[發明專利]一種精確時鐘的測量方法及在線監測系統

在審

• 申請號: 201710442953.7
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107300849A
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 張宏偉;江川;賈旭
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司青島供電公司;國家電網公司
• 主分類號: G04R20/02
• 分類號: G04R20/02
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司11403
• 代理人: 朱親林

技術領域

本發明涉及時鐘測量技術領域，特別是指一種精確時鐘的測量方法及在線監測系統。

背景技術

當前隨著科學技術的飛速發展以及各類生產生活效率的提高，各行各業對時間尤其是準確時間的要求越來越高。以電網領域為例，電網各節點時鐘的同步性在當今大規模電網中顯得日益重要。當電網發生事故涉及多個電廠、變電站時，需要綜合全網的保護動作和故障錄波信息進行事故分析，如果各廠站所記錄時間及數據的時標不同步，無法相互參考，將給事故分析帶來極大困難。

目前，有些是通過人工巡視、電話聯系等方法來保證多個時鐘設備的同步，此種方法比較困難，一般僅僅只是簡單判斷時鐘設備鎖星，并不能知曉時鐘設備所輸出的時間的精確性，而時間精確性又與設備穩定性有關。或者采用一個時鐘作為標準時鐘，定時給其它時鐘進行授時。目前的時間同步方法只是一種簡單的對時，對時鐘輸出的精確性和穩定性不能進行監測，無法實現統計分析，當失步時也不能告警，不方便統一管理，而且費時費力，工作效率低，成本較高。

因此，在實現本申請的過程中，發明人發現現有時間檢測的精確度難以實現大面積應用，使得工作效率低，影響生產安全性。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提出一種精確時鐘的測量方法及在線監測系統，能夠對時間進行準確檢測并且易于推廣實現。

基于上述目的本發明提供的一種精確時鐘的測量方法，包括：

兩地GPS時間接收機在同一時刻接收同一GPS衛星時間信號；

兩地GPS時間接收機將接收的衛星時間信號輸出為GPS時間秒脈沖，并發送到內部的時間間隔計數器中；

將時間間隔計數器中的GPS時間秒脈沖與本地原子鐘輸出的秒脈沖進行比較，得到兩地的本地時刻與GPS時刻的時間差；

通過將兩地得到的時間差相減，得到兩地原子鐘的時間差，進而得到準確時間值。

可選的，所述通過將兩地得到的時間差相減，得到兩地原子鐘的時間差的步驟還包括：

經過預設時間間隔再次測量兩地原子鐘的時間差；

將得到的兩組原子鐘的時間差相減后除以預設時間間隔，得到預設時間內的平均相對頻率偏差；

利用平均相對頻率偏差對時間進行修正。

可選的，所述預設時間間隔為多組，通過多次測量平均相對頻率偏差，逐漸對時間進行修正。

可選的，每次測量的過程為15min，且跟蹤2min后開始采集數據，采集時間為13min。

本申請還提供了一種精確時鐘的在線監測系統，所述系統包括：時間在線監測裝置、時間在線監測主站系統和數據傳送通道；時間在線監測裝置布置在各被監測站，由GPS和北斗產生非常精確的時間信號和本地振蕩器產生的信號，包括DCLS和1PPS信號，每路信號都通過一個可靠的、無時延的切換裝置，不間斷地提供給時間間隔測量系統，多路被監測的信號包括1PPS和DCLS信號也不間斷地通過循環切換裝置送至時間間隔測量系統；監測裝置將時間間隔測量系統測得的數據送至數據處理及通信系統，通過專線通道，測量數據送至設在監控中心的時間在線監測主站系統；主站系統通過對各個被監測站的監測數據的分析及處理，形成用戶直觀的數據、曲線、圖形。

可選的，系統還包括：精準時間測量模塊；所述精準時間測量模塊用于以衛星時間為基準，采用共視比對算法，產生時間準確度達50ns的測量時間信號，實現對IPPS、DCLS等時間信號的納秒級精準測量。

可選的，系統還包括：多通道并行測量模塊；所述多通道并行測量模塊用于在測量信號通過高速FPGA的模數轉換、排隊處理后，通過時間間隔處理器實現多通道并行測量。

可選的，系統還包括：告警出發模塊；所述告警出發模塊用于實現預設時間內的快速告警。

從上面所述可以看出，本發明提供的精確時鐘的測量方法及在線監測系統通過共視對比法能夠對兩地時間進行實時跟蹤測量，然后基于兩地不同的原子鐘與同一個衛星時間的比較得到兩地原子鐘的時間差，并且基于該時間差實現對實際時間的校正，最終獲得準確的時間。此外，該方法采用的設備容易獲得，且整個系統不需要額外部署過多設備，所以有利于工業推廣應用。因此，本申請所述精確時鐘的測量方法及在線監測系統能夠對時間進行準確檢測并且易于推廣實現。

附圖說明

圖1為本發明提供的精確時鐘的測量方法的一個實施例的流程示意圖；

圖2為本發明提供的精確時鐘的測量方法的一個實施例的原理框圖；

圖3為本發明提供的精確時鐘的測量方法的另一個實施例的原理框圖；