[发明专利]一种基于无线多跳网络的时间同步数据采集系统

说明书

本发明涉及一种基于无线多跳网络的时间同步数据采集系统，包括1、控制系统及采集节点，T1时刻，控制系统发送第一同步信号至各采集节点，第一同步信号包括同步时间T1，各采集节点在接收到第一同步信号后修改系统时间至同步时间T1；T2时刻，控制系统发送第二同步信号至各采集节点，第二同步信号包括同步时间T2，各采集节点在接收到第二同步信号后修改系统时间至T2+τ，其中，τ＝(T2‑T2’)/2，T2’为采集节点接收到第二同步信号时采集节点的节点时间。本发明的基于无线多跳网络的时间同步数据采集系统数据采集时间一致性高。

技术领域

本发明涉及一种数据采集系统，尤其涉及一种基于无线多跳网络的时间同步数据采集系统。

背景技术

目前在桥梁健康监测系统和桥梁荷载试验中常常采用有线网络的形式实现传感器的数据采集，有线网络一般采用485总线形式。485总线是采用轮回闻讯的方式采集数据，总线控制器需要根据系统设置，对总线上不同ID号的传感器使用问答方式获得数据，很明显，前一个传感器获得数据和后一个传感器获得数据之间相差一个延迟时间，假设系统上有N个传感器，总线轮询一遍，到最后一个传感器轮询完成，则其采样的时间点比第一个传感器采样的时间点延迟了N*t时间t为一个传感器问答时间，如果是对实时性要求很强系统，这个延迟时间是致命的，比如采集桥梁索力加速度的传感系统，存在这个时间延迟，使得计算的FFT无法表达真实过程。另外如果需要桥梁在重车经过时的桥梁状态，要用到应变、索力、挠度等关联性，由于其采集时间不一致，导致关联的数据为伪关联。而现有的同步采集系统，系统采用按照节点当地的时间为参考，以一定周期进行采样，由于节点的晶振稳定性存在误差，从而影响采集时间的一致性。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的基于无线多跳网络的时间同步数据采集系统，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种数据采集时间一致性高的基于无线多跳网络的时间同步数据采集系统。

本发明的基于无线多跳网络的时间同步数据采集系统，包括1、控制系统及采集节点，T1时刻，控制系统发送第一同步信号至各采集节点，第一同步信号包括同步时间T1，各采集节点在接收到第一同步信号后修改系统时间至同步时间T1；

T2时刻，控制系统发送第二同步信号至各采集节点，第二同步信号包括同步时间T2，各采集节点在接收到第二同步信号后修改系统时间至T2+τ，其中，τ＝(T2-T2’)/2，T2’为采集节点接收到第二同步信号时采集节点的节点时间。

进一步的，本发明的基于无线多跳网络的时间同步数据采集系统，所述控制系统为装有控制软件的计算机。

进一步的，本发明的基于无线多跳网络的时间同步数据采集系统，控制系统通过无线通信网络与DTU设备连接，所述DTU设备通过串口与所述采集节点连接。

进一步的，本发明的基于无线多跳网络的时间同步数据采集系统，所述采集节点包括传感器及与传感器连接的无线传感器节点，多个采集节点的无线传感器节点通过ZigBee无线网络连接，其中一个无线传感器节点通过串口与所述DTU设备连接。

进一步的，本发明的基于无线多跳网络的时间同步数据采集系统，所述无线传感器节点包括无线传输单元、电源单元及处理器单元，所述处理器电源分别与所述电源单元、无线传输单元、传感器连接，所述电源单元还与无线传输单元、传感器连接。

进一步的，本发明的基于无线多跳网络的时间同步数据采集系统，所述无线传输单元为WIFI无线传输模块，所述处理器单元包括CC2530芯片。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：本发明的基于无线多跳网络的时间同步数据采集系统