[发明专利]一种基于SDH多时间源PTP数据同步及时间监测系统

说明书

技术领域

基于FPGA的多时间源信息容错技术、多时间源信息容错技术，基于DSP的时间源控制技术。

背景技术

随着电力系统大范围高精度测量系统的发展，需要为全系统建立一个更精确、更易管理的标准时间系统。用以满足电力系统中各监控装置，如电网调度自动化、广域电网监测与控制保护、智能化变电站、微机保护、故障录波、行波故障测距、雷电定位系统对时间同步精度的要求，与所关联自动化装置应保持同一时间基准，以便于系统或设备运行分析与故障定位等。有利于查找事故原因，对减少事故隐患起，提高对一、二次设备在线状态监测的质量。

目前，电力系统的统一时间基准主要依靠天基的GPS和北斗，由于安全性和自主性的因素，需要建立一套基于地面时间同步网络的统一时间基准作为空中授时的备份，以提高电力全网时间同步系统的可靠性。利用电力系统现有的数字同步体系(SDH，Synchronous Digital Hierarchy)网络，将时间基准从上级调度机构传送到下级各变电站和调度节点，提供微秒级时间同步精度，是现实可行的途径。高精度时间协议(PTP，PrecisionTime Protocol)由美国电气和电子工程师协会(IEEE，Institute ofElectrical and Electronics Engineers)于2002年11月批准。PTP通过主从设备间进行消息传递，计算时间偏差以达到主从设备同步的目的。因此，通过SDH来传递PTP协议成为目前时间同步系统最重要的技术手段之一。由于PTP是在以太网基础上运行的，在SDH上传输需要进行E1/Ethernet协议转换。

时钟系统授时采用的是单向传递，授时正确度及精度，均取决于传递过程，若有任何一个环节出现问题，最终将导致被授时设备时间偏差或未被授时。时间同步监测是将监测范围的时钟装置运行状态、时间精度，以及厂站内测控、保护装置等被授时设备的时间同步精度等实施集中监测、报警提示和运行管理，以保障全网时间同步的准确性。

发明内容

为了全网时间同步的准确性，本发明提出一种基于SDH多时间源PTP数据同步及时间监测系统。

本发明技术方案如下：

一种基于SDH多时间源PTP数据同步及时间监测系统，本发明特征在于，包括：

时间源，以及与其相连的基于FPGA实现时间源信号滤波模块；

与所述基于FPGA实现时间源信号滤波模块相连的基于FPGA的输出协议转换模块；

与所述基于FPGA的输出协议转换模块相连的基于DSP的时间源控制模块；

其中，所述时间源，以及与其相连的基于FPGA实现时间源信号滤波模块用来选择时间源并对接收到的脉冲信号进行滤波；基于FPGA的输出协议转换模块用来对输出进行转换；基于DSP的时间源控制模块用来实现多路时间源信息的高速解析、实时比对、排序，自动选择最准确时间信号作为输出时间信息。

本发明所述基于FPGA实现时间源信号滤波模块采用多时间源融合技术和多时间源容错技术对接收机接收到的时间源信号进行滤波。

本发明所述基于DSP的时间源控制模块运用时间源信号间隔测量技术以及最佳时钟算法选择技术实现多路时间源信息的高速解析、实时比对、排序，自动选择最准确时间信号作为输出时间信息。

本发明的有益效果在于：提供一种基于SDH多时间源PTP数据同步及时间监测系统，系统基于FPGA实现时间源信号滤波和协议转换算法，基于DPS内核实现多路时间源信息的高速解析、实时比对、排序，自动选择最准确时间信号作为输出时间信息；并通过运行满足IEC61850标准的时间监测系统，建立多路时间源信息采集统计表，实现信息的远程传输以及就地校核、查询等功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明PTP时间同步系统中E1/Ethernet协议转换器设计框图；

图2为本发明双内插计数法时序图；

图3为本发明PTP状态机示意图；

图4为本发明的流程框图。

具体实施方式

见图1，一种基于SDH多时间源PTP数据同步及时间监测系统，本发明特征在于，包括：

时间源1，以及与其相连的基于FPGA实现时间源信号滤波模块2；

与所述基于FPGA实现时间源信号滤波模块2相连的基于FPGA的输出协议转换模块5；