时间数据处理方法、装置及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种时间数据处理方法、装置及系统。方法包括：接收服务器发送的第一时间报文和第二时间报文，其中，第一时间报文与第二时间报文的发送时间之间具有时间间隔；确定第一时间报文到达终端的第一时间和第二时间报文到达终端的第二时间；向服务器发送延时请求报文，并接收服务器反馈的与延时请求报文对应的延时回应报文；获取延时请求报文到达服务器的第三时间和延时回应报文到达终端的第四时间；根据第一时间、第二时间、第三时间和第四时间确定延时时间和漂移补偿量；使用延时时间和漂移补偿量对终端进行对时处理。采用本发明基于IEC61850的时间数据处理方案，解决了现有技术中对时系统的对时精度低的问题，实现了提高对时精准度的效果。
【专利说明】时间数据处理方法、装置及系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及时钟监测领域，具体而言，涉及一种时间数据处理方法、装置及系统。
【背景技术】
[0002] 目前工业自动化的设备对时系统，一般采用的是直接对时和网络对时相结合的方 法。工业自动化行业中使用的各种IEDs(Intelligent Electronic Device,智能电子设备） 均采用数字化处理技术，内部晶振回路可以在输出信息时附以时标信息，但这种方法在实 际应用中，因为不同的IEDs会有时钟延迟，不同IEDs的时间累计会导致时间误差增大。传 统的对时方法是首先对主IEDs对时，然后以时间报文的形式对子IEDs进行对时，实际应用 中时间同步误差容易产生积累，而且通讯负担十分严重。因此，传统的工业自动化领域的时 间同步方案通常时钟系统偏差比较严重，没有对时钟同步系统和精度进行监测，时钟精准 度不够。
[0003] 对与工业自动化的故障分析来说，时间的分辨率要求精确到1毫秒之内，而在实 际应用中发现，采用时钟接收GPS或北斗技术后不能保证装置之间的同步误差小于1毫秒。 并且基于主时钟的秒脉冲对时，在监控室应设置时钟接受装置，其绝对时间要通过网络的 传输方式送给终端装置。采用上述的对时方式对于设备比较多的自动化系统偏差越发明 显，并且无统一依据评判时钟精度的好坏，对于故障分析造成非常大的困难。
[0004] 针对现有技术中对时系统的对时精度低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0005] 针对相关技术中对时系统的对时精度低的问题，目如尚未提出有效的解决方案， 为此，本发明的主要目的在于提供一种时间数据处理方法、装置及系统，以解决上述问题。
[0006] 为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种时间数据处理方法，该方 法包括：接收服务器发送的第一时间报文和第二时间报文，其中，第一时间报文与第二时间 报文的发送时间之间具有时间间隔；确定第一时间报文到达终端的第一时间和第二时间报 文到达终端的第二时间；向服务器发送延时请求报文，并接收服务器反馈的与延时请求报 文对应的延时回应报文；获取延时请求报文到达服务器的第三时间和延时回应报文到达终 端的第四时间；根据第一时间、第二时间、第三时间和第四时间确定延时时间和漂移补偿 量；使用延时时间和漂移补偿量对终端进行对时处理。
[0007] 进一步地，在接收服务器发送的第一时间报文和第二时间报文之前，时间数据处 理方法包括：服务器接收第一世界标准时间UTC，并按照第一 UTC生成并发送第一时间报 文；在间隔时间间隔之后，服务器接收第二UTC，并按照第二UTC生成并发送第二时间报文； 其中，在发送第一时间报文之前，时间数据处理方法还包括：对第一时间报文增加第一时间 戳；在发送第二时间报文之前，时间数据处理方法还包括：对第二时间报文增加第二时间 戳。
[0008] 进一步地，确定第一时间报文到达终端的第一时间和第二时间报文到达终端的第 二时间包括：解析第一时间报文的第一时间戳得到第一时间；以及解析第二时间报文的第 二时间戳得到第二时间。
[0009] 进一步地，向服务器发送延时请求报文，并接收服务器反馈的与延时请求报文对 应的延时回应报文包括：对初始延时请求报文增加第三时间戳得到延时请求报文，向服务 器发送延时请求报文；生成对应延时请求报文的初始延时回应报文,对初始延时回应报文 增加第四时间戳得到延时回应报文。
[0010] 进一步地，获取延时请求报文到达服务器的第三时间和延时回应报文到达终端的 第四时间包括：对延时请求报文的第三时间戳解析得到第三时间；以及对延时回应报文的 第四时间戳解析得到第四时间。
[0011] 进一步地，根据第一时间、第二时间、第三时间和第四时间确定延时时间和漂移补 偿量包括：通过如下公式确定延时时间delay和漂移补偿量offset,其中，公式为：
[0012]
【权利要求】
1. 一种时间数据处理方法，其特征在于，包括： 接收服务器发送的第一时间报文和第二时间报文，其中，所述第一时间报文与第二时 间报文的发送时间之间具有时间间隔； 确定所述第一时间报文到达终端的第一时间和所述第二时间报文到达所述终端的第 二时间； 向所述服务器发送延时请求报文，并接收所述服务器反馈的与所述延时请求报文对应 的延时回应报文； 获取所述延时请求报文到达所述服务器的第三时间和所述延时回应报文到达所述终 端的第四时间； 根据所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间和所述第四时间确定延时时间和漂 移补偿量； 使用所述延时时间和所述漂移补偿量对所述终端进行对时处理。
2. 根据权利要求1所述的时间数据处理方法，其特征在于，在接收服务器发送的第一 时间报文和第二时间报文之前，所述时间数据处理方法包括： 所述服务器接收第一世界标准时间UTC，并按照所述第一 UTC生成并发送所述第一时 间报文； 在间隔所述时间间隔之后，所述服务器接收第二UTC，并按照所述第二UTC生成并发送 所述第二时间报文； 其中，在发送所述第一时间报文之前，所述时间数据处理方法还包括：对所述第一时间 报文增加第一时间戳；在发送所述第二时间报文之前，所述时间数据处理方法还包括：对 所述第二时间报文增加第二时间戳。
3. 根据权利要求2所述的时间数据处理方法，其特征在于，所述确定所述第一时间报 文到达终端的第一时间和所述第二时间报文到达所述终端的第二时间包括： 解析所述第一时间报文的第一时间戳得到所述第一时间；以及 解析所述第二时间报文的第二时间戳得到所述第二时间。
4. 根据权利要求1所述的时间数据处理方法，其特征在于，向所述服务器发送延时请 求报文，并接收所述服务器反馈的与所述延时请求报文对应的延时回应报文包括： 对初始延时请求报文增加第三时间戳得到所述延时请求报文，向所述服务器发送所述 延时请求报文； 生成对应所述延时请求报文的初始延时回应报文，对所述初始延时回应报文增加第四 时间戳得到所述延时回应报文。
5. 根据权利要求4所述的时间数据处理方法，其特征在于，获取所述延时请求报文到 达所述服务器的第三时间和所述延时回应报文到达所述终端的第四时间包括： 对所述延时请求报文的第三时间戳解析得到所述第三时间；以及 对所述延时回应报文的第四时间戳解析得到所述第四时间。
6. 根据权利要求1至5中任意一项所述的时间数据处理方法，其特征在于，根据所述第 一时间、所述第二时间、所述第三时间和所述第四时间确定延时时间和漂移补偿量包括： 通过如下公式确定所述延时时间delay和所述漂移补偿量offset,其中，所述公式为：
通过上述公式得到
，其中，所述 T1为所述第一时间，T2为所述第二时间，T3为所述第三时间，T4为所述第四时间。
7. 根据权利要求1至5中任意一项所述的时间数据处理方法，其特征在于，所述时间数 据处理方法为基于IEC61850的时间数据处理方法。
8. -种时间数据处理装置，其特征在于，包括： 接收模块，用于接收服务器发送的第一时间报文和第二时间报文，其中，所述第一时间 报文与所述第二时间报文的发送时间之间具有时间间隔； 第一确定模块，用于确定所述第一时间报文到达终端的第一时间和所述第二时间报文 到达所述终端的第二时间； 第一通信模块，用于向所述服务器发送延时请求报文，并接收所述服务器反馈的与所 述延时请求报文对应的延时回应报文； 获取模块，用于获取所述延时请求报文到达所述服务器的第三时间和所述延时回应报 文到达所述终端的第四时间； 第二确定模块，用于根据所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间和所述第四时间 确定延时时间和漂移补偿量； 处理模块，用于使用所述延时时间和所述漂移补偿量对所述终端进行对时处理。
9. 根据权利要求8所述的时间数据处理装置，其特征在于，所述时间数据处理装置包 括： 第二通信模块，用于所述服务器接收第一世界标准时间UTC，并按照所述第一 UTC生成 并发送所述第一时间报文； 第三通信模块，用于在间隔所述时间间隔之后，所述服务器接收第二UTC，并按照所述 第二UTC生成并发送所述第二时间报文； 时间戳处理模块，用于在发送所述第一时间报文之前，对所述第一时间报文增加第一 时间戳；还用于在发送所述第二时间报文之前，对所述第二时间报文增加第二时间戳。
10. 根据权利要求8所述的时间数据处理装置，其特征在于，所述第一通信模块包括： 第一子通信模块，用于对初始延时请求报文增加第三时间戳得到所述延时请求报文， 向所述服务器发送所述延时请求报文； 第二子通信模块，用于生成对应所述延时请求报文的初始延时回应报文，对所述初始 延时回应报文增加第四时间戳得到所述延时回应报文。
11. 根据权利要求8至10中任意一项所述的时间数据处理装置，其特征在于，所述第二 确定模块包括： 计算模块，用于通过如下公式确定所述延时时间delay和所述漂移补偿量offset，其 中，所述公式为：
通过上述公式得到
其中，所述 T1为所述第一时间，T2为所述第二时间，T3为所述第三时间，T4为所述第四时间。
12. -种时间数据处理系统，其特征在于，包括： 服务器，用于向终端发送第一时间报文和第二时间报文，并在接收到延时请求报文之 后发送与所述延时请求报文对应的延时回应报文； 所述终端，用于确定所述第一时间报文到达终端的第一时间和所述第二时间报文到达 所述终端的第二时间；向所述服务器发送延时请求报文，并接收所述服务器反馈的与所述 延时请求报文对应的延时回应报文；在获取所述延时请求报文到达所述服务器的第三时间 和所述延时回应报文到达所述终端的第四时间之后，根据所述第一时间、所述第二时间、所 述第三时间和所述第四时间确定延时时间和漂移补偿量，并使用所述延时时间和所述漂移 补偿量对所述终端进行对时处理。
13. 根据权利要求12所述的时间数据处理系统，其特征在于，所述服务器包括： UTC获取单元，用于接收第一世界标准时间UTC，并在间隔所述时间间隔之后接收第二 UTC ； 处理器，用于按照所述第一 UTC生成并发送所述第一时间报文，并按照所述第二UTC生 成并发送所述第二时间报文； 时间戳单元，用于在发送所述第一时间报文之前，对所述第一时间报文增加第一时间 戳；还用于在发送所述第二时间报文之前，对所述第二时间报文增加第二时间戳。
14. 根据权利要求13所述的时间数据处理系统，其特征在于，所述终端包括： 时标生成器，用于解析所述第一时间报文的第一时间戳得到所述第一时间；以及解析 所述第二时间报文的第二时间戳得到所述第二时间。
【文档编号】H04J3/06GK104092509SQ201410265841
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2014年6月13日
【发明者】赵龙江, 陈浩, 崔明, 赵永亮 申请人:华电众信（北京）技术有限公司, 天津市百利高压超导设备有限公司