一种应用于电能表中的高精度对时方法和系统的制作方法
【专利摘要】一种应用于电能表中的高精度对时方法及系统，包括：时钟测试仪、对时装置和电能表，对时方法包括：(1)对时装置通过第一通信接口读取时钟测试仪的系统时间T；(2)对时装置将所述系统时间T通过第二通信接口写入待对时电能表中；(3)对时装置同时分别通过所述第一通信接口和所述第二通信接口读取时钟仪系统时间T1和电能表系统时间T2；(4)比较所述T1和T2之间的差值，如果所述差值小于预定误差门限，则对时成功，否则返回步骤(1)。可以确保待对时终端系统时间可靠并且保证对时的准确性。
【专利说明】一种应用于电能表中的高精度对时方法和系统
【技术领域】
[0001]本申请涉及仪器仪表【技术领域】，具体涉及一种应用于电能表中的高精度对时方法和系统。
【背景技术】
[0002]现有技术中，随着阶梯电价的普遍推广，对电能表的时钟准确度提出了更高的要求，日历时钟出厂的绝对误差不允许超过3秒，而现有的电能表生产和检验的对时方法普遍采用电脑时间或者网络时间作为依据。
[0003]但由于电脑自带的时间准确性和实时性不高，且很容易被人为修改，很难保证系统时间的可靠性；生产系统的网络普遍采用公网，由于网络延时、或者网络物理通道很难确保完全畅通，故网络时间也很难保证生产对时系统的可靠性。由于电脑时间和网络时间的不完全可靠性导致生产对时系统时间的不准确性，很多时候会导致电表生产对时的批量错误，严重影响生产效率，故精确可靠的电能表对时系统迫在眉睫。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明实施例的主要目的在于确保系统时间可靠并且保证对时的准确性。
[0005]本发明实施例是这样实现的，一种应用于电能表中的高精度对时方法，所述高精度对时的系统包括:时钟测试仪、对时装置和电能表，所述方法包括:
[0006](I)对时装置通过第一通信接口读取时钟测试仪的系统时间T ;
[0007](2)对时装置将所述系统时间T通过第二通信接口写入待对时电能表中；
[0008](3)对时装置同时分别通过所述第一通信接口和所述第二通信接口读取时钟仪系统时间Tl和电能表系统时间T2 ；
[0009](4)比较所述Tl和T2之间的差值，如果所述差值小于预定误差门限，则对时成功，否则返回步骤(I)。
[0010]进一步地，步骤(I)进一步包括:对时装置通过第一通信接口读取时钟测试仪的精确时间T3，对时装置根据第一通信接口的延时及时钟测试仪的响应时间产生综合延时tz，所述系统时间T = T3+tZo
[0011]进一步地，该方法进一步包括:依次对需要对时的电能表进行对时，直至完成所有电能表的对时操作。
[0012]进一步地，所述第一通信接口为RS232接口，所述第二通信接口为RS485接口。
[0013]进一步地，所述预定误差门限为I秒。
[0014]根据本发明实施例的另外一方面，本发明实施例还提供一种应用于电能表中的高精度对时系统，包括:时钟测试仪、对时装置和电能表；
[0015]所述时钟测试仪用于产生高精度系统时间T ;
[0016]所述对时装置通过第一通信接口连接于所述时钟测试仪，以及通过第二通信接口连接于所述电能表，所述对时装置用于将从时钟测试仪获取的高精度系统时间写入待对时电能表中；
[0017]所述对时装置还用于分别通过所述第一通信接口和所述第二通信接口读取时钟仪系统时间Tl和电能表系统时间T2 ；以及比较所述Tl和T2之间的差值，并确定是否对时成功。
[0018]进一步地，所述时钟测试仪为MFC-1多功能时钟仪，所述MFC-1多功能时钟仪包括精度高达0.1PPM的时钟秒脉冲测试电路及软件测试电路，用于测量RTC时钟模块的秒脉冲信号的初始精度。
[0019]进一步地，所述MFC-1多功能时钟仪还用于依据自身秒脉冲信号的精度和相应的计算方法计算出因RTC模块自身偏差带来的秒脉冲信号的初始误差值E1。
[0020]进一步地，MFC-1多功能时钟仪包括温度测量模块，时钟测试仪软件根据自身温度测量值和RTC模块的温度特性及相应的计算方法计算出因温度带来的RTC模块的测试误差E2o
[0021]进一步地，时钟仪软件根据初始误差El和温度影响误差E2实时计算出时钟仪内部RTC模块综合补偿误差E，然后根据误差E和时钟仪运行时间对RTC时钟模块的最小补偿单位秒进行自动补偿，确保时钟仪自身高精度系统时间T。
[0022]进一步地，所述对时装置由个人电脑组成，所述个人电脑中包括对时软件模块。
[0023]进一步地，所述第一通信接口为RS232接口，所述第二通信接口为RS485接口。
[0024]根据上述技术方案，本发明实施例具有如下效果:该对时系统能自动对系统时间进行包括温度和自身精度在内的误差精确补偿，确保系统时间的稳定可靠。在PC机上运行的对时软件能通过RS232通讯通道自动读取MFC-1多功能时钟仪的实时时间，然后对读到的时间进行适当软件修调，利用RS485通讯总线将该时间下发到需要对时的N个电能表终端；最后该对时软件再次读取经过对时后的终端的时间，将其与MFC-1的时间进行比对，以保证对时的准确性。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0026]图1示出了本申请提供的高精度对时方法实施例的流程图；
[0027]图2示出了本申请提供的高精度对时系统实施例的结构框图；
[0028]图3示出了本申请提供的高精度对时系统另一实施例的结构框图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
[0030]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0031]如图1所示，一种应用于电能表中的高精度对时方法，所述高精度对时的系统包括:时钟测试仪、对时装置和电能表，所述方法包括:
[0032](SlOl)对时装置通过第一通信接口读取时钟测试仪的系统时间T ；
[0033](S102)对时装置将所述系统时间T通过第二通信接口写入待对时电能表中；
[0034](S103)对时装置同时分别通过所述第一通信接口和所述第二通信接口读取时钟仪系统时间Tl和电能表系统时间T2 ；
[0035](S104)比较所述Tl和T2之间的差值，如果所述差值小于预定误差门限，则对时成功，否则返回步骤(SlOl)。
[0036]本发明优选实施例，步骤(SlOl)需要进一步考虑通信延时及相应时间的误差，这样可以进一步的提高系统时间T的准确性。这样的步骤如下:对时装置通过第一通信接口读取时钟测试仪的精确时间T3，对时装置根据第一通信接口的延时及时钟测试仪的响应时间产生综合延时tz，所述系统时间T = T3+tZo
[0037]上述方案中第一通信接口优选RS232，第二通信接口优选RS485，本【技术领域】人员可以理解，上述第一通信接口和第二通信接口只要能完成通信传输任务即可，在实现上，第一通信接口还可以是 RS485，I2C(Inter — Integrated Circuit)接口，USB 接口等其他通信接口，所述第二通信几口还可以是 RS232，I2C(Inter -1ntegrated Circuit)接口，USB接口等其他通信接口。
[0038]具体来说，时钟对时软件一旦启动后能自动通过第一通信接口如RS232通讯通道自动读取MFC-1多功能时钟测试仪上精确的系统时间T，对时软件根据RS232的通讯延时及时钟仪系统时钟的响应延时产生一个综合延时tz ;然后对时软件根据系统时间T3和综合延时tz形成一个精确的系统时间T，并将实时系统时间T通过RS485通讯通道写入到对时终端——电能表中；最后对时软件通过RS232和RS485通讯通道分别同时读取时钟仪的系统时间Tl和电能表系统时间T2，并将Tl和T2进行比对，如果比对的时间误差小于预设误差门限I秒，则表示对时成功，完成该次对时，如果比对的时间误差超过误差门限，则需要重复对时。依次对需要对时的电能表进行对时，完成本轮对时操作。
[0039]本领域技术人员可以理解，上述预设误差门限可以根据用户对精度的需求进行设置。要求精度越高，则设置的误差门限值越小，反之则高。
[0040]根据本发明实施例的另外一方面，如图2所示，本发明实施例还提供一种应用于电能表中的高精度对时系统，包括:时钟测试仪201、对时装置202和电能表203 ；
[0041]所述时钟测试仪用于产生高精度系统时间T ;
[0042]所述对时装置通过第一通信接口连接于所述时钟测试仪，以及通过第二通信接口连接于所述电能表，所述对时装置用于将从时钟测试仪获取的高精度系统时间写入待对时电能表中；
[0043]所述对时装置还用于分别通过所述第一通信接口和所述第二通信接口读取时钟仪系统时间Tl和电能表系统时间T2 ；以及比较所述Tl和T2之间的差值，并确定是否对时成功。
[0044]采用上述高精度对时系统，可完成本发明上述高精度对时方法的过程。
[0045]如图3所示，本发明提供一具体实施例，所述时钟测试仪为MFC-1多功能时钟仪，所述MFC-1多功能时钟仪包括精度高达0.1PPM的时钟秒脉冲测试电路及软件测试电路，用于测量RTC时钟模块的秒脉冲信号的初始精度。MFC-1多功能时钟仪还用于依据自身秒脉冲信号的精度和相应的计算方法计算出因RTC模块自身偏差带来的秒脉冲信号的初始误差值El。MFC-1多功能时钟仪包括温度测量模块，时钟测试仪软件根据自身温度测量值和RTC模块的温度特性及相应的计算方法计算出因温度带来的RTC模块的测试误差E2。时钟仪软件根据初始误差El和温度影响误差E2实时计算出时钟仪内部RTC模块综合补偿误差E,然后根据误差E和时钟仪运行时间对RTC时钟模块的最小补偿单位秒进行自动补偿，确保时钟仪自身高精度系统时间T，确保时钟仪运行时钟作为对时系统时钟来源的精确性。
[0046]所述对时装置由个人电脑PC机和系统对时软件模块组成。可以理解，该系统对时软件模块是由装载在PC机的软件来执行的。同样该对时装置也可以由其他具有比较功能的装置来完成，例如由高时钟精度单片机并对其写入比较软件来完成。
[0047]上述方案中第一通信接口优选RS232，第二通信接口优选RS485，本【技术领域】人员可以理解，上述第一通信接口和第二通信接口只要能完成通信传输任务即可，在实现上，第一通信接口还可以是 RS485，I2C(Inter — Integrated Circuit)接口，USB 接口等其他通信接口，所述第二通信几口还可以是 RS232，I2C(Inter -1ntegrated Circuit)接口，USB接口等其他通信接口。
[0048]通过上述带自动测量、自动补偿的MFC-1多功能时钟仪设备和带智能延时的系统对时软件以及相应的通讯通道形成完整的RTC对时系统，实现带自动补偿的高精度、高稳定性的RTC闭环对时系统，确保对时系统的对时误差不超过I秒。
[0049]以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种应用于电能表中的高精度对时方法，其特征在于，所述高精度对时的系统包括:时钟测试仪、对时装置和电能表，所述方法包括: (1)对时装置通过第一通信接口读取时钟测试仪的系统时间T; (2)对时装置将所述系统时间T通过第二通信接口写入待对时电能表中； (3)对时装置同时分别通过所述第一通信接口和所述第二通信接口读取时钟仪系测试统时间Tl和电能表系统时间T2 ； (4)比较所述Tl和T2之间的差值，如果所述差值小于预定误差门限，则对时成功，否则返回步骤(I)。
2.根据权利要求1所述的高精度对时方法，其特征在于，所述步骤(I)对时装置通过第一通信接口读取时钟测试仪的系统时间进一步包括: 对时装置通过第一通信接口读取时钟测试仪的精确时间T3，对时装置根据第一通信接口的延时及时钟测试仪的响应时间产生综合延时tz，所述系统时间T = T3+tZo
3.根据权利要求1所述的高精度对时方法，其特征在于，所述方法进一步包括:依次对需要对时的电能表进行对时，直至完成所有电能表的对时操作。
4.根据权利要求1?3任一所述的高精度对时方法，其特征在于，所述第一通信接口为RS232接口，所述第二通信接口为RS485接口。
5.根据权利要求1?3任一所述的高精度对时方法，其特征在于，所述预定误差门限为I秒。
6.一种应用于电能表中的高精度对时系统，其特征在于，所述系统包括:时钟测试仪、对时装置和电能表； 所述时钟测试仪用于产生高精度系统时间T ; 所述对时装置通过第一通信接口连接于所述时钟测试仪，以及通过第二通信接口连接于所述电能表，所述对时装置用于将从时钟测试仪获取的高精度系统时间写入待对时电能表中； 所述对时装置还用于分别通过所述第一通信接口和所述第二通信接口读取时钟仪系统时间Tl和电能表系统时间T2 ；以及比较所述Tl和T2之间的差值，并确定是否对时成功。
7.根据权利要求6所述的高精度对时系统，其特征在于，所述时钟测试仪为MFC-1多功能时钟仪，所述MFC-1多功能时钟仪包括精度0.1PPM的时钟秒脉冲测试电路及软件测试电路，用于测量RTC时钟模块的秒脉冲信号的初始精度。
8.根据权利要求7所述的高精度对时系统，其特征在于，所述MFC-1多功能时钟仪还用于依据自身秒脉冲信号的精度和相应的计算方法计算出因RTC模块自身偏差带来的秒脉冲信号的初始误差值E1。
9.根据权利要求7或8所述的高精度对时系统，其特征在于，MFC-1多功能时钟仪包括温度测量模块，时钟测试仪软件根据自身温度测量值和RTC模块的温度特性及相应的计算方法计算出因温度带来的RTC模块的测试误差E2。
10.根据权利要求9所述的高精度对时系统，其特征在于，时钟仪软件根据初始误差El和温度影响误差E2实时计算出时钟仪内部RTC模块综合补偿误差E，然后根据误差E和时钟仪运行时间对RTC时钟模块的最小补偿单位秒进行自动补偿，确保时钟仪自身高精度系统时间T。
11.根据权利要求6?8或10任一所述的高精度对时系统，其特征在于，所述对时装置由个人电脑组成，所述个人电脑中包括对时软件模块。
12.根据权利要求6?8或10任一所述的高精度对时系统，其特征在于，所述第一通信接口为RS232接口，所述第二通信接口为RS485接口。
【文档编号】G01R35/04GK104483649SQ201410636113
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月12日 优先权日:2014年11月12日
【发明者】任智仁, 薛雷, 周宣, 周杰文, 韩潇俊 申请人:珠海中慧微电子有限公司