[發明專利]基于通信系統的延遲時間的時間信號操縱與欺騙檢測

在審

• 申請號: 201680069676.3
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN108291812A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 埃德蒙德·O·施維澤三世;科迪·W·特夫斯;大衛·E·懷特黑德
• 申請（專利權）人: 施瓦哲工程實驗有限公司
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;G01R21/00;G01R21/06;G01S1/00;G01S5/00;G01S5/14
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 周靖;楊明釗

本公開涉及基于通信系統的延遲時間檢測時間的操縱或欺騙。在一個實施例中，系統包括接收時間信號的時間輸入端。該系統包括第一接口和第二接口，第一接口用于在第一時間接收第一位置處的第一狀況的第一表示，第二接口用于接收第二位置處和第一時間處的第二狀況的第二表示。延遲時間確定子系統可以基于第二測量結果的到達時間與第一時間的比較來確定延遲時間。閾值子系統可以生成延遲時間是否滿足閾值的指示。異常狀況子系統可以基于該指示來識別異常狀況，并且可以基于異常狀況來實施補救措施。

技術領域

本公開涉及基于通信系統的延遲時間檢測時間的操縱或欺騙。在各種實施例中，本文公開的技術可以用于利用可能被操縱或欺騙的高精度時間源的電力系統和其他系統。

附圖說明

參照附圖對本公開的非限制性和非詳盡的實施例，包括本公開的各個實施例進行描述，在附圖中：

圖1圖示了與本公開的實施例一致的具有各種變電站的電力輸送系統的簡化單線圖的實施例的示例。

圖2圖示了與本公開的實施例一致的包括被配置為將精確時間參考分配到各個IED的通信IED的時間分配系統。

圖3圖示了與本公開的實施例一致的使用確定性通信系統延遲時間來檢測電力輸送系統上的時間信號欺騙的系統的單線圖。

圖4圖示了與本公開的實施例一致的用于跟蹤通信系統的延遲時間的方法的一個實施例的流程圖。

圖5圖示了與本公開的實施例一致的用于基于通信系統中的延遲時間測量結果來檢測異常狀況的方法的一個實施例的流程圖。

圖6圖示了與本公開的實施例一致的被配置為基于通信系統中的延遲時間測量結果來檢測異常狀況的系統的功能框圖。

在以下描述中，為了透徹理解本文中所公開的各個實施例提供了許多具體細節。然而，本領域中的這些技術人員將認識到，本文中所公開的系統和方法可在沒有一個或更多個具體細節的情況下來實踐，或用其他方法、部件、材料等來實踐。另外，在一些情況下，眾所周知的結構、材料或操作可不被顯示或詳細描述，以避免模糊本公開的多個方面。此外，所描述的特征、結構或特性可以以任何合適的方式組合在一個或更多個可選的實施例中。

詳細描述

高精度時間源可用于各種應用，例如電信、航空航天、自動化、發電和配電、雷達和科學應用等。可以使用各種系統、協議和/或技術來同步設備和/或允許多個設備使用共同的高精度時間源。例如，高精度時間信號可使用靶場間儀器組(IRIG)協議、全球導航衛星系統(GNSS)(諸如例如，全球定位系統(GPS)、GLONASS等等)、無線電廣播(諸如美國國家科學與技術研究所(NIST)廣播(例如，無線電臺WWV、WWVB和WWVH))、IEEE 1588協議、編碼在RFC1305中的網絡時間協議(NTP)、RFC 2030中的簡單網絡時間協議(SNTP)和/或另外的時間傳輸協議或系統來接收。

用于分配時間信息的協議和系統在可實現的精確度級別上有所不同，并且在易于操縱或欺騙的方面變化。例如，NTP和SNTP的精確度限制在毫秒范圍，因此對于亞毫秒的時間分配應用是不適當的。此外，該兩個協議均缺乏安全性，并且容易受到惡意網絡攻擊。IEEE 1588標準包括硬件輔助的時間戳，其允許納秒范圍內的時間準確度。這樣的精確度可足夠用于要求更高的應用(例如，采樣電力線上的正弦電流和電壓以計算“同步相量”，或使用行波、時域或增量數量原則)。它非常適合于在通信網絡外圍處或在網絡內的單個設備之中的時間分配。GNSS時間信號提供了準確和魯棒的時間測量，但是GNSS信號容易受到欺騙。因此，有益的是提供用于檢測高精度時間信號的操縱或故障的系統和方法，使得最佳可用的時間信號可被提供給時間相關的設備。