[發明專利]一種時鐘閏秒處理方法及其系統

有效

• 申請號: 201210364560.6
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN102981403A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 劉搏;吳浩浩
• 申請（專利權）人: 廣東大普通信技術有限公司
• 主分類號: G04R20/04
• 分類號: G04R20/04;G04R40/06;H04J3/06
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 馬曉亞

技術領域

本發明涉及授時的時間同步技術領域，尤其涉及一種時鐘閏秒處理方法及其系統。

背景技術

由于地球自轉速度減慢，原子時與世界時時間誤差大于0.9秒，根據地球的自轉速度，國際計量局會定期在年底、年中或季末對協調世界時增加一秒鐘，使其能與地球自轉同步。這不會讓我們漸漸走向日落在早晨時發生，但可能會在計算機系統中帶來問題，原因是計算機系統需要在時鐘里多加一秒，但系統本身不夠靈活，因此無法處理這多出來的一秒鐘。

高精度定時器是在一個應用“睡眠”時被使用的子系統，它會等待操作系統完成某些其他的任務。在某些情況下，高精度定時器會為這些睡眠中的應用設定一種鬧鐘，會在操作系統花費太多時間來處理其他工作時敲響。從斯圖爾茨在郵件列表中發布的內容來判斷，當閏秒發生時，這些高精度定時器會突然變得比核心操作系統提前一秒，因此就會開始敲響那些鬧鐘，從而同時喚醒無數睡眠中的應用，導致服務器的中央處理器超載。

在2009年1月份，閏秒導致Sun?Microsystems的Solaris操作系統和甲骨文的軟件包都出現了問題。自2005年以來則一共有三次閏秒發生，分別是在2005年、2008年底和現在的2012年，下一次閏秒將在何時發生，要視地球的自轉速度有多快而定——這一速度既有可能減慢也有可能加快，具體要視潮汐、天氣和熔態金屬在地球核心的流動而定。

為了應對閏秒的發生，目前有兩種解決方案，第一種常見方案：閏秒設為定值常數，此方案在閏秒進行調整時，會出現跳秒問題，得到的TOD（Time?of?Data,實時時間常數）消息是錯誤的，必須重新更改閏秒值，下載最新程序才能使用，缺點是，硬件一段時間不能正常工作，嚴重的甚至會出現整個系統癱瘓；第二種常見方案：人工推送閏秒，此方案在設計硬件時，預留了接口，使得當閏秒在調整時可以通過人工的方式告訴硬件閏秒值，從而不用重新下載最新程序，缺點是，此方式不夠智能化，每次閏秒調整時都需要耗費人力。

隨著計算機和網絡通信技術的飛速發展，火電廠熱工自動化系統數字化、網絡化的時代已經到來。這一方面為各控制和信息系統之間的數據交換、分析和應用提供了更好的平臺、另一方面對各種實時和歷史數據時間標簽的準確性也提出了更高的要求。

GPS時間服務器是針對自動化系統中的計算機、控制裝置等進行校時的高科技產品，時鐘源設備它從授時衛星上獲取標準的時間信號，將這些信息通過各種接口類型來傳輸給自動化系統中需要時間信息的設備，如計算機、保護裝置、故障錄波器、事件順序記錄裝置、安全自動裝置、遠動RTU等，這樣就可以達到整個系統的時間同步。

發明內容

本發明的目的在于提出一種時鐘閏秒處理方法及其系統，能夠實現在閏秒變化時TOD消息平滑過渡，使其時間與調整閏秒時的時間完全一致。為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種時鐘閏秒處理方法，包括：

使用存儲器存儲閏秒值，所述存儲器掉電時不丟失數據，本發明所述閏秒值為UTC(Universal?Time?Coordinated,協調世界時)時間和GPS時間相差的整數秒數，所述閏秒值初始由接收機通過授時衛星信號獲取；

當系統重啟時，通過接收機接收授時衛星信號實時獲取系統的UTC時間；從所述存儲器中讀取閏秒值，將系統當前的UTC時間加上所述閏秒值作為系統當前的GPS時間，系統當前的GPS時間根據高穩晶振分頻繼續計時；系統進入正常運行狀態；

當系統處于正常運行狀態時，通過接收機接收授時衛星信號實時獲取系統的UTC時間；根據高穩恒溫晶振分頻計時獲取系統的GPS時間；

當系統處于正常運行狀態時收到調整閏秒通知的中斷消息，使系統的UTC時間按照23：59：59、23：59：60、00：00：00、00：00：01變化，將所述中斷消息中新閏秒值寫入所述存儲器。

進一步地，當系統丟失授時衛星信號時，UTC時間根據高穩晶振分頻繼續計時，直到授時衛星信號恢復良好時使用接收機通過授時衛星信號獲取UTC的時間，系統進入正常運行狀態。

進一步地，所述根據高穩晶振分頻繼續計時具體為：由本地時間函數自動每秒加一計時，每秒的時間間隔由內置的高穩恒溫晶振進行分頻得到。

進一步地，所述存儲器為單片機FLASH存儲器。

本發明還提出了一種時鐘閏秒處理系統，包括，