本發(fā)明涉及高精度對時同步的方法，具體將涉及一種異地多端數(shù)模仿真高精度對時同步方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有配電自動化系統(tǒng)的測試系統(tǒng)一般采用主方測試儀廣播對時和GPS對時相結(jié)合的時鐘同步方法：首先，通過GPS設(shè)備同步主方測試儀時鐘；然后，主方測試儀通過通信通道的廣播報文，對網(wǎng)絡(luò)中其他從方測試儀進(jìn)行時鐘同步，或每臺測試儀配置一個GPS模塊，通過GPS輸出的秒脈沖信號對測試儀的系統(tǒng)時鐘進(jìn)行同步。然而，這種時鐘同步方法，受限于通信通道的延時和測試儀的報文處理延時，相對誤差較大，僅適用于對時鐘同步要求不高的測試。

在饋線自動化的故障分析和計算中，要求分布在不同地點的配電測試儀或功率源的對時同步精度達(dá)到微秒級別。但在實際應(yīng)用GPS進(jìn)行秒脈沖對時同步的場合，經(jīng)過測量其對時同步精度僅達(dá)到毫秒級別。

為了保證高精度的對時同步效果，時間戳的標(biāo)記至關(guān)重要，通常時間戳的標(biāo)記位置有以下幾種：PTP協(xié)議的應(yīng)用層，PTP協(xié)議的MAC層和PTP協(xié)議的PHY層。前兩者因為受到應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理響應(yīng)的影響，延時存在不穩(wěn)定因素，雖然能獲得較高的精度，但仍然不夠理想。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種異地多端數(shù)模仿真高精度對時同步方法,包括如下步驟：

A.設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)時鐘源；

B.轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)時間為時間戳；

C.用高精度對時同步算法對時同步所述時間戳；

D.硬件邏輯電路檢測高精度時間戳報文；

E.同步配電測試儀或功率源時鐘。

步驟A中，設(shè)置主時鐘服務(wù)器為標(biāo)準(zhǔn)時鐘源，所述標(biāo)準(zhǔn)時鐘源通過GPS通道獲取標(biāo)準(zhǔn)時間。

步驟C中，對PTP協(xié)議的PHY層直接標(biāo)記時間戳。PTP協(xié)議軟件層處理高精度時間戳和同步報文。PTP協(xié)議利用狀態(tài)機、最佳主時鐘策略算法和最佳延時算法處理高精度時間戳報文。

步驟D中，硬件邏輯電路以硬件中斷方式通知所述PTP協(xié)議處理所述高精度時間戳報文。

步驟E中，配電測試儀或功率源設(shè)有高精度對時同步模塊；高精度對時同步模塊支持PTP協(xié)議。高精度對時同步PTP協(xié)議通過網(wǎng)絡(luò)通道分配到不同節(jié)點的配電測試儀或功率源。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明采用高精度對時同步PTP協(xié)議，對時同步的精度可以達(dá)到亞微秒級別，安裝簡單方便，成本低，同步信號穩(wěn)定。

2、本發(fā)明通過設(shè)置主時鐘服務(wù)器作為配電自動化測試系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)時鐘源，解決了傳統(tǒng)的對時同步方法中設(shè)備安裝復(fù)雜，成本高和同步信號不穩(wěn)定的問題。

3、本發(fā)明利用PTP協(xié)議通過內(nèi)部狀態(tài)機、最佳主時鐘策略算法和最佳延時算法，實現(xiàn)對高精度時間戳報文的處理。

4、本發(fā)明利用PTP協(xié)議的處理結(jié)果對配電測試儀或功率源的內(nèi)部時鐘進(jìn)行同步調(diào)整，達(dá)到高精度對時同步的效果，完全滿足饋線自動化測試系統(tǒng)中故障分析計算對于時鐘同步精度的要求。

附圖說明

圖1所示為本發(fā)明的異地多端數(shù)模仿真高精度對時同步方法示意圖。

具體實施例

下面結(jié)合附圖1對本發(fā)明作詳細(xì)說明。

首先，設(shè)置一臺主時鐘服務(wù)器作為配電自動化測試系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)時鐘源，它通 過GPS通道獲取標(biāo)準(zhǔn)時間，將標(biāo)準(zhǔn)時間轉(zhuǎn)換成時間戳標(biāo)記到PTP協(xié)議中，采用高精度對時同步協(xié)議PTP，通過網(wǎng)絡(luò)通道發(fā)布給系統(tǒng)中分散在不同節(jié)點的配電測試儀或功率源。

然后，配電測試儀或功率源內(nèi)部增加支持PTP協(xié)議的高精度對時同步模塊，該模塊負(fù)責(zé)將PTP協(xié)議中的時間戳提取出來，經(jīng)過高精度時鐘同步算法，對配電測試儀或功率源的內(nèi)部時鐘進(jìn)行同步調(diào)整。

本發(fā)明采用直接PHY層標(biāo)記時間戳，通過硬件邏輯電路和軟件協(xié)議配合協(xié)調(diào)的方法，消除功率源或測試儀的應(yīng)用軟件和實時操作系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧引起的延時，達(dá)到高精度的對時同步效果。

其中，硬件邏輯電路基于可編程邏輯器件的內(nèi)置特定軟件功能算法的自適應(yīng)硬件邏輯電路模塊，實現(xiàn)了高精度的報文檢測功能。當(dāng)檢測到符合條件的報文時，將讀取系統(tǒng)的時間值標(biāo)記到報文中，然后通過系統(tǒng)的內(nèi)部總線，將標(biāo)記了高精度時間戳的報文送給CPU處理。

與此同時，PTP協(xié)議在軟件層處理同步報文和高精度的時間戳：為了利用高精度的時間戳，將PTP協(xié)議設(shè)計為與前面設(shè)計的高精度硬件時間戳標(biāo)記和同步電路相配合，當(dāng)邏輯電路檢測到符合條件的報文時，立即讀取系統(tǒng)的時間值標(biāo)記到報文中，通過硬件中斷方式，通知PTP協(xié)議對標(biāo)記了高精度時間戳的報文進(jìn)行處理。

上述各部件中配電測試儀或功率源的硬件平臺采用ARM CortexM4內(nèi)核的CPU，軟件平臺采用ucOS實時嵌入式操作系統(tǒng)，PHY芯片采用支持IEEE1588的芯片DP83640。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員參照上述實施例依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn) 行修改或者等同替換，這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請待批的本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。