本发明专利技术涉及一种路面病害检测高精度信号同步采集系统及其同步采集方法，该采集系统GPS模块接收卫星信号，并与MCU数据处理模块和频率基准参考模块的信号连接，频率基准参考模块与A/D模数转换模块、计时模块连接，A/D模数转换模块与采用FIFO模块连接，计时模块与A/D模数转换模块、时间FIFO模块连接，采用FIFO模块和时间FIFO模块分别与MCU数据处理模块连接。本发明专利技术输出的数据帧根据采样的时钟计数个数计算该点所对应的相对时间，MCU数据处理模块启动采样工作时，根据获取的GPS授时信息，把数据帧中的每个相对时间加上GPS授时信息获得该点对应的绝对时刻，采集精度高、性能稳定，使用方便、同步效果好。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种，该采集系统GPS模块接收卫星信号，并与MCU数据处理模块和频率基准参考模块的信号连接，频率基准参考模块与A/D模数转换模块、计时模块连接，A/D模数转换模块与采用FIFO模块连接，计时模块与A/D模数转换模块、时间FIFO模块连接，采用FIFO模块和时间FIFO模块分别与MCU数据处理模块连接。本专利技术输出的数据帧根据采样的时钟计数个数计算该点所对应的相对时间，MCU数据处理模块启动采样工作时，根据获取的GPS授时信息，把数据帧中的每个相对时间加上GPS授时信息获得该点对应的绝对时刻，采集精度高、性能稳定，使用方便、同步效果好。【专利说明】
本专利技术涉及道路路面病害检测信息处理领域，特别涉及一种。
技术介绍
目前，由于高速公路车流量大、车速快、超重车多，加上受外界气候因素的影响，路面病害比一般道路要来得快，且病害发展迅速、治理难度大，并会随时间的延长日趋严重，进而影响到车辆的正常行驶。因此，如何对高速公路路面病害进行快速有效的检测和整治是有着重要的研究意义。 现有的公路状况快速检测技术存在以下问题:针对路面检测的传感器信号采集精度低，信号同步性差，由于不同系统的时钟不一致，因而，造成对于分布于不同位置的传感器的采集数据无法实现时间相关的信号分析或相关运算，从而无法进行系统级的数据及信号处理，无法获取更多的关于路面病害参数信息。
技术实现思路
针对现有技术中的不足，本专利技术提供一种采集精度高、性能良好的。 按照本专利技术所提供的设计方案，一种路面病害检测高精度信号同步采集系统，包含GPS模块、频率基准参考模块、A/D模数转换模块、模拟信号模块、计时模块、采样FIFO模块、时间FIFO模块及MCU数据处理模块，GPS模块通过GPS接收模块接收GPS卫星信号，GPS模块输出端分别与MCU数据处理模块和频率基准参考模块的相信号连接，频率基准参考模块输出端与A/D模数转换模块和计时模块相信号连接，A/D模数转换模块接收传感器的模拟信号，A/D模数转换模块输出端与采用FIFO模块相信号连接，计时模块输出端分别与A/D模数转换模块和时间FIFO模块相连接，采用FIFO模块和时间FIFO模块的输出端分别与MCU数据处理模块的输入端相连接，MCU数据处理模块的输出端与上位机连接。 上述的，GPS接收模块为外接GPS天线，接收GPS卫星信号。 上述的，所述频率基准参考模块包含恒温晶振。 上述的，所述频率基准参考模块产生的参考时钟为lOMhz。 一种路面病害检测高精度信号同步采集方法，采用上述的路面病害检测高精度信号同步采集系统，具体实现包含如下步骤:步骤1.GPS模块初始化并搜索GPS卫星信号，输出GPS秒脉冲和GPS授时信息，将GPS授时信息传输至MCU数据处理模块；步骤2.频率基准参考模块检测到GPS秒脉冲时，恒温晶振锁相到该GPS秒脉冲，否则，恒温晶振自由振荡并输出采样时钟和参考时钟；步骤3.计时模块以采样时钟作为时钟源，根据用户设置的数据帧的大小设置分频比，产生巾贞同步时钟的计数个数，当开始或达到一巾贞的计数时，输出巾贞同步时钟到A/D模数转换模块触发采样，并把帧头的时间信息输出到时间FIFO模块缓存，A/D模数转换模块接收频率基准参考模块输出的采样时钟和计时模块输出的帧同步时钟，将传感器的模拟信号转换为高速数字信号，传输至采样FIFO模块进行缓存；步骤4.MCU数据处理模块读取采样FIFO模块和时间FIFO模块，根据用户设置的数据帧的大小将数据帧与数据帧的采样时钟进行打包缓存，并输出到上位机进行处理。 上述的步骤3中时间FIFO模块存储每一个帧头的时间信息。 上述的步骤3中采样FIFO模块存储对应的由传感器的模拟信号转换的高速数字信号。 上述的步骤4中一数据帧根据步骤3中得到的采样时钟的计数个数计算出该点所对应的相对时间，MCU数据处理模块启动采样工作时，根据获取的GPS授时信息，将数据帧中的每个相对时间加上GPS授时信息得到该点所对应的绝对时间。 本专利技术的有益效果:1.本专利技术输出的每一数据帧根据采样的时钟计数个数计算出该点所对应的相对时间，MCU数据处理模块启动采样工作时，根据获取的GPS授时信息，把数据帧中的每个相对时间加上GPS授时信息获得该点对应的绝对时刻，采集精度高、性能稳定，使用方便、同步效果好。 2.本专利技术保证数据采集时刻的同步，实现采样时刻对应的时间信息的准确，实现过程中相当于每个数据均带有时间戳标记，可以通过网络等接口发送出去，实现异步数据传输的一体化处理，同样可以使分布式数据采集系统实现传感器数据的异步传输处理，适用范围广。 【专利附图】【附图说明】:图1为本专利技术路面病害检测高精度信号同步采集系统示意图；图2为本专利技术的GPS模块接收电路图；图3为本专利技术路面病害检测高精度信号同步采集方法流程示意图。 【具体实施方式】:下面结合附图和技术方案对本专利技术作进一步详细的说明，并通过优选的实施例详细说明本专利技术的实施方式,但本专利技术的实施方式并不限于此。 参见图1~3所示，一种路面病害检测高精度信号同步采集系统，包含GPS模块、频率基准参考模块、A/D模数转换模块、模拟信号模块、计时模块、采样FIFO模块、时间FIFO模块及MCU数据处理模块，GPS模块通过GPS接收模块接收GPS卫星信号，GPS模块输出端分别与MCU数据处理模块和频率基准参考模块的相信号连接，频率基准参考模块输出端与A/D模数转换模块和计时模块相信号连接，A/D模数转换模块接收传感器的模拟信号，A/D模数转换模块输出端与采用FIFO模块相信号连接，计时模块输出端分别与A/D模数转换模块和时间FIFO模块相连接，采用FIFO模块和时间FIFO模块的输出端分别与MCU数据处理模块的输入端相连接，MCU数据处理模块的输出端与上位机连接。 上述的，GPS接收模块为外接GPS天线，接收太空中的GPS卫星信号，输出GPS秒脉冲和授时信息，GPS秒脉冲锁定到GPS卫星的高精度时钟上。 上述的，所述频率基准参考模块包含恒温晶振。 上述的，所述频率基准参考模块产生的参考时钟为lOMhz。 一种路面病害检测高精度信号同步采集方法，采用上述的路面病害检测高精度信号同步采集系统，具体实现包含如下步骤:步骤1.GPS模块初始化并搜索GPS卫星信号，输出GPS秒脉冲和GPS授时信息，将GPS授时信息传输至MCU数据处理模块；步骤2.频率基准参考模块检测到GPS秒脉冲时，恒温晶振锁相到该GPS秒脉冲，否则，恒温晶振自由振荡并输出采样时钟和参考时钟；步骤3.计时模块以采样时钟作为时钟源，根据用户设置的数据帧的大小设置分频比，产生巾贞同步时钟的计数个数，当开始或达到一巾贞的计数时，输出巾贞同步时钟到A/D模数转换模块触发采样，并把帧头的时间信息输出到时间FIFO模块缓存，A/D模数转换模块接收频率基准参考模块输出的采样时钟和计时模块输出的帧同步时钟，将传感器的模拟信号转换为高速数字信号，传输至采样FIFO模块进行缓存；步骤4.MCU数据处理模块读取采样FIFO模块和时间FIFO模块，根据用户设置的数据帧的大小将数据帧与数据帧的采样时钟进行打包缓存，并输出到上位机软件中进行处本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种路面病害检测高精度信号同步采集系统，其特征在于：包含GPS模块、频率基准参考模块、A/D模数转换模块、模拟信号模块、计时模块、采样FIFO模块、时间FIFO模块及MCU数据处理模块，GPS模块通过GPS接收模块接收GPS卫星信号，GPS模块输出端分别与MCU数据处理模块和频率基准参考模块的相信号连接，频率基准参考模块输出端与A/D模数转换模块和计时模块相信号连接，A/D模数转换模块接收传感器的模拟信号，A/D模数转换模块输出端与采用FIFO模块相信号连接，计时模块输出端分别与A/D模数转换模块和时间FIFO模块相连接，采用FIFO模块和时间FIFO模块的输出端分别与MCU数据处理模块的输入端相连接，MCU数据处理模块的输出端与上位机连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈永辉，李忠玉，郝长峰，孙朕，刘栓，
申请(专利权)人：河南省高远公路养护技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41
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