一、gps同步時鐘系統(tǒng)概述
橋梁構(gòu)造范圍很廣、結(jié)構(gòu)較為特殊，監(jiān)測點(diǎn)分散在各處，很多監(jiān)測項目又具有實時性的特點(diǎn)，例如地震、交通事故等。因此對于各部位監(jiān)測數(shù)據(jù)需要非常準(zhǔn)確的時間同步，一般的數(shù)據(jù)采集技術(shù)難以監(jiān)測要求，如果不采用一種同步技術(shù)，極有可能造成各個監(jiān)測點(diǎn)采集數(shù)據(jù)時間上的微小誤差，不僅造成監(jiān)測結(jié)果的不準(zhǔn)確，還嚴(yán)重影響了對橋梁健康的研究分析。而通過gps同步時鐘*可以避免這些問題。
整個采集系統(tǒng)分散在橋梁的各個部位。橋梁按照區(qū)域劃分為若干區(qū)段，在主要幾個區(qū)段中安置著信號采集機(jī)站，每組采集機(jī)站均和gps同步時鐘相連，gpspps接收器接受gps同步時鐘信號，做相應(yīng)的處理得到時鐘同步信號和時間戳并發(fā)送給pxi采集設(shè)備，采集設(shè)備接收處理后的gps同步信號，同步整個分布式采集系統(tǒng)。
二、gps同步時鐘系統(tǒng)組成
1.所謂時鐘同步有以下2方面含義，只有2方面都同步，才能稱為真正的同步采集。
a)數(shù)據(jù)采樣頻率的同步，包括采樣時鐘信號的脈沖同步以及相位同步。
b)時間軸上的同步，即采樣點(diǎn)時間標(biāo)簽的同步。
2.gps同步時鐘技術(shù)的系統(tǒng)組成
該系統(tǒng)主要由gps接收器和nipxi采集設(shè)備2大部分組成。結(jié)構(gòu)如圖1：
gps同步時鐘系統(tǒng)組成圖
gps同步時鐘的輸入端連接著一個gps信號接受天線，接受來自gps衛(wèi)星發(fā)送的時鐘信號，輸出端分為3部分：
10mpps(pulsepersecond)信號：用于同步采集系統(tǒng)，作為采集系統(tǒng)的采樣基頻。此信號不包含任何的時間信息，僅僅為簡單的脈沖信號，脈沖間隔為10納秒。
1pps(pulsepersecond)信號：用于采集系統(tǒng)觸發(fā)采集使用。此信號是一個很簡單的，不包含任何時間信息(年或月之類)的脈沖信號，以1pps為例，每秒發(fā)生1次脈沖，每個脈沖的寬度通常為100毫秒，pps信號是一種較為簡單的同步技術(shù)，但其效果卻不亞于任何復(fù)雜的同步時鐘信號。
時間(gmt)信號：用于替代采集系統(tǒng)自身的時間標(biāo)簽。此信號采用nema標(biāo)準(zhǔn)，表現(xiàn)形式為gmt時間，以字符串方式顯示，例如“06.001…..”，其中*部分為年份，第二部分為年中天數(shù)，第三部分為一天的具體時間，到秒級。
pxi采集設(shè)備采用nipxi104518槽機(jī)箱，nipxi8187主控制器為主，采集卡為nipxi6652、6602、4472b，其中：
pxi6652時鐘同步模塊采用ni提供的smb(類似bnc同軸電纜的接口)接口于gps接收器的10mpps輸出端相連，接收10mpps時鐘信號，并且將此時鐘信號進(jìn)行分頻，把分頻后的時鐘信號提供到pxi機(jī)箱背板，提供給高速同步采集卡pxi4472b作為采樣時鐘頻率。
pxi6602計數(shù)器采用接線端子板與gps同步時鐘的1pps輸出端相連，需要同時接入2個輸入端口，都接收1pps信號，*個輸入端收到信號后，按1pps頻率進(jìn)行計數(shù)，并設(shè)定采集時間，當(dāng)采集的起始時間，pxi6602提供觸發(fā)信號，觸發(fā)pxi4472b開始采集;第二個輸入端的1pps頻率脈沖為4472b提供相位同步觸發(fā)脈沖。
pxi8187控制器的標(biāo)準(zhǔn)rs232串口與gps接收器的時間輸出端相連，接收gps接收器提供的時間信息，并計算每個采樣點(diǎn)的時間間隔+觸發(fā)開始的時間來獲取該采樣點(diǎn)的時間標(biāo)簽。
3.采用nilabview虛擬
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