[發明專利]基于交流供電電壓相位差修正的高精度網絡授時方法

有效

• 申請號: 201710433087.5
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107086895B
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 陳文華
• 申請（專利權）人: 上海勝戰科技發展有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;G04R20/02
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 郭春遠

基于交流供電電壓相位差修正的高精度網絡授時方法，在授時服務器(1)和接收授時裝置(4)上分別安裝電壓相位檢測裝置，授時服務器(1)定時向接收授時裝置(4)發送授時廣播，該廣播包括以下參數：交流電壓相位和該相位對應的精確時間接收授時裝置(4)收到該廣播后，檢測對應電壓相位時的時間值，計算出時差，實現授時。在網絡授時中設置電壓相位檢測，修正網絡授時的誤差。避免了網絡傳輸不平衡導致的授時誤差，而不需要安裝天線等裝置，實現高精度、簡單的網絡授時服務。采用該方式后，授時精度可以穩定達到1ms之內，且幾乎所有廠礦、企業、政府機關、教育機構等需要授時的場所，都安裝交流供電設施，應用沒有任何限制。

技術領域

本發明屬于IPC分類H04J多路復用通信技術領域，涉及網絡時間同步技術，尤其是基于交流供電電壓相位差修正的高精度網絡授時方法。

背景技術

當前的主要同步授時技術，包括短波授時、長波授時、GPS/北斗授時、電話撥號授時、互聯網授時(NTP)和SDH傳輸網授時等方式。其中：

在長波和短波授時技術中，時間同步技術精度可分別達到長波授時1ms和短波授時1～10ms，但主要用于軍事和導航，尚不民用。

在電話撥號時間同步技術中，雖然對條件要求較低，使用簡單，只需要有電話接入的地點都可實現遠程授時。可廣泛應用，但是精度不高，往往誤差達到100ms，不能用于工業和軍事用途和授時間精度要求較高的民用領域，比如電力系統中事件順序中要求的2ms要求。

在GPS/北斗時間同步技術中，GPS時間同步技術是當前較成熟并在國際上廣泛采用的時間同步技術，北斗時間同步應用也正在發展之中。采用GPS和北斗授時，采用衛星天線，接收來自衛星的授時信號，計算來自幾顆衛星發送的時間和位置信息廣播，得到當前地點坐標和精確時間。授時精度高，可同時提供位置信息，應用成熟。但是，必須配置接收天線，許多需要授時的行業，比如電廠、政府等，多數設備安裝在室內，無法部署天線，影響該方式的應用范圍。

在互聯網時間同步技術中，典型的代表為網絡時間協議NTP。通過服務器和被授時裝置之間的網絡連接來實現。當前，幾乎所有的家庭和企事業單位都已經連接互聯網，這種方式在局域網內得到廣泛的應用。但是，這種方式的授時精度不高，在網絡延時較大、網絡流量不平衡的情況下，授時精度很差，有時甚至超過1秒。無法滿足多數應用的要求。在授時間精度要求較高的應用中，無法勝任。

在SDH傳輸網絡授時中，該方法精度高，可實現100ns時間精度。但是只能應用在專用通信網絡中,或者需要特殊的硬件，以上授時方式無法兼顧實用性和精度的矛盾，不能廣泛推廣。

常用傳統的工業和民用授時方式主要包括網絡授時和GPS/北斗衛星授時兩種類型。網絡授時應用廣泛，可用于幾乎所有的場合，該因為受到網絡延時和傳輸不平衡的影響，授時精度不高，往往誤差超過10ms甚至數百毫秒，最差情況下，可能達到1秒以上。衛星授時精度非常高，但是必須安裝接收天線，在廠礦和建筑內部，無法接收到衛星信號，應用范圍受到很大的限制。

改進技術相關專利文獻公開較少。比如：中國專利申請200810044872.2公開了面向電力系統同步相量測量的時鐘同步裝置，其本地時鐘同步模塊通過網絡協議連接組成同步授時網絡，天線和GPS時間接收模塊接收時間信息的信號，主模塊解析出時間信息，對主模塊中的本地實時時鐘重新設定：主模塊將其獲得的時間信息通過網絡協議，發送從模塊，對從模塊中的本地實時時鐘重新設定，從而完成作為同步授時網絡主從模塊的本地時鐘同步模塊的授時。

中國專利申請201410203624.3提供一種基于物理層時間信息的網絡授時IED時間同步檢測方法，其依據時鐘源設備可溯源的常規時鐘同步信號，并基于網絡授時IED通信端口輸出的網絡物理層信號、信號攜帶的時間信息與時鐘源設備時鐘同步信號三者之間的物理一致性程度，檢測網絡授時IED通信端口時鐘同步信號的時間同步性能。該方法符合量值傳遞原則，具有物理可展示與可溯源特點。