[發(fā)明專利]基于DLPTP時鐘同步的用電信息采集系統(tǒng)對時方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310449511.7
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN103516507A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃奇峰;徐晴;紀(jì)峰;穆小星;田正其;鮑進(jìn)
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;江蘇省電力公司;江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: H04L7/00
• 分類號: H04L7/00;H04L29/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力用電信息采集系統(tǒng)中所有設(shè)備的對時方法，屬于電力用電信息采集技術(shù)。

背景技術(shù)

目前電力用電信息采集系統(tǒng)時鐘的同步，多數(shù)使用的方式是主站對采集終端對時、采集終端每天定時對電能表進(jìn)行對時的兩級對時方法。但是，如果主站與采集終端的通信因傳輸延時，或者因采集終端自身的故障，都會使電能表的時鐘出現(xiàn)較大的誤差。目前有些改進(jìn)措施是，在對時的過程中，加入信道傳輸延時的補(bǔ)償，即對時前控制臺和對時對象進(jìn)行一次（或數(shù)次）通信，將返回延時的一半作為命令下發(fā)的傳輸延時，在下發(fā)對時命令時，當(dāng)前時鐘加上傳輸延時作為下發(fā)命令中的時鐘。然而，由于信道存在不穩(wěn)定性，前幾次通信的延時并不代表真正對時命令的延時，有可能出現(xiàn)真正下發(fā)的對時命令傳輸延時超過正常延時數(shù)倍的情況，因此，依然存在一定的出現(xiàn)不可預(yù)知的對時誤差的風(fēng)險。由于電能表需要對電量等計費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行計量，尤其是有些省份實現(xiàn)了階梯電價，這就對電能表的時鐘的精確度要求更高，電力系統(tǒng)要求每日的時鐘計時誤差不超過1秒。

對于網(wǎng)絡(luò)時間同步技術(shù)，主要采用PTP協(xié)議或NTP協(xié)議，其協(xié)議比較完整地定義了時間同步過程中使用的結(jié)構(gòu)和算法，該協(xié)議使用方便，實用性強(qiáng)，值得推廣應(yīng)用，電力系統(tǒng)因通信信道較復(fù)雜，無法完全實現(xiàn)PTP協(xié)議或者NTP協(xié)議。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，為解決電力用電信息采集系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備時鐘不一致問題，而提出的一種對時方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于DLPTP時鐘同步的用電信息采集系統(tǒng)對時方法，其特征在于，包括以下步驟：

a、主站、采集終端以及電能表采用樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖組建系統(tǒng)；

b、通過GPS對主站進(jìn)行時鐘校準(zhǔn)；

c、定義DLPTP協(xié)議，包括主站與采集終端間的通信協(xié)議和主站與電能表間的通信協(xié)議，對主站下采集終端和電能表進(jìn)行時鐘同步；

d、主站每日定時對采集終端巡測一次時鐘，對時鐘偏差大于終端時鐘誤差閾值的采集終端進(jìn)行DLPTP協(xié)議的時鐘同步；

e、采集終端定時采集電能表的時鐘，將采集終端時鐘與電能表時鐘進(jìn)行比較，如果時鐘偏差大于電能表時鐘誤差閾值，采集終端生成事件告警，通知主站；

f、主站根據(jù)告警事件，對對應(yīng)的電能表進(jìn)行時鐘的同步；

g、主站對電能表進(jìn)行同步時，將同步報文下發(fā)給采集終端，采集終端不對同步報文做任何處理，直接透明轉(zhuǎn)發(fā)給電能表。

步驟d中，

d1、主站每日定時巡測終端時鐘，對時鐘誤差超過設(shè)定閾值的終端進(jìn)行時鐘的同步，采用DLPTP協(xié)議，進(jìn)行多次計算得出時鐘誤差，對采集終端進(jìn)行時鐘調(diào)整；主站將符合DLPTP協(xié)議、帶有時間標(biāo)簽t1的同步報文，發(fā)送給采集終端，采集終端將自身時間修正為t1，主站與采集終端之間的時間差即為網(wǎng)絡(luò)延時；

d2、主站發(fā)送帶有時間標(biāo)簽t3的報文給采集終端，采集終端收到報文后，記錄此時的時間記為t4；

d3、采集終端在t5時刻返回一幀相應(yīng)報文給主站，主站接收到報文后，記錄此時的時間記為t6，同時發(fā)送一幀帶時間t6的時間報文給采集終端；

d4、采集終端得到網(wǎng)絡(luò)之間的延時為：（（t6-t3）-（t5-t4））/2；

d5、采集終端根據(jù)網(wǎng)絡(luò)延時對自身時間進(jìn)行同步調(diào)整。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：

本發(fā)明的方法是在電力系統(tǒng)傳輸規(guī)約的基礎(chǔ)上自定義DLPTP協(xié)議，把系統(tǒng)內(nèi)所有主站、采集終端以及電能表的時間調(diào)整為同一標(biāo)準(zhǔn)時間，保證系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備時鐘的一致性；該方法采用GPS對主站時間進(jìn)行校準(zhǔn)，以主站為基準(zhǔn)，采用DLPTP協(xié)議先對采集終端進(jìn)行對時，再使用DLPTP協(xié)議調(diào)整電能表設(shè)備的方法，逐步實現(xiàn)系統(tǒng)時鐘的同步。該發(fā)明有效地解決了電力用電信息采集系統(tǒng)內(nèi)主站、采集終端、電能表時鐘準(zhǔn)確性的問題，從而保證了系統(tǒng)內(nèi)采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

附圖說明

圖1為所述方法流程圖；

圖2、圖3為DLPTP時鐘同步方法釋義圖；

圖4為所述方法應(yīng)用的系統(tǒng)連接框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實例對本發(fā)明做詳細(xì)的說明：

本發(fā)明自定義了DLPTP協(xié)議，DLPTP協(xié)議分為主站與采集終端通信協(xié)議、主站與電能表通信協(xié)議。

DLPTP協(xié)議中，主站與采集終端通信協(xié)議格式如下：