CN108768574A - 一种网络时钟的同步方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种网络时钟的同步方法，包括获取本地设备的过零信号和远端设备的过零信号；然后根据所述本地设备的过零信号和所述远端设备的过零信号对应生成本地基准时钟和远端基准时钟；再判断所述远端基准时钟和所述本地基准时钟是否为对应的同步网络时钟；若是，则在判断出所述本地时钟信息与所述远端时钟信息不一致时，利用所述远端基准时钟调整所述本地时钟信息，能够避免使用载波信号传输同步信号带来的传输延时和延迟叠加，同时避免了由于***晶振计数而导致的累计时间误差，从而提高了网络时钟同步的准确度和效率。本申请还公开了一种网络时钟的同步装置、设备及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

Description

一种网络时钟的同步方法、装置、设备及可读存储介质

技术领域

本发明涉及***控制领域，特别涉及一种网络时钟的同步方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

近年来，随着科技的快速发展，人们对信息传输的要求也越来越高。为了提高电力线载波通信***的可靠性，一方面是在载波物理层进行信道选择、信道编码等方面进行优化提高，一方面将载波终端组网转发。通过组网转发形成的电力线载波通信***显著提高通信的可靠性和抗干扰能力。在电力线载波通信组网路由中，时分复用是一种常见路由策略。时分复用是把一个周期时间划分成多个时间片，每个设备占用一个时间片，此时间片称为时隙。所有设备计算时隙的前提就要求所有设备的时间基准一致，这样才不会由于不同设备的时隙重合而导致通信冲突。另外，设备的定时上报和定时开关机也都要求设备的时间基准一致，也即要求设备的网络时钟同步。

现有技术的网络时钟同步方法都是通过载波信号进行，在接收到利用载波信号传输的同步信号后，本地设备利用同步信号更新本地时间计数值，以便调整本地时钟信息。但是，不管采用专用频谱的载波信号还是利用数据传输的载波信号，都存在传输延迟的问题。另外，现有技术中采用载波信号传输时，远端设备和本地设备均采用***晶振对***时间进行计数，由于***晶振本身具有不可避免的频偏和抖动，因此在一定时间后，已经完成同步的设备的时间偏差也将会累积到超过***设计容量，从而需要重新进行同步。

因此，如何提高网络时钟同步的准确性和效率是本领域技术人员目前亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种网络时钟的同步方法，能够提高网络时钟同步的准确度和效率；本发明的另一目的是提供一种网络时钟的同步装置、设备及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

为解决上述技术问题，本发明提供一种网络时钟的同步方法，包括：

获取本地设备的过零信号和远端设备的过零信号；

根据所述本地设备的过零信号和所述远端设备的过零信号对应生成本地基准时钟和远端基准时钟；

判断所述远端基准时钟和所述本地基准时钟是否为对应的同步网络时钟；

若是，则在判断出所述本地时钟信息与所述远端时钟信息不一致时，利用所述远端基准时钟调整所述本地时钟信息。

优选地，所述判断所述远端基准时钟和所述本地基准时钟是否为对应的同步网络时钟具体包括：

判断所述远端基准时钟的台区与所述本地基准时钟的台区是否一致；

若台区一致，则进一步判断所述远端基准时钟的相位信息与本地基准时钟的相位信息是否一致；

若所述相位信息一致，则进入所述在判断出所述本地时钟信息与所述远端时钟信息不一致时，利用所述远端基准时钟调整所述本地时钟信息的步骤；

若所述相位信息不一致，则进一步对远端基准时钟的相位进行调整，再进入所述在判断出所述本地时钟信息与所述远端时钟信息不一致时，利用所述远端基准时钟调整所述本地时钟信息的步骤；

否则，结束进程。

优选地，所述判断所述远端基准时钟的台区与所述本地基准时钟的台区是否一致具体包括：

提取所述远端基准时钟的信号特征；

判断所述信号特征是否满足预设的条件；

若是，则表示所述远端基准时钟的台区与所述本地基准时钟的台区一致。

优选地，在所述获取本地设备的过零信号和远端设备的过零信号之后进一步包括：

分别对所述本地设备的过零信号和所述远端设备的过零信号进行滤波处理。

优选地，在所述在判断出所述本地时钟信息与所述远端时钟信息不一致时，利用所述远端基准时钟调整所述本地时钟信息之后进一步包括：

存储所述本地基准时钟和所述远端基准时钟。

优选地，在所述在判断出所述本地时钟信息与所述远端时钟信息不一致时，利用所述远端基准时钟调整所述本地时钟信息之后进一步包括：

发出提示信息。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种网络时钟的同步装置，包括：

获取模块，用于获取本地设备的过零信号和远端设备的过零信号；

处理模块，用于根据所述本地设备的过零信号和所述远端设备的过零信号对应生成本地基准时钟和远端基准时钟；

判断模块，用于判断所述远端基准时钟和所述本地基准时钟是否为对应的同步网络时钟；

调整模块，用于若是，则在判断出所述本地时钟信息与所述远端时钟信息不一致时，利用所述远端基准时钟调整所述本地时钟信息。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种网络时钟的同步设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述任一种网络时钟的同步方法的步骤。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种网络时钟的同步方法的步骤。

本发明提供的一种网络时钟的同步方法，包括获取本地设备的过零信号和远端设备的过零信号；然后根据所述本地设备的过零信号和所述远端设备的过零信号对应生成本地基准时钟和远端基准时钟；再判断所述远端基准时钟和所述本地基准时钟是否为对应的同步网络时钟；若是，则在判断出所述本地时钟信息与所述远端时钟信息不一致时，利用所述远端基准时钟调整所述本地时钟信息。本方案是在本地时钟信息与所述远端时钟信息不一致时，利用所述远端基准时钟调整所述本地时钟信息，由于对应的同步网络中的本地设备的过零信号与远端设备的过零信号始终是同步的，因此对应生成本地基准时钟和远端基准时钟也将是同步的，能够避免使用载波信号传输同步信号带来的传输延时和延迟叠加，同时避免了由于***晶振计数而导致的累计时间误差，从而提高了网络时钟同步的准确度和效率。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种网络时钟的同步装置、设备及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种网络时钟的同步方法的流程图；

图2为本发明实施例使用的过零信号的示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种网络时钟的同步方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种网络时钟的同步装置的结构图；

图5为本发明实施例提供的一种网络时钟的同步设备的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例的核心是提供一种网络时钟的同步方法，能够提高网络时钟同步的准确度和效率；本发明的另一核心是提供一种网络时钟的同步装置、设备及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明实施例提供的一种网络时钟的同步方法的流程图；图2为本发明实施例使用的过零信号的示意图。如图所示，一种网络时钟的同步方法包括：

S10：获取本地设备的过零信号和远端设备的过零信号。

可以理解的是，电力***的发电、输电、变电与配电设备以及工业与民用电气设备均采用额定频率，将此额定频率提取出来，在电压为0附近的信号为过零信号。在交流电***中，过零设备检测到电网电压过零点时发出的信号即为过零信号。

请参考图2，需要说明的是，由于目前各个厂家设备的过零信号均是作为载波通信的参考，载波频率相对较低，对过零信号精度要求不高，一般在毫秒(ms)级别，但是本实施例中要求的过零信号的精度较高，也即本实施例获取的是高精度过零信号，一般在微秒(us)级别。本实施例对获取本地设备的过零信号和远端设备的过零信号的具体方式不做限定。另外需要说明的是，由于本实施例提取的过零信号是电力***中的本征过零信号，也即过零信号是电力***中电网的本身特征，因此不需要发送其他的信号到电力***中进行获取，因此不会对电力***造成干扰，降低了***的成本和复杂度。

S20：根据本地设备的过零信号和远端设备的过零信号对应生成本地基准时钟和远端基准时钟。

具体的，根据本地设备的过零信号生成本地设备的时钟源，再利用本地设备的时钟源生成本地基准时钟；相应的，根据远端设备的过零信号生成远端设备的时钟源，再利用远端设备的时钟源生成远端基准时钟。

S30：判断远端基准时钟和本地基准时钟是否为对应的同步网络时钟。

具体的，由于是分别从本地设备和远端设备获取过零信号，再根据本地设备的过零信号和远端设备的过零信号对应生成本地基准时钟和远端基准时钟。因此，只有当远端基准时钟和本地基准时钟为对应的同步网络时钟时，才可以利用远端基准时钟对本地时钟信息进行调整。也即，需要预先判断远端基准时钟与本地基准时钟是否为对应的同步网络时钟，具体的，可以通过预先设置的对比条件进行比较，通过判断对比条件是否满足同步网络时钟的条件，从而判断远端基准时钟和本地基准时钟是否为对应的同步网络时钟。需要说明的是，本实施例对具体的判断方式不做限定。

另外可以想到的是，本地设备可以是一个或者多个，也就是说，对应的同步网络可以是同一个远端基准时钟与多个本地基准时钟为对应的同步网络时钟。

S40：若是，则在判断出本地时钟信息与远端时钟信息不一致时，利用远端基准时钟调整本地时钟信息。

具体的，在判断远端基准时钟和本地基准时钟为对应的同步网络时钟之后，进一步判断本地时钟信息与远端时钟信息是否一致，若不一致，则表示本地设备的本地时钟信息需要进行调整，从而达到与远端时钟信息同步的效果。

需要说明的是，本地设备可以是通过电力线载波信号接收远端基准时钟，以便于利用远端基准时钟调整本地时钟信息，当然也可以通过其他的方式，例如通过无线通信的方式，本实施例对此不做限定。由于本实施例可以是采用除了载波信号之外的其他方式进行传输远端基准时钟，也即无需专用载波，从而节约了通信频带。

需要说明的是，一般的，在本地设备上电时，则进行网络时钟同步的步骤。为避免其他因素导致在上电以后，本地设备的本地时钟信息与远端设备的远端时钟信息不一致，因此也可以通过设置预设的时间周期执行S10至S40 的操作。

本发明提供的一种网络时钟的同步方法，包括获取本地设备的过零信号和远端设备的过零信号；然后根据本地设备的过零信号和远端设备的过零信号对应生成本地基准时钟和远端基准时钟；再判断远端基准时钟和本地基准时钟是否为对应的同步网络时钟；若是，则在判断出本地时钟信息与远端时钟信息不一致时，利用远端基准时钟调整本地时钟信息。本方案是在本地时钟信息与远端时钟信息不一致时，利用远端基准时钟调整本地时钟信息，由于对应的同步网络中的本地设备的过零信号与远端设备的过零信号始终是同步的，因此对应生成本地基准时钟和远端基准时钟也将是同步的，能够避免使用载波信号传输同步信号带来的传输延时和延迟叠加，同时避免了由于***晶振计数而导致的累计时间误差，从而提高了网络时钟同步的准确度和效率。

图3为本发明实施例提供的另一种网络时钟的同步方法的流程图。如图3 所示，在上述实施例的基础上，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化，具体的，判断远端基准时钟和本地基准时钟是否为对应的同步网络时钟具体包括：

S31：判断远端基准时钟的台区与本地基准时钟的台区是否一致。

判断远端基准时钟的台区与本地基准时钟的台区是否一致，可以是预先在远端基准时钟和本地基准时钟分别设置标识信息，根据标识信息进行判断。作为优选的实施方式，可以通过提取远端基准时钟的信号特征，判断远端基准时钟的信号特征是否满足预设的条件，例如将从远端基准时钟中提取出的信号特征与本地设备中预先存储的信号特征进行比较，当远端基准时钟的信号特征与本地设备中预先存储的信号特征一致时，表示远端基准时钟的台区与本地基准时钟的台区一致。需要说明的是，信号特征的数量可以是一个或者多个，更进一步的，信号特征可以是相位噪声参数和/或抖动参数和/或谐波参数。本实施例对具体的信号特征不做限定，在实际应用时选择计算处理方便、能够明确判断差异的特征即可。

S32：若台区一致，则进一步判断远端基准时钟的相位信息与本地基准时钟的相位信息是否一致；

若相位信息一致，则进入在判断出本地时钟信息与远端时钟信息不一致时，利用远端基准时钟调整本地时钟信息的步骤。

可以理解的是，当判断远端基准时钟的台区与本地基准时钟的台区一致，则进一步判断远端基准时钟的相位信息与本地基准时钟的相位信息是否一致。

需要说明的是，由于电网中存在A、B和C三相电压，三相电压的相位分别相差120°。因此在生成过零信号后，过零信号相应的对应不同的相位，也即过零信号可能相应存在着20/3ms的偏差，对应的根据本地设备的过零信号和远端设备的过零信号对应生成本地基准时钟和远端基准时钟也将存在相位差。如果不进行判断远端基准时钟的相位与本地基准时钟的相位的关系，而直接将利用远端基准时钟对本地时钟信息进行调整，那么本地时钟信息与远端时钟信息也将是不同步的。因此，需要判断远端基准时钟的相位信息与本地基准时钟的相位信息是否一致。具体的，分别获取远端基准时钟的相位信息和本地基准时钟的相位信息，然后将分别获取的相位信息进行比较。若相位信息一致，则进入步骤S40。

S33：若相位信息不一致，则进一步对远端基准时钟的相位进行调整，再进入在判断出本地时钟信息与远端时钟信息不一致时，利用远端基准时钟调整本地时钟信息的步骤；

S34：否则，结束进程。

具体的，若远端基准时钟与本地基准时钟的相位信息一致，则对远端基准时钟的相位不做处理，直接进入步骤S40；若远端基准时钟与本地基准时钟的相位不一致，则需要对远端基准时钟的相位进行调整，然后再进入步骤S40。更具体的，对远端基准时钟的相位进行调整具体为：如果远端基准时钟的相位超前本地基准时钟的相位，则在调整时将远端基准时钟的相位减少120°，如果远端基准时钟的相位落后本地基准时钟的相位，则在调整时将远端基准时钟的相位增加120°。当然，还可以是其他的调整方式，本实施例对此不做限定。

否则，说明该远端基准时钟和本地基准时钟不是对应的同步网络时钟，因此忽略该远端基准时钟，也即结束进程。

可见，通过对远端基准时钟与本地基准时钟的台区信息和相位信息进行判断，从而判定远端基准时钟的台区是否与本地基准时钟为对应的同步网络时钟，判定方式简单准确。

在上述实施例的基础上，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化，具体的，在获取本地设备的过零信号和远端设备的过零信号之后进一步包括：

分别对本地设备的过零信号和远端设备的过零信号进行滤波处理。

具体的，可以通过滤波器对本地设备的过零信号和远端设备的过零信号进行滤波处理，过滤掉获取到的过零信号中的无效成分。可以理解的是，过滤步骤是为了避免无用的信号成分干扰后续的信号处理，以提高根据过零信号生成本地基准时钟和远端基准时钟的效率和准确度。

作为优选的实施方式，在判断出本地时钟信息与远端时钟信息不一致时，利用远端基准时钟调整本地时钟信息之后进一步包括：

存储远端基准时钟和本地基准时钟。

需要说明的是，可以进一步将远端基准时钟和本地基准时钟进行存储，这样可以在后续操作时对远端基准时钟和本地基准时钟的时钟信息进行查看，进一步提高用户体验。需要说明的是，进行存储的方式多种多样，可以利用软件方式进行存储，例如数据库等，也可以利用硬件设备进行存储，例如TF卡、SD卡和硬盘等，本实施例对此也不做限定。

作为优选的实施方式，在判断出本地时钟信息与远端时钟信息不一致时，利用远端基准时钟调整本地时钟信息之后进一步包括：

发出提示信息。

具体的，在判断出本地时钟信息与远端时钟信息不一致时，利用远端基准时钟调整本地时钟信息之后发出提示信息。

可以理解的是，提示信息的作用是为了更直观地提醒操作者当前本地时钟信息与远端时钟信息不一致，利用远端基准时钟调整本地时钟信息的情况。具体的，提示信息可以具体是提示音信息或提示灯信息或语音信息或文字信息，本实施例对此不做限定。另外，提示信息可以是提醒当前判断出本地时钟信息与远端时钟信息不一致，也可以是提示利用远端基准时钟对本地时钟信息进行调整的情况，或者两者都进行提醒，本实施例对此不做限定。

上文对于本发明提供的一种网络时钟的同步方法的实施例进行了详细的描述，本发明还提供了一种与该方法对应的网络时钟的同步装置、设备及计算机可读存储介质，由于装置、设备及计算机可读存储介质部分的实施例与方法部分的实施例相互照应，因此装置、设备及计算机可读存储介质部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

图4为本发明实施例提供的一种网络时钟的同步装置的结构图，如图5所示，网络时钟的同步装置包括：

获取模块41，用于获取本地设备的过零信号和远端设备的过零信号；

处理模块42，用于根据本地设备的过零信号和远端设备的过零信号对应生成本地基准时钟和远端基准时钟；

判断模块43，用于判断远端基准时钟和本地基准时钟是否为对应的同步网络时钟；

调整模块44，用于若是，则在判断出本地时钟信息与远端时钟信息不一致时，利用远端基准时钟调整本地时钟信息。

本发明提供的一种网络时钟的同步装置，具有上述网络时钟的同步方法的有益效果。

图5为本发明实施例提供的一种网络时钟的同步设备的结构图，如图5所示，网络时钟的同步设备包括：

存储器51，用于存储计算机程序；

处理器52，用于执行计算机程序时实现如上述网络时钟的同步方法的步骤。

本发明提供的一种网络时钟的同步设备，具有上述网络时钟的同步方法的有益效果。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述网络时钟的同步方法的步骤。

本实施例提供的计算机可读存储介质，具有上述网络时钟的同步方法的有益效果。

以上对本发明所提供的网络时钟的同步方法、装置、设备及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

Claims (9)

1.一种网络时钟的同步方法，其特征在于，包括：

获取本地设备的过零信号和远端设备的过零信号；

根据所述本地设备的过零信号和所述远端设备的过零信号对应生成本地基准时钟和远端基准时钟；

判断所述远端基准时钟和所述本地基准时钟是否为对应的同步网络时钟；

若是，则在判断出所述本地时钟信息与所述远端时钟信息不一致时，利用所述远端基准时钟调整所述本地时钟信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述远端基准时钟和所述本地基准时钟是否为对应的同步网络时钟具体包括：

判断所述远端基准时钟的台区与所述本地基准时钟的台区是否一致；

若台区一致，则进一步判断所述远端基准时钟的相位信息与本地基准时钟的相位信息是否一致；

若所述相位信息一致，则进入所述在判断出所述本地时钟信息与所述远端时钟信息不一致时，利用所述远端基准时钟调整所述本地时钟信息的步骤；

若所述相位信息不一致，则进一步对远端基准时钟的相位进行调整，再进入所述在判断出所述本地时钟信息与所述远端时钟信息不一致时，利用所述远端基准时钟调整所述本地时钟信息的步骤；

否则，结束进程。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断所述远端基准时钟的台区与所述本地基准时钟的台区是否一致具体包括：

提取所述远端基准时钟的信号特征；

判断所述信号特征是否满足预设的条件；

若是，则表示所述远端基准时钟的台区与所述本地基准时钟的台区一致。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取本地设备的过零信号和远端设备的过零信号之后进一步包括：

分别对所述本地设备的过零信号和所述远端设备的过零信号进行滤波处理。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述在判断出所述本地时钟信息与所述远端时钟信息不一致时，利用所述远端基准时钟调整所述本地时钟信息之后进一步包括：

存储所述本地基准时钟和所述远端基准时钟。

6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，在所述在判断出所述本地时钟信息与所述远端时钟信息不一致时，利用所述远端基准时钟调整所述本地时钟信息之后进一步包括：

发出提示信息。

7.一种网络时钟的同步装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取本地设备的过零信号和远端设备的过零信号；

处理模块，用于根据所述本地设备的过零信号和所述远端设备的过零信号对应生成本地基准时钟和远端基准时钟；

判断模块，用于判断所述远端基准时钟和所述本地基准时钟是否为对应的同步网络时钟；

调整模块，用于若是，则在判断出所述本地时钟信息与所述远端时钟信息不一致时，利用所述远端基准时钟调整所述本地时钟信息。

8.一种网络时钟的同步设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的网络时钟的同步方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的网络时钟的同步方法的步骤。