CN103873178A - 广域时间同步***授时误差的集中巡检方法 - Google Patents
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Abstract
一种广域时间同步***授时误差的集中巡检方法，第一步，主时钟对某个远端从时钟发出巡检命令报文，同时测量主时钟报文发出时间戳A并临时存储；从时钟收到巡检命令报文后，测量并记录从时钟报文收到时间戳B；第二步，从时钟事先准备好应答报文，在收到巡检命令后立即发出该应答报文，同时从时钟测量并记录从时钟报文发出时间戳C；主时钟收到应答报文后，测量并记录主时钟报文收到时间戳D；第三步，从时钟在发出应答报文后，再组织一个跟随报文发给主时钟，该跟随报文中包含了从时钟报文收到时间戳B和从时钟报文发出时间戳C，主时钟收到跟随报文后就得到了主时钟报文发出时间戳A、从时钟报文收到时间戳B、从时钟报文发出时间戳C和主时钟报文收到时间戳D四个值，之后根据这四个值进行从时钟授时误差的计算，主时钟把各从时钟的授时误差输出至服务器进行存储、统计、分析，从而完成集中巡检。
Description
技术领域
本发明针对的是电力、电信、军队等领域内通信***的时间同步专业，提出一种广域时间同步***中，主时钟对物理上分散的各级从时钟的授时误差进行集中巡检、在线监测的方法，此方法可实时监测时间同步***的同步效果。
背景技术
在电力、电信、军队等众多牵涉到广域通信网络的领域内，通信网络上各级设备的时间同步是保证通信网络正常、可靠运行的基础保障。下面以电力***为例简述时间同步的相关技术背景。
电力时间同步***是智能电网安全、可靠运行的基础，是电力***的核心设备之一，电力全网时间同步是为了保证全网范围内的设备时间统一、一致，是未来的技术发展方向。高精度、高可靠的时间同步***可为电网各级调度机构、发电厂、变电站、集控中心等提供统一的时间基准，从而确保电力***发电、输电、变电、配电和用电各环节的时间一致性、采集数据的准确性，有效提高电网事故分析和稳定控制的水平，提高电网运行的效率和可靠性。
目前SDH光通信网络在电力***中已大量应用，成为电力通信的主要方式。基于SDH光通信网络的全网时间同步***是电力行业近年来重点发展和推广的关键技术，***通常采用逐级汇接的三级网络拓扑架构，由一级时间同步***（设在省调/中调）、二级时间同步***（设在地调）、三级时间同步***（设在变电站/电厂）组成。利用北斗卫星、GPS卫星或上级网调时间基准作为基准源，通过电力SDH网络的E1链路、基于IEEE 1588协议传递地面高精度时间，构建智能多时钟源的电力全网时间同步***，为电力***的测控、保护、故障录波等二次装置提供高精度授时信号，实现电网各***的时间统一。
电力全网时间同步***中，各级从时钟的时间大多来源于一级时间同步***的时间基准源，通过SDH网络E1链路进行传输。时间信号在传输过程中，需要经过大量光纤通道、多级SDH节点设备的复接转换，其中传输链路倒换、SDH指针调整、传输链路延迟等都会影响到从时钟的时间精度，虽然经过特殊算法可以消除部分影响，但是没有两个时钟会是绝对一致的，把时间的量级细分，最终从时钟的时间精度仍会存在误差。这个误差是否在允许范围内，以及误差的变化情况需要在省调监控中心能够实时监控，本发明就提供了一种针对这种需求的集中巡检从时钟授时误差的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种使用主时钟集中巡检、实时在线监测从时钟授时误差的方法，即监测从时钟和主时钟时间基准源之间误差的方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种广域时间同步***授时误差的集中巡检方法，它包括如下步骤：
第一步，主时钟对某个远端从时钟发出巡检命令报文，同时测量主时钟报文发出时间戳A并临时存储；从时钟收到巡检命令报文后，测量并记录从时钟报文收到时间戳B；
第二步，从时钟事先准备好应答报文，在收到巡检命令后立即发出该应答报文，同时从时钟测量并记录从时钟报文发出时间戳C；主时钟收到应答报文后，测量并记录主时钟报文收到时间戳D；
第三步，从时钟在发出应答报文后，再组织一个跟随报文发给主时钟，该跟随报文中包含了从时钟报文收到时间戳B和从时钟报文发出时间戳C，主时钟收到跟随报文后就得到了主时钟报文发出时间戳A、从时钟报文收到时间戳B、从时钟报文发出时间戳C和主时钟报文收到时间戳D四个值，之后根据这四个值进行从时钟授时误差的计算，主时钟把各从时钟的授时误差输出至服务器进行存储、统计、分析，从而完成集中巡检。
在第三步中，各个时间戳在主时钟和从时钟之间传递时，都会在通信链路上存在传输时延，主时钟到从时钟的时间偏差为：（B－A），从时钟到主时钟的时间偏差为（D－C），短时间内可以认为两个方向上的路途传输时延近似相等，因此计算出通信链路上的传输时延delay：
delay＝[（B－A）＋（D－C）] / 2；
进而可以计算出从时钟与主时钟的时间偏差，即授时误差Δt：
Δt＝（B－A）－delay＝[（B－A）－（D－C）] / 2。
从时钟的时钟源来自主时钟或者卫星源。
采用上述技术方案的本发明，具有以下优点：
1）、本发明采用三次报文连续传递的方式，由主时钟独立发起巡检进程，与授时过程无关，与从时钟的授时源无关；
2）、巡检时采用巡检命令、应答报文、跟随报文三个报文连续传递的方式，根据从三个报文中得到的四个时间戳来计算从时钟的授时误差；从而，主时钟完成了对物理上分散的各级从时钟授时误差的集中巡检、在线监测，实现了时间同步***的同步效果。
附图说明
图1电力全网时间同步***架构图。
图2巡检过程示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，一种广域时间同步***授时误差的集中巡检方法，它包括如下步骤：
第一步，主时钟对某个远端从时钟发出巡检命令报文，同时测量主时钟报文发出时间戳A并临时存储；从时钟收到巡检命令报文后，测量并记录从时钟报文收到时间戳B。
第二步，从时钟事先准备好应答报文，在收到巡检命令后立即发出该应答报文，同时从时钟测量并记录从时钟报文发出时间戳C；主时钟收到应答报文后，测量并记录主时钟报文收到时间戳D。
第三步，从时钟在发出应答报文后，再组织一个跟随报文发给主时钟，该跟随报文中包含了从时钟报文收到时间戳B和从时钟报文发出时间戳C，主时钟收到跟随报文后就得到了主时钟报文发出时间戳A、从时钟报文收到时间戳B、从时钟报文发出时间戳C和主时钟报文收到时间戳D四个值，之后根据这四个值进行从时钟授时误差的计算，主时钟把各从时钟的授时误差输出至服务器进行存储、统计、分析，从而完成集中巡检。
在第三步中，各个时间戳在主时钟和从时钟之间传递时，都会在通信链路上存在传输时延，主时钟到从时钟的时间偏差为：（B－A），从时钟到主时钟的时间偏差为（D－C），因为巡检命令和应答报文的间隔时间很短，可以认为这两个报文在传输时通信链路变化不大，报文数据传输时延近似相等，因此计算出通信链路上的传输时延delay：delay＝[（B－A）＋（D－C）] / 2；
进而可以计算出从时钟与主时钟的时间偏差，即授时误差Δt：
Δt＝（B－A）－delay＝[（B－A）－（D－C）] / 2。
需要说明的是，本发明不限制***中从时钟的授时源，可以来自于主时钟，也可以来自于卫星等其它授时源，但巡检时主时钟与从时钟之间需要有通信链路连接，且能双向通信。另外，时间戳在通信链路上传输时耗费的极短时间不能忽略，需要计算进去，以增加误差测量的精度；再次，从时钟应事先准备好应答报文，在收到巡检命令后立即发出，以保证巡检命令报文和应答报文的间隔时间尽量短。
Claims (3)
1.一种广域时间同步***授时误差的集中巡检方法，其特征在于，它包括如下步骤：
第一步，主时钟对某个远端从时钟发出巡检命令报文，同时测量主时钟报文发出时间戳A并临时存储；从时钟收到巡检命令报文后，测量并记录从时钟报文收到时间戳B；
第二步，从时钟事先准备好应答报文，在收到巡检命令后立即发出该应答报文，同时从时钟测量并记录从时钟报文发出时间戳C；主时钟收到应答报文后，测量并记录主时钟报文收到时间戳D；
第三步，从时钟在发出应答报文后，再组织一个跟随报文发给主时钟，该跟随报文中包含了从时钟报文收到时间戳B和从时钟报文发出时间戳C，主时钟收到跟随报文后就得到了主时钟报文发出时间戳A、从时钟报文收到时间戳B、从时钟报文发出时间戳C和主时钟报文收到时间戳D四个值，之后根据这四个值进行从时钟授时误差的计算，主时钟把各从时钟的授时误差输出至服务器进行存储、统计、分析，从而完成集中巡检。
2.根据权利要求1所述的广域时间同步***授时误差的集中巡检方法，其特征在于：在第三步中，各个时间戳在主时钟和从时钟之间传递时，都会在通信链路上存在传输时延，主时钟到从时钟的时间偏差为：（B－A），从时钟到主时钟的时间偏差为（D－C），短时间内可以认为两个方向上的路途传输时延近似相等，因此计算出通信链路上的传输时延delay：
delay＝[（B－A）＋（D－C）] / 2；
进而可以计算出从时钟与主时钟的时间偏差，即授时误差Δt：
Δt＝（B－A）－delay＝[（B－A）－（D－C）] / 2。
3.根据权利要求1所述的广域时间同步***授时误差的集中巡检方法，其特征在于：从时钟的时钟源来自主时钟或者卫星源。
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