一种多测试设备数据同步采集存储方法与流程

1.本发明属于通信技术领域，具体涉及一种多测试设备数据同步采集存储方法。


背景技术：

2.测试数据的采集一般由工控机通过采集卡完成，出厂时已经设定好采集通道，如果需要采集更多的测量数据，需使用工控机中集成的采集卡的空闲通道，并且对设备采集软件做相应的更改，在很多情况下，当工控机中的采集卡通道数量不足或者软件源码不开放无法满足要求时，就需要通过在现有工控机新增采集卡甚至新增带采集卡工控机的形式来增加数据采集通道，这样不同的采集卡或工控机采集的数据之间如何保证数据同步性，特别是高动态过程的毫秒甚至微秒级响应数据的同步性，就变得非常重要。数据之间的不同步可能会导致测试研究过程中完全错误的数据相关性分析结果。传统的基于实时时间标签来进行数据对齐和同步的方法，一方面无法保证两台采集卡或者工控机的时钟在毫秒、微秒时刻下的精确同步；另一方面每采集一个数据，都需要实时记录当前时刻，既增加了cpu的负担，也会加重存储的压力，对采集性能造成影响。所以有必要寻找一种新的数据采集方法，能够实现不同采集卡或者不同工控机之间采集数据的高精度同步。


技术实现要素：

3.本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种多测试设备数据同步采集存储方法。
4.本发明是通过如下技术方案实现的：一种多测试设备数据同步采集存储方法，具体包括以下步骤：同步信号发生器以设定频率产生脉冲信号，作为各采集卡数据的时间同步基准，产生的脉冲信号宽度为基准脉宽加减一个随机数；利用校验器对比各采集卡采集的脉冲信号数据，找到同步时间点。
5.优选地，信号发生器发出的脉冲同步信号宽度为基准宽度加减一个随机数。
6.优选地，脉冲信号的频率与所采数据的最高采样率要求相关，应高于最高的数据采样率，基准宽度应小于脉冲信号的波长，随机数不大于基准宽度，随机数最大值加上基准宽度应小于脉冲信号波长。
7.优选地，产生的随机数数量应大于3。
8.本发明的有益效果是：解决多测试设备的数据同步问题，特别是毫秒、微秒级高采样率下的数据同步，通过以固定频率产生脉冲信号，让多个采集卡在采集不同测试数据的同时采集此脉冲同步信号，这样就可以将脉冲同步信号作为基准来对齐不同采集卡采集的数据。
附图说明
9.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
10.附图1为本发明连接原理框图；附图2为周期为10μs的脉冲信号波形图；附图3为本发明的步骤流程图。
具体实施方式
11.下面将结合实施例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。
12.附图1-3为本发明的一种具体实施例。该发明一种多测试设备数据同步采集存储方法，具体包括以下步骤：同步信号发生器以设定频率产生脉冲信号，作为各采集卡数据的时间同步基准，产生的脉冲信号宽度为基准脉宽加减一个随机数；利用校验器对比各采集卡采集的脉冲信号数据，找到同步时间点。
13.优选地，信号发生器发出的脉冲同步信号宽度为基准宽度加减一个随机数。
14.优选地，脉冲信号的频率与所采数据的最高采样率要求相关，应高于最高的数据采样率，基准宽度应小于脉冲信号的波长，随机数不大于基准宽度，随机数最大值加上基准宽度应小于脉冲信号波长。
15.优选地，产生的随机数数量应大于3，随机数可通过已有的随机函数（如rand()函数）生成。
16.该发明一种多测试设备数据同步采集存储方法，每次产生的脉冲信号的宽度就是随机的，校验器通过对各采集卡采集的脉宽进行对比，找到最后开始采集的采集卡中脉冲信号出现第一个上升沿的时间基准点，基准点找到了之后各采集卡的数据从此基准点向后都是在时序上保持一致的，在连续的时序上利用脉冲信号的宽度就可以把所有采集卡采集的数据实现高精度对齐，同时避免数据时间相位错位的问题，如附图2所示；周期为10μs的脉冲信号波形图，脉冲宽度为5μs加减一个随机数，t1为采集卡1开始采集数据的时间，t2为采集卡2开始采集数据的时间，tn为采集卡n开始采集数据的时间，ts为各采集卡的数据时间同步的基准点。
17.可以看出：采集卡1采集到的脉冲信号宽度依次为4658364735
……
采集卡2采集到的脉冲信号宽度依次为158364735
……
采集卡n采集到的脉冲信号宽度依次为3364735
……
这样从ts时刻开始，各采集卡采集到的脉冲信号所有的随机脉宽都相同，即可保证数据的时间同步准确无误。
18.本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
19.本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。


技术特征：
1.一种多测试设备数据同步采集存储方法，其特征在于，具体包括以下步骤：同步信号发生器以设定频率产生脉冲信号，作为各采集卡数据的时间同步基准，产生的脉冲信号宽度为基准脉宽加减一个随机数；利用校验器对比各采集卡采集的脉冲信号数据，找到同步时间点。2.根据权利要求1所述的一种多测试设备数据同步采集存储方法，其特征在于：所述信号发生器发出的脉冲同步信号宽度为基准宽度加减一个随机数。3.根据权利要求1所述的一种多测试设备数据同步采集存储方法，其特征在于：所述脉冲信号的频率与所采数据的最高采样率要求相关，应高于最高的数据采样率，基准宽度应小于脉冲信号的波长，随机数不大于基准宽度，随机数最大值加上基准宽度应小于脉冲信号波长。4.根据权利要求1或2或3所述的一种多测试设备数据同步采集存储方法，其特征在于：所述随机数数量应大于3。

技术总结
本发明属于通信技术领域，具体涉及一种多测试设备数据同步采集存储方法。该多测试设备数据同步采集存储方法，利用同步信号发生器以设定频率产生脉冲信号，作为各采集卡数据的时间同步基准，通过采集的基准数据进行加减随机数；利用校验器对比各采集卡采集的脉冲信号数据，找到同步时间点。其有益效果是：解决多测试设备的数据同步问题，特别是毫秒、微秒级高采样率下的数据同步，通过以固定频率产生脉冲信号，让多个采集卡在采集不同测试数据的同时采集此脉冲同步信号，这样就可以将脉冲同步信号作为基准来对齐不同采集卡采集的数据。作为基准来对齐不同采集卡采集的数据。作为基准来对齐不同采集卡采集的数据。


技术研发人员：李治龙 明平文 潘向敏 侯峻
受保护的技术使用者：无锡市惠山区同惠新能源汽车创新研究院
技术研发日：2022.07.27
技术公布日：2022/10/11