一種基于bd2/gps高精度同步時(shí)間顯示授時(shí)裝置及運(yùn)行方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于BD2/GPS高精度同步時(shí)間顯示授時(shí)裝置及運(yùn)行方法。主要用于民航機(jī)場(chǎng)，還可用于空管模擬機(jī)、鐵路、學(xué)校、實(shí)驗(yàn)室、廣告牌等，甚至一些不能接入互聯(lián)網(wǎng)，但是還要求時(shí)間同步的場(chǎng)所，比如公安網(wǎng)絡(luò)、專(zhuān)用財(cái)務(wù)網(wǎng)絡(luò)等。
【背景技術(shù)】
[0002]在民航機(jī)場(chǎng)準(zhǔn)確快速的運(yùn)行中，機(jī)場(chǎng)時(shí)間的同步、統(tǒng)一是民航機(jī)場(chǎng)高效運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)之一。機(jī)場(chǎng)運(yùn)行高峰期高頻率的飛機(jī)起降及滑行，給塔臺(tái)、機(jī)務(wù)、地勤人員等帶來(lái)巨大的壓力，時(shí)間上的稍微不同步可能都會(huì)帶來(lái)不可預(yù)估的后果，所以對(duì)民航機(jī)場(chǎng)時(shí)間同步統(tǒng)一至關(guān)重要。
[0003]目前，在我國(guó)機(jī)場(chǎng)全網(wǎng)中，時(shí)間同步是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)若無(wú)良好的同步，數(shù)字信息的傳遞就不可避免地會(huì)出現(xiàn)誤碼、滑碼等現(xiàn)象。一旦塔臺(tái)工作人員發(fā)布的指令時(shí)間與實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間不同，可能會(huì)造成飛機(jī)不能及時(shí)進(jìn)入航線，甚至在高峰期可能引發(fā)飛機(jī)碰撞事故?，F(xiàn)在我國(guó)民航機(jī)場(chǎng)大部分都是采用網(wǎng)絡(luò)授時(shí)的方法，時(shí)間顯示設(shè)備通過(guò)接入互聯(lián)網(wǎng)，讀取互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)間信息，達(dá)到時(shí)間同步的目的；這種方法缺點(diǎn)是需要連接互聯(lián)網(wǎng)，布線復(fù)雜，一定程度上會(huì)造成信息泄露，存在安全隱患。我國(guó)部分民航機(jī)場(chǎng)采用單獨(dú)的時(shí)間顯示設(shè)備，每隔一段時(shí)間通過(guò)人工調(diào)節(jié)達(dá)到管轄區(qū)域內(nèi)的時(shí)間同步的目的；這種方法缺點(diǎn)是時(shí)間需要定時(shí)的進(jìn)行人工調(diào)節(jié)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。我國(guó)部分民航機(jī)場(chǎng)也有衛(wèi)星同步時(shí)間系統(tǒng)，但一般都使用獨(dú)立的GPS時(shí)間，這種時(shí)間信號(hào)來(lái)自美國(guó)的衛(wèi)星，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)無(wú)法連接衛(wèi)星或跟蹤時(shí)間不對(duì)等情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:針對(duì)民航機(jī)場(chǎng)時(shí)鐘不同步或同步誤差大，對(duì)機(jī)場(chǎng)航站樓正常航班通知、塔臺(tái)時(shí)間指令的發(fā)送、飛機(jī)起飛、滑行、降落時(shí)接收到的時(shí)間指令等時(shí)間不同步問(wèn)題，提供了一種基于BD2/GPS高精度同步時(shí)間顯示授時(shí)裝置及運(yùn)行方法。該裝置能夠?qū)γ窈綑C(jī)場(chǎng)全網(wǎng)的時(shí)間進(jìn)行高精度同步，增強(qiáng)了系統(tǒng)可靠性、精確性。
[0005]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，所采用的技術(shù)方案是:一種基于BD2/GPS高精度同步時(shí)間顯示授時(shí)裝置，包括上位機(jī)及路由器構(gòu)成的授時(shí)單元，其特征在于:所述同步時(shí)間顯示裝置包括設(shè)置在裝置框架內(nèi)的裝置電路，所述裝置電路包括系統(tǒng)控制單元、數(shù)據(jù)接收單元、溫度數(shù)據(jù)采集單元、電源單元、信息顯示單元，所述系統(tǒng)控制單元包括微處理器、聲響提示模塊、自動(dòng)保護(hù)模塊，所述信息顯示單元包括協(xié)處理器、顯示組件及亮度采集模塊，所述系統(tǒng)控制單元分別與數(shù)據(jù)接收單元、溫度數(shù)據(jù)采集模塊、信息顯示單元連接，電源單元為裝置電路的正常運(yùn)行提供電源；
微處理器是整個(gè)裝置控制系統(tǒng)的核心，對(duì)接收到來(lái)自各個(gè)單元的信號(hào)指令后對(duì)其進(jìn)行順序處理，然后傳送到相應(yīng)的單元，使整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行； 聲響提示模塊，是針對(duì)于整點(diǎn)情況下的報(bào)時(shí)提示及遇到危險(xiǎn)情況下的報(bào)警提示，由于裝置對(duì)采集的時(shí)間信息會(huì)顯示，在整點(diǎn)時(shí)設(shè)計(jì)了聲響提示，便于給用戶的提示，而且整點(diǎn)報(bào)時(shí)，聲響提示模塊也可以通過(guò)手動(dòng)關(guān)閉，在當(dāng)裝置遇到危險(xiǎn)情況下也會(huì)發(fā)生報(bào)警提示，給予用戶及時(shí)的提示；
自動(dòng)保護(hù)模塊，主要作用是對(duì)應(yīng)于裝置的危險(xiǎn)性情況，自動(dòng)保護(hù)模塊會(huì)自行啟動(dòng)把裝置電路斷開(kāi)，給予及時(shí)的保護(hù)，減少對(duì)裝置的破壞；
數(shù)據(jù)接收單元:主要由BD2/GPS雙模芯片及天線組成，BD2/GPS雙模芯片中的BD2部分接收來(lái)自北斗衛(wèi)星的數(shù)據(jù)信號(hào)，GPS部分接收來(lái)自GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù)信號(hào)，接收到的數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)射到系統(tǒng)控制單元的微處理器對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)分析處理，提取有效地時(shí)間、日期參數(shù)信息，時(shí)間信息中的年月日、時(shí)分秒、農(nóng)歷數(shù)據(jù)信息單獨(dú)提取及儲(chǔ)存，隨后發(fā)送到信息顯示單元，顯示當(dāng)前時(shí)鐘信息，同時(shí)，對(duì)外授時(shí)時(shí)有兩種方式:一種是當(dāng)按壓授時(shí)按鈕時(shí)，將以上存儲(chǔ)的信息還會(huì)通過(guò)授時(shí)網(wǎng)口、TTL接口、RS232電平接口發(fā)送到授時(shí)單元；另外一種是不通過(guò)授時(shí)按鈕，通過(guò)上位機(jī)設(shè)置自動(dòng)授時(shí)時(shí)間選擇后，將以上存儲(chǔ)的信息還會(huì)通過(guò)授時(shí)網(wǎng)口、TTL接口、RS232電平接口發(fā)送到授時(shí)單元；
溫度數(shù)據(jù)采集單元:主要由BS18B20數(shù)字溫度傳感器和熱敏電阻溫度傳感器組成，其主要作用是對(duì)當(dāng)前環(huán)境下對(duì)溫度的采集，將采集到的溫度信息發(fā)送到微處理器，微處理器單元讀取溫度采集單元的原始數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理及換算后，將結(jié)果送到信息顯示單元顯示溫度；
BS18B20數(shù)字溫度傳感器，是將采集的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)字信號(hào)發(fā)送到微處理器處理，然后送給信息顯示單元；
熱敏電阻溫度傳感器，將電阻的變化轉(zhuǎn)換成電壓或電流模擬信號(hào)，然后再將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再由處理器換算出相應(yīng)溫度，然后送給信息顯示單元；
信息顯示單元:其主要作用是顯示時(shí)間、日期、以及溫度等信息，并可以根據(jù)環(huán)境的光照強(qiáng)度來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)顯示組件的亮度，用戶也可以根據(jù)需求通過(guò)手動(dòng)旋鈕進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)；
協(xié)處理器主要接收來(lái)自系統(tǒng)控制單元中微處理器提取到的年月日、時(shí)分秒等信息及來(lái)自亮度采集模塊的光照強(qiáng)度信息；以及來(lái)自手動(dòng)旋鈕的光照強(qiáng)度信息。控制顯示組件進(jìn)行年月日、時(shí)分秒、農(nóng)歷、溫度等信息的顯示；
顯示組件主要是進(jìn)行年月日、時(shí)分秒、農(nóng)歷、溫度等信息的顯示，其構(gòu)成形式可以是不同尺寸的數(shù)碼管、也可以是LED組成的數(shù)碼管或組成的圓形時(shí)鐘樣式；
亮度采集模塊主要是進(jìn)行周?chē)h(huán)境的光照強(qiáng)度信息的采集，將采集的離散光強(qiáng)信息發(fā)送給協(xié)處理器；
電源模塊:主要作用是為整體裝置各部分的正常運(yùn)行提供電源，系統(tǒng)中均使用直流電進(jìn)行電源的供應(yīng)，電源的輸入接口有兩種形式:一是220VAC電源接口，二是12VDC接口，兩者是互相獨(dú)立的，用戶可以根據(jù)情況選擇使用，其中220VAC電源接口輸入的交流電先轉(zhuǎn)換成12V直流，然后經(jīng)過(guò)隔離模塊后和12VDC接口進(jìn)行連接，形成一路電源輸入，然后分別進(jìn)入不同的調(diào)壓模塊，進(jìn)行電壓的變換，供給系統(tǒng)控制單元、數(shù)據(jù)接收單元、溫度數(shù)據(jù)采集單元、信息顯示單元使用；
所述裝置框架的前面分別設(shè)有時(shí)顯示單元、閃爍燈、分顯示單元、秒顯示單元、年顯示單元、月顯示單元、日顯示單元、星期顯示單元、農(nóng)歷月顯示單元、農(nóng)歷日顯示單元、溫度顯示單元，所述裝置框架的側(cè)面分別設(shè)有接收天線、授時(shí)按鈕、授時(shí)網(wǎng)口、TTL接口、RS232電平接口、12VDC接口、220VAC接口，裝置框架背面設(shè)有四個(gè)按鈕，分別是整點(diǎn)報(bào)時(shí)按鈕、12/24小時(shí)制切換按鈕、主led亮度調(diào)節(jié)和副led亮度調(diào)節(jié)。
[0006]一種基于BD2/GPS高精度同步時(shí)間顯示授時(shí)裝置的運(yùn)行方法，其特征在于:步驟如下:
第一步，當(dāng)BD2/GPS高精度同步時(shí)間顯示及授時(shí)裝置開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)控制單元進(jìn)入系統(tǒng)自檢及初始化的階段，在此階段中，將對(duì)裝置整體系統(tǒng)進(jìn)行自行檢測(cè)的S1階段；
第二步，對(duì)自檢結(jié)果是否正常進(jìn)行判斷的S2階段，如果判斷結(jié)果為“YES”，進(jìn)入下一步S3階段，否則進(jìn)入自動(dòng)保護(hù)模塊S10階段以進(jìn)行自動(dòng)保護(hù)處理，然后結(jié)束運(yùn)行；
第三步，進(jìn)入信號(hào)檢測(cè)的S3階段，在此階段中，主要通過(guò)天線檢測(cè)是否能接收到來(lái)自BD2模塊和GPS模塊衛(wèi)星的信號(hào)，然后進(jìn)入S4階段；
第四步，在信號(hào)檢測(cè)階段如果判斷結(jié)果為“YES”則進(jìn)入BD2模塊和GPS模塊數(shù)據(jù)采集的S4階段，如果判斷結(jié)果為“N0”則進(jìn)入S3階段的信號(hào)檢測(cè)階段；
第五步，對(duì)啟動(dòng)溫度采集指令的S5階段，當(dāng)系統(tǒng)自檢正常后溫度采集模塊就開(kāi)始運(yùn)行，將采集到的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到S6階段的微處理器；
第六步，微處理器的S6階段，在此階段中主要是對(duì)BD2模塊和GPS模塊檢測(cè)到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行時(shí)間參數(shù)信息的提取及對(duì)溫度信息的處理，然后進(jìn)入時(shí)間參數(shù)信息提取的S7階段和溫度轉(zhuǎn)換處理的S8階段；
第七步，在時(shí)間參數(shù)信息提取的S7階段，主要是從處理的數(shù)據(jù)信息中提取所需的時(shí)間參數(shù)，然后進(jìn)入S9亮度信息采集階段；
第八步，溫度轉(zhuǎn)換處理的S8階段，在此階段中是把采集的溫度信息轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的攝氏溫度，然后進(jìn)入S9亮度信息采集階段；
第九步，亮度信息采集的S9階段；通過(guò)亮度采集模塊采集的離散環(huán)境下的光強(qiáng)來(lái)確定顯示單元的亮度強(qiáng)度，然后將采集的信息送入S11協(xié)處理器階段；
第十步，在協(xié)處理器的S11階段，主要幫助微處理器處理亮度信息模塊等部分信息，然后進(jìn)入S12信息顯示階段；
第十一步，在判斷是否為整點(diǎn)