时间同步系统技术方案

本说明书实施方式提供了一种时间同步系统

【技术实现步骤摘要】
时间同步系统、方法、计算机设备和存储介质


[0001]本说明书中实施方式关于电力系统自动化
，具体涉及一种时间同步系统
、
方法
、
计算机设备和存储介质
。

技术介绍

[0002]智能变电站是指采用可靠
、
经济
、
集成
、
低碳
、
环保的设备与设计，以全站信息数字化
、
通信平台网络化
、
信息共享标准化
、
系统功能集成化
、
结构设计紧凑化
、
高压设备智能化和运行状态可视化等为基本要求，能够支持电网实时在线分析和控制决策，进而提高整个电网运行可靠性及经济性的变电站
。
[0003]时间敏感网络
(Time
‑
Sensitive Network
，
TSN)
是
IEEE 802.1
工作组中的
TSN
工作组开发的一系列数据链路层协议规范的统称，用于指导和开发低延迟
、
低抖动，并具有传输时间确定性的以太网局域网
。
[0004]IRIG
‑
B(Inter
‑
Range Instrumentation Group
‑
B)
码是时间系统常用的时间码标准，能够提供纳秒级的高精度时间同步
。
[0005]相关技术中，智能变电站通常是采用脉冲对时方式或者串行口对时方式进行时间同步，然而脉冲对时方式虽然精度高，但无法直接提供时间信息，而串行口对时方式较低；另外，
TSN
技术已应用在一些智能变电站中，但由于时间敏感网络是应用于第二层网络模型上的，导致
IRIG
‑
B
码与时间敏感网络难以适配，为此，如何解决
IRIG
‑
B
码在变电站时间敏感网络中的时间同步，以提高变电站时间敏感网络的时间同步精确度，是一个亟待解决的技术问题
。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本说明书多个实施方式致力于提供一种时间同步系统
、
方法
、
计算机设备和存储介质，用于通过
IRIG
‑
B
码实现在变电站时间敏感网络中的时间同步，可以提高时间同步的精确度
。
[0007]本说明书实施方式提供一种时间同步系统，所述时间同步系统包括
IRIG
‑
B
码解码器
、
时间补偿模块
、
时间寄存器和时间敏感网络
TSN
网卡；若所述时间同步系统连接于
IRIG
‑
B
码时钟设备和时间敏感网络之间，激活所述时间同步系统的转换模式，在所述转换模式下，所述
IRIG
‑
B
码解码器基于第一
IRIG
‑
B
码信号进行解码得到第一时间信息，并将所述第一时间信息写入所述时间寄存器；所述时间补偿模块，用于根据所述
IRIG
‑
B
码解码器的解码时间，确定第一补偿时间；所述时间寄存器，用于根据所述第一补偿时间对写入的所述第一时间信息进行补偿，确定补偿后的第一时间信息；所述
TSN
网卡，用于将所述补偿后的第一时间信息封装在第一时间同步报文中，并向所述时间敏感网络发送所述第一时间同步报文，以使所述时间敏感网络中的
TSN
交换机和第一终端设备根据所述补偿后的第一时间信息进行时间同步；其中，所述第一终端设备为变电站中的支持
TSN
功能的二次设备
。
[0008]进一步地，所述时间同步系统还包括光电转换模块；所述光电转换模块用于将所
述
IRIG
‑
B
码时钟设备发出的第一
IRIG
‑
B
码光信号转换为对应的第一
IRIG
‑
B
码电信号；其中，所述第一
IRIG
‑
B
码信号为所述第一
IRIG
‑
B
码电信号；所述时间补偿模块，还用于根据所述光电转换模块的转换时间以及所述解码时间，确定所述第一补偿时间
。
[0009]进一步地，所述时间同步系统还包括计时晶振；所述计时晶振用于监测所述光电转换模块的转换时间和所述
IRIG
‑
B
码解码器的解码时间
。
[0010]进一步地，所述时间同步系统还包括
IRIG
‑
B
码编码器；若所述时间同步系统连接于所述时间敏感网络和所述变电站中的第二终端设备之间，激活所述时间同步系统的提取模式，在所述提取模式下，所述
TSN
网卡还用于从所述时间敏感网络中接收第二时间同步报文，并将所述第二时间同步报文内封装的第二时间信息写入所述时间寄存器；其中，所述第二终端设备为所述变电站中的不支持
TSN
功能的二次设备；所述时间补偿模块还用于根据所述
IRIG
‑
B
码编码器的预设编码时间，提前确定第二补偿时间；所述时间寄存器，还用于根据所述第二补偿时间对写入的所述第二时间信息进行补偿，确定补偿后的第二时间信息；所述
IRIG
‑
B
码编码器，用于对所述补偿后的第二时间信息进行编码得到第二
IRIG
‑
B
码电信号，以使所述第二终端设备基于所述第二
IRIG
‑
B
码电信号进行时间同步
。
[0011]进一步地，所述时间同步系统还包括电光转换模块；所述时间补偿模块，还用于根据所述电光转换模块的预设转换时间以及所述预设编码时间，提前确定所述第二补偿时间；所述电光转换模块，用于将所述第二
IRIG
‑
B
码电信号转换为对应的第二
IRIG
‑
B
码光信号，以使所述第二终端设备基于所述第二
IRIG
‑
B
码光信号进行时间同步
。
[0012]进一步地，所述第一时间同步报文和所述第二时间同步报文为
gPTP
报文
。
[0013]进一步地，所述
TSN
网卡还用于从所述时间敏感网络中的多个以太网报文中识别所述第二时间同步报文
。
[0014]进一步地，所述
TSN
网卡根据
MAC
地址以及以太网类型字段，从所述时间敏感网络中的多个以太网报文中识别所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种时间同步系统，其特征在于，所述时间同步系统包括
IRIG
‑
B
码解码器
、
时间补偿模块
、
时间寄存器和时间敏感网络
TSN
网卡；若所述时间同步系统连接于
IRIG
‑
B
码时钟设备和时间敏感网络之间，激活所述时间同步系统的转换模式，在所述转换模式下，所述
IRIG
‑
B
码解码器基于第一
IRIG
‑
B
码信号进行解码得到第一时间信息，并将所述第一时间信息写入所述时间寄存器；所述时间补偿模块，用于根据所述
IRIG
‑
B
码解码器的解码时间，确定第一补偿时间；所述时间寄存器，用于根据所述第一补偿时间对写入的所述第一时间信息进行补偿，确定补偿后的第一时间信息；所述
TSN
网卡，用于将所述补偿后的第一时间信息封装在第一时间同步报文中，并向所述时间敏感网络发送所述第一时间同步报文，以使所述时间敏感网络中的
TSN
交换机和第一终端设备根据所述补偿后的第一时间信息进行时间同步；其中，所述第一终端设备为变电站中的支持
TSN
功能的二次设备
。2.
根据权利要求1所述的时间同步系统，其特征在于，所述时间同步系统还包括光电转换模块；所述光电转换模块用于将所述
IRIG
‑
B
码时钟设备发出的第一
IRIG
‑
B
码光信号转换为对应的第一
IRIG
‑
B
码电信号；其中，所述第一
IRIG
‑
B
码信号为所述第一
IRIG
‑
B
码电信号；所述时间补偿模块，还用于根据所述光电转换模块的转换时间以及所述解码时间，确定所述第一补偿时间
。3.
根据权利要求2所述的时间同步系统，其特征在于，所述时间同步系统还包括计时晶振；所述计时晶振用于监测所述光电转换模块的转换时间和所述
IRIG
‑
B
码解码器的解码时间
。4.
根据权利要求1所述的时间同步系统，其特征在于，所述时间同步系统还包括
IRIG
‑
B
码编码器；若所述时间同步系统连接于所述时间敏感网络和所述变电站中的第二终端设备之间，激活所述时间同步系统的提取模式，在所述提取模式下，所述
TSN
网卡还用于从所述时间敏感网络中接收第二时间同步报文，并将所述第二时间同步报文内封装的第二时间信息写入所述时间寄存器；其中，所述第二终端设备为所述变电站中的不支持
TSN
功能的二次设备；所述时间补偿模块还用于根据所述
IRIG
‑
B
码编码器的预设编码时间，提前确定第二补偿时间；所述时间寄存器，还用于根据所述第二补偿时间对写入的所述第二时间信息进行补偿，确定补偿后的第二时间信息；所述
IRIG
‑
B
码编码器，用于对所述补偿后的第二时间信息进行编码得到第二
IRIG
‑
B
码电信号，以使所述第二终端设备基于所述第二
IRIG
‑
B
码电信号进行时间同步
。5.
根据权利要求4所述的时间同步系统，其特征在于，所述时间同步系统还包括电光转换模块；所述时间补偿模块，还用于根据所述电光转换模块的预设转换时间以及所述预设编码时间，提前确定所述第二补偿时间；所述电光转换模块，用于将所述第二
IRIG
‑
B
码电信号转换为对应的第二
IRIG
‑
B
码光信
号，以使所述第二终端设备基于所述第二
IRIG
‑
B
码光信号进行时间同步
。6.
根据权利要求4所述的时间同步系统，其特征在于，所述第一时间同步报文和所述第二时间同步报文为
gPTP
报文
。7.
根据权利要求4所述的时间同步系统，其特征在于，所述
TSN
网卡还用于从所述时间敏感网络中的多个以太网报文中识别所述第二时间同步报文
。8.
根据权利要求7所述的时间同步系统，其特征在于，所述
TSN
网卡根据
MAC
地址以及以太网类型字段，从所述时间敏感网络中的多个以太网报文中识别所述第二时间同步报文
。9.
...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁福生，池颖英，刘勇，陈飞，贾晓光，张继光，朱海龙，李庆，
申请(专利权)人：北京智芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：