继电保护装置控制器时钟漂移监测方法与系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及数据监测技术领域，特别是设及继电保护装置控制器时钟漂移监测方 法与系统。
【背景技术】
[0002] 随着电力行业信息化和智能化的发展，嵌入式系统软件在电力行业得到广泛应 用，推进电力行业快速发展。
[0003] 电力行业作为影响国民经济发展的重要领域，安全生产是保障其快速稳定发展的 基础，国家和国际上对于嵌入式系统的安全性也高度重视，并发布了多个安全性强制标准。 GB 14536.1-2008标准同采用国际电工委员会IEC60730.1-2003《家用和类似用途电自动控 制器第1部分:通用要求》，在标准中将使用嵌入式软件控制器按照其潜在的安全性隐患分 为B类和C类控制器，并规定了运两个类别的控制器必须采取的安全性措施。其中，控制器时 钟频率监测是B类和C类控制器都必须采取的安全措施。继电保护装置作为保护电力系统及 其元件的智能装置，其安全性与人身和财产安全息息相关。
[0004] -般的控制器时钟频率监测方式主要采用示波器监测和频率计监测，其中，示波 器监测造价高昂且存在较大监测误差，频率计监测需要连续监测多个周期的数据，无法实 现实时、准确监测。
【发明内容】
[0005] 基于此，有必要针对一般继电保护装置控制器时钟漂移监测方法监测不准确的问 题，提供一种监测准确的继电保护装置控制器时钟漂移监测方法与系统。
[0006] -种继电保护装置控制器时钟漂移监测方法，包括步骤：
[0007] 设置参考时钟信号；
[000引实时采集参考时钟信号和待监测继电保护装置控制器的时钟信号；
[0009] 根据参考时钟信号和待监测继电保护装置控制器的时钟信号，计算待监测继电保 护装置控制器的频率偏移量；
[0010] 推送频率偏移量至用户终端。
[0011] -种继电保护装置控制器时钟漂移监测系统，包括：
[0012] 信号设置模块，用于设置参考时钟信号；
[0013] 信号采集模块，用于实时采集参考时钟信号和待监测继电保护装置控制器的时钟 信号；
[0014] 计算模块，用于根据参考时钟信号和待监测继电保护装置控制器的时钟信号，计 算待监测继电保护装置控制器的频率偏移量；
[0015] 推送模块，用于推送频率偏移量至用户终端。
[0016] 本发明继电保护装置控制器时钟漂移监测方法与系统，设置参考时钟信号，实时 采集参考时钟信号和待监测继电保护装置控制器的时钟信号，根据参考时钟信号和待监测 继电保护装置控制器的时钟信号，计算待监测继电保护装置控制器的频率偏移量，推送频 率偏移量至用户终端。整个过程中，无需采用复杂、高昂的仪器设备，监测过程简单且采用 数据实时采集与处理，能够实现对继电保护装置控制器时钟漂移的准确监测。
【附图说明】
[0017] 图1为本发明继电保护装置控制器时钟漂移监测方法第一个实施例的流程示意 图；
[0018] 图2为本发明继电保护装置控制器时钟漂移监测方法第二个实施例的流程示意 图；
[0019] 图3为本发明继电保护装置控制器时钟漂移监测系统第一个实施例的结构示意 图；
[0020] 图4为本发明继电保护装置控制器时钟漂移监测系统第二个实施例的结构示意 图。
【具体实施方式】
[0021 ]如图1所示，一种继电保护装置控制器时钟漂移监测方法，包括步骤：
[0022] S100:设置参考时钟信号。
[0023] 时钟信号是提供给同步内存做信号同步之用，同步记忆体的存取动作必需与时钟 信号同步。参考时钟信号可W由标准时钟源提供，时钟源用于为环形脉冲发生器提供频率 稳定且电平匹配的方波时钟脉冲信号，它通常由石英晶体振荡器和与非口组成的正反馈振 荡电路组成。
[0024] S200:实时采集参考时钟信号和待监测继电保护装置控制器的时钟信号。
[0025] 对参考时钟信号和控制器的时钟信号实时采集确保数据获取的准确。
[0026] S300:根据参考时钟信号和待监测继电保护装置控制器的时钟信号，计算待监测 继电保护装置控制器的频率偏移量。
[0027] 参考时钟信号和控制器的时钟信号之间成线性规则，W参考时钟信号的定时周期 T为基准，在参考时钟信号的周期T内，比较控制器的时钟信号计时时间Τι与参考时钟信号 的周期Τ是否在一定范围内吻合，并计算出相应的频率偏移量。
[002引 S400:推送频率偏移量至用户终端。
[0029] 非必要的，可W采用无线通信方式将频率偏移量至用户终端，W便实现工作人员 对继电保护装置控制器时钟漂移的远程监测。另外，在推送频率偏移量至用户终端的同时， 若检测发现频率偏移量W及大于预设偏移量阔值时，还可W发送报警信号至用户终端，W 便提醒工作人员。
[0030] 本发明继电保护装置控制器时钟漂移监测方法，设置参考时钟信号，实时采集参 考时钟信号和待监测继电保护装置控制器的时钟信号，根据参考时钟信号和待监测继电保 护装置控制器的时钟信号，计算待监测继电保护装置控制器的频率偏移量，推送频率偏移 量至用户终端。整个过程中，无需采用复杂、高昂的仪器设备，监测过程简单且采用数据实 时采集与处理，能够实现对继电保护装置控制器时钟漂移的准确监测。
[0031 ]在其中一个实施例中，设置参考时钟信号的步骤具体包括：
[0032] 设置标准时钟源和计数器；
[0033] 通过标准时钟源和计数器输出参考时钟信号。
[0034] 标准时钟源可W选用标准的RC振荡时钟源，计数器可W采用带有看口口功能的计 数器。具体来说，标准的RC振荡时钟源与看口狗计数器连接，看口狗计数器第一输出端WD0 与待监测继电保护装置控制器的其中一个输入管脚INTO连接，看口狗计数器第二输出端 WDI与待监测继电保护装置控制器的复位管脚P1.0连接。在一个周期内，看口狗计数器WD0 引脚输出低电平，触发控制器的外部中断0中断，并且看口狗计数器复位，从新开始计时。看 口狗的WD巧I脚输入高电平，控制器的INTO脚设置为低电平触发，在进入外部中断0中断服 务程序时停止控制器的定时器0的计时。
[0035] 具体来说，可W采用周期及单片机的晶振计算偏移量。例如MAX705平台的周期溢 出时间是1.6秒，周期溢出时，其WD0引脚输出低电平，触发89C51单片机的外部中断0中断， 并且nbinte计ile_计数器复位，从新开始计时。看口狗的WDI引脚输入高电平=89巧1单片 机的INTO脚设置为低电平触发，在进入外部中断0中断服务程序时停止定时器0的计时，CPU 读取计时时间数据，并按照公式1进行计算，若单片机的时钟晶振是12MHz，则控制器频率的 漂移3
(单片机定时器0的计时时间定义为To)，若频率的飘移 在可接受的范围内（例如定义可接受的频偏为Fwarp<0.707 I FOSC I )，则视频晶振工作正常，否 则进行时钟频率故障处理操作。在单片机退出中断服务程序时，先清零定时器0的计时数 据，之后重新启动定时器0和看口狗的计时，在下一个1.6秒后重复W上相同的操作。
[0036] 在其中一个实施例中，根据参考时钟信号和待监测继电保护装置控制器的时钟信 号，计算待监测继电保护装置控制器的频率偏移量的步骤具体为：
[0037] 根据参考时钟信号、待监测继电保护装置控制器的时钟信号W及频率偏移量计算 公式，计算待监测继电保护装置控制器的频率偏移量；
[0038] 其中，频率偏移量计算公式为：
[0039]
[0040] 式中，Fwarp为待监测继电保护装置控制器的频率偏移量，T为参考时钟信号的周 期，Τι为待监测继电保护装置控制器的时钟信号的周期，Fosc为待监测继电保护装置控制器 的时钟信号的频率。
[0041] 分析参考时钟信号即可获知参考时钟信号的周期，分析待监测继电保护装置控制 器的时钟信号即可获知其周期和频率。
[0042] 在其中一个实施例中，推送频率偏移量至用户终端的步骤具体为：
[0043] 采用2.5G的GPRS(General Packet Radio Service,通用分组无线服务技术)射频 通信方式，推送频率偏移量至用户终端。
[0044] 2.5G的GPRS射频通信技术具有传输距离远、传输效率高且准确的优点。
[0045] 如图2所示，在其中一个实施例中，步骤S400之后还包括：
[0046] S500:当频率偏移量大于预设偏移量阔值时，发送报警信号至用