高精度守时方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种高精度守时方法和装置，其中方法包括以下步骤：获取各参考时间源信号，根据各参考时间源信号判断各参考时间源的有效性；在所有参考时间源都无效时，获取本地时钟晶振的温度老化预测模型，温度老化预测模型是用于记录本地时钟晶振温度、本地时钟晶振工作时长与本地时钟晶振的频率偏差的对应关系；根据时测本地时钟晶振温度、时测本地时钟时长和晶振温度老化预测模型，预测本地时钟晶振的频率偏差；根据本地时钟晶振的频率偏差调整本地时钟。该高精度守时方法和装置，在参考时间源失效情况下，根据本地时钟晶振温度老化预测模型预测本地时钟晶振的频率偏差，根据频率偏差调整本地时钟，守时精度高。

【技术实现步骤摘要】
高精度守时方法和装置
本专利技术涉及时钟控制领域，特别是涉及一种高精度守时方法和装置。
技术介绍
精确、统一的时间同步系统是现代科学研究中非常重要的部分，已在实时通信系统、铁路车辆调度、电力资源调配等日常生活中得到了广泛地应用。随着自动化技术和通信技术的迅速发展，传统人工操作的器械等已经向智能化、自动化转变，尤其是变电站二次系统及其设备。智能化变电站在实际运行过程中，时间同步系统是维持智能变电站数据采集及同步的关键，时钟的可靠性、守时性是对智能变电站的稳定运行极其重要。在智能变电站的实际运行过程中，传统的时间同步系统存在一些问题，主要包括时时钟源选择易出现错误、跟踪精度低、切换抖动过大、守时精度不高等。尤其是在时钟在丢失参考时间源后的守时性精度会随着时间的延长而变差，同时稳定性也变差，在这种情况下可能会导致二次系统中设备工作紊乱，严重情况下，可能导致停电。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有守时装置在丢失参考时间源后，守时精度低的问题，提供一种高精度守时方法和装置。一种高精度守时方法，包括以下步骤：获取各参考时间源信号，根据各参考时间源信号判断所述各参考时间源的有效性；在所有参考时间源都无效时，获取本地时钟晶振的温度老化预测模型，所述温度老化预测模型是用于记录本地时钟晶振温度、本地时钟晶振工作时长与本地时钟晶振的频率偏差的对应关系；根据时测本地时钟晶振温度、时测本地时钟时长和所述晶振温度老化预测模型，预测本地时钟晶振的频率偏差；根据所述本地时钟晶振的频率偏差调整本地时钟。一种高精度守时装置，包括：参考源获取模块，用于获取参考时间源信号；参考源判断模块，用于根据各参考时间源信号判断所述各参考时间源的有效性；温度老化预测模型获取模块，用于在所有参考时间源都无效时，获取本地时钟晶振的温度老化预测模型，所述温度老化预测模型是用于记录本地时钟晶振温度、本地时钟晶振工作时长与本地时钟晶振的频率偏差的对应关系；频率偏差预测模块，用于根据时测本地时钟晶振温度、时测本地时钟时长和所述晶振温度老化预测模型，预测本地时钟晶振的频率偏差；时钟调整模块，用于根据所述本地时钟晶振的频率偏差调整本地时钟。本专利技术的高精度守时方法和装置，在所有参考时间源失效时，获得本地时钟晶振温度老化模型，该温度老化预测模型可以反映本地时钟晶振温度、本地时钟晶振工作时长与本地时钟晶振的频率偏差的对应关系。在所有参考时间源都无效时，可以根据时测晶振温度、时测本地时钟时长和晶振温度老化预测模型，预测本地时钟晶振的频率偏差，然后根据本地时钟晶振的频率偏差调整本地时钟，守时精度高。附图说明图1为本专利技术的高精度守时方法在其中一实施例中的流程示意图；图2为本专利技术的高精度守时方法在其中一实施例中的流程示意图；图3为本专利技术实施例中获得温度老化预测模型的流程示意图；图4为本专利技术实施例中选择参考时间源的流程示意图；图5为本专利技术的高精度守时方法在其中一实施例中的流程示意图；图6为本专利技术的高精度守时装置在一实施例中的结构结构图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图及相关实施例对本专利技术进行更全面的描述。显然，下文所描述的实施例仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。应当说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部内容。图1是高精度守时方法在一个实施例中的流程示意图，如图1所示，本实施例中的高精度守时方法，包括以下步骤：步骤S110，获取各参考时间源信号，根据各参考时间源信号判断各参考时间源的有效性。具体而言，精确、统一的时间同步系统，在实时通信系统、铁路车辆调度、电力资源调配等日常生活中起着非常关键的作用，时间同步系统是一种能接收外部时间基准信号，并按照要求的时间精度向外输出时间同步信号和时间信息的系统。它能使网络内其它时钟对准并同步，通俗来说时间同步就是采取技术措施对网络内时钟实施高精度“对表”。外部基准信号，就是参考时间源信号。在本实施例中，所述参考时间源可以是多个，例如北斗、GPS、以及NTP等。在一种可选的实施方式中，所述参考时间源为北斗。北斗卫星系统具有快速定位、双向数据通信、精密授时，而授时功能是定位、通信功能的技术基础，是北斗系统的基础。北斗信号是一种高性能的时间信号源，能够为电信、移动通信、数字广播电视等系统提供高精度的时间和频率信号。本专利技术中高精度的守时装置可以接入北斗信号，将北斗信号作为该高精度守时装置的参考时间源，能有效保证本高精度的守时装置的本地时钟信息非常精确，并且北斗授时功能具有安全、全天候和通用性的特点。在另一种可选的方式，参考时间源为GPS、IRIG-B码、NTP或地面时间信号。北斗、GPS、IRIG-B码、NTP和地面时间信号都是常用的时间信号源。全球定位系统GPS是美国卫星导航系统，GPS发送美国海军天文台的UTC(USTU)，为全世界用户提供时间服务，美国海军天文台的UTC由20多个铯原子钟形成，这种时间源完全能够达到各行业设备时间同步的精度要求。IRIG-B码时统是一种从GPS/北斗卫星上/和外部输入的IRIG-BAC码获取标准时钟信号信息，内部采用高精度恒温晶振作为守时时钟源，建立时钟参考并同步产生IRIG-B码(多模光纤接口)和RS422两种接口对其他设备进行IRIG-B码授时。IRIG-B码就是B码时统装置产生的一种时间信息信号，IRIG-B码信息具有精确、安全、可靠等特征。NTP网络时间源是针对计算机、自动化装置等进行校时而研发的高科技设备，该产品可从GPS卫星(北斗卫星、CDMA、B码接口、PTP)上获取标准的时间信号，将这些信号通过各种接口(NTP/SNTP、串口、B码、PTP、脉冲)传输给自动化系统中需要时间信息的设备(计算机、保护装置、故障录波器、事件顺序记录装置、安全自动装置、远动RTU)，这样系统中就有了一个标准的时间源，从而达到整个系统的时间一致。NTP网络时间源具有精度高、抗干扰能力强等特点。地面时间信号就是以地面时间作为时间参考时间源，地面时间信号主要是一些时间报文，通过这些时间报文信息，对其他装置进行授时。进一步地，所述地面时间信号为RS485报文信号。RS485报文信号就是利用RS485通信技术发送特殊的报文，守时装置接收这些报文信息，从中提取时间信号，并以该时间信号作为参考时间。可选地，地面时间信号为RS422报文信号或RS232C报文信号。RS422报文信号和RS232C报文信号就是利用RS422通信技术和RS232C通信技术发送时间报文信息。本专利技术中的高精度守时装置可以选择北斗、GPS卫星、IRIG-B码、NTP或地面时间信号作为参考时间源。这些时间信号都有其特定的格式，首先需要对这些时间信号进行解析，判断各时间信号相应的标识位，并将各时间信号转码成标准的时间信息。另外，为了选择可靠的参考时间源，要判断所接入的参考时间源是否有效，当参考时间源有效时，才能选用该参考时间源。可选地，在判断参考时间源有效性的过程中可通过判断参考时间源脉冲波信号的有效性来确定参考时间源的有效性。步骤S120，在所有参考时间源都无效时，获取本地时钟晶振的温度老化预测模型，温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度守时方法，其特征在于，包括以下步骤：获取各参考时间源信号，根据各参考时间源信号判断所述各参考时间源的有效性；在所有参考时间源都无效时，获取本地时钟晶振的温度老化预测模型，所述温度老化预测模型是用于记录本地时钟晶振温度、本地时钟晶振工作时长与本地时钟晶振的频率偏差的对应关系；根据时测本地时钟晶振温度、时测本地时钟时长和所述晶振温度老化预测模型，预测本地时钟晶振的频率偏差；根据所述本地时钟晶振的频率偏差调整本地时钟。

【技术特征摘要】
1.一种高精度守时方法，其特征在于，包括以下步骤：获取各参考时间源信号，根据各参考时间源信号判断所述各参考时间源的有效性；在所有参考时间源都无效时，获取本地时钟晶振的温度老化预测模型，所述温度老化预测模型是用于记录本地时钟晶振温度、本地时钟晶振工作时长与本地时钟晶振的频率偏差的对应关系；根据时测本地时钟晶振温度、时测本地时钟时长和所述晶振温度老化预测模型，预测本地时钟晶振的频率偏差；根据所述本地时钟晶振的频率偏差调整本地时钟。2.根据权利要求1所述的高精度守时方法，其特征在于，还包括：在当前参考时间源有效时，获取参考时间源PPS偏差，根据所述参考时间源PPS偏差计算本地时钟晶振的时间偏差和晶振的频率偏差，并根据所述本地时钟晶振的时间偏差和所述晶振的频率偏差调整本地时钟。3.根据权利要求2所述的高精度守时方法，其特征在于，获取本地时钟晶振的温度老化预测模型之前，还包括：在当前参考时间源有效时，在每个时间同步周期内采集所述本地时钟晶振的温度、所述本地时钟晶振工作时长和本地时钟晶振的频率偏差，并对本地时钟晶振的温度、所述本地时钟晶振工作时长和本地时钟晶振的频率偏差进行学习训练，获得所述温度老化预测模型。4.根据权利要求1所述的高精度守时方法，其特征在于，获取各参考时间源信号，根据各参考时间源信号判断所述各参考时间源的有效性之后，还包括：在各参考时间源有效时，判断各参考时间源信号优先级以及连续性，并根据参考时间源信号连续性及优先级选择当前参考时间源。5.根据权利要求4所述的高精度守时方法，其特征在于，在判断各参考时间源信号优先级以及连续性，并根据参考时间源信号连续性及优先级选择参考时间源之后，还包括：在当前参考时间源无效或发生跳变时，根据参考时间源信号连续性及优先级...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈浩敏，陈波，蒋愈勇，郭晓斌，李鹏，王建邦，谈赢杰，姚浩，习伟，熊汉，杨乐，蔡田田，李肖博，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，南方电网科学研究院有限责任公司，武汉中元华电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44