一种时钟同步的方法、装置、计算机存储介质及电子设备制造方法及图纸

一种时钟同步的方法、装置、计算机存储介质及电子设备，包括：通过收发常规报文的时间戳实现了时间偏差的确定，通过网络延迟判断是否根据时间偏差进行时间同步的执行。进一步的，通过网络延迟判断出过大的延迟抖动，避免了过大的延迟抖动对授时端进行的时间修正的造成影响。

A method, device, computer storage medium and electronic equipment for clock synchronization

【技术实现步骤摘要】
一种时钟同步的方法、装置、计算机存储介质及电子设备
本文涉及但不限于自动化技术，尤指一种时钟同步的方法、装置、计算机存储介质及电子设备。
技术介绍
在需要精确时间同步的场合，如综合监控、电力通信、工厂(集散控制系统)DCS等，仅靠计算机本身提供的时钟信号很难达到时间同步的精度要求。据统计，计算机时间与国际标准时间偏差在1分钟以上的占到90％以上，这是因为计算机的时钟信号来源于其自带的简单晶体振荡器，而晶体振荡器守时性很差，在进行时间修正后，一般每天都会产生几秒钟的时间漂移。工业自动化系统中的日志、报警、时间顺序记录(SOE)等都以时间作为第一排序要素，特别是在故障分析过程中，错误的时间可能会导致SOE的时序混乱，还可能导致关键数据文件在创建之前就已过期，为故障分析提供错误的指导，导致无法真实定位故障原因或得到错误的结论，错误的时间。可靠和准确的计算机时间为互联的设备提供统一参照，显然，时钟同步的精确程度，决定了日志、报警、SOE等信息按时间进行排序时的精确度。基于网络时间协议(NTP，NetworkTimeProtocol)进行时钟同步是提升工业自动化系统时间同步的一个有效解决方案。NTP假设网络是对称的，即假设两个方向的传输延迟相同，图1为相关技术基于网络时间协议进行客户端时间修正的示意图，如图1所示，通过记录客户端(被校端)向服务器端(授时端)发送同步数据包时的时间戳T1、服务器端接收到同步数据包时的时间戳T2、服务器向客户端回应同步数据包，发送同步响应数据包时的时间戳T3及客户端接收到服务器回应同步响应数据包时的时间戳T4来计算客户端时间和服务器端时间的偏差(Offset)，客户端根据计算获得的Offset执行本地时间的修正；其中，Offset＝((T2-T1)+(T3-T4))/2。虽然基于NTP可以实现客户端本地时间的修正，但在实际工业自动化生产中，存在以下问题：1、很多网络设备、采用串口的通信介质并不支持NTP；2、传统的工业自动化通信协议基本都不使用NTP；例如：101、103协议仅按理论串口传输时间(报文长度除以传输速度)对传输延迟做出简单修正；104协议则不对客户端的本地时间进行修正；而Modbus(是为使用可编程逻辑控制器(PLC)通信而发表的一种串行通信协议，是工业电子设备之间常用的连接方式)、现场总线(Profibus)等协议本身没有约束具体校时格式，主要由各个应用厂商自主制定校时报文格式和规范，一般由从站根据接收到的来自主站的时间信息对客户端的本地时间进行修正。3、NTP假设网络的两个方向的传输延迟相同，但在实际环境中双向的延迟很难严格一致，当长期通信过程中出现较大延迟误差时，会导致被校时的客户端设备发生时钟抖动。综上，如何实现客户端本地时间的修正，仍是工业自动化系统中待解决的一个问题。
技术实现思路
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。本专利技术实施例提供一种时钟同步的方法、装置、计算机存储介质及电子设备，能够实现工业自动化系统中授时端的时间修正。本专利技术实施例提供了一种时钟同步的方法，包括：获取用于时间修正的修正相关信息；根据获取的修正相关信息，确定系统的时间偏差Offset和网络延迟Delay；基于确定的网络延迟，判断是否根据确定的时间偏差对校时端执行时间同步；其中，所述修正相关信息包括：校时端和授时端收发预设报文的时间戳信息。在一种示例性实施例中，所述收发预设报文的时间戳信息包括：所述校时端接收所述授时端发送预设的第一报文中携带的：所述授时端发送所述第一报文的第一时间戳T1；所述校时端在对所述第一报文进行响应的第二报文中携带的：接收所述第一报文的第二时间戳T2和发送所述第二报文的第三时间戳T3；所述授时端接收所述第二报文的第四时间戳T4；其中，所述第一报文和第二报文包括：同步sync报文。在一种示例性实施例中，所述时间偏差和网络延迟通过以下公式计算获得：：时间偏差＝((T2-T1)+(T3-T4))/2；网络延迟＝((T4-T1)-(T3-T2))/2。在一种示例性实施例中，所述判断是否根据确定的时间偏差对校时端执行时间同步，包括：所述网络延迟小于预设的延迟抖动阈值Dtv时，根据确定的所述时间偏差对所述校时端执行时间同步；所述网络延迟大于或等于所述延迟抖动阈值时，取消根据确定的所述时间偏差对所述校时端执行时间同步。在一种示例性实施例中，所述判断是否根据确定的时间偏差对校时端执行时间同步之前，所述方法还包括：根据收发所述预设报文的链路传输时长，设置所述延迟抖动阈值。在一种示例性实施例中：在局域网通信网络中，设置所述延迟抖动阈值为小于或等于20毫秒的数值；在9600波特率的串口通信网络中，设置所述延迟抖动阈值为小于或等于46毫秒的数值。另一方面，本专利技术实施例还提供一种时钟同步的装置，包括：获取单元、确定单元及处理单元；其中，获取单元用于：获取用于时间修正的修正相关信息；确定单元用于：根据获取的修正相关信息，确定系统的时间偏差Offset和网络延迟Delay；处理单元用于：基于确定的网络延迟，判断是否根据确定的时间偏差对校时端执行时间同步；其中，所述修正相关信息包括：校时端和授时端收发预设报文的时间戳信息。在一种示例性实施例中，所述处理单元具体用于：所述网络延迟小于预设的延迟抖动阈值时，根据确定的所述时间偏差对所述校时端执行时间同步；所述网络延迟大于或等于所述延迟抖动阈值时，取消根据确定的所述时间偏差对所述校时端执行时间同步。再一方面，本专利技术实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行上述时钟同步的方法。还一方面，本专利技术实施例还提供一种电子设备，包括：存储器和处理器；其中，处理器被配置为执行存储器中的程序指令；程序指令在处理器读取执行上述时钟同步的方法。与相关技术相比，本申请技术方案包括：获取用于时间修正的修正相关信息；根据获取的修正相关信息，确定系统的时间偏差(Offset)和网络延迟(Delay)；基于确定的网络延迟，判断是否根据确定的时间偏差对校时端执行时间同步；其中，所述修正相关信息包括：校时端和授时端收发预设报文的时间戳信息。本专利技术实施例通过收发常规报文的时间戳实现了时间偏差的确定，通过网络延迟确定是否根据时间偏差进行时间同步的执行；进一步的，通过网络延迟判断出过大的延迟抖动，避免了过大的延迟抖动对授时端进行的时间修正的造成影响。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种时钟同步的方法，包括：/n获取用于时间修正的修正相关信息；/n根据获取的修正相关信息，确定系统的时间偏差Offset和网络延迟Delay；/n基于确定的网络延迟，判断是否根据确定的时间偏差对校时端执行时间同步；/n其中，所述修正相关信息包括：校时端和授时端收发预设报文的时间戳信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种时钟同步的方法，包括：
获取用于时间修正的修正相关信息；
根据获取的修正相关信息，确定系统的时间偏差Offset和网络延迟Delay；
基于确定的网络延迟，判断是否根据确定的时间偏差对校时端执行时间同步；
其中，所述修正相关信息包括：校时端和授时端收发预设报文的时间戳信息。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述收发预设报文的时间戳信息包括：
所述校时端接收所述授时端发送预设的第一报文中携带的：所述授时端发送所述第一报文的第一时间戳T1；
所述校时端在对所述第一报文进行响应的第二报文中携带的：接收所述第一报文的第二时间戳T2和发送所述第二报文的第三时间戳T3；
所述授时端接收所述第二报文的第四时间戳T4；
其中，所述第一报文和第二报文包括：同步sync报文。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述时间偏差和网络延迟通过以下公式计算获得：
时间偏差＝((T2-T1)+(T3-T4))/2；
网络延迟＝((T4-T1)-(T3-T2))/2。


4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述判断是否根据确定的时间偏差对校时端执行时间同步，包括：
所述网络延迟小于预设的延迟抖动阈值Dtv时，根据确定的所述时间偏差对所述校时端执行时间同步；
所述网络延迟大于或等于所述延迟抖动阈值时，取消根据确定的所述时间偏差对所述校时端执行时间同步。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述判断是否根据确...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺学文，
申请(专利权)人：北京和利时系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11