【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及网络通信，尤其涉及一种工业网关设备、工业网络时钟同步方法及存储介质。
技术介绍
1、工业互联网内部对网络的实时性要求越来越高，以保证关键数据的低时延、高可靠传输，比如工业控制、安全控制等相关指令。
2、时钟同步是工业网络实现低时延、高可靠的确定性传输的基础和前提。工业场景中存在多种异构网络与时间敏感网络(time sensitive networking，tsn)共存的情况，每种异构网络及tsn网络都会使用自身的时钟同步技术，不同时钟同步技术之间无法兼容。
3、随着工业网络的运行，某一个或多个工业网络的时钟同步可能出现异常。常用的解决方案是：在出现时钟同步异常的工业网络中重新选取主时钟设备，利用重新选取的主时钟设备实现该工业网络的再次时钟同步。但是该方案会造成该工业网络的时钟同步精度不高。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种工业网关设备、工业网络时钟同步方法及存储介质，用以解决现有技术中在工业网络出现时钟同步异常后，工业网络再次时钟同步的精度不高的缺陷，实现在工业网络出现时钟同步异常后，提高工业网络再次时钟同步的精度。
2、第一方面，本专利技术提供一种用于实现工业网络时钟同步的工业网关设备，所述工业网关设备包括：时钟管理模块、同步报文控制模块和多个时钟同步模块；一个所述时钟同步模块用于对一个工业网络进行时钟同步；
3、在确定目标工业网络的时钟同步处于异常的情况下，所述目标工业网络对应的目标时钟同步模块用于向所述时钟管理
4、所述时钟管理模块用于在接收到所述同步异常消息之后，从与所述目标工业网络互联的其他工业网络中，选择所述目标工业网络对应的候选工业网络，并向所述同步报文控制模块发送同步通知消息；所述同步通知消息用于通知所述目标工业网络对应的候选工业网络；
5、所述同步报文控制模块用于在接收到所述同步通知消息之后，向所述候选工业网络对应的候选时钟同步模块发送同步报文转发消息；所述同步报文转发消息用于指示所述候选时钟同步模块在对应的所述候选工业网络每完成一次时钟同步后，向所述同步报文控制模块转发候选同步消息；所述候选同步消息中携带有所述候选工业网络同步后的时间和时钟频率；
6、所述同步报文控制模块还用于在接收到所述候选同步消息之后，将所述候选工业网络同步后的时间和时钟频率映射为所述目标工业网络的时间和时钟频率，并向所述目标时钟同步模块发送同步激活消息，所述同步激活消息中携带有所述目标工业网络的时间和时钟频率；
7、所述目标时钟同步模块还用于在接收到所述同步激活消息之后，基于所述目标工业网络的时间和时钟频率，对所述目标工业网络内具有时钟的其他设备进行时钟同步。
8、在一些实施例中，在对各所述工业网络进行初始同步时，各所述时钟同步模块还用于：
9、分别对各所述工业网络进行时钟同步，并在确定各所述工业网络完成时钟同步之后，向所述时钟管理模块发送同步成功消息；各所述同步成功消息中分别携带有各所述工业网络的网络类型、各所述工业网络同步后的时间和时钟频率；
10、所述时钟管理模块还用于：在确定接收到各所述同步成功消息的情况下，判断存储的可信列表中是否存在各所述同步成功消息分别携带的各所述工业网络的网络类型；在一个或多个所述工业网络的网络类型存在于所述可信列表中的情况下，保存所述一个或多个所述工业网络的网络类型，以及所述一个或多个所述工业网络同步后的时间和时钟频率。
11、在一些实施例中，所述时钟管理模块还用于：
12、在确定接收到的至少两个所述同步成功消息分别携带的所述工业网络的网络类型不同的情况下，计算并保存不同网络类型的工业网络之间的时间映射关系和时钟频率映射关系。
13、在一些实施例中，在接收到所述同步异常消息之后，所述时钟管理模块还用于：
14、基于保存的不同网络类型的工业网络之间的时间映射关系和时钟频率映射关系，从与所述目标工业网络互联的其他工业网络中，选择比所述目标工业网络的时间性能和时钟频率性能最高的工业网络，或，选择与所述目标工业网络的时间性能和时钟频率性能最接近的工业网络，作为所述目标工业网络的候选工业网络。
15、在一些实施例中，所述同步通知消息还用于通知所述目标工业网络和所述候选工业网络之间的时间映射关系和时钟频率映射关系；
16、所述同步报文控制模块还用于：
17、基于所述目标工业网络和所述候选工业网络之间的时间映射关系和时钟频率映射关系，将所述候选工业网络同步后的时间和时钟频率映射为所述目标工业网络的时间和时钟频率。
18、在一些实施例中，所述时钟同步模块设置有同步状态参数；所述时钟同步模块还用于：
19、在对应的工业网络完成时钟同步后，将所述同步状态参数设置为同步成功；在对应的工业网络处于时钟同步异常的情况下，将所述同步状态参数设置为同步异常。
20、在一些实施例中，所述时钟同步模块设置有转发开关参数；所述候选时钟同步模块还用于：
21、在接收到所述同步报文转发消息后，将所述转发开关参数设置为打开；
22、在对应的所述候选工业网络每完成一次时钟同步后，且所述转发开关参数设置为打开的情况下，向所述同步报文控制模块转发候选同步消息。
23、在一些实施例中，所述同步报文控制模块设置有冗余开关参数；所述同步报文控制模块还用于：
24、在接收到所述同步通知消息后，将所述冗余开关参数设置为打开，以保存所述目标工业网络的网络类型，所述候选工业网络的网络类型，以及所述目标工业网络和所述候选工业网络之间的时间映射关系和时钟频率映射关系。
25、第二方面，本专利技术还提供一种工业网络时钟同步方法，应用于第一方面所述的用于实现工业网络时钟同步的工业网关设备，所述方法包括：
26、在确定目标工业网络的时钟同步处于异常的情况下，从与所述目标工业网络互联的其他工业网络中，选择所述目标工业网络对应的候选工业网络；
27、将所述候选工业网络同步后的时间和时钟频率映射为所述目标工业网络的时间和时钟频率；
28、基于所述目标工业网络的时间和时钟频率，对所述目标工业网络内具有时钟的其他设备进行时钟同步。
29、第三方面，本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第二方面所述的工业网络时钟同步方法。
30、本专利技术提供的工业网关设备、工业网络时钟同步方法及存储介质，相比于现有技术中采用在时钟同步异常的工业网络中重新选取主时钟设备进行再次时钟同步而言，利用其他互联的工业网络同步后的时间和时钟频率对时钟同步异常的工业网络进行时钟同步，不仅可以快速恢复时钟同步异常的工业网络的时钟同步功能，有效保障工业异构融合网络的低时延、高可靠传输特性，而且可本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于实现工业网络时钟同步的工业网关设备，其特征在于，所述工业网关设备包括：时钟管理模块、同步报文控制模块和多个时钟同步模块；一个所述时钟同步模块用于对一个工业网络进行时钟同步；
2.根据权利要求1所述的用于实现工业网络时钟同步的工业网关设备，其特征在于，在对各所述工业网络进行初始同步的情况下，各所述时钟同步模块还用于：
3.根据权利要求2所述的用于实现工业网络时钟同步的工业网关设备，其特征在于，所述时钟管理模块还用于：
4.根据权利要求3所述的用于实现工业网络时钟同步的工业网关设备，其特征在于，在接收到所述同步异常消息之后，所述时钟管理模块还用于：
5.根据权利要求3所述的用于实现工业网络时钟同步的工业网关设备，其特征在于，所述同步通知消息还用于通知所述目标工业网络和所述候选工业网络之间的时间映射关系和时钟频率映射关系；
6.根据权利要求1所述的用于实现工业网络时钟同步的工业网关设备，其特征在于，所述时钟同步模块设置有同步状态参数；所述时钟同步模块还用于：
7.根据权利要求1所述的用于实现工业网络时钟
8.根据权利要求1所述的用于实现工业网络时钟同步的工业网关设备，其特征在于，所述同步报文控制模块设置有冗余开关参数；所述同步报文控制模块还用于：
9.一种工业网络时钟同步方法，其特征在于，应用于权利要求1至8中任一项所述的用于实现工业网络时钟同步的工业网关设备，所述方法包括：
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求9所述的工业网络时钟同步方法。
...【技术特征摘要】
1.一种用于实现工业网络时钟同步的工业网关设备，其特征在于，所述工业网关设备包括：时钟管理模块、同步报文控制模块和多个时钟同步模块；一个所述时钟同步模块用于对一个工业网络进行时钟同步；
2.根据权利要求1所述的用于实现工业网络时钟同步的工业网关设备，其特征在于，在对各所述工业网络进行初始同步的情况下，各所述时钟同步模块还用于：
3.根据权利要求2所述的用于实现工业网络时钟同步的工业网关设备，其特征在于，所述时钟管理模块还用于：
4.根据权利要求3所述的用于实现工业网络时钟同步的工业网关设备，其特征在于，在接收到所述同步异常消息之后，所述时钟管理模块还用于：
5.根据权利要求3所述的用于实现工业网络时钟同步的工业网关设备，其特征在于，所述同步通知消息还用于通知所述目标工业网络和所述候选工业网络之间的时间映射关系和时钟频...
【专利技术属性】
技术研发人员：严园园，朱海龙，贾庆民，谢人超，
申请(专利权)人：网络通信与安全紫金山实验室，
类型：发明
国别省市：
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