本發(fā)明涉及時鐘同步技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在時間同步系統(tǒng)中的智能漸進(jìn)式秒信號恢復(fù)方法。

背景技術(shù)：

隨著衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星授時已經(jīng)滲透到各行各業(yè)，特別是電網(wǎng)行業(yè)。衛(wèi)星授時的精確度是電網(wǎng)是否能正常運(yùn)行的保障。衛(wèi)星授時采用的是無線傳輸?shù)姆绞?衛(wèi)星信號從太空傳到地面)，在運(yùn)行過程中難免會出現(xiàn)信號中斷，當(dāng)天氣情況較差時接收的衛(wèi)星信號很差或者接收不到衛(wèi)星信號的情況，這樣衛(wèi)星授時就會出現(xiàn)中斷狀態(tài)，這個時候衛(wèi)星授時主要靠的是同步授時機(jī)內(nèi)的晶振自由振蕩產(chǎn)生的時間信號輸入到各個設(shè)備上。

當(dāng)衛(wèi)星信號丟失后，因為時間同步系統(tǒng)內(nèi)部的恒溫晶體振蕩器本身的問題，時間同步系統(tǒng)產(chǎn)生的秒信號就會漂移，漂移的情況主要是根據(jù)恒溫晶體振蕩器的指標(biāo)決定，長時間后就會出現(xiàn)各個時鐘輸出源輸出的秒信號不一致，有超前的，也有滯后的；

當(dāng)衛(wèi)星信號重新恢復(fù)后，如果馬上讓各個時鐘輸出源輸出的秒信號與衛(wèi)星信號同步，就會出現(xiàn)跳秒現(xiàn)象，引起時間的錯亂，將可能會導(dǎo)致電網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)報警、故障、錯亂、甚至重大事故的產(chǎn)生。嚴(yán)重影響電力設(shè)備的運(yùn)行和人員的安全。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的是提供一種在時間同步系統(tǒng)中的智能漸進(jìn)式秒信號恢復(fù)方法，使每個時鐘輸出源的時間與標(biāo)準(zhǔn)時間實現(xiàn)漸進(jìn)式同步，為整個電網(wǎng)的時間恢復(fù)、設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行提供有利的保障。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種在時間同步系統(tǒng)中的智能漸進(jìn)式秒信號恢復(fù)方法包括如下步驟：

s1，當(dāng)時間同步系統(tǒng)的接收機(jī)恢復(fù)接收衛(wèi)星信號信息后，判斷接收機(jī)是否提供有效的1pps信號，當(dāng)接收機(jī)的1pps信號有效時則執(zhí)行s2，當(dāng)接收機(jī)的1pps信號無效時，時間同步系統(tǒng)的接收機(jī)繼續(xù)接收衛(wèi)星信號信息；

s2，復(fù)雜可編程邏輯器件或現(xiàn)場可編程門陣列器繼續(xù)接收1pps信號，并以此為標(biāo)準(zhǔn)1pps信號，對恒溫晶體振蕩器的頻率進(jìn)行統(tǒng)計，當(dāng)統(tǒng)計到規(guī)定閥值時將統(tǒng)計結(jié)果發(fā)送到mcu；

s3，所述mcu根據(jù)所述統(tǒng)計結(jié)果計算出每個時鐘輸出源與標(biāo)準(zhǔn)1pps信號的時間偏差；

s4，所述mcu對所述時間偏差進(jìn)行測量，并對每個時鐘輸出源與標(biāo)準(zhǔn)信號的時間偏差進(jìn)行補(bǔ)償；

s5，根據(jù)所述時間偏差，利用步進(jìn)線性算法漸進(jìn)式地調(diào)整每個時鐘輸出源與標(biāo)準(zhǔn)信號的時間偏差，使每個時鐘輸出源與標(biāo)準(zhǔn)信號的時間偏差達(dá)到所述mcu規(guī)定的閥值。

進(jìn)一步地，所述s5包括以下步驟：

s51，確定每步預(yù)設(shè)調(diào)整時間y；

s52，計算出每個時鐘輸出源與標(biāo)準(zhǔn)信號的時間偏差tn，從每個時間偏差tn的絕對值中篩選出時間偏差tn絕對值最大的最大時間偏差tmax；

s53，建立公式x＝tmax/y(1)，

將最大時間偏差tmax與每步預(yù)設(shè)調(diào)整時間y代入于s53中的公式(1)，從而得到每個時鐘輸出源的調(diào)整次數(shù)x；

s54，建立公式tn1＝tn1/x(2)，

將除具有最大時間偏差tmax的時鐘輸出源外的其它時鐘輸出源與標(biāo)準(zhǔn)信號的時間偏差tn1和調(diào)整次數(shù)x代入于s54中的公式(2)，從而得到除具有最大時間偏差tmax的時鐘輸出源外的其它時鐘輸出源的每步調(diào)整時間tn1；

s55，利用調(diào)整次數(shù)x與每步預(yù)設(shè)調(diào)整時間y對具有最大時間偏差tmax的時鐘輸出源進(jìn)行調(diào)整；

利用調(diào)整次數(shù)x與每步調(diào)整時間tn1對除具有最大時間偏差tmax的時鐘輸出源外的其它時鐘輸出源進(jìn)行調(diào)整；

s56，對每個時鐘輸出源完成調(diào)整次數(shù)x的調(diào)整后，檢測并判斷每個時鐘輸出源與標(biāo)準(zhǔn)信號的時間偏差tn是否達(dá)到所述mcu規(guī)定的閥值；

若每個時鐘輸出源與標(biāo)準(zhǔn)信號的時間偏差tn達(dá)到所述mcu規(guī)定的閥值，則結(jié)束整個工作流程；

若每個時鐘輸出源與標(biāo)準(zhǔn)信號的時間偏差tn未達(dá)到所述mcu規(guī)定的閥值，則循環(huán)至s51。

進(jìn)一步地，s55包括以下步驟：

s551，根據(jù)時間偏差tn的數(shù)值正負(fù)情況，判斷每個時鐘輸出源的超前或滯后狀態(tài)；

s552，若一個時鐘輸出源超前于標(biāo)準(zhǔn)信號，則對該時鐘輸出源進(jìn)行延后調(diào)整，調(diào)整步數(shù)為所述調(diào)整次數(shù)x；

若一個時鐘輸出源滯后于標(biāo)準(zhǔn)信號，則對該時鐘輸出源進(jìn)行超前調(diào)整，調(diào)整步數(shù)為所述調(diào)整次數(shù)x；

具有最大時間偏差tmax的時鐘輸出源的每步調(diào)整時間為所述每步預(yù)設(shè)調(diào)整時間y，除具有最大時間偏差tmax的時鐘輸出源外的其他時鐘輸出源的每步調(diào)整時間為所述每步調(diào)整時間tn1。

進(jìn)一步地，于s552中，對每一個時鐘輸出源進(jìn)行同時同步調(diào)整。

進(jìn)一步地，于s52中，時間偏差tn為每個時鐘輸出源的輸出時間與標(biāo)準(zhǔn)信號的標(biāo)準(zhǔn)時間之差。

進(jìn)一步地，一個時鐘輸出源對應(yīng)一個時間偏差tn，一個除具有最大時間偏差tmax的時鐘輸出源外的其他時鐘輸出源對應(yīng)一個每步調(diào)整時間tn1。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明通過檢測與計算出每個時鐘輸出源與標(biāo)準(zhǔn)1pps信號的時間偏差，利用步進(jìn)線性算法使每個時鐘輸出源的時間與標(biāo)準(zhǔn)時間實現(xiàn)漸進(jìn)式同步，為整個電網(wǎng)的時間恢復(fù)、設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行提供有利的保障，避免因跳秒現(xiàn)象引起時間的錯亂。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明涉及的時間同步系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明涉及的各時鐘輸出源輸出的時間信息與1pps信號一致的波形示意圖；

圖3為本發(fā)明涉及的各時鐘輸出源輸出的時間信息滯后于1pps信號的波形示意圖；

圖4為本發(fā)明涉及的各時鐘輸出源輸出的時間信息超前于1pps信號的波形示意圖；

圖5為本發(fā)明的一種在時間同步系統(tǒng)中的智能漸進(jìn)式秒信號恢復(fù)方法的工作流程圖；

圖6為本發(fā)明涉及的s5的工作流程圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面將結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。需要指出的是，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例，基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，時間同步系統(tǒng)包括接收機(jī)、測頻模塊、分頻計數(shù)器、多個時鐘輸出源，在系統(tǒng)正常工作時，接收機(jī)接收到的衛(wèi)星信號輸出1pps信號，經(jīng)測頻模塊和分頻計數(shù)器處理后，提供給各時鐘輸出源。

如圖2所示，在接收機(jī)正常工作的情況下，各時鐘輸出源輸出的時間信息跟1pps信號是一致的。

當(dāng)天氣情況較差時接收的衛(wèi)星信號很差或者接收不到衛(wèi)星信號的情況時，各時鐘輸出源輸出的時間信息跟1pps信號的時間信息就不一致了，可能出現(xiàn)滯后，也可能出現(xiàn)超前，分別如圖3、圖4所示。

當(dāng)接收機(jī)能正常接收到衛(wèi)星信號后，強(qiáng)制使△t＝0(即強(qiáng)制使各時鐘輸出源輸出的時間信息跟1pps信號的時間信息一致)，那么就會引起下級接收設(shè)備報警，整個電力系統(tǒng)就會出現(xiàn)保護(hù)現(xiàn)象，不能正常工作；

因此，最理想的辦法就是讓各時鐘輸出源的時間信息逐漸恢復(fù)，使下級接收設(shè)備的時間慢慢逼近衛(wèi)星信號的時間，從而達(dá)到系統(tǒng)的時間同步，對此提出了一種在時間同步系統(tǒng)中的智能漸進(jìn)式秒信號恢復(fù)方法。

如圖5所示，一種在時間同步系統(tǒng)中的智能漸進(jìn)式秒信號恢復(fù)方法包括如下步驟：

s1，當(dāng)時間同步系統(tǒng)的接收機(jī)恢復(fù)接收衛(wèi)星信號信息后，判斷接收機(jī)是否提供有效的1pps信號，當(dāng)接收機(jī)的1pps信號有效時則執(zhí)行s2，當(dāng)接收機(jī)的1pps信號無效時，時間同步系統(tǒng)的接收機(jī)繼續(xù)接收衛(wèi)星信號信息；

s2，復(fù)雜可編程邏輯器件或現(xiàn)場可編程門陣列器繼續(xù)接收1pps信號，并以此為標(biāo)準(zhǔn)1pps信號，對恒溫晶體振蕩器的頻率進(jìn)行統(tǒng)計，當(dāng)統(tǒng)計到規(guī)定閥值時將統(tǒng)計結(jié)果發(fā)送到mcu；

s3，所述mcu根據(jù)所述統(tǒng)計結(jié)果計算出每個時鐘輸出源與標(biāo)準(zhǔn)1pps信號的時間偏差；

s4，所述mcu對所述時間偏差進(jìn)行測量，并對每個時鐘輸出源與標(biāo)準(zhǔn)信號的時間偏差進(jìn)行補(bǔ)償；

s5，根據(jù)所述時間偏差，利用步進(jìn)線性算法漸進(jìn)式地調(diào)整每個時鐘輸出源與標(biāo)準(zhǔn)信號的時間偏差，使每個時鐘輸出源與標(biāo)準(zhǔn)信號的時間偏差達(dá)到所述mcu規(guī)定的閥值。

如圖6所示，所述s5包括以下步驟：

s51，確定每步預(yù)設(shè)調(diào)整時間y；

s52，計算出每個時鐘輸出源與標(biāo)準(zhǔn)信號的時間偏差tn，從每個時間偏差tn的絕對值中篩選出時間偏差tn絕對值最大的最大時間偏差tmax；

s53，建立公式x＝tmax/y(1)，

將最大時間偏差tmax與每步預(yù)設(shè)調(diào)整時間y代入于s53中的公式(1)，從而得到每個時鐘輸出源的調(diào)整次數(shù)x；

s54，建立公式tn1＝tn1/x(2)，

將除具有最大時間偏差tmax的時鐘輸出源外的其它時鐘輸出源與標(biāo)準(zhǔn)信號的時間偏差tn1和調(diào)整次數(shù)x代入于s54中的公式(2)，從而得到除具有最大時間偏差tmax的時鐘輸出源外的其它時鐘輸出源的每步調(diào)整時間tn1；

s55，利用調(diào)整次數(shù)x與每步預(yù)設(shè)調(diào)整時間y對具有最大時間偏差tmax的時鐘輸出源進(jìn)行調(diào)整；

利用調(diào)整次數(shù)x與每步調(diào)整時間tn1對除具有最大時間偏差tmax的時鐘輸出源外的其它時鐘輸出源進(jìn)行調(diào)整；

s56，對每個時鐘輸出源完成調(diào)整次數(shù)x的調(diào)整后，檢測并判斷每個時鐘輸出源與標(biāo)準(zhǔn)信號的時間偏差tn是否達(dá)到所述mcu規(guī)定的閥值；

若每個時鐘輸出源與標(biāo)準(zhǔn)信號的時間偏差tn達(dá)到所述mcu規(guī)定的閥值，則結(jié)束整個工作流程；

若每個時鐘輸出源與標(biāo)準(zhǔn)信號的時間偏差tn未達(dá)到所述mcu規(guī)定的閥值，則循環(huán)至s51。

所述s55包括以下步驟：

s551，根據(jù)時間偏差tn的數(shù)值正負(fù)情況，判斷每個時鐘輸出源的超前或滯后狀態(tài)；

s552，若一個時鐘輸出源超前于標(biāo)準(zhǔn)信號，則對該時鐘輸出源進(jìn)行延后調(diào)整，調(diào)整步數(shù)為所述調(diào)整次數(shù)x；

若一個時鐘輸出源滯后于標(biāo)準(zhǔn)信號，則對該時鐘輸出源進(jìn)行超前調(diào)整，調(diào)整步數(shù)為所述調(diào)整次數(shù)x；

具有最大時間偏差tmax的時鐘輸出源的每步調(diào)整時間為所述每步預(yù)設(shè)調(diào)整時間y，除具有最大時間偏差tmax的時鐘輸出源外的其他時鐘輸出源的每步調(diào)整時間為所述每步調(diào)整時間tn1。

于s552中，對每一個時鐘輸出源進(jìn)行同時同步調(diào)整。

于s52中，時間偏差tn為每個時鐘輸出源的輸出時間與標(biāo)準(zhǔn)信號的標(biāo)準(zhǔn)時間之差。

一個時鐘輸出源對應(yīng)一個時間偏差tn，一個除具有最大時間偏差tmax的時鐘輸出源外的其他時鐘輸出源對應(yīng)一個每步調(diào)整時間tn1。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明通過檢測與計算出每個時鐘輸出源與標(biāo)準(zhǔn)1pps信號的時間偏差，利用步進(jìn)線性算法使每個時鐘輸出源的時間與標(biāo)準(zhǔn)時間實現(xiàn)漸進(jìn)式同步，為整個電網(wǎng)的時間恢復(fù)、設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行提供有利的保障，避免因跳秒現(xiàn)象引起時間的錯亂。

以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。