[VIP第1年] 指数:3
单一的宽域时钟同步技术由于其精度及应用局限性，无法满足矿用分布式采集系统精度、可靠性的宽域时钟同步性能要求。针对上述问题，提出了基于北斗+IEEE1588V2+本地后备时钟的三级协同宽域时钟同步方案。选用部署在地面的T600-BDGOCXC型北斗授时服务器作为主时钟，为系统提供纳秒级精度的时钟；采用STM32F407+DP83848及PTPd协议栈实现支持IEEE1588V2协议的采集节点，通过井下工业环网将北斗的宽域时钟同步到各采集节点；本地后备时钟采用STM32F407内部RTC（实时时钟）实现，给各采集节点提供秒级精度的时间戳初值，便于各采集节点用短时间实现与主时钟的同步。测试结果表明，北斗授时服务器与采集节点通过交换机直连的情况下，1min后宽域时钟同步精度达162ns；北斗授时服务器与采集节点通过三级交换机连接的情况下，宽域时钟同步精度为565ns；在北斗授时服务器失效的情况下，优先级的采集节点升级为主时钟并为其余采集节点授时，具有较强的可靠性。过去10年，宽域深耕工业领域信息化、数字化，已建成工业交换机、时钟同步、工业无线、工控网安等产品线。石油化工NTP时间服务器同步时钟品质厂家之一
4.时间同步在变电站自动化中的应用站点总线和过程总线的时间同步有不同的要求。图6显示了如何在变电站自动化中使用不同的时间协议实现时间同步的一个示例。如图所示，GPS向时间服务器单元提供精确时间，作为交换机或IED等通信设备的精确时间源。通常，可以使用另一个时间卫星的冗余时间源来提高系统可靠性。星形拓扑结构在站点总线和过程总线的时间同步中非常常见。通常情况下，间隔级和过程级IED的时间同步是分开实施的。但是，可以使用通用的精确时间源。SNTP用于在车站级同步交换机和其他远程设备、监控PC和控制系统。根据变电站的精度要求，间隔级和过程级IED采用IEEE1588PIPv2TC模式的时间同步，过程级IED采用IEEE1588交换机。由于进程总线中没有IP数据包，因此PTP消息使用传输协议IEEE802.3。IRIG-B和1PP需要单独的电缆，并在间隔和过程级同步IED5（如IED-1和IED-5）。为了实现时间同步的高可用性，IED和MUs之间的一些点对点通信（例如IED-1到IED-7）可以在没有任何通信交换机的情况下应用。ieee1588作为未来的时间同步协议，提高了变电站网络的可靠性。国内时钟服务器同步时钟自主研发宽域ATS3600卫星时间同步监测装置是对业务系统时间同步信号进行监测的在线监测系统。
矿用分布式采集系统的宽域时钟同步是其正常运行的关键，实现统一的时间基准是后续数据处理的前提。目前，常用的宽域时钟同步技术有北斗、GPS、NTP（NetworkTimeProtocol，网络时间协议）、IEEE1588V2、本地后备时钟和同步线等，见下表。然而，单一的宽域时钟同步技术由于其精度及应用局限性，无法满足矿用分布式采集系统精度、可靠性的宽域时钟同步性能要求。矿用分布式采集系统宽域时钟同步方案原理如下图所示。北斗授时服务器接收北斗系统提供的纳秒级精度的时钟，并作为主时钟通过井下环网为所有采集节点授时；各采集节点软件实现IEEE1588V2协议，接收主时钟的授时进而调整本地的64位时间戳寄存器；本地后备时钟为各采集节点提供秒级精度的时间戳初值，便于各采集节点以短时间实现与北斗授时服务器的同步。
在江西某地，用交警支队指挥中心的一台服务器对区间测速摄像机进行宽域时间同步，施工方在处理宽域时间同步问题上采取软件校时方式，步骤为：设定同步周期为五分钟；发指令把服务器时钟时间s1发到前端系统时钟s2进行比较，s1-s1=Δs。如果Δs=0，则不修正；如Δs≠0，则令s1=s2。或直接将前端系统时钟时间替换成服务器时钟时间。某些时间段区间测速系统无法正常工作，故障反映为实际检测中发现某时间段区间进口或出口无抓拍信息。经分析后发现故障与系统同步周期有关。前端系统与远端服务器在的宽域时间同步时摄像机是不工作的，造成在系统同步期间车辆进该区间起始点或者出该区间终止点时摄像机不抓拍。故障解决方法：调整宽域时钟同步校准周期，在确保24小时内宽域时钟同步误差小于1s的前提下尽可能延长时钟校准周期，从而提区间测速系统工作效率。宽域KYSOC-5000，实现事前预警、事中可知可控、事后可追溯的目的。
宽域成立于2010年，主要从事工业互联网领域的研究与开发，致力于为全行业客户提供智能、效、稳定的网络生态服务，是一家拥有工业通信、卫星同步装置、工业无线、工控网安、工业计算平台、网络管理等多方位工业基础设施信息化解决方案的宽域。为用户提供安全可靠、有良好体验感的产品是宽域不懈的追求。宽域自主研发产品再获利好消息，凭借多年来在技术创新、产品质量方面的不懈努力，先后受到各级业主、客户青睐。近日，宽域卫星宽域时钟同步装置ATS3900成功通过宽域KYSOC-5000，在中控室统一部署态势感知主站，在所有分区分别部署网络安全采集装置。工厂自动化安全可控同步时钟完全知识产权
宽域ATS3100支持SNMP管理，实现远程查看和管理。同时支持NTP客户端及服务端。石油化工NTP时间服务器同步时钟品质厂家之一
北斗NTP网络时间服务器1)以GPS北斗定时信号建立时间参考；2)提供1路NTP网络授时接口，支持任意时区设置；3)前面板显示年月日时分秒、卫星颗数及工作状态；4)支持windows、LINUX、UNIX、SUNSOLARIS、IBMAIX等操作系统时间同步；5)支持NTPv1.v2.v3&v4(RFC1119&1305),SNTP(RFC2030)等协议；6)支持DHCP功能，所有接入LAN口的网络设备，可以自动获取到IP地址；7)安全性能出色，提供防火墙保护，启用SYN-flood防御，极大地提高内部网络的安全性，降低风险；8)支持心跳检测功能，多台时间服务器或者多个网口均可设为同一IP，互为冗余备份；9)支持WEB、SSH加密通信和软件监控设置的参数管理方式；10)支持WEB方式的固件升级，提供参数备份及导入，系统本地日志和远程日志发送等功能；11)提供软硬件看门狗设计，QoS功能（流量监控）和网络诊断等；石油化工NTP时间服务器同步时钟品质厂家之一
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