一種基于集中器的非對稱時鐘的校正方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于配電網(wǎng)運行安全技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于集中器的非對稱時鐘的 校正方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)居民電費結(jié)算過程中電能采集系統(tǒng)使用機械式抄表例日的管理模式，抄表時 間的不固定，成功率低，隨意性高，存在無法精確核算低壓居民用戶月度的電量、同時抄表 數(shù)據(jù)無法有效溯源等問題。從2012年7月開始，國內(nèi)全面開始實行居民月度階梯電價政策， 以居民的月度電量為結(jié)算依據(jù)，所以電費結(jié)算對采集設(shè)備的時鐘準(zhǔn)確率要求很高，若集中 器時鐘存在偏差，則電能采集系統(tǒng)通過集中器對電能表對時，也會造成電能表時間出現(xiàn)偏 差，可能會影響結(jié)算電量，對居民月度電量結(jié)算造成極大的影響。
[0003]因此通過開發(fā)一種基于集中器的時鐘故障校正系統(tǒng)，提出"非對稱式"集中器時鐘 校正算法，根據(jù)該算法校正集中器設(shè)備的時鐘，對于解決集中器時鐘故障問題具有十分重 要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的為解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明提供一種準(zhǔn)確率高、實行性強、 校正過程中數(shù)量少的基于集中器的非對稱時鐘校正方法及系統(tǒng)，本發(fā)明的，為了實現(xiàn)上述 目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0005] -種基于集中器的非對稱時鐘的校正方法，其特征在于:包括以下步驟：
[0006] (1)設(shè)定P為網(wǎng)絡(luò)上相互連接的節(jié)點，設(shè)時鐘故障識別器的本地時鐘Hpr(t);
[0007] (2)設(shè)定集中器的本地時鐘為Hpi(t)，前置采集機采集集中器的本地時鐘信息，發(fā) 送至?xí)r鐘故障識別器，由時鐘故障識別器根據(jù)其內(nèi)部算法進(jìn)行計算；
[0008] (3)設(shè)定一個常數(shù)Δ,，如果Hpr(t)與Hpi(t)差的絕對值大于常數(shù)Δ,，則集中器本地 時鐘異常，需要進(jìn)行時鐘校正，同時發(fā)送校正指令至?xí)r鐘校正機，根據(jù)計算結(jié)果將集中器時 鐘信息發(fā)送至?xí)r鐘校正機進(jìn)行非對稱時鐘計算，如果H pr(t)與Hpi(t)差的絕對值小于常數(shù) A ,，表明該集中器時鐘為精準(zhǔn)時鐘，不需要更新；
[0009] (4)時鐘故障識別器發(fā)送時鐘故障校正指令至?xí)r鐘校正機，由時鐘校正機根據(jù)非 對稱時鐘進(jìn)行計算得到校正指令，并將校正指令發(fā)送至前置采集機，再由前置采集機將校 正指令發(fā)送至集中器進(jìn)行時鐘校正。
[0010] 優(yōu)選地，所述非對稱時鐘計算按如下步驟進(jìn)行：
[0011] (21)設(shè)置NTS時鐘裝置的本地時鐘XiS最高一級基準(zhǔn)時鐘作為整個時鐘同步源， 而直接接收基準(zhǔn)時鐘的設(shè)備，其本地時鐘為二級時鐘，其余為三級時鐘；
[0012] (22)每一級時鐘都與其上一級同步，在整個網(wǎng)絡(luò)中NTS時鐘裝置的基準(zhǔn)時鐘為一 級時鐘，將NTS時鐘裝置的基準(zhǔn)時鐘經(jīng)同步分配網(wǎng)分配給下面的各級時鐘，直接接收NTS基 準(zhǔn)時鐘的為二級時鐘設(shè)備，其負(fù)責(zé)下發(fā)時鐘同步命令至三級時鐘集中器；
[0013] (23)在時鐘下發(fā)過程中，時鐘Xi每經(jīng)過一個時鐘設(shè)備，會記錄傳送的延遲值，在整 個網(wǎng)絡(luò)中同時會存在辦3 3-411，由于乂1攜帶信息有時鐘信號以及其傳送延遲值，各時鐘設(shè) 備根據(jù)接收到的時鐘進(jìn)行非對稱計算最終得到需要校正的時鐘。
[0014] 作為本發(fā)明進(jìn)一步地優(yōu)選技術(shù)方案，所述常數(shù)不超過5分鐘，以致不會影響集 中器計量的精度，而造成時鐘校正過程中不夠精準(zhǔn)的問題。
[0015] -種基于集中器的非對稱時鐘校正系統(tǒng)，其特征在于:包括前置采集機、時鐘故障 識別器、時鐘校正機和NTS時鐘裝置，所述集中器與前置采集機通過GPRS/CDMA公用網(wǎng)絡(luò)建 立通信連接，前置機采集分別與時鐘故障識別器、時鐘校正機建立以太網(wǎng)通信連接，所述時 鐘故障識別器還與時鐘校正機建立通信連接，所述前置采集機負(fù)責(zé)接收集中器時鐘報文， 發(fā)送至?xí)r鐘故障識別器，由時鐘故障識別器通過內(nèi)部算法識別時鐘故障，由時鐘故障識別 器通過內(nèi)部算法識別時鐘故障，同時將識別結(jié)果發(fā)送至?xí)r鐘校正機，所述時鐘校正機與NTS 時鐘裝置建立通信連接，所述時鐘校正機同時接收校正指令和NTS時鐘裝置的時鐘校正報 文，并根據(jù)非對稱時鐘算法進(jìn)行集中器時鐘校正計算分析，將校正分析結(jié)果以及校正指令 發(fā)送至前置采集機，再由前置采集機下發(fā)至集中器進(jìn)行時鐘校正。
[0016] 優(yōu)選地，所述NTS時鐘裝置負(fù)責(zé)接收北斗以及GPS衛(wèi)星授時報文同時下發(fā)至?xí)r鐘校 正機，其主要采用NTP廣播方式，同時支持IPV4、IPV6、NTP、SNTP、FTP協(xié)議。
[0017] 綜上所述，本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下顯著效果:本發(fā)明的 校正方法具有優(yōu)點準(zhǔn)確率高，實行性強，校正過程中數(shù)量少。本發(fā)明易于檢查和糾錯，易于 理解、可靠性高，可操作性強，應(yīng)用于現(xiàn)場集中器時鐘故障排除工作中，提升集中器數(shù)據(jù)采 集的準(zhǔn)確度和時鐘準(zhǔn)確性，為實現(xiàn)計量自動化集中器時鐘故障處理提供了一套方便、高效 的解決方案。同時該發(fā)明提出的方法具有可擴展性，不僅應(yīng)用于集中器時鐘校正，而且也可 應(yīng)用于配變監(jiān)測終端、負(fù)荷管理終端、電能表、服務(wù)器等計量以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時鐘校正。
【附圖說明】
[0018] 為了更清楚地說明本發(fā)明實例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施實例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要的附圖做簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明 的一些實例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不付出創(chuàng)造性的前提下，還可以根據(jù)這些附 圖獲得其他的附圖。
[0019] 圖1是本發(fā)明一種基于集中器的非對稱時鐘校正系統(tǒng)的原理圖。
[0020] 圖2是本發(fā)明一種基于集中器的非對稱時鐘的校正方法的校正流程圖。
[0021] 圖3是本發(fā)明一種基于集中器的非對稱時鐘的校正方法的非對稱時鐘計算流程 圖。
【具體實施方式】
[0022] 下面將結(jié)合本發(fā)明實例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整 地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诎l(fā) 明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施 例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0023]下面結(jié)合圖1，對本發(fā)明的一種基于集中器的非對稱時鐘校正系統(tǒng)，其特征在于： 包括前置采集機、時鐘故障識別器、時鐘校正機和NTS時鐘裝置，所述集中器與前置采集機 通過GPRS/CDMA公用網(wǎng)絡(luò)建立通信連接，前置機采集分別與時鐘故障識別器、時鐘校正機建 立以太網(wǎng)通信連接，所述時鐘故障識別器還與時鐘校正機建立通信連接，所述前置采集機 負(fù)責(zé)接收集中器時鐘報文，發(fā)送至?xí)r鐘故障識別器，由時鐘故障識別器通過內(nèi)部算法識別 時鐘故障，同時將識別結(jié)果發(fā)送至?xí)r鐘校正機，所述時鐘校正機與NTS時鐘裝置建立通信連 接，所述時鐘校正機接收校正指令和NTS時鐘裝置的時鐘校正報文，并根據(jù)非對稱時鐘算法 進(jìn)行集中器時鐘校正分析計算，計算出最佳時鐘，根據(jù)"越接近基準(zhǔn)時鐘越準(zhǔn)確"原則進(jìn)行 最佳時鐘匹配。所述時鐘校正機根據(jù)校正分析結(jié)果以及校正指令發(fā)送至前置采集機，再由 前置采集機下發(fā)至集中器，所述NTS時鐘裝置負(fù)責(zé)接收北斗以及GPS衛(wèi)星授時報文同時下發(fā) 至?xí)r鐘校正機，其主要采用NTP廣播方式，同時支持1?￥4、1?￥6、犯？、3犯1\?了?協(xié)議。
[0024]所述時鐘故障識別器，其主要負(fù)責(zé)接收前置機發(fā)送的集中器時鐘型號，根據(jù)其時 鐘故障識別算法Hpr(t)-HPi(t)> △ i進(jìn)行計算，同時計算結(jié)果發(fā)送至?xí)r鐘校正機，其主要采 用Xeon-E5-2600芯片組成，主頻2000MHz;其本地時鐘由時鐘寄存器生成，采用DS1302結(jié)構(gòu) 時鐘芯片以及普通32.768kHz晶振。
[0025]所述時鐘校正機，接收時鐘故障識別器發(fā)送的校正指令，同時接收NTS時鐘裝置的 時鐘校正報文，根據(jù)時鐘校正機其核心算法"非對稱"時鐘算法進(jìn)行校正分析，最后將校正 結(jié)果以及校正指令發(fā)送至前置機采集機，再由前置機采集機下發(fā)至集中器進(jìn)行時鐘校正， 其主要構(gòu)成Intel Xeon E5-2690芯片組成，主頻2900MHz;其本地時鐘由時鐘寄存器生成， 采用DS1302結(jié)構(gòu)時鐘芯片以及普通32.768kHz晶振。
[0026]如圖2所示，一種基于集中器的非對稱時鐘的校正方法，本發(fā)明中，在整個網(wǎng)絡(luò)中 所有的需要時鐘校正的設(shè)備稱之為"節(jié)點"，其中基準(zhǔn)時鐘為一級節(jié)點，直接接收基準(zhǔn)時鐘 的節(jié)點稱之為二級節(jié)點，其余節(jié)點為三級節(jié)點，二級節(jié)點發(fā)送包含當(dāng)前邏輯時鐘值的信息 給其他三級的節(jié)點；三級節(jié)點接收遠(yuǎn)處節(jié)點發(fā)來的含有時間信息的數(shù)據(jù)修正自己的邏輯時 鐘，根據(jù)節(jié)點之間發(fā)送信息時鐘的所需要的虛擬路徑進(jìn)行計算，本發(fā)明中所述校正方法包 括以下步驟：
[0027] (1)設(shè)定？=01，？2，"中1〇為網(wǎng)絡(luò)上相互連接的節(jié)點，設(shè)時鐘故障識別器的本地時 鐘 Hpr(t);
[0028] (2)設(shè)定集中器的本地時鐘為Hpi(t)，前置采集機采集集中器器的本地時鐘信息， 發(fā)送至?xí)r鐘故障識別器，由時鐘故障識別器根據(jù)其內(nèi)部算法進(jìn)行計算；
[0029] (3)設(shè)定一個常數(shù)Δ,，如果Hpr(t)與Hpi(t)差的絕對值大于常數(shù)