一种实现物理隔离信息系统时间同步的光学系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种实现物理隔离信息系统时间同步的光学系统，包括：光学信号播放模块和多个光学捕捉与处理模块；光学信号播放模块可播放预先设置的视频；多个光学捕捉与处理模块均可捕捉与处理预先设置的视频的帧；多个光学捕捉与处理模块的帧率均大于光学信号播放模块的帧率；外部的多个物理隔离信息系统中的每一个上至少安装一个光学捕捉与处理模块。本发明专利技术通过高帧率的光学信号播放模块和多个光学捕捉与处理模块的配合使用，可以自动化和更高精度地实现多个物理隔离信息系统之间的时间同步。同步。同步。

【技术实现步骤摘要】
一种实现物理隔离信息系统时间同步的光学系统及方法


[0001]本专利技术涉及船舶信息系统
，尤其涉及一种实现物理隔离信息系统时间同步的光学系统及方法。

技术介绍

[0002]船舶信息系统属于完全独立又完整的小型电力系统，上层监测和控制功能的实现完全依赖于底层数据的采集，精确与否完全由数据准确性决定。各分信息系统节点之间的协调工作、统一动作必须在高精度时间同步的基础上进行。
[0003]然而，现有技术通过人工分别对物理隔离的多个信息系统进行手动的时间设置，自动化程度不高；且受人工手动设置的限制，物理隔离的多个信息系统的时间同步精度较差，最多只能达到毫秒级，不适应更高精度应用的需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种实现物理隔离信息系统时间同步的光学系统及方法，其目的在于对内部无GPS信号，不允许安装无线射频及通信系统，且需完全物理隔离的多个信息系统间进行更高精度及更自动化的时间同步。
[0005]为实现上述目的，第一方面，本专利技术提供一种实现物理隔离信息系统时间同步的光学系统，包括：光学信号播放模块和多个光学捕捉与处理模块；
[0006]所述光学信号播放模块可播放预先设置的视频；
[0007]所述多个光学捕捉与处理模块均可捕捉与处理所述预先设置的视频的帧；
[0008]所述多个光学捕捉与处理模块的帧率均大于所述光学信号播放模块的帧率；
[0009]外部的多个所述物理隔离信息系统中的每一个上至少安装一个所述光学捕捉与处理模块。
[0010]根据本专利技术提供的实现物理隔离信息系统时间同步的光学系统，所述处理所述预先设置的视频的帧包括对帧进行图像检测、判断所述帧是否为预设帧以及设置所述物理隔离信息系统的时间同步基准。
[0011]根据本专利技术提供的实现物理隔离信息系统时间同步的光学系统，所述物理隔离信息系统为船舶物理隔离信息系统。
[0012]根据本专利技术提供的实现物理隔离信息系统时间同步的光学系统，所述光学信号播放模块的帧率不小于2000帧/秒。
[0013]为实现上述目的，第二方面，本专利技术提供一种实现物理隔离信息系统时间同步的光学方法，包括如下步骤：
[0014]S1.设置光学信号播放模块和多个光学捕捉与处理模块的帧率，并对所述光学信号播放模块播放的预先设置的视频进行预设帧的设置；
[0015]S2.捕捉所述光学信号播放模块播放的预先设置的视频的帧并对所述帧进行图像检测；
[0016]S3.若所检测的帧不是预设帧，则返回到所述捕捉所述光学信号播放模块播放的预先设置的视频的帧并对所述帧进行图像检测；若所检测的帧是预设帧，则分别设置多个所述光学捕捉与处理模块的时间同步基准；
[0017]S4.基于多个所述时间同步基准完成对应的多个所述物理隔离信息系统的时间同步。
[0018]根据本专利技术提供的实现物理隔离信息系统时间同步的光学方法，所述预设帧为所述预先设置的视频中的某一个帧，若所检测的帧是预设帧，则分别设置多个所述光学捕捉与处理模块的时间同步基准具体为：
[0019]所述多个光学捕捉与处理模块均检测到第m帧的所述预设帧，则多个所述光学捕捉与处理模块均以各自检测到此第m帧的时刻为各自的时间同步基准；
[0020]其中，m为预设帧的帧编号，则分别代表任意三个编号为A、B、C的光学捕捉与处理模块检测到第m帧的所述预设帧时的时刻。
[0021]根据本专利技术提供的实现物理隔离信息系统时间同步的光学方法，所述预设帧为所述预先设置的视频中的某几个连续的帧，若所检测的帧是预设帧，则分别设置多个所述光学捕捉与处理模块的时间同步基准具体为：
[0022]所述光学捕捉与处理模块检测到k个连续的帧的所述预设帧，则将所述光学捕捉与处理模块的时间同步基准设置为
[0023]其中，A为任意一个所述光学捕捉与处理模块的编号，为编号为A的光学捕捉与处理模块检测到k个连续的帧的所述预设帧中的第一个帧的前一帧的时刻，为在预先设置的视频的帧中选取连续p个帧的总时间间隔，为该连续p个帧的单帧平均时间间隔。
[0024]根据本专利技术提供的实现物理隔离信息系统时间同步的光学方法，在初始时设置了光学信号播放模块的帧率后，先进行该帧率级别的光学捕捉与处理模块的时间同步基准的设置流程，然后再将光学信号播放模块的帧率调高一些，再进行该更高帧率级别的光学捕捉与处理模块的时间同步基准的设置流程；以此类推，进一步调高光学信号播放模块的帧率，直至达到光学信号播放模块所能达到的最大帧率，得到最大帧率级别的光学捕捉与处理模块的时间同步基准的设置。
[0025]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0026](1)不用人工设置时间，采用自动化图像识别结果进行时间同步。
[0027](2)通过高帧率的光学信号播放模块和多个光学捕捉与处理模块的配合使用，实现多个物理隔离信息系统间的更高精度的时间同步，可实现超毫秒甚至微秒级的时间同步。
[0028](3)通过对预设连续帧进行匹配，对多帧计算平均时间间隔，可进一步提高时间同步精度。
[0029](4)通过设置光学信号播放模块的帧率，时间同步精度可根据不同需求进行调整变化。
[0030](5)采用分阶梯时间同步方法，由低到高多步骤设置光学信号播放模块的帧率，可进一步提高本专利技术时间同步光学方法的稳定性和可操作性。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图是本专利技术的一些较佳实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1是本专利技术实施例提供的一种实现物理隔离信息系统时间同步的光学系统的结构示意图；
[0033]图2是本专利技术实施例提供的一种实现物理隔离信息系统时间同步的光学方法的流程示意图。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合一些附图对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]如图1所示，在一个实施例中，本专利技术提供一种实现物理隔离信息系统时间同步的光学系统，包括：光学信号播放模块和多个光学捕捉与处理模块。
[0036]所述光学信号播放模块可播放预先设置的视频。此实施例的图中，高速画面播放系统即为所述光学信号播放模块。高速画面播放系统可以采用市场上已有的高速图像播放系统，也可以专门设计高速画面播放系统，比较简单易操作的一种设计方案是高速电机带动的转动图片，通过设置不同的电机转速，可以应对不同精度的时间同步设置需求。并且高速画面播放系统的画面内容即本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现物理隔离信息系统时间同步的光学系统，其特征在于，包括：光学信号播放模块和多个光学捕捉与处理模块；所述光学信号播放模块可播放预先设置的视频；所述多个光学捕捉与处理模块均可捕捉与处理所述预先设置的视频的帧；所述多个光学捕捉与处理模块的帧率均大于所述光学信号播放模块的帧率；外部的多个所述物理隔离信息系统中的每一个上至少安装一个所述光学捕捉与处理模块。2.根据权利要求1所述的实现物理隔离信息系统时间同步的光学系统，其特征在于，所述处理所述预先设置的视频的帧包括对帧进行图像检测、判断所述帧是否为预设帧以及设置所述物理隔离信息系统的时间同步基准。3.根据权利要求1所述的实现物理隔离信息系统时间同步的光学系统，其特征在于，所述物理隔离信息系统为船舶物理隔离信息系统。4.根据权利要求1所述的实现物理隔离信息系统时间同步的光学系统，其特征在于，所述光学信号播放模块的帧率不小于2000帧/秒。5.一种实现物理隔离信息系统时间同步的光学方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.设置光学信号播放模块和多个光学捕捉与处理模块的帧率，并对所述光学信号播放模块播放的预先设置的视频进行预设帧的设置；S2.捕捉所述光学信号播放模块播放的预先设置的视频的帧并对所述帧进行图像检测；S3.若所检测的帧不是预设帧，则返回到所述捕捉所述光学信号播放模块播放的预先设置的视频的帧并对所述帧进行图像检测；若所检测的帧是预设帧，则分别设置多个所述光学捕捉与处理模块的时间同步基准；S4.基于多个所述时间同步基准完成对应的多个所述物理隔离信息系统的时间同步。6.根据权利要求5所述的实现物理隔离信息系统时间同步...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑伟，邱志强，冯毅，孙衢骎，柯志武，柴文婷，周宏宽，李献领，王晨阳，陶模，郭晓杰，林原胜，张克龙，赵振兴，代路，吴君，李勇，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：