CN113992296B - 时钟驯服方法、时间码监测装置及时间同步*** - Google Patents
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Abstract
一种时钟驯服方法、时间码监测装置及时间同步***，该时钟驯服方法，包括：获取预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列；对预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列进行异常值剔除与滤波，得到钟差调整信息；基于钟差调整信息，得到本地频率基准源与频率参考中心之间的频率偏差量；根据频率偏差量，得到本地频率基准源的频率调整量；将频率调整量发送至本地频率基准源以用于控制本地频率基准源实现对本地基准信号的调整。通过本发明实施例提供的时钟驯服方法，可减弱卫星***、环境多路径的影响，实现低抖动、长间隔数据对时钟驯服，提高稳定度和精确度。
Description
技术领域
本发明涉及授时技术领域，具体而言，涉及一种时钟驯服方法、时间码监测装置及时间同步***。
背景技术
随着电网信息化的普及，电网的各个业务节点及对时间有需求的业务***对时钟***提出了较高要求，在这种分布式网络中各个节点时钟误差需保持一定的准确性和同步性。目前，电力用采***一般采用北斗或GPS驯服时钟提供标准的频率，存在如下问题：
1、现有北斗或 GPS 驯服时钟，一般采用北斗或 GPS 数据1秒的间隔，间隔时间过短，稳定度低；
2、现有北斗或 GPS 驯服时钟，因对大气层传输、卫星轨道等带来的影响构建的模型不够完善，数据抖动较大，精确度低。
发明内容
鉴于此，本发明提出了一种时钟驯服方法、时间码监测装置及时间同步***，旨在解决现有时钟驯服数据间隔短和抖动大的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种时钟驯服方法，包括：获取预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列，其中第三钟差序列为采用卫星共视比对法将本地频率基准源与频率参考中心进行比对得到的时间偏差序列；对所述预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列进行异常值剔除与滤波，得到钟差调整信息；基于所述钟差调整信息，得到所述本地频率基准源与所述频率参考中心之间的频率偏差量；根据所述频率偏差量，得到所述本地频率基准源的频率调整量；将所述频率调整量发送至所述本地频率基准源以用于控制所述本地频率基准源实现对本地基准信号的调整。
进一步地，所述对所述预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列进行异常值剔除与滤波，得到钟差调整信息，包括：采用异常值剔除算法对所述预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列进行异常值剔除；计算所述预设时间段内每个采样时刻的异常值剔除后的第三钟差序列的加权平均值，得到所述预设时间段内每个采样时刻的钟差结果；对所述预设时间段内每个采样时刻的钟差结果进行卡尔曼滤波，并计算卡尔曼滤波后的所述预设时间段内每个采样时刻的钟差结果的平均值，得到钟差调整信息。
进一步地，所述采用异常值剔除算法对所述预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列进行异常值剔除，包括：对所述预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列进行如下剔除操作：选取同一个采样时刻的第三钟差序列{ΔT1,…ΔTi,…ΔTn}，其中，i=1,2,…,n，n为共视卫星个数，n≥4，第三钟差ΔTi为相对于第i个共视卫星，采用卫星共视比对法将本地频率基准源与频率参考中心进行比对得到的时间偏差；依次取j为1到n的整数，剔除第j个共视卫星，并计算剩余n-1个共视卫星的第三钟差序列的平均值和标准差，以得到n个平均值AVGi和n个第一标准差STDi，1≤j≤n；分别计算n个所述第一标准差STDi的标准差，得到n个第二标准差std（STDi）；分别判断每个所述第二标准差std（STDi）是否大于第一预设阈值，若存在大于所述第一预设阈值的第二标准差std（STDi），则选取数值最大的第二标准差std（STDi）为异常值，以及剔除所述异常值对应的共视卫星，形成异常值剔除后的第三钟差序列{ΔT1,…ΔTp,…ΔTn-1}，p=1,2,…,n-1。
进一步地，所述基于所述钟差调整信息，得到所述本地频率基准源与所述频率参考中心之间的频率偏差量，包括：基于所述钟差调整信息，得到钟差拟合信息；基于所述钟差拟合信息，得到所述本地频率基准源与所述频率参考中心之间的频率偏差量。
进一步地，所述基于所述钟差调整信息，得到钟差拟合信息，包括：基于所述钟差调整信息，采用历史数据拟合算法，得到钟差拟合信息。
进一步地，所述基于所述钟差调整信息，采用历史数据拟合算法，得到钟差拟合信息，包括：钟差拟合信息ΔT Km 采用如下公式计算得到：
；
其中，m为观测值总量；ΔT Ki 为影响时钟同步的变量，包括：钟差调整信息、本地频率基准源的相位调整量、时钟漂移钟差调整信息和温度变化钟差调整信息，所述本地频率基准源的相位调整量通过当前采样时刻的第三钟差序列的平均值ΔT Kt 得到，所述时钟漂移钟差调整信息和所述温度变化钟差调整信息通过历史数据拟合得到，其中所述历史数据包括设计指标和实际验证结果。
进一步地，所述本地频率基准源的相位调整量通过当前采样时刻的第三钟差序列的平均值ΔT Kt 得到，包括：判断当前采样时刻的第三钟差序列的平均值ΔT Kt 是否大于第二预设阈值，若是，则采用取整函数计算所述当前采样时刻的第三钟差序列的平均值ΔT Kt 得到本地频率基准源的相位调整量；否则，本地频率基准源的相位调整量则取值为零。
进一步地，所述基于所述钟差拟合信息，得到所述本地频率基准源与所述频率参考中心之间的频率偏差量，包括：基于所述钟差拟合信息，使用增量式PID算法计算得到所述本地频率基准源与所述频率参考中心之间的频率偏差量。
进一步地，所述基于所述钟差拟合信息，使用增量式PID算法计算得到所述本地频率基准源与所述频率参考中心之间的频率偏差量，包括：所述本地频率基准源与所述频率参考中心之间的频率偏差量Δf(n)采用如下公式计算得到：
Δf(n)=K P ΔT Kt －ΔT Km /K I ＋K D [ΔT Kt －ΔT K(t-1) ]；
其中，K P 、K I 、K D 为PID调节参数；ΔT Kt 为当前采样时刻的第三钟差序列的平均值，Δ T K(t-1) 为与当前采样时刻相邻的上一采样时刻的第三钟差序列的平均值；ΔT Km 为所述钟差拟合信息。
进一步地，所述根据所述频率偏差量，得到所述本地频率基准源的频率调整量，包括：根据所述频率偏差量，采用线性函数计算得到所述本地频率基准源的频率调整量。
进一步地，所述根据所述频率偏差量，采用线性函数计算得到所述本地频率基准源的频率调整量，包括：采用如下公式计算得到所述本地频率基准源的频率调整量u(n)：
u(n)= f(Δf(n))= K A Δf(n)＋K B ；
其中，K A 、K B 为频率基准源参数；Δf(n)为所述频率偏差量。
第二方面，本发明实施例还提供了一种时间码监测装置，包括：卫星共视单元，用于实时接收时钟驯服单元发送的本地基准信号、每个共视卫星发送的卫星信号和频率参考中心发送的第二钟差序列，根据所述本地基准信号和每个卫星信号计算得到第一钟差序列，并根据所述第一钟差序列和所述第二钟差序列计算得到的第三钟差序列，将所述第三钟差序列实时发送至时钟驯服单元以及将所述第一钟差序列实时发送至所述频率参考中心，其中，所述第二钟差序列为所述频率参考中心与所述每个共视卫星之间的时间偏差序列；时钟驯服单元，用于获取预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列，执行如上述任一实施例提供的时钟驯服方法，以及接收频率基准源发送的本地基准信号，并将所述本地基准信号分别发送至所述卫星共视单元、时钟输出接口和时间信号测量单元；频率基准源，用于接收所述时钟驯服单元发送的频率调整量，并根据所述频率调整量对本地基准信号进行调整以及将本地基准信号发送至所述时钟驯服单元；时钟输出接口，用于接收所述时钟驯服单元发送的本地基准信号，将所述本地基准信号转换为与本地用电信息采集***主站相匹配的时间码信号，并输出转换后的时间码信号；时间信号测量单元，用于接收所述时钟驯服单元发送的本地基准信号和本地用电信息采集***主站发送的主站时间信号，将所述主站时间信号转换为与所述本地基准信号相一致的信号，计算所述本地基准信号和所述转换后的主站时间信号之间的时间偏差，并输出所述时间偏差。
进一步地，所述装置还包括：数据传输单元，用于接收所述卫星共视单元发送的第一钟差序列，并将所述第一钟差序列进行加密后发送至所述频率参考中心，以及接收所述频率参考中心发送的第二钟差序列，并将所述第二钟差序列进行解密后发送至所述卫星共视单元。
进一步地，所述数据传输单元，还用于：向所述频率参考中心发送连接请求，建立TCP连接；获取第一信息，并将所述第一信息发送给所述频率参考中心，其中，所述第一信息包括：解密芯片序列号、时间码监测装置认证信息和参考中心认证信息中的至少一种；获取加解密芯片提供的第一随机数和第一签名信息，并将所述第一随机数和所述第一签名信息发送至所述频率参考中心，其中，所述第一随机数和所述第一签名信息通过加解密芯片更新应用会话协商计算器得到；获取所述频率参考中心返回的第二随机数和第二签名信息，并将所述第二随机数和所述第二签名信息写入所述加解密芯片；接收所述卫星共视单元发送的第一钟差序列或所述频率参考中心发送的第二钟差序列；将所述第一钟差序列或所述第二钟差序列发送至已写入所述第二随机数和所述第二签名信息的加解密芯片进行加密或解密，得到加密后的第一钟差序列或解密后的第二钟差序列；将所述加密后的第一钟差序列或所述解密后的第二钟差序列发送至所述频率参考中心或所述卫星共视单元。
进一步地，所述根据第一钟差序列和所述第二钟差序列计算得到的第三钟差，包括：计算相对于每个共视卫星的第三钟差，得到第三钟差序列{ΔT1, ΔT2,…,ΔTn}，n为共视卫星个数，且n≥4；其中，相对于第i个共视卫星的第三钟差ΔTi采用如下公式计算得到：ΔTi=TUi−TRi；其中，TUi为相对于第i个共视卫星的第一钟差，TRi为相对于第i个共视卫星的第二钟差。
进一步地，所述频率基准源为铷钟或晶振。
进一步地，所述加解密芯片为ESAM芯片。
第三方面，本发明实施例还提供了一种时间同步***，包括：共视卫星，用于向频率参考中心和频率应用中心发送卫星信号；所述频率参考中心，用于接收所述共视卫星发送的卫星信号和所述频率应用中心发送的第一钟差序列，并根据所述卫星信号和所述频率参考中心的基准信号，计算得到第二钟差序列，并将所述第二钟差序列发送至所述频率应用中心；所述频率应用中心，包括如上述任一实施例提供的时间码监测装置，用于与所述共视卫星、所述频率参考中心和用电信息采集***主站进行数据交互；所述用电信息采集***主站，用于将主站时间信号发送至所述频率应用中心，并接收所述频率应用中心发送的时间码信号，并基于所述时间码信号校准所述主站时间信号。
进一步地，所述***还包括：采集终端，用于接收所述用电信息采集***主站发送的主站时间信号，基于所述主站时间信号对采集终端时间信号进行校准，并将所述采集终端时间信号发送至电能表；电能表，用于接收所述采集终端发送的采集终端时间信号，并基于所述采集终端时间信号对电能表的时间进行校准。
第四方面，本发明实施例还提供了一种时钟驯服装置，包括：第三钟差序列获取单元，用于获取预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列，其中第三钟差序列为采用卫星共视比对法将本地频率基准源与频率参考中心进行比对得到的时间偏差序列；异常值剔除与滤波单元，用于对所述预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列进行异常值剔除与滤波，得到钟差调整信息；第一单元，用于基于所述钟差调整信息，得到所述本地频率基准源与所述频率参考中心之间的频率偏差量；第二单元，用于根据所述频率偏差量，得到所述本地频率基准源的频率调整量；频率调整量发送单元，用于将所述频率调整量发送至所述本地频率基准源以用于控制所述本地频率基准源实现对本地基准信号的调整。
第五方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现本发明各实施例提供的时钟驯服方法。
本发明实施例提供的时钟驯服方法、时间码监测装置及时间同步***，通过采用卫星共视比对法得到第三钟差序列，并对第三钟差序列进行异常值剔除与滤波，解决了现有北斗或GPS数据间隔短而导致的稳定度低，以及因对大气层传输、卫星轨道等影响构建的模型不完善，导致数据抖动较大、精确度低的问题，可以实现低抖动、长间隔的数据对时钟驯服，可带来更高的稳定度，并且可以有效地减弱卫星***、环境多路径造成的影响，提高了精确度。
本发明一些实施例提供的时间码监测装置及时间同步***，通过卫星共视与时钟驯服结合，解决了电力***在线监测实时溯源的问题，同时解决了授时、测量的时效性和准确性问题，能够及时识别时间失准和同步偏差，保证贸易结算公正性和故障分析判断；此外，多地部署还可实现全网时间统一和同步。
本发明一些实施例提供的时间码监测装置及时间同步***，通过对数据交互进行加解密处理，保证数据传输的完整性、安全性和可用性，符合电网信息化安全的要求。
附图说明
图1示出了根据本发明实施例的时钟驯服方法的示例性流程图；
图2示出了根据本发明实施例的时间码监测装置的结构示意图；
图3示出了根据本发明实施例的时间同步***的结构示意图；
图4示出了根据本发明实施例的时钟驯服装置的示例性流程图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语（包括科技术语）对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1示出了根据本发明实施例的时钟驯服方法的示例性流程图。
如图1所示，该方法包括：
步骤S101：获取预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列，其中第三钟差序列为采用卫星共视比对法将本地频率基准源与频率参考中心进行比对得到的时间偏差序列。
本发明实施例中，预设时间段可以为当前采样时刻及其之前的一段时间，具体时间段长度可以根据需求设置，通过获取预设时间段内的数据，避免了因某个时刻数据偏差而导致的不准确的问题，确保了数据的全面准确。需要了解的是，预设时间段越长，最终的时钟驯服稳定度和准确度越高。在预设时间段内，可以按照预设采样时间间隔，获得每个采样时刻的第三钟差。具体地，预设采样时间间隔可以依据共视数据CGGTTS格式标准。优选地，预设采样时间间隔为16分钟。本地频率基准源可以为铷钟或晶振。共视卫星可以包括北斗、GPS、GLONASS、Galileo 等卫星***。
相对于共视卫星i的第三钟差ΔTi可以采用如下公式计算得到：
ΔTi=TUi−TRi；
其中，TUi为本地频率基准源与共视卫星i之间的时间偏差，TRi为频率参考中心与共视卫星i之间的时间偏差。相对于每个共视卫星的第三钟差可以组成第三钟差序列，即{ΔT1, ΔT2,…,ΔTn}，n为共视卫星个数，且n≥4。
上述实施例，通过采用卫星共视比对法，解决了现有北斗或GPS驯服时钟间隔时间短和数据抖动较大的问题。一方面，卫星共视比对法的采样时间间隔长，提高了时钟驯服的稳定性；另一方面，通过将本地频率基准源时间与频率参考中心时间进行比对，可有效消除（或减弱）大气层传输、卫星轨道等误差，实现数据抖动较小，提高了时钟驯服的精确度。
步骤S102：对预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列进行异常值剔除与滤波，得到钟差调整信息。
进一步地，步骤S102，包括：
采用异常值剔除算法对预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列进行异常值剔除。
进一步地，采用异常值剔除算法对预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列进行异常值剔除，包括：
对预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列进行如下剔除操作：
选取同一个采样时刻的第三钟差序列{ΔT1,…ΔTi,…ΔTn}，其中，i=1,2,…,n，n为共视卫星个数，n≥4，第三钟差ΔTi为相对于第i个共视卫星，采用卫星共视比对法将本地频率基准源与频率参考中心进行比对得到的时间偏差；
依次取j为1到n的整数，剔除第j个共视卫星，并计算剩余n-1个共视卫星的第三钟差序列的平均值和标准差，以得到n个平均值AVGi和n个第一标准差STDi，1≤j≤n；
分别计算n个第一标准差STDi的标准差，得到n个第二标准差std（STDi）；
分别判断每个第二标准差std（STDi）是否大于第一预设阈值，若存在大于第一预设阈值的第二标准差std（STDi），则选取数值最大的第二标准差std（STDi）为异常值，以及剔除异常值对应的共视卫星，形成异常值剔除后的第三钟差序列{ΔT1,…ΔTp,…ΔTn-1}，p=1,2,…,n-1。
本发明实施例中，从共视卫星维度，剔除任意一个共视卫星（第j个共视卫星），即分别剔除第1个、第2个，…，到第n个共视卫星后，剩余共视卫星分别组成n个共视卫星组合；对于每个共视卫星组合，计算相对于该组合的本地频率基准源与频率参考中心之间时间偏差的平均值和标准差，即计算相对于该组合的第三钟差序列的平均值和标准差，得到n个平均值和n个第一标准差；之后计算n个第一标准差的标准差，得到n个第二标准差。比较每个第二标准差与第一预设阈值的大小：若小于或等于第一预设阈值，则说明数据一致性较好，不用剔除异常值；若大于第一预设阈值，则说明数据一致性较差，将大于第一预设阈值的所有第二标准差进行统计排序，选取最大值作为本次的异常值，剔除该最大值对应的组合中所剔除的共视卫星，形成异常值剔除后的n-1个第三钟差。需要了解的是，若大于第一预设阈值的第二标准差为2个或多个时，则需要循环执行上述步骤，依次将所有异常值剔除。本发明实施例中，需要对预设时间段内每个采样时刻的卫星共视数据，即第三钟差序列中的异常值进行剔除。
计算预设时间段内每个采样时刻的异常值剔除后的第三钟差序列的加权平均值，得到预设时间段内每个采样时刻的钟差结果。
本发明实施例中，对于预设时间段内每个采样时刻，计算剔除异常值后的第三钟差序列{ΔT1,…ΔTp,…ΔTn-1}的加权平均值，将其作为钟差结果。若上步骤未有异常值剔除，则直接对第三钟差序列进行加权平均计算。
对预设时间段内每个采样时刻的钟差结果进行卡尔曼滤波，计算卡尔曼滤波后的预设时间段内每个采样时刻的钟差结果的平均值，得到钟差调整信息。
本发明实施例中，从时间维度，通过对预设时间段内每个采样时刻的钟差结果进行卡尔曼滤波，获得预设时间段内每个采样时刻的最优估计值（卡尔曼滤波的钟差结果），并计算上述每个采样时刻的最优估计值的平均值作为当前的钟差调整信息。
上述实施例，一方面，对同一个时刻的卫星钟差数据，通过比较标准差实现对异常值数据的剔除，可减小个别卫星数据对钟差均值的影响；另一方面，对不同时刻的钟差序列数据采用了卡尔曼滤波，有效地减弱卫星***、环境多路径造成的影响，从而可以实现数据抖动较低。
步骤S103：基于钟差调整信息，得到本地频率基准源与频率参考中心之间的频率偏差量。
进一步地，步骤S103，包括：
基于钟差调整信息，得到钟差拟合信息；
基于钟差拟合信息，得到本地频率基准源与频率参考中心之间的频率偏差量。
进一步地，基于钟差调整信息，得到钟差拟合信息，包括：
基于钟差调整信息，采用历史数据拟合算法，得到钟差拟合信息。
进一步地，基于钟差调整信息，采用历史数据拟合算法，得到钟差拟合信息，包括：
钟差拟合信息ΔT Km 采用如下公式计算得到：
；
其中，m为观测值总量；ΔT Ki 为影响时钟同步的变量，包括：钟差调整信息、本地频率基准源的相位调整量、时钟漂移钟差调整信息和温度变化钟差调整信息，本地频率基准源的相位调整量通过当前采样时刻的第三钟差序列的平均值ΔT Kt 得到，时钟漂移钟差调整信息和温度变化钟差调整信息通过历史数据拟合得到，其中历史数据包括设计指标和实际验证结果。
本发明实施例中，观测值总量、时钟漂移钟差调整信息和温度变化钟差调整信息均可以通过历史数据拟合得到。历史数据包括设计指标和实际验证结果，其中，设计指标可以包括本地频率基准源自身固有的各种设计值，实际验证结果可以包括本地频率基准源出厂调试数据和实际使用过程中产生的验证数据。本发明实施例仅列举了钟差调整信息、本地频率基准源的相位调整量、时钟漂移钟差调整信息、温度变化钟差调整信息这四个影响时钟同步的变量，实际还可以包括其他变量，如星历误差引起的钟差调整量、电离层延迟引起的钟差调整量等。通过考虑多个影响时钟同步的变量，将钟差调整信息、本地频率基准源的相位调整量和拟合得到的变量进行求和得到钟差拟合信息，可以消除或大大减弱各种变量引起的误差，提高时间精度。
进一步地，本地频率基准源的相位调整量通过当前采样时刻的第三钟差序列的平均值ΔT Kt 得到，包括：
判断当前采样时刻的第三钟差序列的平均值ΔT Kt 是否大于第二预设阈值，若是，则采用取整函数计算当前采样时刻的第三钟差序列的平均值ΔT Kt 得到本地频率基准源的相位调整量；否则，本地频率基准源的相位调整量则取值为零。
本发明实施例中，当前采样时刻t的第三钟差序列的平均值ΔTKt采用如下公式计算得到：
；
其中，TUit为当前采样时刻的本地频率基准源与第i个共视卫星之间的时间偏差，TRit为当前采样时刻的频率参考中心与第i个共视卫星之间的时间偏差，n为共视卫星个数，且n≥4。
进一步地，基于钟差拟合信息，得到本地频率基准源与频率参考中心之间的频率偏差量，包括：
基于钟差拟合信息，使用增量式PID算法计算得到本地频率基准源与频率参考中心之间的频率偏差量。
进一步地，基于钟差拟合信息，使用增量式PID算法计算得到本地频率基准源与频率参考中心之间的频率偏差量，包括：
本地频率基准源与频率参考中心之间的频率偏差量Δf(n)采用如下公式计算得到：
Δf(n)=K P ΔT Kt －ΔT Km /K I ＋K D [ΔT Kt －ΔT K(t-1) ]；
其中，K P 、K I 、K D 为PID调节参数；ΔT Kt 为当前采样时刻的第三钟差序列的平均值，Δ T K(t-1) 为与当前采样时刻相邻的上一采样时刻的第三钟差序列的平均值；ΔT Km 为钟差拟合信息。
本发明实施例中，K P 、K I 、K D 为PID调节参数，由不同类型的频率基准源决定，与频率基准源的稳定度、漂移、温度***等参数有关，可以通过试验历史数据获得。通过构建算法，将卫星共视、频率基准源以及环境等变量均进行考虑，有效减弱了各种变量对时间的影响，提高了时钟驯服精确度。
步骤S104：根据频率偏差量，得到本地频率基准源的频率调整量。
进一步地，步骤S104，包括：
根据频率偏差量，采用线性函数计算得到本地频率基准源的频率调整量。
进一步地，根据频率偏差量，采用线性函数计算得到本地频率基准源的频率调整量，包括：
采用如下公式计算得到本地频率基准源的频率调整量u(n)：
u(n)= f(Δf(n))= K A Δf(n)＋K B ；
其中，K A 、K B 为频率基准源参数，Δf(n)为频率偏差量。
K A 、K B 由不同类型的频率基准源决定。
步骤S105：将频率调整量发送至本地频率基准源以用于控制本地频率基准源实现对本地基准信号的调整。
上述实施例，通过采用卫星共视比对法得到第三钟差序列，并对该钟差序列进行异常值剔除与滤波，解决了现有北斗或GPS数据间隔短而导致的稳定度低，以及因对大气层传输、卫星轨道等影响所构建的模型不完善，导致数据抖动较大、精确度低的问题，可以实现低抖动、长间隔的数据对时钟驯服，可带来更高的稳定度，并且可以有效地减弱卫星***、环境多路径造成的影响，提高了精确度。
现有北斗或GPS驯服时钟，一般采用北斗或GPS数据1秒的间隔，进行时钟驯服，而本发明实时提供的方法则可以采用16分钟的数据间隔（依据共视数据CGGTTS格式标准）对进行时钟驯服；并且通过实验验证，输出频率的稳定度可达5x10-14（天稳），输出时间的准确度可达5ns（95%）。
图2示出了根据本发明实施例的时间码监测装置的结构示意图。
如图2所示，该装置包括：
卫星共视单元201，用于实时接收时钟驯服单元发送的本地基准信号、每个共视卫星发送的卫星信号和频率参考中心发送的第二钟差序列，根据本地基准信号和每个卫星信号计算得到第一钟差序列，并根据第一钟差序列和第二钟差序列计算得到的第三钟差序列，将第三钟差序列实时发送至时钟驯服单元以及将第一钟差序列实时发送至频率参考中心，其中，第二钟差序列为频率参考中心与每个共视卫星之间的时间偏差序列；
时钟驯服单元202，用于获取预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列，执行如上述任一实施例提供的时钟驯服方法，以及接收频率基准源发送的本地基准信号，并将本地基准信号分别发送至卫星共视单元、时钟输出接口和时间信号测量单元；
频率基准源203，用于接收时钟驯服单元发送的频率调整量，并根据频率调整量对本地基准信号进行调整以及将本地基准信号发送至时钟驯服单元；
时钟输出接口204，用于接收时钟驯服单元发送的本地基准信号，将本地基准信号转换为与本地用电信息采集***主站相匹配的时间码信号，并输出转换后的时间码信号；
时间信号测量单元205，用于接收时钟驯服单元发送的本地基准信号和本地用电信息采集***主站发送的主站时间信号，将主站时间信号转换为与本地基准信号相一致的信号，计算本地基准信号和转换后的主站时间信号之间的时间偏差，并输出时间偏差。
本发明实施例中，根据每个卫星信号可以得到每个共视卫星的时间。第一钟差为本地频率基准源与共视卫星i之间的时间偏差，可以通过本地基准信号t1与共视卫星i的时间tsi之间作差得到，即第一钟差TUi=t1－tsi；由于共视卫星为多个，本地频率基准源相对于每个共视卫星的时间偏差形成第一钟差序列{TU1,TU2,…,TUn}，n为共视卫星个数，且n≥4。类似地，第二钟差为频率参考中心与共视卫星i之间的时间偏差，可以通过频率参考中心的基准信号t2与共视卫星i的时间tsi之间作差得到，即第二钟差TRi=t2－tsi；由于共视卫星为多个，频率参考中心相对于每个共视卫星的时间偏差形成第二钟差序列{TR1,TR2,…,TRn}，n为共视卫星个数，且n≥4。第三钟差为本地频率基准源与频率参考中心之间的时间偏差，可以通过第一钟差与第二钟差作差得到，即ΔTi=TUi−TRi= (t1－tsi)－(t2－tsi)，由于共视卫星为多个，相对于每个共视卫星，本地频率基准源与频率参考中心之间的时间偏差形成第三钟差序列{ΔT1,ΔT2,…,ΔTn}，n为共视卫星个数，且n≥4。共视卫星可以包括北斗、GPS、GLONASS、Galileo 等卫星***。
频率基准源，用于实时将本地基准信号发送至时钟驯服单元，其中本地基准信号包括调整前的本地基准信号和调整后的本地基准信号。类似地，本发明实施例中，时钟输出接口和时间信号测量单元均为实时接收时钟驯服单元发送的本地基准信号，包括调整前的本地基准信号和调整后的本地基准信号。
时钟输出接口，承担为本地用电信息采集***主站提供本地基准信号的功能，本地用电信息采集***提供设备种类繁多、形式各异，输出时间码信号除1PPS脉冲信号还包括IRIG-B（DC）、IRIG-B（AC）、TOD、NTP/PTP等时间码信号，上述不同时间码信号的转换和输出都是并行进行的。
时间信号测量单元，可以接收本地用电信息采集***主站提供的不同种类的主站时间信号，包括1PPS、IRIG-B（DC）、IRIG-B（AC）、TOD、NTP/PTP等，将上述主站时间信号转换为与本地基准信号相一致的信号，以本地基准信号为基准，计算本地基准信号和转换后的主站时间信号之间的时间偏差，可以实现对主站时间信号进行精度测量与评估，上述不同主站时间信号的转换和测量过程也是并行进行的。
通过时钟输出接口和时间信号测量单元，可以为电力用户提供所需的时间码和测量功能，对电力***用户有较强的适用性，能够满足多专业和多应用场景需求，实现单一装置即能够完成授时及时间码测量，节约资源，简化测量过程。
上述实施例，应用时钟驯服技术结合时间码测量功能，解决了在线监测实时溯源的问题，同时解决了电力***授时、测量的时效性和准确性问题，能够及时识别时间失准和同步偏差，保证贸易结算公正性和故障分析判断；此外，多地部署还可实现全网时间统一和同步。
进一步地，继续参见图2，该装置还包括：
数据传输单元206，用于接收卫星共视单元发送的第一钟差序列，并将第一钟差序列进行加密后发送至频率参考中心，以及接收频率参考中心发送的第二钟差序列，并将第二钟差序列进行解密后发送至卫星共视单元。
通过数据传输单元对装置产生的数据和下载的参考数据进行加解密处理，保证数据传输的完整性、安全性和可用性，符合电网信息化安全的要求。
进一步地，数据传输单元206，还用于：
向频率参考中心发送连接请求，建立TCP连接；
获取第一信息，并将第一信息发送给频率参考中心，其中，第一信息包括：解密芯片序列号、时间码监测装置认证信息和参考中心认证信息中的至少一种；
获取加解密芯片提供的第一随机数和第一签名信息，并将第一随机数和第一签名信息发送至频率参考中心，其中，第一随机数和第一签名信息通过加解密芯片更新应用会话协商计算器得到；
获取频率参考中心返回的第二随机数和第二签名信息，并将第二随机数和第二签名信息写入加解密芯片；
接收卫星共视收单元发送的第一钟差序列或频率参考中心发送的第二钟差序列；
将第一钟差序列或第二钟差序列发送至已写入第二随机数和第二签名信息的加解密芯片进行加密或解密，得到加密后的第一钟差序列或解密后的第二钟差序列；
将加密后的第一钟差序列或解密后的第二钟差序列发送至频率参考中心或卫星共视单元。
上述实施例中，TCP连接，端口可以为61201。优选地，加解密芯片为ESAM芯片。在与参考中心进行大数据量数据交互时，可以将数据分段进行循环交互，直至完成后，数据传输单元关闭与参考中心的连接。
通过TCP连接及加解密芯片对数据加密，采用电力***加密网络，可以实现参考中心与本装置之的数据交互更加安全可靠。
进一步地，根据第一钟差序列和第二钟差序列计算得到的第三钟差序列，包括：
计算相对于每个共视卫星的第三钟差，得到第三钟差序列{ΔT1, ΔT2,…,ΔTn}，n为共视卫星个数，且n≥4；
其中，相对于第i个共视卫星的第三钟差ΔTi采用如下公式计算得到：
ΔTi=TUi−TRi ；
其中，TUi为相对于第i个共视卫星的第一钟差，TRi为相对于第i个共视卫星的第二钟差。
进一步地，频率基准源为铷钟或晶振。
图3示出了根据本发明实施例的时间同步***的结构示意图。
如图3所示，该***，包括：
共视卫星301，用于向频率参考中心302和频率应用中心303发送卫星信号；
频率参考中心302，用于接收共视卫星301发送的卫星信号和频率应用中心303发送的第一钟差序列，并根据卫星信号和频率参考中心的基准信号，计算得到第二钟差序列，并将第二钟差序列发送至频率应用中心303；
频率应用中心303，包括如上述任一实施例提供的时间码监测装置，用于与共视卫星301、频率参考中心302和用电信息采集***主站304进行数据交互；
用电信息采集***主站304，用于将主站时间信号发送至频率应用中心303，并接收频率应用中心303发送的时间码信号，并基于时间码信号校准主站时间信号。
上述实施例中，共视卫星可以为多个，优选地，共视卫星至少为4个。频率参考中心通常为1个。频率应用中心可以为1个也可以为2个或多个，每个频率应用中心各自独立地与频率参考中心、每个共视卫星以及每个用电信息采集***主站进行数据交互。用电信息采集***主站与频率应用中心对应，可以为1个也可以为2个或多个。
上述实施例，通过卫星共视与时钟驯服结合，解决了电力***在线监测实时溯源的问题，同时解决了授时、测量的时效性和准确性问题，能够及时识别时间失准和同步偏差，保证贸易结算公正性和故障分析判断；此外，多地部署还可实现全网时间统一和同步。
进一步地，继续参见图3，该***还包括：
采集终端305，用于接收用电信息采集***主站304发送的主站时间信号，基于主站时间信号对采集终端时间信号进行校准，并将采集终端时间信号发送至电能表306；
电能表306，用于接收采集终端305发送的采集终端时间信号，并基于采集终端时间信号对电能表的时间进行校准。
图4示出了根据本发明实施例的时钟驯服装置的示例性流程图。
如图4所示，该装置包括：
第三钟差序列获取单元401，用于获取预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列，其中第三钟差序列为采用卫星共视比对法将本地频率基准源与频率参考中心进行比对得到的时间偏差序列。
本发明实施例中，预设时间段可以为当前采样时刻及其之前的一段时间，具体时间段长度可以根据需求设置，通过获取预设时间段内的数据，避免了因某个时刻数据偏差而导致的不准确的问题，确保了数据的全面准确。需要了解的是，预设时间段越长，最终的时钟驯服稳定度和准确度越高。在预设时间段内，可以按照预设采样时间间隔，获得每个采样时刻的第三钟差。具体地，预设采样时间间隔可以依据共视数据CGGTTS格式标准。优选地，预设采样时间间隔为16分钟。本地频率基准源可以为铷钟或晶振。共视卫星可以包括北斗、GPS、GLONASS、Galileo 等卫星***。
相对于共视卫星i的第三钟差ΔTi可以采用如下公式计算得到：
ΔTi=TUi−TRi；
其中，TUi为本地频率基准源与共视卫星i之间的时间偏差，TRi为频率参考中心与共视卫星i之间的时间偏差。相对于每个共视卫星的第三钟差可以组成第三钟差序列，即{ΔT1, ΔT2,…,ΔTn}，n为共视卫星个数，且n≥4。
上述实施例，通过采用卫星共视比对法，解决了现有北斗或GPS驯服时钟间隔时间短和数据抖动较大的问题。一方面，卫星共视比对法的采样时间间隔长，提高了时钟驯服的稳定性；另一方面，通过将本地频率基准源时间与频率参考中心时间进行比对，可有效消除（或减弱）大气层传输、卫星轨道等误差，实现数据抖动较小，提高了时钟驯服的精确度。
异常值剔除与滤波单元402，用于对预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列进行异常值剔除与滤波，得到钟差调整信息。
进一步地，异常值剔除与滤波单元402，还用于：
采用异常值剔除算法对预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列进行异常值剔除。
进一步地，采用异常值剔除算法对预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列进行异常值剔除，包括：
对预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列进行如下剔除操作：
选取同一个采样时刻的第三钟差序列{ΔT1,…ΔTi,…ΔTn}，其中，i=1,2,…,n，n为共视卫星个数，n≥4，第三钟差ΔTi为相对于第i个共视卫星，采用卫星共视比对法将本地频率基准源与频率参考中心进行比对得到的时间偏差；
依次取j为1到n的整数，剔除第j个共视卫星，并计算剩余n-1个共视卫星的第三钟差序列的平均值和标准差，以得到n个平均值AVGi和n个第一标准差STDi，1≤j≤n；
分别计算n个第一标准差STDi的标准差，得到n个第二标准差std（STDi）；
分别判断每个第二标准差std（STDi）是否大于第一预设阈值，若存在大于第一预设阈值的第二标准差std（STDi），则选取数值最大的第二标准差std（STDi）为异常值，以及剔除异常值对应的共视卫星，形成异常值剔除后的第三钟差序列{ΔT1,…ΔTp,…ΔTn-1}，p=1,2,…,n-1。
本发明实施例中，从共视卫星维度，剔除任意一个共视卫星（第j个共视卫星），即分别剔除第1个、第2个，…，到第n个共视卫星后，剩余共视卫星分别组成n个共视卫星组合；对于每个共视卫星组合，计算相对于该组合的本地频率基准源与频率参考中心之间时间偏差的平均值和标准差，即计算相对于该组合的第三钟差序列的平均值和标准差，得到n个平均值和n个第一标准差；之后计算n个第一标准差的标准差，得到n个第二标准差。比较每个第二标准差与第一预设阈值的大小：若小于或等于第一预设阈值，则说明数据一致性较好，不用剔除异常值；若大于第一预设阈值，则说明数据一致性较差，将大于第一预设阈值的所有第二标准差进行统计排序，选取最大值作为本次的异常值，剔除该最大值对应的组合中所剔除的共视卫星，形成异常值剔除后的n-1个第三钟差。需要了解的是，若大于第一预设阈值的第二标准差为2个或多个时，则需要循环执行上述步骤，依次将所有异常值剔除。本发明实施例中，需要对预设时间段内每个采样时刻的卫星共视数据，即第三钟差序列中的异常值进行剔除。
计算预设时间段内每个采样时刻的异常值剔除后的第三钟差序列的加权平均值，得到预设时间段内每个采样时刻的钟差结果。
本发明实施例中，对于预设时间段内每个采样时刻，计算剔除异常值后的第三钟差序列{ΔT1,…ΔTp,…ΔTn-1}的加权平均值，将其作为钟差结果。若上步骤未有异常值剔除，则直接对第三钟差序列进行加权平均计算。
对预设时间段内每个采样时刻的钟差结果进行卡尔曼滤波，计算卡尔曼滤波后的预设时间段内每个采样时刻的钟差结果的平均值，得到钟差调整信息。
本发明实施例中，从时间维度，通过对预设时间段内每个采样时刻的钟差结果进行卡尔曼滤波，获得预设时间段内每个采样时刻的最优估计值（卡尔曼滤波的钟差结果），并计算上述每个采样时刻的最优估计值的平均值作为当前的钟差调整信息。
上述实施例，一方面，对同一个时刻的卫星钟差数据，通过比较标准差实现对异常值数据的剔除，可减小个别卫星数据对钟差均值的影响；另一方面，对不同时刻的钟差序列数据采用了卡尔曼滤波，有效地减弱卫星***、环境多路径造成的影响，从而可以实现数据抖动较低。
第一单元403，用于基于钟差调整信息，得到本地频率基准源与频率参考中心之间的频率偏差量。
进一步地，第一单元403，还用于：
基于钟差调整信息，得到钟差拟合信息；
基于钟差拟合信息，得到本地频率基准源与频率参考中心之间的频率偏差量。
进一步地，基于钟差调整信息，得到钟差拟合信息，包括：
基于钟差调整信息，采用历史数据拟合算法，得到钟差拟合信息。
进一步地，基于钟差调整信息，采用历史数据拟合算法，得到钟差拟合信息，包括：
钟差拟合信息ΔT Km 采用如下公式计算得到：
；
其中，m为观测值总量；ΔT Ki 为影响时钟同步的变量，包括：钟差调整信息、本地频率基准源的相位调整量、时钟漂移钟差调整信息和温度变化钟差调整信息，本地频率基准源的相位调整量通过当前采样时刻的第三钟差序列的平均值ΔT Kt 得到，时钟漂移钟差调整信息和温度变化钟差调整信息通过历史数据拟合得到，其中历史数据包括设计指标和实际验证结果。
本发明实施例中，观测值总量、时钟漂移钟差调整信息和温度变化钟差调整信息均可以通过历史数据拟合得到。历史数据包括设计指标和实际验证结果，其中，设计指标可以包括本地频率基准源自身固有的各种设计值，实际验证结果可以包括本地频率基准源出厂调试数据和实际使用过程中产生的验证数据。本发明实施例仅列举了钟差调整信息、本地频率基准源的相位调整量、时钟漂移钟差调整信息、温度变化钟差调整信息这四个影响时钟同步的变量，实际还可以包括其他变量，如星历误差引起的钟差调整量、电离层延迟引起的钟差调整量等。通过考虑多个影响时钟同步的变量，将钟差调整信息、本地频率基准源的相位调整量和拟合得到的变量进行求和得到钟差拟合信息，可以消除或大大减弱各种变量引起的误差，提高时间精度。
进一步地，本地频率基准源的相位调整量通过当前采样时刻的第三钟差序列的平均值ΔT Kt 得到，包括：
判断当前采样时刻的第三钟差序列的平均值ΔT Kt 是否大于第二预设阈值，若是，则采用取整函数计算当前采样时刻的第三钟差序列的平均值ΔT Kt 得到本地频率基准源的相位调整量；否则，本地频率基准源的相位调整量则取值为零。
本发明实施例中，当前采样时刻t的第三钟差序列的平均值ΔTKt采用如下公式计算得到：
；
其中，TUit为当前采样时刻的本地频率基准源与第i个共视卫星之间的时间偏差，TRit为当前采样时刻的频率参考中心与第i个共视卫星之间的时间偏差，n为共视卫星个数，且n≥4。
进一步地，基于钟差拟合信息，得到本地频率基准源与频率参考中心之间的频率偏差量，包括：
基于钟差拟合信息，使用增量式PID算法计算得到本地频率基准源与频率参考中心之间的频率偏差量。
进一步地，基于钟差拟合信息，使用增量式PID算法计算得到本地频率基准源与频率参考中心之间的频率偏差量，包括：
本地频率基准源与频率参考中心之间的频率偏差量Δf(n)采用如下公式计算得到：
Δf(n)=K P ΔT Kt －ΔT Km /K I ＋K D [ΔT Kt －ΔT K(t-1) ]；
其中，K P 、K I 、K D 为PID调节参数；ΔT Kt 为当前采样时刻的第三钟差序列的平均值，Δ T K(t-1) 为与当前采样时刻相邻的上一采样时刻的第三钟差序列的平均值；ΔT Km 为钟差拟合信息。
本发明实施例中，K P 、K I 、K D 为PID调节参数，由不同类型的频率基准源决定，与频率基准源的稳定度、漂移、温度***等参数有关，可以通过试验历史数据获得。通过构建算法，将卫星共视、频率基准源以及环境等变量均进行考虑，有效减弱了各种变量对时间的影响，提高了时钟驯服精确度。
第二单元404，用于根据频率偏差量，得到本地频率基准源的频率调整量。
进一步地，第二单元404，还用于：
根据频率偏差量，采用线性函数计算得到本地频率基准源的频率调整量。
进一步地，根据频率偏差量，采用线性函数计算得到本地频率基准源的频率调整量，包括：
采用如下公式计算得到本地频率基准源的频率调整量u(n)：
u(n)= f(Δf(n))= K A Δf(n)＋K B ；
其中，K A 、K B 为频率基准源参数，Δf(n)为频率偏差量。
K A 、K B 由不同类型的频率基准源决定。
频率调整量发送单元405，用于将频率调整量发送至本地频率基准源以用于控制本地频率基准源实现对本地基准信号的调整。
上述实施例，通过采用卫星共视比对法得到第三钟差序列，并对该钟差序列进行异常值剔除与滤波，解决了现有北斗或GPS数据间隔短而导致的稳定度低，以及因对大气层传输、卫星轨道等影响所构建的模型不完善，导致数据抖动较大、精确度低的问题，可以实现低抖动、长间隔的数据对时钟驯服，可带来更高的稳定度，并且可以有效地减弱卫星***、环境多路径造成的影响，提高了精确度。
现有北斗或GPS驯服时钟，一般采用北斗或GPS数据1秒的间隔，进行时钟驯服，而本发明实时提供的方法则可以采用16分钟的数据间隔（依据共视数据CGGTTS格式标准）对进行时钟驯服；并且通过实验验证，输出频率的稳定度可达5x10-14（天稳），输出时间的准确度可达5ns（95%）。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，存储有一个或者一个以上程序，该程序被一个或者一个以上的处理器用来执行时实现上述任一种时钟驯服方法。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（***）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (16)
1.一种时钟驯服方法，其特征在于，所述方法包括：
获取预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列，其中第三钟差序列为采用卫星共视比对法将本地频率基准源与频率参考中心进行比对得到的时间偏差序列；
对所述预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列进行异常值剔除与滤波，得到钟差调整信息；
基于所述钟差调整信息，得到所述本地频率基准源与所述频率参考中心之间的频率偏差量；
根据所述频率偏差量，得到所述本地频率基准源的频率调整量；
将所述频率调整量发送至所述本地频率基准源以用于控制所述本地频率基准源实现对本地基准信号的调整；
其中，所述对所述预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列进行异常值剔除与滤波，得到钟差调整信息，包括：
采用异常值剔除算法对所述预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列进行异常值剔除；
计算所述预设时间段内每个采样时刻的异常值剔除后的第三钟差序列的加权平均值，得到所述预设时间段内每个采样时刻的钟差结果；
对所述预设时间段内每个采样时刻的钟差结果进行卡尔曼滤波，并计算卡尔曼滤波后的所述预设时间段内每个采样时刻的钟差结果的平均值，得到钟差调整信息；
其中，所述采用异常值剔除算法对所述预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列进行异常值剔除，包括：
对所述预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列进行如下剔除操作：
选取同一个采样时刻的第三钟差序列{ΔT1,…ΔTi,…ΔTn}，其中，i＝1,2,…,n，n为共视卫星个数，n≥4，第三钟差ΔTi为相对于第i个共视卫星，采用卫星共视比对法将本地频率基准源与频率参考中心进行比对得到的时间偏差；
依次取j为1到n的整数，剔除第j个共视卫星，并计算剩余n-1个共视卫星的第三钟差序列的平均值和标准差，以得到n个平均值AVGi和n个第一标准差STDi，1≤j≤n；
分别计算n个所述第一标准差STDi的标准差，得到n个第二标准差std(STDi)；
分别判断每个所述第二标准差std(STDi)是否大于第一预设阈值，若存在大于所述第一预设阈值的第二标准差std(STDi)，则选取数值最大的第二标准差std(STDi)为异常值，以及剔除所述异常值对应的共视卫星，形成异常值剔除后的第三钟差序列{ΔT1,…ΔTp,…ΔTn-1}，p＝1,2,…,n-1；
其中，所述基于所述钟差调整信息，得到所述本地频率基准源与所述频率参考中心之间的频率偏差量，包括：
基于所述钟差调整信息，采用历史数据拟合算法，得到钟差拟合信息；
基于所述钟差拟合信息，使用增量式PID算法计算得到所述本地频率基准源与所述频率参考中心之间的频率偏差量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述钟差调整信息，采用历史数据拟合算法，得到钟差拟合信息，包括：
钟差拟合信息ΔTKm采用如下公式计算得到：
其中，m为观测值总量；ΔTKi为影响时钟同步的变量，包括：钟差调整信息、本地频率基准源的相位调整量、时钟漂移钟差调整信息和温度变化钟差调整信息，所述本地频率基准源的相位调整量通过当前采样时刻的第三钟差序列的平均值ΔTKt得到，所述时钟漂移钟差调整信息和所述温度变化钟差调整信息通过历史数据拟合得到，其中所述历史数据包括设计指标和实际验证结果。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述本地频率基准源的相位调整量通过当前采样时刻的第三钟差序列的平均值ΔTKt得到，包括：
判断当前采样时刻的第三钟差序列的平均值ΔTKt是否大于第二预设阈值，若是，则采用取整函数计算所述当前采样时刻的第三钟差序列的平均值ΔTKt得到本地频率基准源的相位调整量；否则，本地频率基准源的相位调整量则取值为零。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述钟差拟合信息，使用增量式PID算法计算得到所述本地频率基准源与所述频率参考中心之间的频率偏差量，包括：
所述本地频率基准源与所述频率参考中心之间的频率偏差量Δf(n)采用如下公式计算得到：
Δf(n)＝KPΔTKt－ΔTKm/KI+KD[ΔTKt－ΔTK(t-1)]；
其中，KP、KI、KD为PID调节参数；ΔTKt为当前采样时刻的第三钟差序列的平均值，ΔTK(t-1)为与当前采样时刻相邻的上一采样时刻的第三钟差序列的平均值；ΔTKm为所述钟差拟合信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述频率偏差量，得到所述本地频率基准源的频率调整量，包括：
根据所述频率偏差量，采用线性函数计算得到所述本地频率基准源的频率调整量。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述频率偏差量，采用线性函数计算得到所述本地频率基准源的频率调整量，包括：
采用如下公式计算得到所述本地频率基准源的频率调整量u(n)：
u(n)＝f(Δf(n))＝KAΔf(n)+KB；
其中，KA、KB为频率基准源参数；Δf(n)为所述频率偏差量。
7.一种时间码监测装置，其特征在于，所述装置包括：
卫星共视单元，用于实时接收时钟驯服单元发送的本地基准信号、每个共视卫星发送的卫星信号和频率参考中心发送的第二钟差序列，根据所述本地基准信号和每个卫星信号计算得到第一钟差序列，并根据所述第一钟差序列和所述第二钟差序列计算得到的第三钟差序列，将所述第三钟差序列实时发送至时钟驯服单元以及将所述第一钟差序列实时发送至所述频率参考中心，其中，所述第二钟差序列为所述频率参考中心与所述每个共视卫星之间的时间偏差序列；
时钟驯服单元，用于获得预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列，执行如权利要求1-6任一所述的方法，以及接收频率基准源发送的本地基准信号，并将所述本地基准信号分别发送至所述卫星共视单元、时钟输出接口和时间信号测量单元；
频率基准源，用于接收所述时钟驯服单元发送的频率调整量，并根据所述频率调整量对本地基准信号进行调整以及将本地基准信号发送至时所述钟驯服单元；
时钟输出接口，用于接收所述时钟驯服单元发送的本地基准信号，将所述本地基准信号转换为与本地用电信息采集***主站相匹配的时间码信号，并输出转换后的时间码信号；
时间信号测量单元，用于接收所述时钟驯服单元发送的本地基准信号和本地用电信息采集***主站发送的主站时间信号，将所述主站时间信号转换为与所述本地基准信号相一致的信号，计算所述本地基准信号和所述转换后的主站时间信号之间的时间偏差，并输出所述时间偏差。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
数据传输单元，用于接收所述卫星共视单元发送的第一钟差序列，并将所述第一钟差序列进行加密后发送至所述频率参考中心，以及接收所述频率参考中心发送的第二钟差序列，并将所述第二钟差序列进行解密后发送至所述卫星共视单元。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述数据传输单元，还用于：
向所述频率参考中心发送连接请求，建立TCP连接；
获取第一信息，并将所述第一信息发送给所述频率参考中心，其中，所述第一信息包括：解密芯片序列号、时间码监测装置认证信息和参考中心认证信息中的至少一种；
获取加解密芯片提供的第一随机数和第一签名信息，并将所述第一随机数和所述第一签名信息发送至所述频率参考中心，其中，所述第一随机数和所述第一签名信息通过加解密芯片更新应用会话协商计算器得到；
获取所述频率参考中心返回的第二随机数和第二签名信息，并将所述第二随机数和所述第二签名信息写入所述加解密芯片；
接收所述卫星共视单元发送的第一钟差序列或所述频率参考中心发送的第二钟差序列；
将所述第一钟差序列或所述第二钟差序列发送至已写入所述第二随机数和所述第二签名信息的加解密芯片进行加密或解密，得到加密后的第一钟差序列或解密后的第二钟差序列；
将所述加密后的第一钟差序列或所述解密后的第二钟差序列发送至所述频率参考中心或所述卫星共视单元。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述根据所述第一钟差序列和所述第二钟差序列计算得到的第三钟差序列，包括：
计算相对于每个共视卫星的第三钟差，得到第三钟差序列{ΔT1,ΔT2,…,ΔTn}，n为共视卫星个数，且n≥4；
其中，相对于第i个共视卫星的第三钟差ΔTi采用如下公式计算得到：
ΔTi＝TUi-TRi；
其中，TUi为相对于第i个共视卫星的第一钟差，TRi为相对于第i个共视卫星的第二钟差。
11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述频率基准源为铷钟或晶振。
12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述加解密芯片为ESAM芯片。
13.一种时间同步***，其特征在于，所述***包括：
共视卫星，用于向频率参考中心和频率应用中心发送卫星信号；
所述频率参考中心，用于接收所述共视卫星发送的卫星信号和所述频率应用中心发送的第一钟差序列，并根据所述卫星信号和所述频率参考中心的基准信号，计算得到第二钟差序列，并将所述第二钟差序列发送至所述频率应用中心；
所述频率应用中心，包括如权利要求7-12任一所述的时间码监测装置，用于与所述共视卫星、所述频率参考中心和用电信息采集***主站进行数据交互；
所述用电信息采集***主站，用于将主站时间信号发送至所述频率应用中心，并接收所述频率应用中心发送的时间码信号，并基于所述时间码信号校准所述主站时间信号。
14.根据权利要求13所述的***，其特征在于，所述***还包括：
采集终端，用于接收所述用电信息采集***主站发送的主站时间信号，基于所述主站时间信号对采集终端时间信号进行校准，并将所述采集终端时间信号发送至电能表；
电能表，用于接收所述采集终端发送的采集终端时间信号，并基于所述采集终端时间信号对电能表的时间进行校准。
15.一种时钟驯服装置，其特征在于，所述装置包括：
第三钟差序列获取单元，用于获取预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列，其中第三钟差序列为采用卫星共视比对法将本地频率基准源与频率参考中心进行比对得到的时间偏差序列；
异常值剔除与滤波单元，用于对所述预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列进行异常值剔除与滤波，得到钟差调整信息；
第一单元，用于基于所述钟差调整信息，得到所述本地频率基准源与所述频率参考中心之间的频率偏差量；
第二单元，用于根据所述频率偏差量，得到所述本地频率基准源的频率调整量；
频率调整量发送单元，用于将所述频率调整量发送至所述本地频率基准源以用于控制所述本地频率基准源实现对本地基准信号的调整
其中，所述异常值剔除与滤波单元，还用于：
采用异常值剔除算法对所述预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列进行异常值剔除；
计算所述预设时间段内每个采样时刻的异常值剔除后的第三钟差序列的加权平均值，得到所述预设时间段内每个采样时刻的钟差结果；
对所述预设时间段内每个采样时刻的钟差结果进行卡尔曼滤波，并计算卡尔曼滤波后的所述预设时间段内每个采样时刻的钟差结果的平均值，得到钟差调整信息；
其中，所述采用异常值剔除算法对所述预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列进行异常值剔除，包括：
对所述预设时间段内每个采样时刻的第三钟差序列进行如下剔除操作：
选取同一个采样时刻的第三钟差序列{ΔT1,…ΔTi,…ΔTn}，其中，i＝1,2,…,n，n为共视卫星个数，n≥4，第三钟差ΔTi为相对于第i个共视卫星，采用卫星共视比对法将本地频率基准源与频率参考中心进行比对得到的时间偏差；
依次取j为1到n的整数，剔除第j个共视卫星，并计算剩余n-1个共视卫星的第三钟差序列的平均值和标准差，以得到n个平均值AVGi和n个第一标准差STDi，1≤j≤n；
分别计算n个所述第一标准差STDi的标准差，得到n个第二标准差std(STDi)；
分别判断每个所述第二标准差std(STDi)是否大于第一预设阈值，若存在大于所述第一预设阈值的第二标准差std(STDi)，则选取数值最大的第二标准差std(STDi)为异常值，以及剔除所述异常值对应的共视卫星，形成异常值剔除后的第三钟差序列{ΔT1,…ΔTp,…ΔTn-1}，p＝1,2,…,n-1；
其中，所述第一单元，还用于：
基于所述钟差调整信息，采用历史数据拟合算法，得到钟差拟合信息；
基于所述钟差拟合信息，使用增量式PID算法计算得到所述本地频率基准源与所述频率参考中心之间的频率偏差量。
16.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任一所述的方法。
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