一种用于装备试验测试集成系统的数据同步方法及系统与流程

1.本发明涉及工业测试数据采集技术领域，特别是涉及一种用于装备试验测试集成系统的数据同步方法及系统。


背景技术：

2.随着科技的进步，复杂装备试验对测试系统的采集性能要求越来越高，技术要求也越来越复杂，不仅要求测试稳态参数和瞬态参数，还要求测试动态性能参数。试验项目参数类型多，试验精度要求更高，数据容量需求大。而数据同步是测试集成系统的一个重要指标，数据同步是数据分析处理的前提条件，通过确定事件发生的顺序，在判定事件发生的因果关系以及系统故障排查过程中均起着关键作用。复杂装备试验时涉及的设备数量庞大，现有的测试集成系统难以实现不同设备不同采样率下的数据同步，甚至是相同设备不同通道间的数据同步。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种用于装备试验测试集成系统的数据同步方法及系统，能够在装备试验测试时实现多种采集设备的数据同步，进而提高装备试验测试的精度。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
5.一种用于装备试验测试集成系统的数据同步方法，包括：
6.获取多个采集数据序列；多个所述采集数据序列是由装备试验测试集成系统中的多个数据采集设备在接收到同一采样触发信号后采集得到的；多个所述采集数据序列与多个所述数据采集设备一一对应；
7.分别对多个所述采集数据序列进行时序分析，得到每个所述数据采集设备的开始采样时间；
8.根据基准时钟和时钟误差阈值，校正每个所述数据采集设备的开始采样时间得到校正采样时间；所述基准时钟是根据所述采样触发信号确定的；
9.以所述校正采样时间为新的开始采样时间进行数据序列采集。
10.可选的，所述根据基准时钟和时钟误差阈值，校正每个所述数据采集设备的开始采样时间得到校正采样时间，包括：
11.确定任一所述数据采集设备为当前数据采集设备；
12.确定所述当前数据采集设备的开始采样时间与所述基准时钟的差值为当前判别量；
13.判断所述当前判别量的绝对值是否大于时钟误差阈值，得到第一判断结果；
14.若所述第一判断结果为是，则根据所述当前判别量和时间标识校正当前数据采集设备的开始采样时间；
15.若所述第一判断结果为否，则不校正当前数据采集设备的开始采样时间。
16.可选的，所述根据所述当前判别量和时间标识校正当前数据采集设备的开始采样
时间，包括：
17.判断所述当前判别量是否大于0，得到第二判断结果；
18.若所述第二判断结果为是，则令当前数据采集设备的开始采样时间减去时间标识，并返回步骤“确定所述当前数据采集设备的开始采样时间与所述基准时钟的差值为当前判别量”；所述时间标识为时间段；
19.若所述第二判断结果为否，则令当前数据采集设备的开始采样时间增加时间标识，并返回步骤“确定所述当前数据采集设备的开始采样时间与所述基准时钟的差值为当前判别量”。
20.可选的，所述方法还包括：
21.获取所述时间标识上一次更新的时间；
22.在当前时间与所述时间标识上一次更新的时间的差值达到预设时间阈值时，更新所述时间标识和所述时钟误差阈值。
23.可选的，所述更新所述时间标识和所述时钟误差阈值，包括：
24.确定当前时间前预设时间段内的采样触发信号对应的基准时钟；预设时间段的长度等于当前时间与所述时间标识上一次更新的时间的差值；
25.确定同一采样触发信号对应基准时钟以及多个数据采集设备的开始采样时间为一个时钟数据组，得到多个时钟数据组；
26.确定每个时钟数据组对应的时钟误差初始校正阈值；所述时钟误差初始校正阈值为同一所述时钟数据组中所有的开始采样时间与基准时钟的差值的绝对值的平均值；
27.确定多个所述时钟误差初始校正阈值的平均值与所述时钟误差阈值的差值的绝对值为更新后的时间标识；
28.确定多个所述时钟误差初始校正阈值的平均值为更新后的时钟误差阈值。
29.一种用于装备试验测试集成系统的数据同步系统，包括：
30.采集数据序列获取模块，用于获取多个采集数据序列；多个所述采集数据序列是由装备试验测试集成系统中的多个数据采集设备在接收到同一采样触发信号后采集得到的；多个所述采集数据序列与多个所述数据采集设备一一对应；
31.时序分析模块，用于分别对多个所述采集数据序列进行时序分析，得到每个所述数据采集设备的开始采样时间；
32.开始采样时间校正模块，用于根据基准时钟和时钟误差阈值，校正每个所述数据采集设备的开始采样时间得到校正采样时间；所述基准时钟是根据所述采样触发信号确定的；
33.采样模块，用于以所述校正采样时间为新的开始采样时间进行数据序列采集。
34.可选的，所述开始采样时间校正模块包括：
35.当前数据采集设备确定单元，用于确定任一所述数据采集设备为当前数据采集设备；
36.当前判别量确定单元，用于确定所述当前数据采集设备的开始采样时间与所述基准时钟的差值为当前判别量；
37.第一判断单元，用于判断所述当前判别量的绝对值是否大于时钟误差阈值，得到第一判断结果；若所述第一判断结果为是，则调用开始采样时间校正单元；若所述第一判断
结果为否，不校正当前数据采集设备的开始采样时间；
38.开始采样时间校正单元，用于根据所述当前判别量和时间标识校正当前数据采集设备的开始采样时间。
39.可选的，所述开始采样时间校正单元包括：
40.第二判断子单元，用于判断所述当前判别量是否大于0，得到第二判断结果；若所述第二判断结果为是，则调用开始采样时间滞后调整子单元；若所述第二判断结果为否，调用开始采样时间超前调整子单元；
41.开始采样时间滞后调整子单元，用于令当前数据采集设备的开始采样时间减去时间标识，并调用所述当前判别量确定单元；所述时间标识为时间段；
42.开始采样时间超前调整子单元，用于令当前数据采集设备的开始采样时间增加时间标识，并调用所述当前判别量确定单元。
43.可选的，所述系统还包括：
44.时间获取模块，用于获取所述时间标识上一次更新的时间；
45.参数更新模块，用于在当前时间与所述时间标识上一次更新的时间的差值达到预设时间阈值时，更新所述时间标识和所述时钟误差阈值。
46.可选的，所述参数更新模块包括：
47.基准时钟确定单元，用于确定当前时间前预设时间段内的采样触发信号对应的基准时钟；预设时间段的长度等于当前时间与所述时间标识上一次更新的时间的差值；
48.时钟数据组确定单元，用于确定同一采样触发信号对应基准时钟以及多个数据采集设备的开始采样时间为一个时钟数据组，得到多个时钟数据组；
49.时钟误差初始校正阈值确定单元，用于确定每个时钟数据组对应的时钟误差初始校正阈值；所述时钟误差初始校正阈值为同一所述时钟数据组中所有的开始采样时间与基准时钟的差值的绝对值的平均值；
50.时间标识更新单元，用于确定多个所述时钟误差初始校正阈值的平均值与所述时钟误差阈值的差值的绝对值为更新后的时间标识；
51.时钟误差阈值更新单元，用于确定多个所述时钟误差初始校正阈值的平均值为更新后的时钟误差阈值。
52.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
53.本发明提供了一种用于装备试验测试集成系统的数据同步方法及系统，包括：获取多个采集数据序列；多个采集数据序列是由装备试验测试集成系统中的多个数据采集设备在接收到同一采样触发信号后采集得到的；多个采集数据序列与多个数据采集设备一一对应；分别对多个采集数据序列进行时序分析，得到每个数据采集设备的开始采样时间；根据基准时钟和时钟误差阈值，校正每个数据采集设备的开始采样时间得到校正采样时间；以校正采样时间为新的开始采样时间进行数据序列采集，基准时钟是根据采样触发信号确定的。本发明通过对同一采样触发信号对应的多个开始采样时间进行校正得到校正采样时间，能够在装备试验测试时实现多种采集设备的数据同步，进而提高装备试验测试的精度。
附图说明
54.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所
需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
55.图1为本发明实施例1用于装备试验测试集成系统的数据同步方法流程图；
56.图2为本发明实施例1装备试验测试集成系统中采样触发信号控制原理图。
具体实施方式
57.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
58.本发明的目的是提供一种用于装备试验测试集成系统的数据同步方法及系统，能够在装备试验测试时实现多种采集设备的数据同步，进而提高装备试验测试的精度。
59.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
60.实施例1
61.如图1所示，本实施例提供了一种用于装备试验测试集成系统的数据同步方法，包括：
62.步骤101：获取多个采集数据序列；多个采集数据序列是由装备试验测试集成系统中的多个数据采集设备在接收到同一采样触发信号后采集得到的；多个采集数据序列与多个数据采集设备一一对应；采样触发信号控制原理如图2所示。图2中，仪表用电磁总线扩展件(vmebus extension for instrumentation，vxi)、面向仪器系统的pci扩展(pci extensions for instrumentation，pxi)、局域网的仪器扩展(lan-based extensions for instrumentation，lxi)、传输控制协议/网际协议(transmission control protocol/internet protocol，tcp/ip)和图形设备接口(graphics device interface，gdi)均为装备试验测试集成系统中支持数据传输的总线类型。
63.步骤102：分别对多个采集数据序列进行时序分析，得到每个数据采集设备的开始采样时间；
64.步骤103：根据基准时钟和时钟误差阈值，校正每个数据采集设备的开始采样时间得到校正采样时间；基准时钟是根据采样触发信号确定的。
65.步骤103包括：确定任一数据采集设备为当前数据采集设备；确定当前数据采集设备的开始采样时间与基准时钟的差值为当前判别量；判断当前判别量的绝对值是否大于时钟误差阈值，得到第一判断结果；若第一判断结果为是，则根据当前判别量和时间标识校正当前数据采集设备的开始采样时若第一判断结果为否，则不校正当前数据采集设备的开始采样时间。
66.其中，根据当前判别量和时间标识校正当前数据采集设备的开始采样时间，包括判断当前判别量是否大于0，得到第二判断结果；若第二判断结果为是，则令当前数据采集设备的开始采样时间减去时间标识，并返回步骤“确定当前数据采集设备的开始采样时间与基准时钟的差值为当前判别量”；时间标识为时间段；若第二判断结果为否，则令当前数
据采集设备的开始采样时间增加时间标识，并返回步骤“确定当前数据采集设备的开始采样时间与基准时钟的差值为当前判别量”。
67.步骤104：以校正采样时间为新的开始采样时间进行数据序列采集。
68.此外，本实施例提供的用于装备试验测试集成系统的数据同步方法，还包括：获取时间标识上一次更新的时间；在当前时间与时间标识上一次更新的时间的差值达到预设时间阈值时，更新时间标识和时钟误差阈值。其中，更新时间标识和时钟误差阈值，包括：确定当前时间前预设时间段内的采样触发信号对应的基准时钟；预设时间段的长度等于当前时间与时间标识上一次更新的时间的差值；确定同一采样触发信号对应基准时钟以及多个数据采集设备的开始采样时间为一个时钟数据组，得到多个时钟数据组；确定每个时钟数据组对应的时钟误差初始校正阈值；时钟误差初始校正阈值为同一时钟数据组中所有的开始采样时间与基准时钟的差值的绝对值的平均值；确定多个时钟误差初始校正阈值的平均值与时钟误差阈值的差值的绝对值为更新后的时间标识；确定多个时钟误差初始校正阈值的平均值为更新后的时钟误差阈值。
69.实施例2
70.本实施例提供了一种复杂装备试验测试集成的数据同步方法，包括：
71.步骤1：设置初始采样时钟信号，配置高精度信号源，按试验测试集成系统的采样率要求设定信号源输出频率的采样触发信号。如图2，不同设备不同采样率的高精度数据同步技术，在试验测试集成系统配置一个高精度信号源，按试验测试集成系统的采样率要求设定信号源输出频率的采样信号，且该采样信号接入到所有采集设备的触发信号输入接口中，所有采集设备触发基于共同的触发信号，保证起始采集点的时间完全一致。测试集成系统与采集设备间设置同步精密时钟服务器，采集设备在执行数据采集时给采集点加上绝对时间标识，每次数据采集都基于同一精密采样时钟信号，保证了所有采集设备通道的采样起始点和采样频率完全一致。
72.步骤2：接收所述采样触发信号，驱动相应的采集设备触发基于初始采样时钟信号进行采样。
73.步骤3：将采集到的各设备数据进行时序分析，以获取监测各采集设备的第一时钟信息(即开始采样时间)；
74.步骤4：设置各采集设备的基准时钟、时钟误差阈值和绝对时间标识，调用时钟误差阈值和所述绝对时间标识，计算所述第一时钟信息与预设的基准时钟的时钟差值，当时钟差值超出时钟误差阈值时，配置采集设备在执行数据采集时给采集点加上所述绝对时间标识，或通过数据可视化组件提示所需调整的采集设备，并提示相应绝对时间标识进行时钟同步调整。
75.步骤5：记录一段时间内的各采集设备的时钟差值，根据时钟差值修正并更新时钟误差阈值和绝对时间标识。具体的，修正并更新时钟误差阈值和绝对时间标识包括：通过计算采集设备一时间段内的多个时钟差值的均值，利用该均值作为下一时间段的时钟误差阈值，将均值与当前时间段的时钟误差阈值的差值作为绝对时间标识的修正值；或者根据一段时间内多个时钟差值的变化趋势，通过预设修正值修正并更新时钟误差阈值和绝对时间标识，当一段时间内多个时钟差值呈递增趋势时，时钟误差阈值增加第一预设修正值a，绝对时间标识增加第二预设修正值b；当一段时间内多个时钟差值呈递减趋势时，时钟误差阈
值减少第三预设修正值c，绝对时间标识减少第四预设修正值d。第一预设修正值a、第二预设修正值b、第三预设修正值c和第四预设修正值d均可根据试验经验预设。
76.实施例3
77.本实施例提供了一种用于装备试验测试集成系统的数据同步系统，包括：
78.采集数据序列获取模块，用于获取多个采集数据序列；多个采集数据序列是由装备试验测试集成系统中的多个数据采集设备在接收到同一采样触发信号后采集得到的；多个采集数据序列与多个数据采集设备一一对应。
79.时序分析模块，用于分别对多个采集数据序列进行时序分析，得到每个数据采集设备的开始采样时间。
80.开始采样时间校正模块，用于根据基准时钟和时钟误差阈值，校正每个数据采集设备的开始采样时间得到校正采样时间；基准时钟是根据采样触发信号确定的。
81.采样模块，用于以所述校正采样时间为新的开始采样时间进行数据序列采集。
82.时间获取模块，用于获取时间标识上一次更新的时间。
83.参数更新模块，用于在当前时间与时间标识上一次更新的时间的差值达到预设时间阈值时，更新时间标识和时钟误差阈值。
84.其中，开始采样时间校正模块包括：当前数据采集设备确定单元，用于确定任一数据采集设备为当前数据采集设备；当前判别量确定单元，用于确定当前数据采集设备的开始采样时间与基准时钟的差值为当前判别量；第一判断单元，用于判断当前判别量的绝对值是否大于时钟误差阈值，得到第一判断结果；若第一判断结果为是，则调用开始采样时间校正单元；若第一判断结果为否，则不校正当前数据采集设备的开始采样时间；开始采样时间校正单元，用于根据当前判别量和时间标识校正当前数据采集设备的开始采样时间。具体的，开始采样时间校正单元包括：第二判断子单元，用于判断当前判别量是否大于0，得到第二判断结果；若第二判断结果为是，则调用开始采样时间滞后调整子单元；若第二判断结果为否，调用开始采样时间超前调整子单元；开始采样时间滞后调整子单元，用于令当前数据采集设备的开始采样时间减去时间标识，并调用当前判别量确定单元；时间标识为时间段；开始采样时间超前调整子单元，用于令当前数据采集设备的开始采样时间增加时间标识，并调用当前判别量确定单元。
85.具体的，参数更新模块包括：基准时钟确定单元，用于确定当前时间前预设时间段内的采样触发信号对应的基准时钟；预设时间段的长度等于当前时间与时间标识上一次更新的时间的差值；时钟数据组确定单元，用于确定同一采样触发信号对应基准时钟以及多个数据采集设备的开始采样时间为一个时钟数据组，得到多个时钟数据组；时钟误差初始校正阈值确定单元，用于确定每个时钟数据组对应的时钟误差初始校正阈值；时钟误差初始校正阈值为同一时钟数据组中所有的开始采样时间与基准时钟的差值的绝对值的平均值；时间标识更新单元，用于确定多个时钟误差初始校正阈值的平均值与时钟误差阈值的差值的绝对值为更新后的时间标识；时钟误差阈值更新单元，用于确定多个时钟误差初始校正阈值的平均值为更新后的时钟误差阈值。
86.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说
明即可。
87.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。