基于SNTP和PPS的时钟同步方法、装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于SNTP和PPS的时钟同步方法、装置，所述方法包括：客户端接收到PPS秒脉冲后，获取系统当前的第一秒时刻，并向服务端发出SNTP对时请求；在客户端的中断对时标志位有效时，客户端读取服务端发送的SNTP时间，并获取系统当前的第二秒时刻，将同步对时标志位置位；在同步对时标志位有效时，根据第一秒时刻、第二秒时刻和SNTP时间计算实际时间；校对更新客户端的系统时间；初始化同步定时器，同步RTC时钟。采用上述技术方案，授时可以在客户端系统的一个时间片内完成，大幅提升对时精度。对时精度。对时精度。

【技术实现步骤摘要】
基于SNTP和PPS的时钟同步方法、装置


[0001]本专利技术涉及配电网电力设备通讯
，尤其涉及一种基于SNTP和PPS的时钟同步方法、装置。

技术介绍

[0002]配电网的电力设备主要安装在线路上，在线路发生故障时，主动切除故障，并上传故障信息给主站。由于配电网的电力设备分散且多，并与主站的距离较远，故一般采用通讯的方式进行对接，因此，电力设备的时间同步是非常重要的。
[0003]目前，电力系统工程化的通讯通常采用SNTP(Simple Network Time protocol，SNTP)简单网络时间协议，协议简化了原先的NTP(Network Time Protocol，NTP)协议，在简化算法时可以保证时间精度，对时误差在20ms之内。但是现在电力系统要求配电网的电力设备需要具备蓝牙功能、北斗功能和GPS功能等，且GPS功能要求对时误差在5ms之内，但若仅靠SNTP协议很难达到5ms内对时误差的实际工程要求。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术提供一种基于SNTP和PPS的时钟同步方法、装置，旨在通过SNTP协议和秒脉冲PPS(Pulse Per Second，PPS)结合，可进行非实时系统对实时系统的授时，大幅提升对时精度；进一步的，客户端系统的时间片节拍很短，授时可以在一个时间片内完成，时间校准的误差小于1ms。
[0005]技术方案：本专利技术提供一种基于SNTP和PPS的时钟同步方法，包括：客户端接收到PPS秒脉冲后，获取系统当前的第一秒时刻，并向服务端发出SNTP对时请求；所述客户端为实时操作系统，所述服务端为实时操作系统或非实时操作系统；在客户端的中断对时标志位有效时，客户端读取服务端发送的SNTP时间，并获取系统当前的第二秒时刻，将同步对时标志位置位；在同步对时标志位有效时，根据第一秒时刻、第二秒时刻和SNTP时间计算实际时间；校对更新客户端的系统时间；初始化同步定时器，同步RTC时钟。
[0006]具体的，所述客户端接收到PPS秒脉冲时，之前还包括：GPS产生秒脉冲后，与服务端进行对时。
[0007]具体的，所述客户端系统的时间片节拍为1ms。
[0008]具体的，所述客户端的中断对时标志位由PPS秒脉冲置位。
[0009]具体的，所述客户端在接收到PPS秒脉冲后的300至500ms内，获取系统当前的第一秒时刻，并向服务端发出SNTP对时请求。
[0010]具体的，将SNTP时间转换为UNIX时间戳；所述UNIX时间戳指1970年1月1日以来的秒数sntp
ms
，不包括闰秒。
[0011]具体的，sntp
ms
和第二秒时刻之和减去第一秒时刻，计算得到系统当前的UNIX时间戳；将UNIX时间戳转换为实际时间。
[0012]具体的，判断系统时钟的时间格式，在满足标准要求时，校对更新客户端的系统时
间。
[0013]本专利技术还提供一种基于SNTP和PPS的时钟同步装置，包括：请求对时单元、时间读取单元、时间计算单元和时钟同步单元，其中：所述请求对时单元，用于客户端接收到PPS秒脉冲后，获取系统当前的第一秒时刻，并向服务端发出SNTP对时请求；所述客户端为实时操作系统，所述服务端为实时操作系统或非实时操作系统；所述时间读取单元，用于在客户端的中断对时标志位有效时，客户端读取服务端发送的SNTP时间，并获取系统当前的第二秒时刻，将同步对时标志位置位；所述时间计算单元，用于在同步对时标志位有效时，根据第一秒时刻、第二秒时刻和SNTP时间计算实际时间；所述时钟同步单元，用于校对更新客户端的系统时间；初始化同步定时器，同步RTC时钟。
[0014]具体的，所述请求对时单元，用于所述客户端在接收到PPS秒脉冲后的300至500ms内，获取系统当前的第一秒时刻，并向服务端发出SNTP对时请求。
[0015]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：授时可以在客户端系统的一个时间片内完成，大幅提升对时精度。
附图说明
[0016]图1为本专利技术提供的基于SNTP和PPS的时钟同步方法的步骤示意图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0018]参阅图1，其为本专利技术提供的基于SNTP和PPS的时钟同步方法的步骤示意图。
[0019]步骤1，客户端接收到PPS秒脉冲后，获取系统当前的第一秒时刻，并向服务端发出SNTP对时请求。
[0020]本专利技术实施例中，所述客户端为实时操作系统，所述服务端为实时操作系统或非实时操作系统。
[0021]本专利技术实施例中，GPS产生秒脉冲后，与服务端进行对时。
[0022]在具体实施中，通常GPS模块经过100ms后通过通讯串口发出时间，也即在GPS模块产生秒脉冲后的100ms时，通过通讯串口与服务端进行对时，以保证服务端的时间准度性。
[0023]在具体实施中，客户端装置可以采用Ucos_III实时操作系统，系统时间片节拍为1ms，本专利技术提供的方法可以在一个时间片节拍之内完成授时的操作，因此，时间校准的误差小于1ms，相比现有技术的方案，误差在20ms之内，精度提升十分显著。
[0024]在具体实施中，时间片是实时操作系统分配给每个正在运行的进程微观上的一段CPU时间，在客户端收到对时回复并进行读取和同步校准的过程中，无需进行额外的等待或其他操作，可以在一个时间片内完成授时，时间校准的误差小于1ms。
[0025]本专利技术实施例中，客户端在接收到PPS秒脉冲后的300至500ms内，获取系统当前的第一秒时刻，并向服务端发出SNTP对时请求。
[0026]在具体实施中，由于客户端请求进行SNTP对时与服务端回复对时之间存在一定的时间间隔，因此要求客户端在秒脉冲触发后的500ms内发出SNTP对时请求，在这种情况下，服务端可以在当前秒时间内回复对时，也即在秒脉冲触发的同一秒内回复对时，保证从服务端获取的SNTP对时时间不跨秒，由此可以避免误差的产生，在当前秒时间内完成授时。
[0027]步骤2，在客户端的中断对时标志位有效时，客户端读取服务端发送的SNTP时间，并获取系统当前的第二秒时刻，将同步对时标志位置位。
[0028]本专利技术实施例中，客户端的中断对时标志位由PPS秒脉冲置位
[0029]在具体实施中，在PPS秒脉冲的触发下，可以将客户端的中断对时标志位置位，该数值通常为1，在这种情况下，触发客户端的读取和时间校准操作，在客户端系统的一个时间片内完成。
[0030]本专利技术实施例中，客户端读取服务端发送的SNTP时间，具体包括，将SNTP时间转换为UNIX时间戳；所述UNIX时间戳指1970年1月1日(00:00:00GMT)以来的秒数sntp
ms
，不包括闰秒。
[0031]在具体实施中，客户端可以将同步对时标志位置位，该数值通常为1，在这种情况下，客户端可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SNTP和PPS的时钟同步方法，其特征在于，包括：客户端接收到PPS秒脉冲后，获取系统当前的第一秒时刻，并向服务端发出SNTP对时请求；所述客户端为实时操作系统，所述服务端为实时操作系统或非实时操作系统；在客户端的中断对时标志位有效时，客户端读取服务端发送的SNTP时间，并获取系统当前的第二秒时刻，将同步对时标志位置位；在同步对时标志位有效时，根据第一秒时刻、第二秒时刻和SNTP时间计算实际时间；校对更新客户端的系统时间；初始化同步定时器，同步RTC时钟。2.根据权利要求1所述的基于SNTP和PPS的时钟同步方法，其特征在于，所述客户端接收到PPS秒脉冲时，之前还包括：GPS产生秒脉冲后，与服务端进行对时。3.根据权利要求1所述的基于SNTP和PPS的时钟同步方法，其特征在于，所述客户端系统的时间片节拍为1ms。4.根据权利要求3所述的基于SNTP和PPS的时钟同步方法，其特征在于，所述客户端的中断对时标志位由PPS秒脉冲置位。5.根据权利要求4所述的基于SNTP和PPS的时钟同步方法，其特征在于，所述客户端在接收到PPS秒脉冲后的300至500ms内，获取系统当前的第一秒时刻，并向服务端发出SNTP对时请求。6.根据权利要求5所述的基于SNTP和PPS的时钟同步方法，其特征在于，所述客户端读取服务端发送的SNTP时间，包括：将SNTP时间转换为UNIX时间戳；所述UNIX时间戳指1970年1月1日以来的秒数sntp
ms
，不包括闰秒。7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊小玄，李小青，褚兵，冯进，曹祥祥，王骏瑜，
申请(专利权)人：南京海兴电网技术有限公司，
类型：发明
国别省市：