同步节拍器、数据采集同步装置及双机热备系统的制作方法

本申请涉及到双机热备，具体而言，涉及一种同步节拍器、数据采集同步装置及双机热备系统。

背景技术：

1、本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。不应以此处的描述包括在本部分中就承认是现有技术。

2、在工业领域需要一种双机热备方案应用在边缘计算、边缘数采等场景，在实现高可用数据的采集、分发、存储的同时兼顾成本效率。在边缘计算的工业领域的双机高可用方案中，其服务同步有些会通过软件实现，例如：分布式锁，通过软件实现一个分布式锁实现多机服务状态的同步，但此种方式由于软件实现的实时性精度依赖于操作系统，如linux操作系统在io负载加重后不能保证信号同步的实时性，同步精度会下降，难以确保双机工作节拍的一致性。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种同步节拍器、数据采集同步装置及双机热备系统，以至少解决现有技术的双机高可用方案中，软件实现的实时性精度依赖于操作系统，难以确保双机工作节拍的一致性的问题。

2、根据本申请的一个方面，还提供了一种同步节拍器，包括：

3、帧信号时钟生成模块，用于对第一时钟信号和第二时钟信号进行混频处理获得混频信号，将所述混频信号处理为预设频率的第一帧信号时钟，所述第一时钟信号为所述同步节拍器自身产生的时钟信号，所述第二时钟信号为接收的另一同步节拍器产生的时钟信号；

4、信号检测模块，用于在检测到所述第二时钟信号和所述第一时钟信号时，输出同步起始信号；

5、帧同步信号生成模块，用于在检测到所述同步起始信号的情况下，根据所述第一帧信号时钟，生成帧同步脉冲信号。

6、在其中的一些实施例中，所述同步节拍器还包括：

7、信号选通电路，所述信号选通电路用于在所述信号检测模块检测到所述第二时钟信号时，将所述第一帧信号时钟输入所述帧同步信号生成模块。

8、在其中的一些实施例中，所述信号检测模块在未检测到所述第二时钟信号、但检测到所述第一时钟信号时，所述帧信号时钟生成模块还用于将所述第一时钟信号处理为预设频率的第二帧信号时钟，所述信号选通电路还用于将所述第二帧信号时钟输入所述帧同步信号生成模块，以使所述帧同步信号生成模块根据所述第二帧信号时钟，生成所述帧同步脉冲信号。

9、在其中的一些实施例中，所述帧信号时钟生成模块包括：

10、混频器，所述混频器用于接收所述第一时钟信号和所述第二时钟信号，并对所述第一时钟信号和所述第二时钟信号进行混频处理获得所述混频信号，其中，所述混频信号包括高频信号和低频信号；

11、信号处理单元，所述信号处理单元的输入端与所述混频器的输出端连接，输出端和所述帧同步信号生成模块的输入端连接，所述信号处理单元用于滤除所述低频信号，将所述高频信号处理为预设频率的所述第一帧信号时钟，并将所述第一帧信号时钟输入帧同步信号生成模块。

12、在其中的一些实施例中，所述信号处理单元包括：

13、高通滤波器，所述高通滤波器的输入端与所述混频器的输出端连接，用于滤除所述低频信号，输出所述高频信号；

14、分频电路，所述分频电路的输入端与所述高通滤波器的输出端连接，输出端与所述帧同步信号生成模块的输入端连接，所述分频电路用于将所述高频信号处理为预设频率的所述第一帧信号时钟，并将所述第一帧信号时钟输入所述帧同步信号生成模块。

15、在其中的一些实施例中，所述分频电路包括：

16、第一分频器，所述第一分频器的输入端与所述高通滤波器的输出端连接，所述第一分频器用于将所述高频信号的频率处理至与所述第一时钟信号的频率相同；

17、第二分频器，所述第二分频器的输入端与所述第一分频器的输出端连接，输出端与所述帧同步信号生成模块的输入端连接，所述第二分频器用于将经过所述第一分频器分频的所述高频信号处理为预设频率的所述第一帧信号时钟，并将所述第一帧信号时钟输入所述帧同步信号生成模块。

18、在其中的一些实施例中，所述同步节拍器还包括：

19、同步信号输出模块，所述同步信号输出模块用于将所述第一时钟信号输入另一所述同步节拍器，以作为另一所述同步节拍器的第二时钟信号。

20、在其中的一些实施例中，所述信号检测模块包括：

21、内部信号检测器，所述内部信号检测器用于检测所述第一时钟信号时，输出第一检测信号；

22、外部信号检测器，所述外部信号检测器用于在检测到所述第二时钟信号时，输出第二检测信号；

23、与门电路，所述外部信号检测器和所述内部信号检测器的输出端分别与所述与门电路的输入端连接，所述与门电路的输出端与所述帧同步信号生成模块的输入端连接，所述与门电路在接收到所述第一检测信号和所述第二检测信号时，向所述帧同步信号生成模块输入所述同步起始信号。

24、根据本申请的另一个方面，还提供了一种数据采集同步装置，包括：

25、第一同步节拍器；

26、第二同步节拍器；

27、所述第一同步节拍器和所述第二同步节拍器的结构为所述的同步节拍器；

28、所述第一同步节拍器和所述第二同步节拍器连接，所述第一同步节拍器的第一时钟信号发送至所述第二同步节拍器，以作为所述第二同步节拍器的第二时钟信号，所述第一同步节拍器接收来自所述第二同步节拍器的第一时钟信号，以作为所述第一同步节拍器的第二时钟信号。

29、根据本申请的另一个方面，还提供了一种双机热备系统，包括：

30、第一服务器；

31、第二服务器；

32、数据采集同步装置；

33、其中，所述数据采集同步装置中的第一同步节拍器与所述第一服务器连接，第二同步节拍器与所述第二服务器连接，所述第一服务器和所述第二服务器通过所述数据采集同步装置生成的帧同步脉冲信号确保服务操作的同步进行。

34、本申请实施例提供的同步节拍器，采用硬件计算模块通过实现双机同步时钟信号的融合计算，来生成帧同步脉冲信号，实时性精度无需依赖操作系统，确保了双机工作节拍的一致性，且在作为双机边缘设备的外设时，无需引入第三方载体，降低了成本和系统复杂度。

技术特征：

1.一种同步节拍器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的同步节拍器，其特征在于，所述同步节拍器还包括：

3.根据权利要求2所述的同步节拍器，其特征在于，所述信号检测模块(20)在未检测到所述第二时钟信号、但检测到所述第一时钟信号时，所述帧信号时钟生成模块(10)还用于将所述第一时钟信号处理为预设频率的第二帧信号时钟，所述信号选通电路还用于将所述第二帧信号时钟输入所述帧同步信号生成模块(30)，以使所述帧同步信号生成模块(30)根据所述第二帧信号时钟，生成所述帧同步脉冲信号。

4.根据权利要求1所述的同步节拍器，其特征在于，所述帧信号时钟生成模块(10)包括：

5.根据权利要求4所述的同步节拍器，其特征在于，所述信号处理单元包括：

6.根据权利要求5所述的同步节拍器，其特征在于，所述分频电路包括：

7.根据权利要求1所述的同步节拍器，其特征在于，所述同步节拍器还包括：

8.根据权利要求1所述的同步节拍器，其特征在于，所述信号检测模块(20)包括：

9.一种数据采集同步装置，其特征在于，包括：

10.一种双机热备系统，其特征在于，包括：

技术总结本申请公开了一种同步节拍器、数据采集同步装置及双机热备系统，涉及双机热备技术领域，该同步节拍器包括帧信号时钟生成模块、信号检测模块以及帧同步信号生成模块，帧信号时钟生成模块用于对第一时钟信号和第二时钟信号进行混频处理获得混频信号，将混频信号处理为预设频率的第一帧信号时钟；信号检测模块用于在检测到所述第二时钟信号和所述第一时钟信号时，输出同步起始信号；帧同步信号生成模块用于在检测到所述同步起始信号的情况下，根据第一帧信号时钟，生成帧同步脉冲信号。本申请解决了双机高可用方案中，软件实现的实时性精度依赖于操作系统，难以确保双机工作节拍的一致性的问题。技术研发人员：李伟受保护的技术使用者：阿里巴巴（中国）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15