关于GPS同步时钟在桥梁检测中的运用
一、gps同步时钟系统概述
桥梁构造范围很广、结构较为特殊，监测点分散在各处，很多监测项目又具有实时性的特点，例如地震、交通事故等。因此对于各部位监测数据需要非常准确的时间同步，一般的数据采集技术难以监测要求，如果不采用一种同步技术，极有可能造成各个监测点采集数据时间上的微小误差，不仅造成监测结果的不准确，还严重影响了对桥梁健康的研究分析。而通过gps同步时钟*可以避免这些问题。
整个采集系统分散在桥梁的各个部位。桥梁按照区域划分为若干区段，在主要几个区段中安置着信号采集机站，每组采集机站均和gps同步时钟相连，gpspps接收器接受gps同步时钟信号，做相应的处理得到时钟同步信号和时间戳并发送给pxi采集设备，采集设备接收处理后的gps同步信号，同步整个分布式采集系统。
二、gps同步时钟系统组成
1.所谓时钟同步有以下2方面含义，只有2方面都同步，才能称为真正的同步采集。
a)数据采样频率的同步，包括采样时钟信号的脉冲同步以及相位同步。
b)时间轴上的同步，即采样点时间标签的同步。
2.gps同步时钟技术的系统组成
该系统主要由gps接收器和nipxi采集设备2大部分组成。结构如图1：
gps同步时钟系统组成图
gps同步时钟的输入端连接着一个gps信号接受天线，接受来自gps卫星发送的时钟信号，输出端分为3部分：
10mpps(pulsepersecond)信号：用于同步采集系统，作为采集系统的采样基频。此信号不包含任何的时间信息，仅仅为简单的脉冲信号，脉冲间隔为10纳秒。
1pps(pulsepersecond)信号：用于采集系统触发采集使用。此信号是一个很简单的，不包含任何时间信息(年或月之类)的脉冲信号，以1pps为例，每秒发生1次脉冲，每个脉冲的宽度通常为100毫秒，pps信号是一种较为简单的同步技术，但其效果却不亚于任何复杂的同步时钟信号。
时间(gmt)信号：用于替代采集系统自身的时间标签。此信号采用nema标准，表现形式为gmt时间，以字符串方式显示，例如“06.001…..”，其中*部分为年份，第二部分为年中天数，第三部分为一天的具体时间，到秒级。
pxi采集设备采用nipxi104518槽机箱，nipxi8187主控制器为主，采集卡为nipxi6652、6602、4472b，其中：
pxi6652时钟同步模块采用ni提供的smb(类似bnc同轴电缆的接口)接口于gps接收器的10mpps输出端相连，接收10mpps时钟信号，并且将此时钟信号进行分频，把分频后的时钟信号提供到pxi机箱背板，提供给高速同步采集卡pxi4472b作为采样时钟频率。
pxi6602计数器采用接线端子板与gps同步时钟的1pps输出端相连，需要同时接入2个输入端口，都接收1pps信号，*个输入端收到信号后，按1pps频率进行计数，并设定采集时间，当采集的起始时间，pxi6602提供触发信号，触发pxi4472b开始采集;第二个输入端的1pps频率脉冲为4472b提供相位同步触发脉冲。
pxi8187控制器的标准rs232串口与gps接收器的时间输出端相连，接收gps接收器提供的时间信息，并计算每个采样点的时间间隔+触发开始的时间来获取该采样点的时间标签。
3.采用nilabview虚拟
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二、gps同步时钟系统组成
1.所谓时钟同步有以下2方面含义，只有2方面都同步，才能称为真正的同步采集。
a)数据采样频率的同步，包括采样时钟信号的脉冲同步以及相位同步。
b)时间轴上的同步，即采样点时间标签的同步。
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10mpps(pulsepersecond)信号：用于同步采集系统，作为采集系统的采样基频。此信号不包含任何的时间信息，仅仅为简单的脉冲信号，脉冲间隔为10纳秒。
1pps(pulsepersecond)信号：用于采集系统触发采集使用。此信号是一个很简单的，不包含任何时间信息(年或月之类)的脉冲信号，以1pps为例，每秒发生1次脉冲，每个脉冲的宽度通常为100毫秒，pps信号是一种较为简单的同步技术，但其效果却不亚于任何复杂的同步时钟信号。
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pxi6602计数器采用接线端子板与gps同步时钟的1pps输出端相连，需要同时接入2个输入端口，都接收1pps信号，*个输入端收到信号后，按1pps频率进行计数，并设定采集时间，当采集的起始时间，pxi6602提供触发信号，触发pxi4472b开始采集;第二个输入端的1pps频率脉冲为4472b提供相位同步触发脉冲。
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