CN106100781B - 基于e1通道的时钟跟踪方法及*** - Google Patents
基于e1通道的时钟跟踪方法及*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种基于E1通道的时钟跟踪方法及***，基于E1通道的时钟跟踪方法包括以下步骤：在同步时钟装置完成初始化时，分别根据预设的频率源优先级顺序和预设的时间源优先级顺序，获取有效的频率参考源和有效的时间参考源；在当前时钟考察周期到来时，根据有效的频率参考源和有效的时间参考源，通过计算获取同步时钟装置中本地时钟与主时钟之间的时钟偏差；在时钟偏差大于对应的预设偏差阈值时，对本地时钟的频率和相位进行调整，得到实时调整值；根据实时调整值和预设的模型拟合参数，进行守时模型权重参数整定；根据守时模型权重参数整定的结果，对本地时钟进行时钟跟踪。本发明能够提高全网时间同步的可靠性及精度。
Description
技术领域
本发明涉及基于E1通道的电力***智能变电站时钟同步技术领域，特别是涉及一种基于E1通道的时钟跟踪方法及***。
背景技术
智能变电站电网技术是未来电网发展的大趋势，其以一次设备智能化、二次设备网络化、运行管理自动化等为基本特征。电力***一次状态的采集由分布式设备完成，而某些二次设备需要同一时刻的数据，因此要求分布式设备在一个统一的时钟网络下同步工作。
时间同步的精度和稳定性是提高相量和功角动态监测、线路故障测距、机组和电网参数校验准确度的关键因素，关系到电网稳定控制和事故准确分析，同时也是提高电网运行效率和可靠性的关键因素，是适应特高压输电、大电网互联等发展的关键需求。电网的日趋复杂和智能化的不断提高，对于电网中发电、输电、变电及其它各类业务而言，高精度、全网统一的时间已成为现代化电网必要的支撑手段之一。
在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统技术实现了变电站内时间同步及其统一，却无法实现全电网的时间统一，导致全网时间同步的精度及可靠性低。
发明内容
基于此，有必要针对传统技术无法实现全电网时间统一的问题，提供一种基于E1通道的时钟跟踪方法及***。
为了实现上述目的，本发明技术方案的实施例为：
一方面，提供了一种基于E1通道的时钟跟踪方法，包括以下步骤：
在同步时钟装置完成初始化时，分别根据预设的频率源优先级顺序和预设的时间源优先级顺序，获取有效的频率参考源和有效的时间参考源；预设的频率源优先级顺序的设置原则包括E1通道的2MBITS频率源的优先级最高；预设的时间源优先级顺序的设置原则包括E1通道的PTP时间源的优先级最高；
在当前时钟考察周期到来时，根据有效的频率参考源和有效的时间参考源，通过计算获取同步时钟装置中本地时钟与主时钟之间的时钟偏差；
在时钟偏差大于对应的预设偏差阈值时，对本地时钟的频率和相位进行调整，得到实时调整值；
根据实时调整值和预设的模型拟合参数，进行守时模型权重参数整定；
根据守时模型权重参数整定的结果，对本地时钟进行时钟跟踪。
另一方面，提供了一种基于E1通道的时钟跟踪***，包括：
获取频率参考源模块，用于在同步时钟装置完成初始化时，根据预设的频率源优先级顺序，获取有效的频率参考源；预设的频率源优先级顺序的设置原则包括E1通道的2MBITS频率源的优先级最高；
获取时间参考源模块，用于在同步时钟装置完成初始化时，根据预设的时间源优先级顺序，获取有效的时间参考源；预设的时间源优先级顺序的设置原则包括E1通道的PTP时间源的优先级最高；
偏差计算模块，用于在当前时钟考察周期到来时，根据有效的频率参考源和有效的时间参考源，通过计算获取同步时钟装置中本地时钟与主时钟之间的时钟偏差；
调整模块，用于在时钟偏差大于对应的预设偏差阈值时，对本地时钟的频率和相位进行调整，得到实时调整值；
参数整定模块，用于根据实时调整值和预设的模型拟合参数，进行守时模型权重参数整定；
时钟跟踪模块，用于根据守时模型权重参数整定的结果，对本地时钟进行时钟跟踪。
上述技术方案具有如下有益效果：
本发明基于E1通道的时钟跟踪方法及***，提出了应用于E1通道的参考源选择方法以及全因素参数的在线学习方法；通过应用于E1通道的选择方法，实现时钟外部源的组网配置和参考源优先级设置，确保SDH网络全网时钟设备的时间一致性及频率源精度，加强智能变电站的可靠性及稳定性；通过全因素参数的在线学习方法，在线运行时，对温度、运行时长等因素的综合频率影响进行参数整定，提高了时钟***的守时性能；本发明使得智能变电站电网中的各变电站时钟设备可通过相应的网络例如SDH网络共用同一套主时钟，从而实现全网时间统一，通过本发明提出的同步方法，能够提高全网时间同步的可靠性及精度。
附图说明
图1为本发明基于E1通道的时钟跟踪方法实施例1的流程示意图；
图2为本发明基于E1通道的时钟跟踪方法一具体实施例中E1通道时间同步整体框架示意图；
图3为本发明基于E1通道的时钟跟踪方法一具体实施例中E1通道时间同步流程示意图；
图4为本发明基于E1通道的时钟跟踪***实施例1的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明基于E1通道的时钟跟踪方法实施例1：
为了解决传统技术无法实现全电网时间统一，导致全网时间同步的精度及可靠性低的问题，本发明提供了一种基于E1通道的时钟跟踪方法实施例1；图1为本发明基于E1通道的时钟跟踪方法实施例1的流程示意图；如图1所示，可以包括以下步骤：
步骤S110：在同步时钟装置完成初始化时，分别根据预设的频率源优先级顺序和预设的时间源优先级顺序，获取有效的频率参考源和有效的时间参考源；预设的频率源优先级顺序的设置原则包括E1通道的2MBITS频率源的优先级最高；预设的时间源优先级顺序的设置原则包括E1通道的PTP时间源的优先级最高；
在一个具体的实施中，预设的频率源优先级顺序由高至低依次可以为E1通道的2MBITS频率源、BDS频率源和GPS频率源；预设的时间源优先级顺序由高至低依次可以为E1通道的PTP时间源、BDS时间源和GPS时间源；
步骤S120：在当前时钟考察周期到来时，根据有效的频率参考源和有效的时间参考源，通过计算获取同步时钟装置中本地时钟与主时钟之间的时钟偏差；
在其中一个示例中，时钟偏差可以包括相位偏差序列和频率偏差；
步骤S130：在时钟偏差大于对应的预设偏差阈值时，对本地时钟的频率和相位进行调整，得到实时调整值；
在其中一个示例中，预设偏差阈值可以包括相位偏差序列阈值和频率偏差阈值；实时调整值可以包括实时频率调整值和实时相位调整值；
步骤S140：根据实时调整值和预设的模型拟合参数，进行守时模型权重参数整定；
在一个具体示例中，预设的模型拟合参数可以包括温度频率响应模型离线拟合整定参数和老化频率响应模型离线拟合整定参数；
步骤S150：根据守时模型权重参数整定的结果，对本地时钟进行时钟跟踪。
具体而言，本发明中的E1通道可以指的是30路脉码调制PCM：采用同步时分复用技术将30个语音信道和2个控制信道复合在一条2.048Mbit/s的高速信道上。在时钟装置(同步时钟装置)初始化完成后，先判定频率参考源的有效性，同步时钟优先选择来自SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系)网络的E1(2Mbits信号，即2兆比特信号)作为频率源，频率源优先级顺序：2M(E1)>BD>GPS>PTP(E1)。时间源优先级顺序：E1通道传输的地面时间信号PTP(E1)>BD>GPS，其中BDS可以指北斗(中国北斗卫星导航***：BeiDou Navigation Satellite System)；GPS可以指Global Positioning System(全球定位***)；PTP可以指Precision Time Protocol(精确时钟同步协议)；
1)将来自E1通道的2MBITS频率源优先级设置为最高，主要是因为其来自于BITS时钟，并且BITS时钟频率精度更高。
2)将来自E1通道的PTP时间源优先级设置为最高，主要是为了确保全网时钟设备的时间一源致性，即其可塑源性。
本发明实施例中的E1通道的参考源选择方法，让精度及稳定性更好的参考源获得更高的优先级，这样当参考源同时有效时将优先被选定为基准源，使时钟获得更好的基准，从而使得相位及频率更加准确。通过对参考源的选择配置，极大增强频率参考源的有效性及稳定性，进而从根本上提高时钟同步的准确性。
而在时钟驯服过程(即计算时钟偏差的过程)中，分别对本地时钟与主时钟(SDH网络主时钟)之间的频率偏差和相位偏差序列进行计算；当相位偏差序列和频率偏差高于预设限值时，才进行相位调整和频率调整，实现时钟跟踪。
此外，采用全因素参数在线学习方法的目的在于：由于时钟个体存在差异，且温度老化因素的频率影响需要综合整定。在这种情况下，采用温度时间线性权重分析方法。在运行过程中，实时记录时钟的频率调整情况，建立温度、时长、实际频率的样本空间。守时开始后，即进行权重参数整定，并根据守时过程中的温度、时长，定期调整频率值。通过在线整定温度、老化影响因素的权重，进一步完成了时钟个体的自适应处理，提高了时钟守时的可靠性。
在一个具体的实施例中，步骤S120可以包括步骤：
对E1通道对端的SDH网络设备传送过来的数据信号依次进行Slicer限幅和DPLL(Digital Phase Locked Loop：数字锁相环)处理恢复出时钟频率，得到有效的时钟偏差数据信号；
对时钟偏差数据信号的相差序列依次进行低通高通滤波和矢量平均值算法处理，得到相位偏差序列；
根据一次线性函数方程模型，对相位偏差序列进行最小二乘法拟合，得到频率偏差。
具体而言，同步时钟在常规运行状态，将E1通道对端SDH网络设备传送过来的数据信号经由Slicer(限幅器)限幅之后由内部DPLL恢复出时钟偏差。当考察周期开始时，采用最小二乘法计算频率偏差。即在驯服过程中，对相差序列值分别进行高通、低通滤波处理后采用矢量平均值滤波方法求取相位偏差序列；并基于一次线性方程原型，采用最小二乘法求取一次线性方程的斜率，经变换后得到频率偏差。
在一个具体的实施例中，步骤S120之后还可以包括步骤：
在时钟偏差均小于对应的预设偏差阈值时，存储时钟偏差的数据；
将时钟考察周期更改为1.5倍的当前时钟考察周期，返回通过计算获取同步时钟装置中本地时钟与主时钟之间的时钟偏差的步骤。
具体而言，当计算得到的频率偏差较小或不足以调整时钟晶振/铷钟时，保留此周期T内接收到的时钟偏差数据，并将周期扩大至1.5T，周期结束后重新计算频率偏差；反之则恢复考察周期T。
在基于E1的时钟驯服过程中，通常会出现这种情况：当同步时钟频率偏差较小时，如果按照固定周期T进行考察，就会出现“前一周期欠调，相差累计；后一周期过调，相位震荡”的情况。采用上述考察周期自适应的时钟频率跟踪方法周后，能够极大的改进驯服效果。即在E1通道正常时，针对常规考察周期固定，导致频率调整超调或欠调的问题，进行周期在线自适应、自调整，弥补固定周期频率调整的局限，增强同步时钟的稳定性。
在一个具体的实施例中，步骤S110之前还可以包括步骤：
根据同步时钟装置在不同温度下运行建立的温度频率一元二次函数响应模型，通过最小二乘法进行模型参数的整定，得到温度频率响应模型离线拟合整定参数；
根据同步时钟装置在环境温度下运行建立的老化频率对数函数曲线响应模型，通过最小二乘法进行模型参数的整定，得到老化频率响应模型离线拟合整定参数。
具体而言，温度响应离线实验方法及参数整定方法：时钟***在不同温度下运行，建立恒温晶振/铷钟的温度频率一元二次函数响应模型(抛物线模型)，采用最小二乘法进行模型参数的整定。
老化响应离线实验方法及参数整定方法：时钟***在环境温度下运行，建立恒温晶振/铷钟的老化频率对数函数曲线响应模型，采用最小二乘法进行模型参数的整定。
上述两种方法属于单因素离线参数整定方法，目的是通过温度、运行时长单因素时钟频率影响实验方法、参数整定方法，构建时钟的温度、老化模型。从而使得在线运行时，能够对温度、运行时长的综合频率影响进行建模及参数整定，提高了时钟***的守时性能。
在一个具体的实施例中，本发明基于E1通道的时钟跟踪方法实施例1中，同步时钟装置为配置有多路2MBITS接口的时钟装置；多路2MBITS接口包括至少1路单向接收的E1接口；主时钟为SDH网络主时钟；守时模型权重参数整定为根据预设的样本空间建立的基于SVM(支持向量机)的权重参数整定。
具体而言，同步时钟应配置多路2M接口，其中1路为单向接收的E1接口，用于获取本地通信网(SDH设备)的2Mbits频率资源。其他为双向E1接口，用于地面时间信号传递链路组网(用于地面有线时间基准信号的接收和传递)，以保证SDH网络的全网时间统一性。还应配置参考源GPS/BD无线信号接入；
即本发明提出的E1通道的参考源配置及参考源选择方法，可以指的是同步时钟应配置多路2M接口，其中1路为单向接收的E1接口，用于获取本地通信网(SDH设备)的2Mbits频率资源。由于参考源直接来自SDH网络(基准钟为bits钟)，其频率精度更高；另外，由于是单向接收的E1接口，在该条单向链路上，SDH设备不会因数据传输而进行调整，从而保证其精度，即单向E1链路不传输数据，载体不受传输的影响，因此该频率配置方法带来的频率精度及可靠性更高。
在本发明中，可以采用基于SVM的温度时间线性权重分析方法。在运行过程中，实时记录时钟的频率调整情况，建立温度、时长、实际频率的样本空间。守时开始后，即进行基于SVM的权重参数整定，并根据守时过程中的温度、时长，定期调整频率值。
本发明基于E1通道的时钟跟踪方法实施例1，阐述了时钟驯服的全过程，包括源配置与源选择，频率同步/时间同步及守时参数整定方法；考察周期自适应的时钟频率同步方法包括E1通道正常时，针对常规考察周期固定，导致频率调整超调或欠调的问题，进行周期在线自适应、自调整，弥补固定周期频率调整的局限，增强同步时钟的稳定性；单因素离线参数整定，全因素参数在线学习方法包括温度、运行时长单因素时钟频率影响实验方法、参数整定方法，构建时钟的温度、老化模型。在线运行时，对温度、运行时长的综合频率影响进行建模及参数整定，提高了时钟***的守时性能；应用于E1通道的参考源配置及选择方法包括时钟外部源的组网配置和参考源优先级设置方法，确保SDH网络全网时钟设备的时间一致性及频率源精度，加强智能变电站的可靠性及稳定性。本发明使得智能变电站电网中的各变电站时钟设备可通过相应的网络例如SDH网络共用同一套主时钟，从而实现全网时间统一，通过本发明提出的同步方法，能够提高全网时间同步的可靠性及精度。
本发明基于E1通道的时钟跟踪方法一具体实施例：
基于上述基于E1通道的时钟跟踪方法实施例1的技术方案，同时为了进一步详细阐述本发明，特以SDH网络主时钟和E1通道为例，说明本发明的技术方案，图2为本发明基于E1通道的时钟跟踪方法一具体实施例中E1通道时间同步整体框架示意图；如图2所示：
本发明以智能变电站的时钟为考察对象，根据现场实际运行中由对时***引起的时钟同步问题，提出可靠的解决方法，给出智能变电站时钟***实现全网时间统一的同步方法，
本发明基于E1通道的时钟跟踪方法一具体实施例主要可以包括以下步骤：
(1)考察周期自适应的时钟频率跟踪方法
同步时钟在常规运行状态，将E1通道对端SDH网络设备过来的数据信号经由Slicer限幅之后由内部DPLL恢复出时钟频率。当考察周期T到时，采用最小二乘法计算频率偏差。当计算得到的频率偏差较小或不足以调整时钟晶振/铷钟的需求时，保留此周期T内接收到的数据，并将周期扩大至1.5T，周期结束后重新计算频率偏差；反之则恢复考察周期T。采用周期自适应的时钟频率同步方法后，可以改进驯服效果。
(2)单因素离线参数整定，全因素参数在线学习；
温度响应离线实验方法及参数整定方法：时钟***在不同温度下运行，建立恒温晶振/铷钟的温度频率一元二次函数响应模型(抛物线模型)，采用最小二乘法进行模型参数的整定。
老化响应离线实验方法及参数整定方法：时钟***在环境温度下运行，建立恒温晶振/铷钟的老化频率对数函数曲线响应模型，采用最小二乘法进行模型参数的整定。
全因素参数在线学习方法：由于时钟个体存在差异，且温度老化因素的频率影响需要综合整定。在这种情况下，采用基于SVM的温度时间线性权重分析方法。在运行过程中，实时记录时钟的频率调整情况，建立温度、时长、实际频率的样本空间。守时开始后，即进行基于SVM的权重参数整定，并根据守时过程中的温度、时长，定期调整频率值。
(3)E1通道的参考源配置及参考源选择
同步时钟应配置多路2M接口，其中1路为单向接收的E1接口，用于获取本地通信网(SDH设备)的2Mbits频率资源。其他为双向E1接口，用于地面时间信号传递链路组网(用于地面有线时间基准信号的接收和传递)，以保证SDH网络的全网时间统一性。还应配置参考源GPS/BD无线信号接入；
同步时钟优先选择来自SDH网络的E1(2M信号)作为频率源，频率源优先级顺序：2M(E1)>BD>GPS>PTP(E1)。时间源优先级顺序：E1通道传输的地面时间信号PTP(E1)>BD>GPS；
驯服过程中，分别进行频率偏差和相位偏差序列计算；当相位偏差序列高于某个限值时，才进行相位调整。
图3为本发明基于E1通道的时钟跟踪方法一具体实施例中E1通道时间同步流程示意图；如图3所示，本发明一种基于E1通道的时钟跟踪方法可以包括下述步骤：
(1)离线学习，参数整定
1)温度频率响应模型参数整定；
设定温度频率响应模型原型ft＝AX2+BX+C，在温控箱中搜集不同温度下的温度频率样本数据(Xi，fi)，利用最小二乘法进行曲线拟合，得到拟合参数A，B，C。其中，ft表示温度响应的实时频率，i表示样本数，X表示温度，A，B，C为拟合参数。
2)老化频率响应模型参数整定；
设定时钟模块的老化响应模型原型fa＝[a ln(bY+1)+c ln(dY+1)+1]f0；(在一个具体示例中，f0可以为10MHZ)，在恒温箱中搜集不同时间节点下的老化样本数据(Yi，fi)，利用最小二乘法进行曲线拟合，得到拟合参数a，b，c，d；其中，f0为基准频率，Y表示时间，i表示样本数，a，b，c，d为拟合参数。
(2)参考源选择；
时钟装置初始化完成后，先判定频率参考源的有效性，并按照预先设定的频率源优先级顺序2MBITS(E1)>BD>GPS选择频率参考源；接着按照预先设定的时间源优先级顺序PTP(SDH)>BD>GPS选择时间参考源。
1)将来自E1通道的单向E1链路的2MBITS频率源优先级设置为最高，主要是因为其来自于BITS时钟；一方面，BITS时钟频率精度更高；另一方面，单向E1链路不传输数据，载体不受传输的影响。
2)将来自E1通道的PTP时间源优先级设置为最高，主要是为了确保全网时钟设备的时间一源致性，即其可塑源性。
(3)时钟驯服；
恒温晶振的初始调钟周期为10S(秒)，铷钟为20S。驯服过程中，对相差序列值分别进行高通、低通滤波处理后采用矢量平均值滤波方法求取相位偏差序列其中，为相位偏差序列，N为序列值；基于一次线性方程原型y＝kx+b(其中x为时间计数；y为瞬时相位偏差序列；k为一次线性函数斜率，与频差有正比例关系)，采用最小二乘法求取斜率k，经变换后得到频率偏差为Δf为频率偏差。
时钟锁定后，若相差跳变值超过相差跳变阈值其中，Vpv为相差跳变值，为相差跳变阈值；可以确认为参考源发生了相位调整或跳变；若此时频率源为2MBITS(E1)，则认为Δf可信，否则重新开始统计。
1)当相位偏差序列(在一个具体示例中，δp可以为40ns，即40纳秒；δp为偏差限值)，且Δf＜δf(δf为恒温晶振/铷钟的最小频率调整单位)时，保存相位偏差序列Pei(i＝1，2...N)，更新考察周期T′＝1.5*T，继续进行相位偏差序列和频率偏差的计算；
2)否则，调整时钟频率Δf，调整相位
保存运行时长t，频率调整值Δf，该时间段的平均温度作为样本源数据
(4)在线守时参数整定；
时钟驯服完成后，进行守时参数整定，样本集为其中为第i次的频率调整值，为第i次的实际频率值。时钟模块频率综合模型为：
f＝ω1*ft+ω2*fa
＝ω1*(AX2+BX+C)+ω2*[a ln(bY+1)+c ln(dY+1)+1]f0
对样本集进行SVM学习后，分别得到相应权重分配值ω1，ω2，更新ω1，ω2。
时钟源丢失或者无可用有效源后，按照间隔时间T＝10min及频率模型f＝ω1*ft+ω2*fa计算在不调整情况下的当前频率f，综合考虑已调整频率计算当前应调整频率值并进行频率调整。
本发明基于E1通道的时钟跟踪***实施例1：
为了解决传统技术无法实现全电网时间统一，导致全网时间同步的精度及可靠性低的问题，同时基于上述方法的技术思想，本发明还提供了一种基于E1通道的时钟跟踪***实施例1；图4为本发明基于E1通道的时钟跟踪***实施例1的结构示意图，如图4所示，可以包括：
获取频率参考源模块410，用于在同步时钟装置完成初始化时，根据预设的频率源优先级顺序，获取有效的频率参考源；预设的频率源优先级顺序的设置原则包括E1通道的2MBITS频率源的优先级最高；
在一个具体示例中，预设的频率源优先级顺序由高至低依次可以为E1通道的2MBITS频率源、BDS频率源和GPS频率源；
获取时间参考源模块420，用于在同步时钟装置完成初始化时，根据预设的时间源优先级顺序，获取有效的时间参考源；所述预设的时间源优先级顺序的设置原则包括E1通道的PTP时间源的优先级最高；
在一个具体示例中，预设的时间源优先级顺序由高至低依次可以为E1通道的PTP时间源、BDS时间源和GPS时间源；
偏差计算模块430，用于在当前时钟考察周期到来时，根据有效的频率参考源和有效的时间参考源，通过计算获取同步时钟装置中本地时钟与主时钟之间的时钟偏差；
在一个具体示例中，时钟偏差可以包括相位偏差序列和频率偏差；
调整模块440，用于在时钟偏差大于对应的预设偏差阈值时，对本地时钟的频率和相位进行调整，得到实时调整值；
在一个具体示例中，预设偏差阈值可以包括相位偏差序列阈值和频率偏差阈值；实时调整值可以包括实时频率调整值和实时相位调整值；
参数整定模块450，用于根据实时调整值和预设的模型拟合参数，进行守时模型权重参数整定；
在一个具体示例中，预设的模型拟合参数可以包括温度频率响应模型离线拟合整定参数和老化频率响应模型离线拟合整定参数；
时钟跟踪模块460，用于根据守时模型权重参数整定的结果，对本地时钟进行时钟跟踪。
在一个具体的实施例中，偏差计算模块430可以包括：
数据信号模块432，用于对E1通道对端的SDH网络设备传送过来的数据信号依次进行限幅和DPLL处理，得到时钟偏差数据信号；
相位偏差计算模块434，用于对时钟偏差数据信号的相差序列依次进行低通高通滤波和矢量平均值算法处理，得到相位偏差序列；
频率偏差计算模块436，用于根据一次线性函数方程模型，对相位偏差序列进行最小二乘法拟合，得到频率偏差。
在一个具体的实施例中，本发明基于E1通道的时钟跟踪***实施例1还可以包括：
存储模块470，用于在时钟偏差均小于对应的预设偏差阈值时，存储时钟偏差的数据；
修改周期模块480，用于在时钟偏差均小于对应的预设偏差阈值时，将时钟考察周期更改为1.5倍的当前时钟考察周期。
在一个具体的实施例中，本发明基于E1通道的时钟跟踪***实施例1还可以包括：
温度参数整定模块490，用于根据同步时钟装置在不同温度下运行建立的温度频率一元二次函数响应模型，通过最小二乘法进行模型参数的整定，得到温度频率响应模型离线拟合整定参数；
老化参数整定模块492，用于根据同步时钟装置在环境温度下运行建立的老化频率对数函数曲线响应模型，通过最小二乘法进行模型参数的整定，得到老化频率响应模型离线拟合整定参数。
在一个具体的实施例中，本发明基于E1通道的时钟跟踪***实施例1中同步时钟装置为配置有多路2MBITS接口的时钟装置；多路2MBITS接口包括至少1路单向接收的E1接口；主时钟为SDH网络主时钟；守时模型权重参数整定为根据预设的样本空间建立的基于SVM的权重参数整定。
本发明基于E1通道的时钟跟踪***实施例1，阐述了时钟驯服的全过程，包括源配置与源选择，频率同步/时间同步及守时参数整定方法；考察周期自适应的时钟频率同步方法包括E1通道正常时，针对常规考察周期固定，导致频率调整超调或欠调的问题，进行周期在线自适应、自调整，弥补固定周期频率调整的局限，增强同步时钟的稳定性；单因素离线参数整定，全因素参数在线学习方法包括温度、运行时长单因素时钟频率影响实验方法、参数整定方法，构建时钟的温度、老化模型。在线运行时，对温度、运行时长的综合频率影响进行建模及参数整定，提高了时钟***的守时性能；应用于E1通道的参考源配置及选择方法包括时钟外部源的组网配置和参考源优先级设置方法，确保SDH网络全网时钟设备的时间一致性及频率源精度，加强智能变电站的可靠性及稳定性。本发明使得智能变电站电网中的各变电站时钟设备可通过相应的网络例如SDH网络共用同一套主时钟，从而实现全网时间统一，通过本发明提出的同步方法，能够提高全网时间同步的可靠性及精度。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种基于E1通道的时钟跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：
在同步时钟装置完成初始化时，分别根据预设的频率源优先级顺序和预设的时间源优先级顺序，获取有效的频率参考源和有效的时间参考源；所述预设的频率源优先级顺序的设置原则包括E1通道的2MBITS频率源的优先级最高；所述预设的时间源优先级顺序的设置原则包括E1通道的PTP时间源的优先级最高；
在当前时钟考察周期到来时，根据所述有效的频率参考源和所述有效的时间参考源，通过计算获取所述同步时钟装置中本地时钟与主时钟之间的时钟偏差；
在所述时钟偏差大于对应的预设偏差阈值时，对所述本地时钟的频率和相位进行调整，得到调整后的实时调整值；
根据所述实时调整值和预设的模型拟合参数，进行守时模型权重参数整定；
根据所述守时模型权重参数整定的结果，对所述本地时钟进行时钟跟踪；
在获取有效的频率参考源和有效的时间参考源的步骤之前，还包括步骤：
根据所述同步时钟装置在不同温度下运行建立的温度频率一元二次函数响应模型，通过最小二乘法进行模型参数的整定，得到温度频率响应模型离线拟合整定参数；
根据所述同步时钟装置在环境温度下运行建立的老化频率对数函数曲线响应模型，通过最小二乘法进行模型参数的整定，得到老化频率响应模型离线拟合整定参数。
2.根据权利要求1所述的基于E1通道的时钟跟踪方法，其特征在于，在当前时钟考察周期到来时，根据所述有效的频率参考源和所述有效的时间参考源，通过计算获取所述同步时钟装置中本地时钟与主时钟之间的时钟偏差的步骤包括：
对E1通道对端的SDH网络设备传送过来的数据信号依次进行Slicer限幅和DPLL处理恢复出时钟频率，得到有效的时钟偏差数据信号；
对所述时钟偏差数据信号的相差序列依次进行低通高通滤波和矢量平均值算法处理，得到相位偏差序列；
根据一次线性函数方程模型，对所述相位偏差序列进行最小二乘法拟合，得到频率偏差；
其中，所述时钟偏差包括所述相位偏差序列和所述频率偏差；所述预设偏差阈值包括相位偏差序列阈值和频率偏差阈值；所述实时调整值包括实时频率调整值和实时相位调整值。
3.根据权利要求1所述的基于E1通道的时钟跟踪方法，其特征在于，在获取所述时钟偏差之后，还包括步骤：
在所述时钟偏差小于对应的所述预设偏差阈值时，存储所述时钟偏差的数据；
将时钟考察周期更改为1.5倍的所述当前时钟考察周期，返回通过计算获取所述同步时钟装置中本地时钟与主时钟之间的时钟偏差的步骤。
4.根据权利要求1所述的基于E1通道的时钟跟踪方法，其特征在于，
所述预设的模型拟合参数包括所述温度频率响应模型离线拟合整定参数和所述老化频率响应模型离线拟合整定参数。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的基于E1通道的时钟跟踪方法，其特征在于，所述同步时钟装置为配置有多路2MBITS接口的时钟装置；所述多路2MBITS接口包括至少1路单向接收的E1接口；所述主时钟为SDH网络主时钟；所述守时模型权重参数整定为根据预设的样本空间建立的基于SVM的权重参数整定。
6.一种基于E1通道的时钟跟踪***，其特征在于，包括：
获取频率参考源模块，用于在同步时钟装置完成初始化时，根据预设的频率源优先级顺序，获取有效的频率参考源；所述预设的频率源优先级顺序的设置原则包括E1通道的2MBITS频率源的优先级最高；
获取时间参考源模块，用于在同步时钟装置完成初始化时，根据预设的时间源优先级顺序，获取有效的时间参考源；所述预设的时间源优先级顺序的设置原则包括E1通道的PTP时间源的优先级最高；
偏差计算模块，用于在当前时钟考察周期到来时，根据所述有效的频率参考源和所述有效的时间参考源，通过计算获取所述同步时钟装置中本地时钟与主时钟之间的时钟偏差；
调整模块，用于在所述时钟偏差大于对应的预设偏差阈值时，对所述本地时钟的频率和相位进行调整，得到实时调整值；
参数整定模块，用于根据所述实时调整值和预设的模型拟合参数，进行守时模型权重参数整定；
时钟跟踪模块，用于根据所述守时模型权重参数整定的结果，对所述本地时钟进行时钟跟踪；
还包括：
温度参数整定模块，用于根据所述同步时钟装置在不同温度下运行建立的温度频率一元二次函数响应模型，通过最小二乘法进行模型参数的整定，得到温度频率响应模型离线拟合整定参数；
老化参数整定模块，用于根据所述同步时钟装置在环境温度下运行建立的老化频率对数函数曲线响应模型，通过最小二乘法进行模型参数的整定，得到老化频率响应模型离线拟合整定参数。
7.根据权利要求6所述的基于E1通道的时钟跟踪***，其特征在于，所述偏差计算模块包括：
数据信号模块，用于对E1通道对端的SDH网络设备传送过来的数据信号依次进行限幅和DPLL处理，得到时钟偏差数据信号；
相位偏差计算模块，用于对所述时钟偏差数据信号的相差序列依次进行低通高通滤波和矢量平均值算法处理，得到相位偏差序列；
频率偏差计算模块，用于根据一次线性函数方程模型，对所述相位偏差序列进行最小二乘法拟合，得到频率偏差；
其中，所述时钟偏差包括所述相位偏差序列和所述频率偏差；所述预设偏差阈值包括相位偏差序列阈值和频率偏差阈值；所述实时调整值包括实时频率调整值和实时相位调整值。
8.根据权利要求6所述的基于E1通道的时钟跟踪***，其特征在于，还包括：
存储模块，用于在所述时钟偏差小于对应的所述预设偏差阈值时，存储所述时钟偏差的数据；
修改周期模块，用于在所述时钟偏差小于对应的所述预设偏差阈值时，将时钟考察周期更改为1.5倍的所述当前时钟考察周期。
9.根据权利要求6所述的基于E1通道的时钟跟踪***，其特征在于，所述预设的模型拟合参数包括所述温度频率响应模型离线拟合整定参数和所述老化频率响应模型离线拟合整定参数。
10.根据权利要求6至9任意一项所述的基于E1通道的时钟跟踪***，其特征在于，所述同步时钟装置为配置有多路2MBITS接口的时钟装置；所述多路2MBITS接口包括至少1路单向接收的E1接口；所述主时钟为SDH网络主时钟；所述守时模型权重参数整定为根据预设的样本空间建立的基于SVM的权重参数整定。
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