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设备时钟的同步方法、装置、计算机程序产品及电子设备制造方法及图纸

技术编号:44168801 阅读:5 留言:0更新日期:2025-01-29 10:43
本申请公开了一种设备时钟的同步方法、装置、计算机程序产品及电子设备。涉及工程技术领域或其他相关领域,该方法包括:获取管廊设置的M个设备,从M个设备中确定一个主机设备和M‑1个从机设备,将主机设备和M‑1个从机设备进行连接,得到设备环网;控制设备环网中的主机设备对每个从机设备进行时钟同步处理,得到M‑1个同步后的从机设备;接收主机设备和M‑1个同步后的从机设备的脉冲信号,得到M个脉冲信号;根据M个脉冲信号计算M‑1个时钟误差,在每个时钟误差均小于等于误差阈值的情况下,结束时钟同步操作。通过本申请,解决了相关技术中对管廊中的设备进行时钟同步时存在同步效率低、同步精确度低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及工程或其他相关领域,具体而言,涉及一种设备时钟的同步方法、装置、计算机程序产品及电子设备


技术介绍

1、随着城市化进程的加快,城市综合管廊作为一种城市基础设施,应用日益广泛,管廊通过将电力、通信、给排水、燃气等多种管线集中布置在地下,实现了对这些管线的统一管理和维护,从而提高了城市的运行效率和安全性,然而,管廊的复杂环境对于管线的实时监测和故障诊断提出了更高的要求。在管廊中电力电缆和其他管线的运行状态监测及故障诊断是保障其安全高效运行的重要手段,传统的监测方法主要依赖人工巡检,这种方法不仅效率低下,而且无法实现对管廊内管线的实时监控,且受限于人工巡检的频次和范围,无法实时获取管廊内的运行状态数据。为此,自动化监测和故障诊断系统被引入以提高监测效率和准确性。

2、时钟同步作为自动化监测系统的基础,确保了不同设备间的数据能够在统一的时间基准下进行采集和分析,从而提高系统的准确性和可靠性。然而,在管廊的特殊环境中,传统的时钟同步技术如网络时间协议和全球定位系统同步系统面临着多种问题,并且地下环境存在电磁屏蔽效应,无法正常使用上述同步技术:基于传统星型网络的精密时间协议(ieee 1588ptp)限于运行环境,交换设备无法正常部署,并且在管廊复杂的网络环境中,网络延迟和不确定性较大,会影响时间同步精度,由于该协议对电磁干扰较为敏感,容易受到干扰而导致时间同步精度下降;网络时间协议通常能提供毫秒级的同步精度,但管廊的监测系统对时间同步的精度要求更高,网络时间协议难以满足微秒级的同步需求,此外,管廊环境复杂,网络条件不稳定,网络时间协议在网络波动较大的情况下容易出现时间漂移,导致时间同步不稳定,并且该协议对网络延迟敏感,在多跳网络环境中,其时间同步的准确性会受到显著影响;全球定位系统信号难以穿透地面,导致信号接收不稳定或无法接收,并且高精度的同步系统需要配置高灵敏度的天线和接收设备,这些设备价格昂贵,增加了系统的总体成本。

3、针对相关技术中对管廊中的设备进行时钟同步时存在同步效率低、同步精确度低的问题,目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种设备时钟的同步方法、装置、计算机程序产品及电子设备,以解决相关技术中对管廊中的设备进行时钟同步时存在同步效率低、同步精确度低的问题。

2、为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种设备时钟的同步方法。该方法包括:获取管廊设置的m个设备,从m个设备中确定一个主机设备和m-1个从机设备,将主机设备和m-1个从机设备进行连接,得到设备环网,其中,m为正整数;控制设备环网中的主机设备对每个从机设备进行时钟同步处理,得到m-1个同步后的从机设备;接收主机设备和m-1个同步后的从机设备的脉冲信号,得到m个脉冲信号,其中,m个脉冲信号包括一个主机脉冲信号和m-1个从机脉冲信号;根据m个脉冲信号计算m-1个时钟误差,在每个时钟误差均小于等于误差阈值的情况下,结束时钟同步操作。

3、进一步地,将主机设备和m-1个从机设备进行连接,得到设备环网包括:获取主机设备和m-1个从机设备的通信接口,得到m组通信接口,其中,每组通信接口包括第一通信接口和第二通信接口;将m-1个从机设备进行排序,得到设备序列;对于设备序列中的第i个从机设备,将第i个从机设备的第一通信接口与第i-1个从机设备的第二通信接口连接,将第i个从机设备的第二通信接口与第i+1个从机设备的第一通信接口连接,其中,i为大于等于二的正整数;将主机设备的第一通信接口与设备序列中的第一个从机设备的第一通信接口进行连接,将主机设备的第二通信接口与设备序列中的第m-1个从机设备的第二通信接口进行连接,得到设备环网。

4、进一步地,控制设备环网中的主机设备对每个从机设备进行时钟同步处理包括:对于一个从机设备,控制主机设备向从机设备发送时钟同步请求报文,并记录主机设备的发送时刻,得到第一时刻;根据第一时刻生成跟随报文,在主机设备向从机设备发送时钟同步请求报文之后,控制主机设备向从机设备发送跟随报文;在从机设备接收到时钟同步请求报文的情况下,记录从机设备的接收时刻,得到第二时刻;在从机设备接收到跟随报文的情况下,根据跟随报文生成延时请求报文,控制从机设备向主机设备发送延时请求报文,并记录从机设备的发送时刻,得到第三时刻;在主机设备接收到延时请求报文的情况下,记录主机设备的接收时刻,得到第四时刻;根据每个从机设备的第一时刻、每个从机设备的第二时刻、每个从机设备的第三时刻以及每个从机设备的第四时刻计算每个从机设备的路径延时数据,基于每个从机设备的路径延时数据配置得到m-1个同步后的从机设备。

5、进一步地,根据每个从机设备的第一时刻、每个从机设备的第二时刻、每个从机设备的第三时刻以及每个从机设备的第四时刻计算每个从机设备的路径延时数据包括:对于一个从机设备,计算从机设备第二时刻和从机设备的第一时刻的差值,得到第一差值,并计算从机设备的第四时刻和从机设备的第三时刻的差值,得到第二差值;计算第一差值和第二差值的总和,得到时刻总和数据,计算时刻总和数据与预设参数的比值,得到从机设备的路径延时数据。

6、进一步地,基于每个从机设备的路径延时数据配置得到m-1个同步后的从机设备包括:对于一个从机设备,控制主机设备向从机设备发送时间查询报文,在从机设备接收到时间查询报文的情况下,记录从机设备的接收时刻,得到第一接收时刻;根据第一接收时刻生成时刻报文,控制从机设备向主机设备发送时刻报文,在主机设备接收到时刻报文的情况下,记录主机设备的接收时刻,得到第二接收时刻;计算第二接收时刻与第一接收时刻的差值,得到第三差值,计算第三差值和路径延时数据的差值,得到从机设备的时间偏差数据;根据每个时间偏差数据对每个从机设备进行配置,得到m-1个同步后的从机设备。

7、进一步地,根据每个时间偏差数据对每个从机设备进行配置,得到m-1个同步后的从机设备包括:计算m-1个从机设备的时间偏差数据的均值,得到偏差时间段;将偏差时间段对每个从机设备关联的计时设备进行更新,得到m-1个同步后的从机设备。

8、进一步地,每个从机设备的通信接口包括第一开关和第二开关,该方法还包括:在每个从机设备接收到跟随报文的情况下,开启第二开关,执行根据跟随报文生成延时请求报文的步骤,其中,第一开关用于拒绝主机设备发送的报文,第二开关用于响应主机设备发送的报文。

9、为了实现上述目的,根据本申请的另一方面,提供了一种设备时钟的同步装置。该装置包括:获取单元,用于获取管廊设置的m个设备,从m个设备中确定一个主机设备和m-1个从机设备,将主机设备和m-1个从机设备进行连接,得到设备环网,其中,m为正整数;控制单元,用于控制设备环网中的主机设备对每个从机设备进行时钟同步处理,得到m-1个同步后的从机设备;接收单元,用于接收主机设备和m-1个同步后的从机设备的脉冲信号,得到m个脉冲信号,其中,m个脉冲信号包括一个主机脉冲信号和m-1个从机脉冲信号;计算单元,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种设备时钟的同步方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述主机设备和所述M-1个从机设备进行连接,得到设备环网包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,控制所述设备环网中的所述主机设备对每个从机设备进行时钟同步处理包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,根据每个从机设备的第一时刻、每个从机设备的第二时刻、每个从机设备的第三时刻以及每个从机设备的第四时刻计算每个从机设备的路径延时数据包括:

5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,基于每个从机设备的路径延时数据配置得到所述M-1个同步后的从机设备包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,根据每个时间偏差数据对每个从机设备进行配置,得到所述M-1个同步后的从机设备包括:

7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,每个从机设备的通信接口包括第一开关和第二开关,所述方法还包括:

8.一种设备时钟的同步装置,其特征在于,包括:

9.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任意一项所述的设备时钟的同步方法。

10.一种电子设备,其特征在于,包括一个或多个处理器和存储器,所述存储器用于存储一个或多个程序,其中,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器实现权利要求1至7中任意一项所述的设备时钟的同步方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种设备时钟的同步方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述主机设备和所述m-1个从机设备进行连接,得到设备环网包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,控制所述设备环网中的所述主机设备对每个从机设备进行时钟同步处理包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,根据每个从机设备的第一时刻、每个从机设备的第二时刻、每个从机设备的第三时刻以及每个从机设备的第四时刻计算每个从机设备的路径延时数据包括:

5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,基于每个从机设备的路径延时数据配置得到所述m-1个同步后的从机设备包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘博郭卫任志刚李华春及洪泉门业堃潘泽华蔡静范喆刘春刘卫忠
申请(专利权)人:国网北京市电力公司
类型:发明
国别省市:

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