[發明專利]智能電表終端授時方法及系統

在審

• 申請號: 201910091925.4
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN109687930A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 陳永利;李思超;李洪強;劉佳迪;趙旭;唐曉柯;趙亞紅
• 申請（專利權）人: 北京智芯微電子科技有限公司;國網信息通信產業集團有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 周際;俞佳

1.一種智能電表終端授時方法，該智能電表終端授時方法用于在智能電網中對智能電表終端進行授時，其特征在于，所述智能電表終端授時方法包括第一授時過程，其用于在智能電網網絡未連接或連接異常的情況下進行授時，所述第一授時過程包括：

所述智能電表終端發送Chirp信號；

多個智能電網網關接收所述智能電表終端發送的Chirp信號，每個智能電網網關根據接收到的Chirp信號的信息復現出接收到的Chirp信號并將該復現出的Chirp信號以及智能電網網關對Chirp信號的處理時延信息共同發送至所述智能電表終端；

所述智能電表終端接收到每個智能電網網關回傳的Chirp信號后，根據接收到的Chirp信號的信息以及所述處理時延信息計算出自身與每個智能電網網關的距離；以及

所述智能電表終端根據所述距離以及每個智能電網網關的位置計算出時鐘偏差，并更新所述智能電表終端的本地時鐘。

2.如權利要求1所述的智能電表終端授時方法，其特征在于，所述智能電表終端接收到每個智能電網網關回傳的Chirp信號后，根據接收到的Chirp信號的信息以及所述處理時延信息計算出自身與每個智能電網網關的距離包括：

所述智能電表終端接收并處理每個智能電網網關回傳的Chirp信號，獲取每個Chirp信號的頻率f_j和相位p_j，同時對接收的信號進行濾波和解調從而獲得每個智能電網網關的處理時延信息ΔT_j；

獲取所述智能電表終端當前最新發送的Chirp信號的頻率f0，并結合Chirp信號頻率變化率u，得到所述Chirp信號從所述智能電表終端到每個智能電網網關的單向傳輸時間[(f0-f_j)/u-ΔT_j]/2；以及

計算所述智能電表終端與每個智能電網網關的距離R_j，R_j＝c[(f0-f_j)/u-ΔT_j]/2，其中c為光速。

3.如權利要求2所述的智能電表終端授時方法，其特征在于，所述智能電表終端根據所述距離以及每個智能電網網關的位置計算出時鐘偏差，并更新所述智能電表終端的本地時鐘包括：

設所述智能電表終端的位置為(x,y,z)，所述智能電表終端與每個智能電網網關的時鐘誤差為Δt；第j個智能電網網關的位置為(x_j,y_j,z_j)，產生以x、y、z、Δt為未知量的第一關系式：

將所述第一關系式通過泰勒展開，得到如下第二關系式：其中，是所述智能電表終端與每個智能電網網關的計算偽距，ρ_j是所述智能電表終端與每個智能電網網關的量測偽距，為所述智能電表終端的估計位置，[Δx_u Δy_u Δz_u]是所述智能電表終端的位置修正量，Δt_u是時間修正量；以及

解析所述第二關系式，得到所述智能電表終端的時鐘誤差為Δt，并更新所述智能電表終端的本地時鐘。

4.如權利要求1所述的智能電表終端授時方法，其特征在于，所述智能電表終端授時方法還包括第二授時過程，其用于在智能電網網絡連接狀態正常情況下進行授時，所述第二授時過程包括：

最高主時鐘從全球衛星導航系統發送的衛星信號中獲取時鐘信息，并且基于IEEE1588協議將所述時鐘信息寫入數據幀發送至其下級的各個主時鐘；

所述最高主時鐘下級的各個主時鐘解析所述最高主時鐘發送的時鐘信息并更新各自的本地時鐘，并將所述時鐘信息發送至各自的從時鐘；以及

所述智能電表終端接收并處理自身的各個主時鐘發送的時鐘信息，根據處理結果更新所述智能電表終端的本地時鐘。

5.如權利要求4所述的智能電表終端授時方法，其特征在于，所述智能電表終端授時方法還包括：

實時檢測智能電網的網絡連接狀態；以及

在啟動授時后，判斷所述網絡連接狀態是否正常，若正常，則進行所述第二授時過程，若判斷出所述網絡連接狀態不正常，則進行所述第一授時過程。