一种精准校时时钟误差的方法技术

本发明专利技术提供一种精准校时时钟误差的方法，该方法通过终端和主站系统远程通讯链路维护的心跳帧信息，获取主站系统精准时钟，实现终端本地时钟的精准校时。本发明专利技术利用了终端与主站系统之间的链路维护通信资源，在不增加通信压力的情况下保证了终端时钟的准确可靠，该方法可以实现终端的精确校时，大大减少现场设备时钟故障率，延长设备使用寿命，降低轮换成本，提升优质服务水平，并促进相关行业的发展。

【技术实现步骤摘要】
一种精准校时时钟误差的方法
本专利技术主要用于用电信息采集终端(以下简称为终端)运行中，终端使用软件算的方式计算出终端与主站系统时钟的精确误差，并对自身时钟进行校时，保证终端时钟的精确。
技术介绍
目前，随着主站系统与各个系统的数据交互越来越多，计量设备本身时钟准确度对其它系统的影响也越来越突出，不再仅仅是简单的提供费率和结算依据的需要,更是为系统运行分析、需求侧管理所需数据的准确性提供保障。据统计，时钟误差在5分钟以上的电能表占比11.08％，在2小时以上的电能表占比5.44％，在1周以上的电能表占比0.8％。开展精准校时方法研究，从根本上解决设备时钟误差过大问题，可以大大减少现场设备时钟故障率，延长设备使用寿命，降低轮换成本，提升优质服务水平，并促进相关行业的发展。
技术实现思路
本专利技术针对终端远程校时过程中，存在时间误差的问题，提出使用软件算法的方式实现远程校时误差计算的一种方案，方案中以主站系统时钟作为精准时钟，借助终端和主站系统通讯链路维护的心跳帧信息，推算出主站系统精准时钟的方法，从而实现终端时钟的精准校时。本专利技术的技术方案是：本专利技术提供一种精准校时时钟误差的方法，其特征在于该方法通过终端和主站系统远程通讯链路维护的心跳帧信息，获取主站系统精准时钟，实现终端本地时钟的精准校时；该方法的具体步骤为：a、终端登录主站系统，建立与主站系统的通信链路；b、终端向主站系统发送心跳帧；c、终端记录发送心跳帧的时刻T1；d、主站系统向终端回复心跳确认帧，其中，心跳确认帧中包含主站系统接收到心跳帧的时刻T2、主站系统发出确认帧的时刻T3；e、终端接收到主站系统的确认帧后，记录终端接收到确认帧的时刻T4，终端将T1-T4作为一组心跳确认帧数据进行记录；f、终端连续执行b–e步骤，获取N组心跳确认帧数据，当心跳确认帧数据组N超过预设的心跳确认帧需要记录总组数X1时，继续执行；g、根据心跳确认帧中的信息，计算每组心跳确认帧数据中终端和主站系统之间的时间误差K，公式如下：U＝T2–T1V＝T3–T4K＝(U-V)/2其中，U、V分别表示终端与主站系统之间通讯延时及时间误差，K表示终端和主站系统之间的时间误差；h、对于N组心跳确认帧数据，剔除K值最大和最小的组，得到N-2组有效心跳确认帧，采用下述公式计算终端和主站系统之间的时间误差Km；Km＝(K0+K1+…+KN-2)/(N-2)其中：K0、K1、…、KN-2表示对应于筛选出的N-2个终端和主站系统之间的时间误差；i、根据终端当前时间Ts1和步骤h获取的终端和主站系统之间的精确时间误差Km，计算出精准校时时间Ts2，终端将获取的精准校时时间Ts2作为当前时钟Ts2＝Ts1+Km。进一步地，步骤b中，终端建立与主站系统的通信链路后，等待网络状况稳定再向主站系统发送心跳帧。进一步地，步骤e中，终端记录发送心跳帧的时刻T1、主站系统接收到心跳帧的时刻T2、主站系统发出确认帧的时刻T3以及终端接收到确认帧的时刻T4值均在对应的阈值以内，作为一组数据参与统计。进一步地，步骤f中，当心跳确认帧数据组N超过预设的心跳确认帧需要记录总组数X1后，判断总执行时间T是否超过用户设置的最大允许执行时间T5；如果没超过，则转步骤g；如果超过，则终端与主站系统之间的通信链路不稳定，丢弃N组心跳确认帧数据，等待连续3个心跳周期之后，终端与主站系统之间的数据通信正常，再次执行b–e。进一步地，步骤h中，对于N-2组有效心跳确认帧，如果有效心跳确认帧记录组数N-2小于最少有效记录组数，则再次执行b–g步骤，否则，满足统计条件，计算终端和主站系统之间的时间误差Km。本专利技术的有益效果：本专利技术以主站系统时钟作为精准时钟，借助终端和主站系统通讯链路维护的心跳帧信息，推算出主站系统精准时钟的方法，从而实现终端时钟的精准校时。本专利技术利用了终端与主站系统之间的链路维护通信资源，在不增加通信压力的情况下保证了终端时钟的准确可靠，该方法可以实现终端的精确校时，大大减少现场设备时钟故障率，延长设备使用寿命，降低轮换成本，提升优质服务水平，并促进相关行业的发展。本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。附图说明通过结合附图对本专利技术示例性实施方式进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1示出了精准校时测试主站系统示意图。图2示出了精准校时操作流程图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本专利技术的优选实施方式。虽然附图中显示了本专利技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。一种精准校时时钟误差的方法，该方法通过终端和主站系统远程通讯链路维护的心跳帧信息，获取主站系统精准时钟，实现终端本地时钟的精准校时；该方法的具体步骤为：a、终端登录主站系统，建立与主站系统的通信链路；b、等待网络状况稳定后，终端向主站系统发送心跳帧；c、终端记录发送心跳帧的时刻T1；d、主站系统向终端回复心跳确认帧，其中，心跳确认帧中包含主站系统接收到心跳帧的时刻T2、主站系统发出确认帧的时刻T3；e、终端接收到主站系统的确认帧后，记录终端接收到确认帧的时刻T4，终端将T1-T4作为一组心跳确认帧数据进行记录；f、终端连续执行b–e步骤，获取N组心跳确认帧数据，当心跳确认帧数据组N超过预设的心跳确认帧需要记录总组数X1时，继续执行；判断总执行时间T是否超过用户设置的最大允许执行时间T5；如果没超过，则转步骤g；如果超过，则终端与主站系统之间的通信链路不稳定，丢弃N组心跳确认帧数据，等待连续3个心跳周期之后，终端与主站系统之间的数据通信正常，再次执行b–e；g、根据心跳确认帧中的信息，计算每组心跳确认帧数据中终端和主站系统之间的时间误差K，公式如下：U＝T2–T1V＝T3–T4K＝(U-V)/2其中，U、V分别表示终端与主站系统之间通讯延时及时间误差，K表示终端和主站系统之间的时间误差；h、对于N组心跳确认帧数据，剔除K值最大和最小的组，得到N-2组有效心跳确认帧，如果有效心跳确认帧记录组数N-2小于最少有效记录组数，则再次执行b–g步骤，否则，满足统计条件，采用下述公式计算终端和主站系统之间的时间误差Km；Km＝(K0+K1+…+KN-2)/(N-2)其中：K0、K1、…、KN-2表示对应于筛选出的N-2个终端和主站系统之间的时间误差；i、根据终端当前时间Ts1和步骤h获取的终端和主站系统之间的精确时间误差Km，计算出精准校时时间Ts2，终端将获取的精准校时时间Ts2作为当前时钟Ts2＝Ts1+Km。具体实施时：本专利技术依托于精准校时测试主站系统(如图1所示)，实现终端时钟误差的精准计算及校时。其中，终端负责心跳帧发送和接收、心跳帧信息的记录、测试数据的计算等。主站系统可自动发送心跳帧并能够对终端上报的心跳帧进行确认。本专利技术的主要业务流程如图2所示，具体流程如下：首先让终端主动登录到主站，等终端运行稳定后，正式进入精准校时的测试流程，首先由主站对终端发起通信链路测试，主站主动发送心跳帧，终端收到心跳帧并返回确认帧，当主站收到终端返回的心跳帧后，记录本次心跳帧主站发送时间、主站收到确认帧返回本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精准校时时钟误差的方法，其特征在于该方法通过终端和主站系统远程通讯链路维护的心跳帧信息，获取主站系统精准时钟，实现终端本地时钟的精准校时。

【技术特征摘要】
1.一种精准校时时钟误差的方法，其特征在于该方法通过终端和主站系统远程通讯链路维护的心跳帧信息，获取主站系统精准时钟，实现终端本地时钟的精准校时。2.根据权利要求1所述的精准校时时钟误差计算方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：a、终端登录主站系统，建立与主站系统的通信链路；b、终端向主站系统发送心跳帧；c、终端记录发送心跳帧的时刻T1；d、主站系统向终端回复心跳确认帧，其中，心跳确认帧中包含主站系统接收到心跳帧的时刻T2、主站系统发出确认帧的时刻T3；e、终端接收到主站系统的确认帧后，记录终端接收到确认帧的时刻T4，终端将T1-T4作为一组心跳确认帧数据进行记录；f、终端连续执行b–e步骤，获取N组心跳确认帧数据，当心跳确认帧数据组N超过预设的心跳确认帧需要记录总组数X1时，继续执行；g、根据心跳确认帧中的信息，计算每组心跳确认帧数据中终端和主站系统之间的时间误差K，公式如下：U＝T2–T1V＝T3–T4K＝(U-V)/2其中，U、V分别表示终端与主站系统之间通讯延时及时间误差，K表示终端和主站系统之间的时间误差；h、对于N组心跳确认帧数据，剔除K值最大和最小的组，得到N-2组有效心跳确认帧，采用下述公式计算终端和主站系统之间的时间误差Km；Km＝(K0+K1+…+KN-2)/(N-2)其中：K0、K1、…、KN-2表示对应于筛选出的N-2个终端和...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏晓蔚，绳洁，岳玉先，汝锐锐，马红杰，王立君，王李龑，吕春晖，姜素华，黄勇，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司聊城供电公司，南京林洋电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37