[发明专利]应用于电缆监测系统的卫星秒脉冲输出装置及方法

摘要

本发明公开了一种应用于电缆监测系统的卫星秒脉冲输出装置及方法，该装置包括时钟模块、计数模块、信息处理模块和输出模块，信息处理模块与卫星定位模块连接。卫星秒脉冲信号不直接输出到后级采集电路，而是先输入到本装置，由本装置输出秒脉冲到后级采集电路。本发明实时监控卫星定位模块发出的秒脉冲，一旦发现秒脉冲丢失则自动补齐秒脉冲，可在卫星信号不良、秒脉冲丢失情况下自动恢复丢失的秒脉冲，供后级采集电路使用；一旦发现其受到干扰输出错误脉冲信号则自动将其过滤消除，以免影响后级采样模块。

主权项

1.一种应用于电缆监测系统的卫星秒脉冲输出装置，其特征在于，包括时钟模块、计数模块、信息处理模块和输出模块，信息处理模块与卫星定位模块连接；其中，

时钟模块用于：

将系统时钟倍频到p，p为正整数；

计数模块用于：

采用时钟计数寄存器对系统时钟上升沿进行计数；或者，

将时钟计数寄存器的值以p的频率持续自加；

信息处理模块用于：

在第一次捕获到秒脉冲上升沿时，输出清0脉冲信号到计数模块和输出模块；

在第n次捕获到秒脉冲上升沿时，检查时钟计数寄存器的值是否在[p‑5，p)区间内；n>1，n为正整数；如果在区间内，则输出清0脉冲信号到计数模块和输出模块；如果不在区间内，则过滤掉该秒脉冲上升沿；

在时钟计数寄存器的值到达p时，输出清0脉冲信号到计数模块和输出模块；

计数模块还用于：

在接收到清0脉冲信号后，将时钟计数寄存器的值清0；

输出模块用于：

在接收到清0脉冲信号后，同步输出秒脉冲。

2.根据权利要求1所述的应用于电缆监测系统的卫星秒脉冲输出装置，其特征在于，清0脉冲信号的宽度为5ns。

3.根据权利要求1或2所述的应用于电缆监测系统的卫星秒脉冲输出装置，其特征在于，还包括温箱和温度传感器，温度传感器、时钟模块、计数模块、信息处理模块和输出模块设置于温箱内，所述信息处理模块还用于：

通过温度传感器获取温箱温度；

在温度‑p值映射表中查找与温箱温度相应的p值；

将p值发送到时钟模块。

4.根据权利要求1或2所述的应用于电缆监测系统的卫星秒脉冲输出装置，其特征在于，还包括温箱、温度传感器、半导体制冷片和加热器，温度传感器、时钟模块、计数模块、信息处理模块和输出模块设置于温箱内，半导体制冷片和加热器分别与温箱连接，所述信息处理模块还用于：

通过温度传感器获取温箱温度；

如果温箱温度高于T1，则向半导体制冷片发送启动指令，在温箱温度降低到T1时向半导体制冷片发送关闭指令；

如果温箱温度低于T2，则向加热器发送启动指令，在温箱温度到达T2时向加热器发送关闭指令；

所述半导体制冷片用于在所述信息处理模块的控制下对温箱进行制冷；

所述加热器用于在所述信息处理模块的控制下对温箱进行制热。

5.根据权利要求4所述的应用于电缆监测系统的卫星秒脉冲输出装置，其特征在于，T1＝25，T2＝24。

6.根据权利要求1或2所述的应用于电缆监测系统的卫星秒脉冲输出装置，其特征在于，所述信息处理模块采用FPGA芯片。

7.一种应用于电缆监测系统的卫星秒脉冲输出方法，其特征在于，包括：

时钟步骤，时钟模块将系统时钟倍频到p，p为正整数；

计数步骤，计数模块采用时钟计数寄存器对系统时钟上升沿进行计数；或者，将时钟计数寄存器的值以p的频率持续自加；

检测步骤，信息处理模块在第一次捕获到秒脉冲上升沿时，输出清0脉冲信号到计数模块和输出模块；在第n次捕获到秒脉冲上升沿时，检查时钟计数寄存器的值是否在[p‑5，p)区间内；n>1，n为正整数；如果在区间内，则输出清0脉冲信号到计数模块和输出模块；如果不在区间内，则过滤掉该秒脉冲上升沿；

恢复步骤，信息处理模块在时钟计数寄存器的值到达p时，输出清0脉冲信号到计数模块和输出模块；

清0步骤，计数模块还在接收到清0脉冲信号后，将时钟计数寄存器的值清0；

输出步骤，输出模块在接收到清0脉冲信号后，同步输出秒脉冲。

8.根据权利要求7所述的应用于电缆监测系统的卫星秒脉冲输出方法，其特征在于，所述时钟步骤前，还包括p值确定步骤：

信息处理模块通过温度传感器获取温箱温度，在温度‑p值映射表中查找与温箱温度相应的p值，将p值发送到时钟模块。

9.根据权利要求7或8所述的应用于电缆监测系统的卫星秒脉冲输出方法，其特征在于，还包括温度调整步骤：

信息处理模块通过温度传感器获取温箱温度；如果温箱温度高于T1，则向半导体制冷片发送启动指令，在温箱温度降低到T1时向半导体制冷片发送关闭指令；如果温箱温度低于T2，则向加热器发送启动指令，在温箱温度到达T2时向加热器发送关闭指令。