一种物理模型试验过程同步系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种物理模型试验过程同步系统和方法，该方法通过两次时钟标定，多个测量模块自身的时钟标定，以及同步时钟服务器对多个测量模块进行时钟标定，实现悬浮隧道三维物理模型试验中各类物理量测量系统的同步数据采集，以保证试验数据的同步性，保证了各测量物理量数据能反应同一时刻各物理量之间的内在联系，有利于分析悬浮隧道结构行为规律；并且将相应的时钟标定过程精确取值到预设数量级，保证了各测量物理量数据能反应同一时刻各物理量之间的内在联系，有利于分析悬浮隧道结构行为规律，从而为悬浮隧道工程的建设提供可靠的理论支持。

A synchronous system and method of physical model test process

【技术实现步骤摘要】
一种物理模型试验过程同步系统和方法
本专利技术涉及数据信息
，尤其涉及一种物理模型试验过程同步系统和方法。
技术介绍
悬浮隧道SFT(SubmergedFloatingTunnel)是一种建设悬浮于水中的一种大型跨海交通构筑物，是继跨海大桥、海底隧道后又一种人类未来实现深海峡湾跨越的重大交通运输工程，是未来解决峡湾跨越、深海通道等重大交通工程的重要方式，对引领我国未来交通运输发展具有重要的战略意义。悬浮隧道工程技术研究将利用数学模型、物理模型、理论分析、设计评估等多种手段，开展悬浮隧道涉及的水动力与结构、锚固系统、连接结构、工程材料、施工工法及装备等一系列专题研究，拟在工程理论、关键技术及施工装备等方面形成多项突破。这些创新将引领和推动中国在水动力学、流固耦合、结构岩土、工程材料等多个学科和领域的进步，将为交通强国建设提供重要的科技支撑。由于悬浮隧道所处环境较为复杂，而目前悬浮隧道的研究限于数学预测模型和二维水槽试验，数学预测模型为获得数值结果，需要引入大量的假设条件，而过多的假设使得模型预测结果可能与悬浮隧道真实物理规律偏离过多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物理模型试验过程同步方法，其特征在于，所述方法包括：/n多个测量模块通过时钟标定的方式对其中的多个测量传感器的时钟值进行时钟同步，以将多个所述测量传感器的时钟同步到第一预设数量级；同步时钟服务器依次基于自身时钟值对多个所述测量模块进行时钟调整，以通过所述时钟调整过程将多个所述测量模块时钟同步到第二预设数量级；其中，所述第一预设数量级小于或等于所述第二预设数量级；/n在调整完所有测量模块的时钟值后，所述同步时钟服务器通过所述控制指令交互接口向多个测量模块同时发出开启指令，以使多个所述测量模块同时开始数据采集、并将其采集到的数据同步传输至数据库服务器；待采集结束后，同步时钟服务器通过所述控...

【技术特征摘要】
1.一种物理模型试验过程同步方法，其特征在于，所述方法包括：
多个测量模块通过时钟标定的方式对其中的多个测量传感器的时钟值进行时钟同步，以将多个所述测量传感器的时钟同步到第一预设数量级；同步时钟服务器依次基于自身时钟值对多个所述测量模块进行时钟调整，以通过所述时钟调整过程将多个所述测量模块时钟同步到第二预设数量级；其中，所述第一预设数量级小于或等于所述第二预设数量级；
在调整完所有测量模块的时钟值后，所述同步时钟服务器通过所述控制指令交互接口向多个测量模块同时发出开启指令，以使多个所述测量模块同时开始数据采集、并将其采集到的数据同步传输至数据库服务器；待采集结束后，同步时钟服务器通过所述控制指令交互接口向多个所述测量模块同时发出关闭指令。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步时钟服务器依次基于自身时钟值对多个所述测量模块进行时钟调整的具体方法为：
所述同步时钟服务器以轮询的方式通过其控制指令交互接口依次访问多个测量模块，获取其访问的测量模块的时钟值；并将获取到的时钟值与自身当前时钟值进行比较，得到时钟调整量，再发出相应的控制指令控制其访问的测量模块根据所述时钟调整量进行调整；其中，所述同步数据采集区访问的测量模块的时钟值、同步数据采集区自身当前时钟值精确取值到第二预设数量级。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述时钟调整量＝同步时钟服务器自身当前时钟值-其访问的测量模块的时钟值，当所述时钟调整量为正值时，发出相应的控制指令控制其访问的测量模块在自身时钟值的基础上加上所述时钟调整量；当所述时钟调整量为负值时，发出相应的控制指令控制其访问的测量模块在自身时钟值的基础上减去所述时钟调整量。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二预设数量级小于或等于10-6s。


5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，多个所述测量模块、同步时钟服务器、数据库服务器通过局域网进行数据交互；所述局域网为万兆级光纤数据传输局域网。


6.一种物理模型试验过程同步系统，其特征在于，所述系统包括：
同步时钟服务器，所述同步时钟服务器用于通过其控制指令交互接口依次访问多个测量模块，获取其访问的测量模块的时钟值，将获取到测量模块的时钟值与自身当前时钟值进行比较，得到与每个测量模块相对应的时钟调整量；并发出相应的控制指令控制多个所述测量模块根据与其对应的时钟调整量进行调整；其中，将多个所述测量模块的时钟值、同步时钟服务器自身当前时钟值精确取值到第二预设数量级，所述与每个测量模块相对应的时钟调整量＝同步时钟服务器自身当前时钟值-该测量模块的时钟值；并用于通过其控制指令交互接口向多个所述测量模块同时发出开启指令，使多个所述测量模块同步开始采集数据并将其采集到的数据同步传输至数据库服务器；并在采集结束后，通过所述控制指令交互接口向多个所述测量模块同时发出关闭指令；
多个测量模块，包括：姿态测量模块、加速度测量模块、缆力测量模块、应变测量模块、轴向伸长量测量模块和摄像模块、以及流量模块、流速模块、波浪模块；多个所述测量模块能够在向所述同步时钟服务器发送自身时钟值之前，通过时钟标定的方式对其中的多个测量传感器的时钟值进行时钟同步，以将多个所述测量传感器的时钟同步到第一预设数量级；并在时钟标定后，基于同步时钟服务器的控制指令向其发送自身时钟值、根据与其对应的时钟调整量进行调整；并基于同步时钟服务器的开启指令同步开始采集数据、并将其采集到的数据同步传输至数据库服务器，以及基于同步时钟服务器的关闭指令同步关闭；
数据库服务器，用于接收并存储由多个测量模块采集到的数据；
所述同步时钟服务器、多个测量模块、数据库服务器通过局域网进行数据交互。


7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，
所述姿态测量模块包括一个姿态测量总控制器和多个姿态测量传感器；其中，所述姿态测量总控制器用于在向所述同步时钟服务器发送自身时钟值之前，基于自身时钟值对所述多个姿态测量传感器进行时钟标定；在时钟标定后，基于同步时钟服务器的控制指令向其发送自身时钟值、并根据与其对应的时钟调整量进行调整，并基于同步时钟服务器的开启指令控制所述多个姿态测量传感器同时开始采集数据并将所述多个姿态测量传感器采集到的数据同步传输至数据库服务器；以及基于同步时钟服务器...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宁川，尹海卿，刘孟源，周卓炜，
申请(专利权)人：中国交通建设股份有限公司，大连理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11