、解码卡、时间统一系统等时间和频率领域产品的研发、生产和销售。
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