[發(fā)明專利]智能電表終端授時(shí)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910091925.4
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN109687930A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳永利;李思超;李洪強(qiáng);劉佳迪;趙旭;唐曉柯;趙亞紅
• 申請（專利權(quán)）人: 北京智芯微電子科技有限公司;國網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): H04J3/06
• 分類號(hào): H04J3/06
• 代理公司: 北京中譽(yù)威圣知識(shí)產(chǎn)權(quán)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(shí)方法，該智能電表終端授時(shí)方法用于在智能電網(wǎng)中對智能電表終端進(jìn)行授時(shí)，其特征在于，所述智能電表終端授時(shí)方法包括第一授時(shí)過程，其用于在智能電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)未連接或連接異常的情況下進(jìn)行授時(shí)，所述第一授時(shí)過程包括：

所述智能電表終端發(fā)送Chirp信號(hào)；

多個(gè)智能電網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接收所述智能電表終端發(fā)送的Chirp信號(hào)，每個(gè)智能電網(wǎng)網(wǎng)關(guān)根據(jù)接收到的Chirp信號(hào)的信息復(fù)現(xiàn)出接收到的Chirp信號(hào)并將該復(fù)現(xiàn)出的Chirp信號(hào)以及智能電網(wǎng)網(wǎng)關(guān)對Chirp信號(hào)的處理時(shí)延信息共同發(fā)送至所述智能電表終端；

所述智能電表終端接收到每個(gè)智能電網(wǎng)網(wǎng)關(guān)回傳的Chirp信號(hào)后，根據(jù)接收到的Chirp信號(hào)的信息以及所述處理時(shí)延信息計(jì)算出自身與每個(gè)智能電網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的距離；以及

所述智能電表終端根據(jù)所述距離以及每個(gè)智能電網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的位置計(jì)算出時(shí)鐘偏差，并更新所述智能電表終端的本地時(shí)鐘。

2.如權(quán)利要求1所述的智能電表終端授時(shí)方法，其特征在于，所述智能電表終端接收到每個(gè)智能電網(wǎng)網(wǎng)關(guān)回傳的Chirp信號(hào)后，根據(jù)接收到的Chirp信號(hào)的信息以及所述處理時(shí)延信息計(jì)算出自身與每個(gè)智能電網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的距離包括：

所述智能電表終端接收并處理每個(gè)智能電網(wǎng)網(wǎng)關(guān)回傳的Chirp信號(hào)，獲取每個(gè)Chirp信號(hào)的頻率f_j和相位p_j，同時(shí)對接收的信號(hào)進(jìn)行濾波和解調(diào)從而獲得每個(gè)智能電網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的處理時(shí)延信息ΔT_j；

獲取所述智能電表終端當(dāng)前最新發(fā)送的Chirp信號(hào)的頻率f0，并結(jié)合Chirp信號(hào)頻率變化率u，得到所述Chirp信號(hào)從所述智能電表終端到每個(gè)智能電網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的單向傳輸時(shí)間[(f0-f_j)/u-ΔT_j]/2；以及

計(jì)算所述智能電表終端與每個(gè)智能電網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的距離R_j，R_j＝c[(f0-f_j)/u-ΔT_j]/2，其中c為光速。

3.如權(quán)利要求2所述的智能電表終端授時(shí)方法，其特征在于，所述智能電表終端根據(jù)所述距離以及每個(gè)智能電網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的位置計(jì)算出時(shí)鐘偏差，并更新所述智能電表終端的本地時(shí)鐘包括：

設(shè)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(gè)智能電網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的時(shí)鐘誤差為Δt；第j個(gè)智能電網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的位置為(x_j,y_j,z_j)，產(chǎn)生以x、y、z、Δt為未知量的第一關(guān)系式：

將所述第一關(guān)系式通過泰勒展開，得到如下第二關(guān)系式：其中，是所述智能電表終端與每個(gè)智能電網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的計(jì)算偽距，ρ_j是所述智能電表終端與每個(gè)智能電網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的量測偽距，為所述智能電表終端的估計(jì)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(shí)間修正量；以及

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

4.如權(quán)利要求1所述的智能電表終端授時(shí)方法，其特征在于，所述智能電表終端授時(shí)方法還包括第二授時(shí)過程，其用于在智能電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)正常情況下進(jìn)行授時(shí)，所述第二授時(shí)過程包括：

最高主時(shí)鐘從全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)送的衛(wèi)星信號(hào)中獲取時(shí)鐘信息，并且基于IEEE1588協(xié)議將所述時(shí)鐘信息寫入數(shù)據(jù)幀發(fā)送至其下級的各個(gè)主時(shí)鐘；

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

所述智能電表終端接收并處理自身的各個(gè)主時(shí)鐘發(fā)送的時(shí)鐘信息，根據(jù)處理結(jié)果更新所述智能電表終端的本地時(shí)鐘。

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

實(shí)時(shí)檢測智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)；以及

在啟動(dòng)授時(shí)后，判斷所述網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)是否正常，若正常，則進(jìn)行所述第二授時(shí)過程，若判斷出所述網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)不正常，則進(jìn)行所述第一授時(shí)過程。