一种对时装置及对时方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种对时装置及对时方法。对时装置包括：GPS对时模块、本地时钟模块、MCU模块和电池模块；MCU模块根据标准时钟信息对本地时钟模块进行时间同步；MCU模块还根据位置信息和本地时钟模块进行了时间同步的走时信息模拟生成NMEA格式数据，并对待授时设备进行授时和授予位置信息。本发明专利技术通过GPS模块获取标准时钟信息和位置信息，在无GPS信号时，将高精度的本地时钟模块的时钟信息和保存的位置信息授予待授时设备，解决在无GPS信号时，无法获得准确时钟信息和位置信息的问题，实现了对工作在无GPS信号环境中的待授时设备进行高精度的时钟同步和相对精确的位置信息授予的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种对时装置及对时方法
本专利技术实施例涉及时间同步技术，尤其涉及一种对时装置及对时方法。
技术介绍
随着现代经济和科技发展需要，各种仪器都依赖于高精度的时钟信号，例如地震仪，电力系统等。地震仪记录的信号就是振幅随时间变化的信号，因此时间的精确与否直接决定了地震仪信号质量的好坏。目前采用的对时设备要么是在时钟同步时依赖于GPS、北斗等信号，要么是大型的对时专用设备。在一些室内或地下工事场所采用的对时设备可能接收不到GPS信号，而大型的对时专用设备不方便携带、操作复杂，且专用对时设备并不能授予位置信息，因此需要开发设计一种方便携带的，在没有GPS、北斗等信号的情况下能够对需要对时的仪器设备进行高精度的时钟同步和授予相对精确的位置信息的对时设备。
技术实现思路
本专利技术提供一种对时装置及对时方法，以实现对工作在无GPS信号的特殊环境中的待授时设备进行高精度的时钟同步和相对精确的位置信息授予。第一方面，本专利技术实施例提供了一种对时装置，包括：GPS对时模块、本地时钟模块、MCU模块和电池模块；所述GPS对时模块用于获取标准时钟信息和位置信息；所述MCU模块根据所述标准时钟信息对所述本地时钟模块进行时间同步；所述MCU模块还根据所述位置信息和所述本地时钟模块进行了时间同步的走时信息模拟生成NMEA格式数据，并对待授时设备进行授时和授予位置信息；所述电池模块用于对所述对时装置进行供电。可选的，所述MCU模块还用于多次获取所述GPS对时模块提供的标准秒脉冲信号和标准时钟信息；并根据所述标准秒脉冲信号和所述标准时钟信息均为正确信号确定所述GPS对时模块稳定。可选的，还包括陀螺仪；所述陀螺仪用于记录所述对时装置的运动参数；所述MCU模块根据所述运动参数计算所述对时装置的运动轨迹，并根据所述运动轨迹更新所述对时装置的位置信息。可选的，所述MCU模块在完成时间同步后，还用于关闭所述GPS对时模块。可选的，还包括接口模块；所述MCU模块通过所述接口模块对所述待授时设备进行授时和授予位置信息。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种对时方法，包括：通过GPS对时模块获取标准时钟信息和位置信息；根据所述标准时钟信息对本地时钟模块进行时间同步；根据保存的所述位置信息和所述本地时钟模块的进行了时间同步的走时信息模拟生成NMEA格式数据；对待授时设备进行授时和授予所述位置信息。可选的，在所述根据所述标准时钟信息对本地时钟模块进行时间同步之前，还包括：MCU模块多次获取所述GPS对时模块提供的标准秒脉冲信号和标准时钟信息；所述MCU模块根据多次获取的所述标准秒脉冲信号和所述标准时钟信息均为正确信号确定所述GPS模块稳定。可选的，所述根据所述标准时钟信息对本地时钟模块进行时间同步之后，还包括：陀螺仪记录所述对时装置的运动轨迹；MCU模块根据所述运动轨迹更新所述位置信息。可选的，在所述根据所述GPS信号对本地时钟模块进行时间同步之后，还包括：MCU模块关闭所述GPS对时模块。可选的，还包括：MCU模块通过接口模块对所述待授时设备进行授时和授予位置信息。本专利技术通过在有GPS信号时，获取标准时钟信息和位置信息，并利用高精度的本地时钟模块进行走时，在无GPS信号时，将高精度的本地时钟模块的时钟信息和保存的位置信息授予待授时设备，解决在无GPS信号时，无法通过GPS对时模块对需要授时的设备进行授时的问题，以及无法授予位置信息的问题，实现了在无GPS信号时，对在特殊环境中工作的待授时设备进行高精度的时钟同步和相对精确的位置信息的授予的效果。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的一种对时装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例二提供的一种对时装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例三提供的一种对时方法的流程图示意图；图4为本专利技术实施例四提供的另一种对时方法的流程图示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的一种对时装置的结构示意图，如图1所示，本专利技术实施例提供了一种对时装置，包括：GPS对时模块10、本地时钟模块20、MCU模块30和电池模块40；GPS对时模块10用于获取标准时钟信息和位置信息；在有GPS信号时，GPS对时模块10获取GPS信号和位置信息，其中，GPS信号包括世界时间信号，以世界时间信号为标准时钟信息；MCU模块30保存当前位置信息。MCU模块30根据标准时钟信息对本地时钟模块20进行时间同步；具体为MCU模块30根据GPS对时模块10获取的标准时钟信息对本地时钟模块20进行时间同步操作，MCU模块30根据GPS对时模块10提供的标准秒脉冲信号对本地时钟模块20进行校准操作，用以保证本地时钟模块20的时间信息与标准时钟信息误差在1毫秒内；经过时间同步后的本地时钟模块20开始走时。其中，本地时钟模块20为高精度时钟模块，可以选用TCXO(TemperatureCompensateX'tal(crystal)Oscillator，温补型晶振)、OCXO(OvenControlledCrystalOscillator，恒温晶振)、低相噪硅晶振、飞秒晶振和铷钟等材质中的任意一种。MCU模块30还根据位置信息和本地时钟模块20进行了时间同步的走时信息模拟生成NMEA(NationalMarineElectronicsAssociation，美国国家海洋电子协会，现为GPS导航设备统一的标准协议)格式数据，并对待授时设备50进行授时和授予位置信息；在待授时设备50处于有GPS信号的位置时，对时装置的MCU模块30可直接通过GPS对时模块10获取的标准时钟信息和位置信息对待授时设备50进行授时和授予位置信息；在待授时设备50无GPS信号的位置时，例如流动台站，流动台站布设在山洞等一些没有GPS信号的地方时，GPS对时模块10无法获取标准时钟信息和位置信息用以授时，此时，对时装置的MCU模块30根据进行了时间同步的本地时钟模块20的走时信息和MCU模块30保存的位置信息模拟生成NMEA格式数据，通过高精度的本地时钟模块20进行守时，保证了时间信息的准确性；其中，NMEA格式数据为GPS设备统一的标准输出格式，适用于所有可通过GPS对时模块10进行授时的待授时设备50，MCU模块30使用生成的NMEA格式数据对待授时设备50进行授时和授予位置信息。电池模块40用于对对时装置进行供电。本专利技术实施例通过在有GPS信号时，获取标准时钟信息和位置信息，并利用高精度的本地时钟模块进行走时，在无GPS信号时，将高精度的本地时钟模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对时装置，其特征在于，包括：GPS对时模块、本地时钟模块、MCU模块和电池模块；/n所述GPS对时模块用于获取标准时钟信息和位置信息；/n所述MCU模块根据所述标准时钟信息对所述本地时钟模块进行时间同步；所述MCU模块还根据所述位置信息和所述本地时钟模块进行了时间同步的走时信息模拟生成NMEA格式数据，并对待授时设备进行授时和授予位置信息；/n所述电池模块用于对所述对时装置进行供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种对时装置，其特征在于，包括：GPS对时模块、本地时钟模块、MCU模块和电池模块；
所述GPS对时模块用于获取标准时钟信息和位置信息；
所述MCU模块根据所述标准时钟信息对所述本地时钟模块进行时间同步；所述MCU模块还根据所述位置信息和所述本地时钟模块进行了时间同步的走时信息模拟生成NMEA格式数据，并对待授时设备进行授时和授予位置信息；
所述电池模块用于对所述对时装置进行供电。


2.根据权利要求1所述的一种对时装置，其特征在于，所述MCU模块还用于多次获取所述GPS对时模块提供的标准秒脉冲信号和标准时钟信息；并根据所述标准秒脉冲信号和所述标准时钟信息均为正确信号确定所述GPS对时模块稳定。


3.根据权利要求1所述的一种对时装置，其特征在于，还包括陀螺仪；
所述陀螺仪用于记录所述对时装置的运动参数；所述MCU模块根据所述运动参数计算所述对时装置的运动轨迹，并根据所述运动轨迹更新所述对时装置的位置信息。


4.根据权利要求1所述的一种对时装置，其特征在于，所述MCU模块在完成时间同步后，还用于关闭所述GPS对时模块。


5.根据权利要求1所述的一种对时装置，其特征在于，还包括接口模块；
所述MCU模块通过所述接口模块对所述待授时设备进行授时和授予位置信息。

【专利技术属性】
技术研发人员：王宜志，吴越楚，黄信锋，杨挺，李芯芯，刘丹，刘楷，尚正涛，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：广东;44