一種高效率的晶振頻率守時(shí)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高效率的晶振頻率守時(shí)方法，屬于智能變電站開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 智能變電站是智能電網(wǎng)中變電站的一個(gè)發(fā)展方向，智能變電站的主要特征之一就 是電子互感器的使用。隨著電子互感器的使用，變電站的模擬量采集模式發(fā)生了變化，由于 電子互感器輸出的信號(hào)為小信號(hào)，電壓較低，不適合遠(yuǎn)距離傳輸，需要在就地完成模擬量轉(zhuǎn) 換，而間隔內(nèi)的電子互感器距離比較遠(yuǎn)，不可能通過(guò)一個(gè)裝置完成間隔內(nèi)所有電子互感器 的采集，這樣，就出現(xiàn)一個(gè)間隔內(nèi)電子互感器采樣相互獨(dú)立的情況，為了完成一個(gè)間隔的模 擬量的分散采集后的同步，就出現(xiàn)了同步電子互感器的合并單元裝置。
[0003] 合并單元完成多個(gè)采集器數(shù)據(jù)合并，目前多采用重采樣的方法完成數(shù)據(jù)同步，這 就對(duì)合并單元的對(duì)時(shí)精度有一定的要求，對(duì)時(shí)精度的好壞直接影響到模擬量采集的相位。 為了保障智能變電站的穩(wěn)定運(yùn)行，站內(nèi)的對(duì)時(shí)設(shè)備和合并單元裝置都必須具備守時(shí)功能， 保證在丟失對(duì)時(shí)信號(hào)后一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)對(duì)變電站的保護(hù)產(chǎn)生重大影響，出現(xiàn)誤動(dòng)等事故， 預(yù)留處理對(duì)時(shí)故障的時(shí)間。
[0004] 目前，行業(yè)內(nèi)對(duì)晶振頻率的守時(shí)方法已經(jīng)作了一些研宄，如專利文件《自適應(yīng)晶振 頻率守時(shí)方法》（【申請(qǐng)?zhí)枴?01010589598. 4)中所述技術(shù)方案：當(dāng)對(duì)時(shí)信號(hào)正常時(shí)，同時(shí)測(cè)量 晶振的頻率；在基準(zhǔn)信號(hào)失步時(shí)，對(duì)時(shí)服務(wù)器根據(jù)同步時(shí)測(cè)量的晶振頻率，采用自適應(yīng)晶振 頻率守時(shí)方式輸出時(shí)鐘信號(hào)。該方案在一定程度上保證了智能變電站的穩(wěn)定運(yùn)行，但是在 對(duì)守時(shí)精度要求比較高的場(chǎng)合，采用此守時(shí)方案會(huì)出現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)守時(shí)偏差過(guò)大的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明目的是提供一種高效率的晶振守時(shí)方法，旨在解決智能變電站守時(shí)功能裝 置守時(shí)偏差過(guò)大的問(wèn)題。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明一種高效率的晶振頻率守時(shí)方法的技術(shù)方案包括以 下步驟：
[0007] 1)設(shè)備接收對(duì)時(shí)信號(hào)，并解析出所需的對(duì)時(shí)秒脈沖信號(hào)；
[0008] 2)創(chuàng)建正常秒脈沖晶振計(jì)數(shù)緩沖區(qū)和守時(shí)秒脈沖緩沖區(qū)；
[0009] 3)對(duì)時(shí)信號(hào)正常時(shí)，裝置準(zhǔn)確記錄每秒的起始時(shí)刻的晶振計(jì)數(shù)，進(jìn)而計(jì)算出每秒 的晶振計(jì)數(shù)，并對(duì)每秒晶振計(jì)數(shù)的有效性進(jìn)行判斷，把有效的每秒晶振計(jì)數(shù)放入正常秒脈 沖晶振計(jì)數(shù)緩沖區(qū)，緩沖區(qū)放滿后再?gòu)牡谝粋€(gè)緩沖區(qū)開(kāi)始循環(huán)寫(xiě)入；
[0010] 4)對(duì)時(shí)信號(hào)異常時(shí)，根據(jù)緩存的秒脈沖晶振計(jì)數(shù)計(jì)算平均每秒的晶振計(jì)數(shù)，并 對(duì)平均值計(jì)算時(shí)產(chǎn)生的余數(shù)y按照預(yù)設(shè)的分配規(guī)律進(jìn)行分?jǐn)?；余?shù)分?jǐn)偤蟮拿恳环輸?shù)據(jù)分 別與平均每秒的晶振計(jì)數(shù)加得到每秒晶振計(jì)數(shù)，將每秒晶振計(jì)數(shù)放入守時(shí)秒脈沖緩 沖區(qū)，裝置依次取出守時(shí)秒脈沖緩沖區(qū)里的值進(jìn)行守時(shí)。
[0011] 步驟2)所述正常秒脈沖晶振計(jì)數(shù)緩沖區(qū)個(gè)數(shù)為2的i*n次冪，其中i，n為正整數(shù) 且i<n〇
[0012] 步驟4)所述計(jì)算平均每秒的晶振計(jì)數(shù)f_及余數(shù)y所采用的方法是移位和位操 作運(yùn)算。
[0013] 步驟4)所述的預(yù)先設(shè)定的分配規(guī)律為：
[0014] a.創(chuàng)建一個(gè)余數(shù)分配表，表中設(shè)定好余數(shù)0?所對(duì)應(yīng)的分?jǐn)倲?shù)據(jù)，即將每 個(gè)余數(shù)相對(duì)均勻地分?jǐn)倿?~i份，每份數(shù)據(jù)的值為0或1 ;
[0015] b.把余數(shù)y右移i位得到平均值及余數(shù)p，根據(jù)余數(shù)p查詢余數(shù)分配表得到 對(duì)應(yīng)的一行值，將該行的值加上平均值，完成把余數(shù)y分?jǐn)偝?~i份；
[0016] c.對(duì)2~i份中的每一份按照步驟b繼續(xù)分?jǐn)?，完成把余?shù)y分?jǐn)偝?~ (i*2)份；
[0017] d.對(duì)2~(i*2)份中的每一份按照步驟b繼續(xù)分?jǐn)?，直至完成把余?shù)y分?jǐn)偝?2~(i*n)份，余數(shù)y分?jǐn)偨Y(jié)束。
[0018] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在對(duì)時(shí)信號(hào)或衛(wèi)星信號(hào)正常時(shí)，計(jì)算并緩存每秒晶 振計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)；在對(duì)時(shí)信號(hào)或衛(wèi)星信號(hào)丟失時(shí)，根據(jù)記錄的秒脈沖晶振計(jì)數(shù)計(jì)算平均每秒晶 振計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)，并對(duì)產(chǎn)生的余數(shù)進(jìn)行均攤，利用平均計(jì)算和余數(shù)均攤后的每秒晶振計(jì)數(shù)個(gè)數(shù) 提供秒脈沖進(jìn)行守時(shí)。在計(jì)算每秒平均晶振計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)時(shí)，為了避免使用除法，采用移位和位 操作運(yùn)算，以方便在各種硬件上實(shí)現(xiàn)該方法。在計(jì)算出平均每秒的晶振計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)后，由于晶 振計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)為整數(shù)，一般都會(huì)產(chǎn)生余數(shù)，為了避免余數(shù)對(duì)守時(shí)精度的影響，需要對(duì)余數(shù)做分 攤處理。在余數(shù)分?jǐn)偟倪^(guò)程中，為了避免分?jǐn)偛痪斐啥虝r(shí)間的守時(shí)偏差過(guò)大，需要盡可能 的把余數(shù)均勻的插入到守時(shí)秒間隔中，本發(fā)明采用每次分8份分?jǐn)偟姆椒?，配合查表法，?成余數(shù)的均勻分?jǐn)偅瑥亩_(dá)到較高的守時(shí)精度。
【附圖說(shuō)明】
[0019]
[0020] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 如圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例具體流程圖，本發(fā)明方法的具體步驟如下：
[0022] 步驟1 :創(chuàng)建接收秒脈沖晶振計(jì)數(shù)緩沖區(qū)reV_buf，緩沖區(qū)大小為512個(gè)，用于記錄 最近的512個(gè)正常接收的秒脈沖晶振計(jì)數(shù)；
[0023] 步驟2 :創(chuàng)建512個(gè)守時(shí)秒脈沖緩沖區(qū)，用于在裝置的對(duì)時(shí)信號(hào)異常時(shí)，利用接收 的秒脈沖晶振計(jì)數(shù)填充該緩沖區(qū)，裝置循環(huán)利用該緩沖區(qū)的計(jì)數(shù)完成守時(shí)功能；
[0024] 步驟3 :創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)表，用于把除以8得到的余數(shù)平均插入到8個(gè)緩沖區(qū)，具體 實(shí)施的數(shù)據(jù)表如下：
[0025] 表一 8的余數(shù)分配表
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高效率的晶振頻率守時(shí)方法，其特征在于，包括的步驟如下： 1) 設(shè)備接收對(duì)時(shí)信號(hào)，并解析出所需的對(duì)時(shí)秒脈沖信號(hào)； 2) 創(chuàng)建正常秒脈沖晶振計(jì)數(shù)緩沖區(qū)和守時(shí)秒脈沖緩沖區(qū)； 3) 對(duì)時(shí)信號(hào)正常時(shí)，裝置準(zhǔn)確記錄每秒的起始時(shí)刻的晶振計(jì)數(shù)，進(jìn)而計(jì)算出每秒的晶 振計(jì)數(shù)，并對(duì)每秒晶振計(jì)數(shù)的有效性進(jìn)行判斷，把有效的每秒晶振計(jì)數(shù)放入正常秒脈沖晶 振計(jì)數(shù)緩沖區(qū)，緩沖區(qū)放滿后再?gòu)牡谝粋€(gè)緩沖區(qū)開(kāi)始循環(huán)寫(xiě)入； 4) 對(duì)時(shí)信號(hào)異常時(shí)，根據(jù)緩存的秒脈沖晶振計(jì)數(shù)計(jì)算平均每秒的晶振計(jì)數(shù)fw。，并對(duì)平 均值計(jì)算時(shí)產(chǎn)生的余數(shù)y按照預(yù)設(shè)的分配規(guī)律進(jìn)行分?jǐn)?；余?shù)分?jǐn)偤蟮拿恳环輸?shù)據(jù)分別與 平均每秒的晶振計(jì)數(shù)fw。相加得到每秒晶振計(jì)數(shù)，將每秒晶振計(jì)數(shù)放入守時(shí)秒脈沖緩沖區(qū)， 裝置依次取出守時(shí)秒脈沖緩沖區(qū)里的值進(jìn)行守時(shí)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效率的晶振頻率守時(shí)方法，其特征在于，步驟2)所述 正常秒脈沖晶振計(jì)數(shù)緩沖區(qū)個(gè)數(shù)為2的i*n次幕，其中i，n為正整數(shù)且i《n。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高效率的晶振頻率守時(shí)方法，其特征在于，步驟4)所述 計(jì)算平均每秒的晶振計(jì)數(shù)fw。及余數(shù)y所采用的方法是移位和位操作運(yùn)算。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高效率的晶振頻率守時(shí)方法，其特征在于，步驟4)所述 的預(yù)先設(shè)定的分配規(guī)律為： a. 創(chuàng)建一個(gè)余數(shù)分配表，表中設(shè)定好余數(shù)0?所對(duì)應(yīng)的分?jǐn)倲?shù)據(jù)，即將每個(gè)余 數(shù)相對(duì)均勻地分?jǐn)倿?'i份，每份數(shù)據(jù)的值為0或1 ; b. 把余數(shù)y右移i位得到平均值及余數(shù)P，根據(jù)余數(shù)P查詢余數(shù)分配表得到對(duì)應(yīng) 的一行值，將該行的值加上平均值y^。，完成把余數(shù)y分?jǐn)偝?'i份； C.對(duì)2'i份中的每一份按照步驟b繼續(xù)分?jǐn)?，完成把余?shù)y分?jǐn)偝?'（i*2)份； d.對(duì)2'（i*2)份中的每一份按照步驟b繼續(xù)分?jǐn)偅敝镣瓿砂延鄶?shù)y分?jǐn)偝?'（i*n) 份，余數(shù)y分?jǐn)偨Y(jié)束。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高效率的晶振頻率守時(shí)方法，該方法利用設(shè)備可接收對(duì)時(shí)設(shè)備的對(duì)時(shí)信號(hào)或GPS接收模塊輸出的信號(hào)，在對(duì)時(shí)信號(hào)或衛(wèi)星信號(hào)正常時(shí)，計(jì)算并緩存每秒晶振計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)；在對(duì)時(shí)信號(hào)或衛(wèi)星信號(hào)丟失時(shí)，根據(jù)記錄的秒脈沖晶振計(jì)數(shù)計(jì)算平均每秒晶振計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)，并對(duì)產(chǎn)生的余數(shù)進(jìn)行均攤，利用平均計(jì)算和余數(shù)均攤后的每秒晶振計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)提供秒脈沖進(jìn)行守時(shí)。本發(fā)明提高了設(shè)備的守時(shí)精度和運(yùn)行效率。
【IPC分類】G04G7-00, G04R20-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104536285
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410689747
【發(fā)明人】閆志輝, 周水斌, 鄭拓夫, 尹明
【申請(qǐng)人】許繼電氣股份有限公司, 許昌許繼軟件技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年11月25日