CN104464247A - 一种降低集中器公网对时误差的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低集中器公网对时误差的方法，集中器将当前时刻打包到心跳帧发送给主机，主机收到心跳帧之后反馈给集中器，集中器计算同一心跳帧发送和接收的时刻的差值，若差值小于等于阈值则将差值放入时延队列，若插值大于阈值则舍弃，计算时延队列中各个队列单元的平均值，并将平均值的一半作为补偿时间。主站将当前主机时间打包到对时命令中并发送给集中器；集中器收到主站对时命令后，将对时命令中的主机时间加上补偿时间作为标准时间，并以标准时间修正集中器时钟。本发明的集中器的公网对时误差从原有的4~5秒降低到了1秒以内。集中器对智能电表远程校时提供了更加精准的时钟同步源，且实现方法简单有效。

Description

一种降低集中器公网对时误差的方法

技术领域

本发明涉及用电信息采集领域，具体涉及一种降低集中器公网对时误差的方法。 

背景技术

随着集抄***的推广，集中器使用量越来越大，用电采集***的时钟同步是整个***的基础。主站一般配置有GPS时钟同步***，能有效保证主站设备的时钟误差；虽然集中器采用了硬时钟电路，能够满足走时误差控制在0.5秒，但是主站通过无线公网对集中器进行对时时，由于公网通信存在的数传延时，导致集中器的时钟与主站设备无法同步。 

随着智能电网建设的推进，要求集中器对所管辖智能电表进行校时，根据电表零点冻结数据进行线损计算和统计分析。但由于对电表校时的基准时钟就是集中器的实时时钟，这导致电表时钟基准无法校准。 

在集抄***中，集中器按照心跳间隔定时向主站发送心跳帧，主站收到心跳帧后，立即给集中器发送确认帧，以确认收到心跳帧。集中器和主站就是通过这种心跳机制来保持连接。 

发明内容

本发明的目的是在于针对现有技术存在的上述问题，提供了一种降低集中器公网对时误差的方法，能有效减小集中器与主站服务器之间的实际时钟误差，可以控制在1秒以内。 

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术方案： 

一种降低集中器公网对时误差的方法： 

包括以下步骤， 

补偿时间测量步骤： 

步骤1.1、集中器按照预定的心跳间隔将当前时刻T1打包到心跳帧后将心跳帧发送到主机； 

步骤1.2、主机收到集中器发送的心跳帧后，将心跳帧反馈给集中器； 

步骤1.3、集中器收到主机反馈的心跳帧后，记录收到主机反馈的心跳帧的时刻 T2； 

步骤1.4、集中器计算同一心跳帧收到的时刻T2和发送的时刻T1的差值u，若差值u小于等于预定的阈值时间，则将差值u存入时延队列，并计算时延队列的各个队列单元的平均值X1；若差值u大于预定的阈值时间，则不存入时延队列；将平均值X1的一半作为补偿时间； 

对时步骤： 

步骤2.1、主站将当前主机时间打包到对时命令中并发送给集中器； 

步骤2.2、集中器收到主站对时命令后，将对时命令中的主机时间加上补偿时间作为标准时间，并以标准时间修正集中器时钟。 

如上所述的时延队列为队列单元个数为n的先入先出队列，补偿时间 其中ui为时延队列中的第i个队列单元。 

本发明与现有技术相比，具有以下优点： 

1、本发明的无线公网集中器远程对时采用此方案设计后，集中器的公网对时误差从原有的4～5秒降低到了1秒以内。 

2、本发明为集中器对智能电表远程校时提供了更加精准的时钟同步源，且实现方法简单有效。 

附图说明

图1是本发明的流程示意图。 

图2是本发明涉及的硬件连接示意图。 

图3为本发明的通讯流程示意图。 

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案作进一步详细描述。 

实施例1 

结合附图实例对本发明专利作进一步详细描述： 

根据图2可知，包含集中器的用电采集***，包含主站、无线公网、集中器、电能表等。以江苏实际运行的用电采集***为例，整个***由江苏省电力公司用电采集主站***、移动GPRS网络、武汉中原电子信息公司DJGZ23-ZY93Z型集中器、长沙威盛DDS102型载波电能表组成。DJGZ23-ZY93Z集中器抄读电表中的零点冻结数据并保存，等待主站招测；DJGZ23-ZY93Z型集中器每天2:00定时对下属的所 有电表进行对时，对时命令中的时钟使用的是集中器的时钟。 

一种降低集中器公网对时误差的方法， 

包括以下步骤， 

补偿时间测量步骤： 

步骤1.1、集中器按照预定的心跳间隔(本实施例中为5分钟)将当前时刻T1打包到心跳帧后将心跳帧发送到主机； 

步骤1.2、主机收到集中器发送的心跳帧后，将心跳帧反馈给集中器； 

步骤1.3、集中器收到主机反馈的心跳帧后，记录收到主机反馈的心跳帧的时刻T2； 

步骤1.4、集中器计算同一心跳帧收到的时刻T2和发送的时刻T1的差值u，若插值u小于等于预定的阈值时间(本实施例中预定的阈值时间设定为15秒)，则将插值u存入时延队列，并计算时延队列的各个队列单元的平均值X1；若插值u大于预定的阈值时间，则不存入时延队列；并将平均值X1的一半作为补偿时间； 

对时步骤： 

步骤2.1、主站将当前主机时间打包到对时命令中并发送给集中器； 

步骤2.2、集中器收到主站对时命令后，将对时命令中的主机时间加上补偿时间作为标准时间，并以标准时间修正集中器时钟。 

时延队列为队列单元为n(n是12个小时心跳的个数，本实施例中n＝144)的先入先出队列，补偿时间

现场选取多台不同编号的集中器，测量未使用本发明时集中器与GPS时钟的实际误差，选取其中有效误差，如下表1。 

表1未使用本发明对时的集中器进行对时的实际误差表 

编号	误差(ms)	编号	误差(ms)	编号	误差(ms)	编号	误差(ms)
								1	4990	26	4360	51	5720	76	4510
2	4540	27	3980	52	4870	77	4650
								3	5100	28	4680	53	4900	78	4490
4	4870	29	5210	54	4680	79	4640
								5	5030	30	4430	55	4280	80	4570
6	4720	31	4500	56	4420	81	4530
								7	4360	32	4450	57	4390	82	4870
8	4450	33	4680	58	4630	83	4460
								9	4870	34	4270	59	4550	84	4560
10	4610	35	4330	60	4600	85	4440
								11	4580	36	4720	61	4560	86	4570
12	4600	37	4430	62	4370	87	4600
								13	4680	38	4540	63	4460	88	4410
14	4610	39	4530	64	4680	89	4690
								15	4480	40	4490	65	4870	90	4540
16	4550	41	4870	66	4480	91	4420
								17	4390	42	4620	67	5070	92	4910
18	4550	43	4430	68	4630	93	4680
								19	4690	44	5110	69	4550	94	4570
20	4480	45	4710	70	4640	95	4460
								21	4540	46	4930	71	4530	96	4640
22	4870	47	4560	72	4670	97	4800
								23	4530	48	4480	73	4530	98	4620
24	4470	49	4730	74	4640	99	4720
								25	4530	50	4420	75	4540	100	4630

使用本发明，等待集中器运行24小时，测量集中器与GPS时钟之间的实际误差，见下表2： 

表2使用本发明对时的集中器进行对时的实际误差表 

编号	误差(ms)	编号	误差(ms)	编号	误差(ms)	编号	误差(ms)
								1	320	26	340	51	410	76	390
2	170	27	260	52	350	77	420
								3	510	28	320	53	240	78	230
4	380	29	550	54	390	79	190
								5	440	30	390	55	310	80	730
6	390	31	260	56	420	81	250
								7	270	32	310	57	430	82	400
8	330	33	280	58	330	83	540
								9	650	34	160	59	350	84	360
10	520	35	330	60	260	85	440
								11	260	36	630	61	410	86	540
12	300	37	340	62	430	87	390
								13	470	38	250	63	300	88	260
14	370	39	370	64	640	89	480
								15	230	40	390	65	330	90	450
16	360	41	290	66	450	91	320
								17	400	42	130	67	570	92	390
18	670	43	360	68	460	93	260
								19	340	44	400	69	350	94	330
20	490	45	380	70	610	95	400
								21	410	46	640	71	570	96	390
22	450	47	340	72	510	97	330
								23	390	48	440	73	290	98	480
24	780	49	310	74	410	99	680
								25	470	50	530	75	350	100	370

本发明能有效降低集中器无线公网对时误差，提高了电能表时钟的准确性， 

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。 

Claims (2)

1.一种降低集中器公网对时误差的方法，其特征在于：

包括以下步骤，

补偿时间测量步骤：

步骤1.1、集中器按照预定的心跳间隔将当前时刻T1打包到心跳帧后将心跳帧发送到主机；

步骤1.2、主机收到集中器发送的心跳帧后，将心跳帧反馈给集中器；

步骤1.3、集中器收到主机反馈的心跳帧后，记录收到主机反馈的心跳帧的时刻T2；

步骤1.4、集中器计算同一心跳帧收到的时刻T2和发送的时刻T1的差值u，若差值u小于等于预定的阈值时间，则将差值u存入时延队列，并计算时延队列的各个队列单元的平均值X1；若差值u大于预定的阈值时间，则不存入时延队列；将平均值X1的一半作为补偿时间；

对时步骤：

步骤2.1、主站将当前主机时间打包到对时命令中并发送给集中器；

步骤2.2、集中器收到主站对时命令后，将对时命令中的主机时间加上补偿时间作为标准时间，并以标准时间修正集中器时钟。

2.根据权利要求1所述的一种降低集中器公网对时误差的方法，其特征在于，所述的时延队列为队列单元个数为n的先入先出队列，补偿时间其中ui为时延队列中的第i个队列单元。