一种时钟同步系统

技术领域

本发明涉及时间同步系统领域，尤其涉及一种时钟同步系统。

背景技术

时间同步系统是电力系统的基础，智能电网在综合自动化设备、自动保护设备等自控、遥控设备的用量不断加大的当前，电网在发电、输电、配电等领域，对全网时间同步精度、安全性、稳定性、可靠性等性能提出越来越高的要求，电力系统的故障分析、监视控制及运行管理都需要建立在统一的时间基准之上。

目前电力系统内任一调度端或厂站端内部均已实现了全站统一时钟，但在各调度端、各厂站之间尚未实现时间同步，即目前电网内只实现了局部时间同步，尚未实现整体时间同步，同时目前通信设备的频率同步系统和二次设备的时间同步系统分别采用不同的系统实现，即电网的频率同步和时间同步没有有机结合起来，现有的授时装置以GPS/北斗为参考信号源，输出的时间码信号溯源到GPS/北斗时间，不同变电站和中心站之间因地域位置不同、卫星接收机授时精度不同、授时装置器件老化和授时装置运行时间长短不一等因素，各变电站和中心站授时装置输出的时间均存在一定的偏差，致使不同变电站和中心站之间时间不一致，全网时间同步精度偏差较大，影响了其他装置的正常工作，引起用电记录数据丢失、运行记录混乱或系统瘫痪等故障，不利于电网的科学化管理和运营，不仅影响电网的调度、通信、以及各种保护、自动化系统的运行，还影响着电力系统的管理及安全运行，制约着智能电网的发展。

因此，有必要提供一种时钟同步系统解决上述技术问题。

发明内容

本发明提供一种时钟同步系统，解决了传统时钟同步系统无法实现频率同步和时间同步统一的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种时钟同步系统，包括：上级调度部门，所述上级调度部门的输出端通过光纤交互连接有一级时钟主机，所述一级时钟主机的输出端通过E1口交互连接有通信SDH设备1，所述通信SDH设备1的输出端通过PTP交互连接有通信SDH设备2，所述通信SDH设备2的输出端通过E1口交互连接有二级时钟主机，所述二级时钟主机的输出端通过E1口交互连接有通信SDH设备3，所述信SDH设备3的输出端通过PTP交互连接有地区内各县调，所述一级时钟主机的输出端通过信号交互连接有交换机1，所述交换机1的输出端通过信号分别交互连接有路由器1和防火墙，所述二级时钟主机的输出端通过信号交互连接有交换机2，所述交换机2的输出端通过信号交互连接有路由器2，所述路由器2的输出端通过信号与路由器1的输入端交互连接，所述防火墙的输出端通过信号交互连接有通信服务器，所述通信服务器的输出端通过信号交互连接有交换机3。

优选的，所述一级时钟主机包括频率校正模块1、时间校正模块1、多源比对模块1、时钟处理模块1和时间输出模块1，所述频率校正模块1和时间校正模块1的输出端均通过信号交互连接有多源比对模块1，所述多源比对模块1的输出端通过信号交互连接有时钟处理模块1，所述时钟处理模块1的输出端通过信号交互连接有时间输出模块1，所述时间输出模块1的输出端通过E1口与通信SDH设备1的输入端交互连接，所述频率校正模块1的输入端通过信号分别交互连接有铷钟、第一铯钟和PRC/LPR，所述PRC/LPR的输入端通过光纤与上一级调度部门的输出端交互连接，所述时间校正模块1的输入端通过信号分别交互连接有第一GPS和第一北斗，所述时间校正模块1的输入端通过PTP与上一级调度部门的输出端交互连接。

优选的，所述二级时钟主机包括频率校正模块2、时间校正模块2、多源比对模块2、时钟处理模块2和时间输出模块2，所述频率校正模块2和时间校正模块2的输出端均通过信号交互连接有多源比对模块2，所述多源比对模块2的输出端通过信号交互连接有时钟处理模块2，所述时钟处理模块2的输出端通过信号交互连接有时间输出模块2，所述时间输出模块2的输出端通过E1口与通信SDH设备3的输入端交互连接，所述频率校正模块2的输入端通过信号交互连接有第二铯钟，所述时间校正模块2的输入端通过信号分别交互连接有第二GPS和第二北斗，所述时间校正模块2的输入端通过E1口与通信SDH设备2的输出端交互连接。

优选的，所述时钟处理模块1的输出端通过信号交互连接有BITS输出模块1，所述BITS输出模块1的输出端通过信号与通信SDH设备1的输入端交互连接，所述时钟处理模块2的输出端通过信号交互连接有BITS输出模块2，所述BITS输出模块2的输出端通过信号与通信SDH设备3的输入端交互连接。

优选的，所述通信服务器的输出端通过信号分别交互连接有应用(Web)服务器和历史服务器，所述历史服务器的输出端通过信号交互连接有磁盘阵列。

优选的，所述多源比对模块1和多源比对模块2的输出端均通过信号单向电连接有报警模块，所述报警模块的输出端分别单向电连接有闪光灯和蜂鸣器。

优选的，所述闪光灯的闪光频率为2s/次，所述蜂鸣器的表面缠绕有发光二极管。

与相关技术相比较，本发明提供的一种时钟同步系统具有如下有益效果：

本发明提供一种时钟同步系统，

1、本发明通过一级时钟主机、二级时钟主机和地区内各县调的配合，使系统整体采用分级建设的方式，通过第一GPS、第一北斗、第二GPS、第二北斗和PTP的配合，便于为系统提供标准的时间来源，同时上一级调度通过PTP提供时间基准信号，使时间实现同步，通过铷钟、第一铯钟、PRC/LPR和第二铯钟的配合，便于为系统提供工作的标准频率，使频率实现同步，通过时间校正模块1和时间校正模块2的配合，便于对每一路时间标准源进行测量，为校准频率和修正内部时间提供基础数据，避免时间同步出现误差，通过频率校正模块1和频率校正模块2的配合，便于对每一路频率标准源进行测量，调整频率源的频率准确度，避免频率同步时出现误差，通过多源比对模块1和多源比对模块2的配合，便于各级时钟主机均采用多路时间和频率基准输入，并进行比对，确保时间和频率的精确性和各级时钟的同步性，解决了传统时钟同步系统无法实现频率同步和时间同步统一的问题；

2、本发明通过频率校正模块1、时间校正模块1、多源比对模块1、时钟处理模块1和时间输出模块1的配合，便于对电力系统的时间和频率进行统一，从而为电网的安全可靠运行提供技术保障，通过频率校正模块2、时间校正模块2、多源比对模块2、时钟处理模块2和时间输出模块2的配合，使各调度端和各厂站之间实现时间同步和频率同步，通过BITS输出模块1和BITS输出模块2的配合，便于为通信SDH设备1、通信SDH设备2和通信SDH设备3提供频率基准信号，通过应用(Web)服务器的配合，便于使用者运行网管系统的应用程序，以及在线发布时钟的信息，通过历史服务器和磁盘阵列的配合，便于存储全网时钟信息，以及各级时钟主机运行状态信息，通过报警模块、闪光灯和蜂鸣器的配合，便于对使用者进行警示，提醒使用者多源比对模块1和多源比对模块2出现故障，需要及时排查，避免多源比对模块1和多源比对模块2故障影响多路时间和频率基准输入对比的准确性，通过闪光灯的闪光频率为2s/次和蜂鸣器的表面缠绕有发光二极管，加强了对使用者的警示效果，便于使用者可以快速发现多源比对模块1和多源比对模块2存在异常。

附图说明

图1为本发明提供一种时钟同步系统的系统流程图；

图2为图1所示多源比对模块1的系统流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请结合参阅图1和图2，其中图1为本发明提供一种时钟同步系统的系统流程图；图2为图1所示多源比对模块1的系统流程图。一种时钟同步系统，包括：上级调度部门，所述上级调度部门的输出端通过光纤交互连接有一级时钟主机，所述一级时钟主机的输出端通过E1口交互连接有通信SDH设备1，所述通信SDH设备1的输出端通过PTP交互连接有通信SDH设备2，所述通信SDH设备2的输出端通过E1口交互连接有二级时钟主机，所述二级时钟主机的输出端通过E1口交互连接有通信SDH设备3，所述信SDH设备3的输出端通过PTP交互连接有地区内各县调，所述一级时钟主机的输出端通过信号交互连接有交换机1，所述交换机1的输出端通过信号分别交互连接有路由器1和防火墙，所述二级时钟主机的输出端通过信号交互连接有交换机2，所述交换机2的输出端通过信号交互连接有路由器2，所述路由器2的输出端通过信号与路由器1的输入端交互连接，所述防火墙的输出端通过信号交互连接有通信服务器，所述通信服务器的输出端通过信号交互连接有交换机3。

所述一级时钟主机包括频率校正模块1、时间校正模块1、多源比对模块1、时钟处理模块1和时间输出模块1，所述频率校正模块1和时间校正模块1的输出端均通过信号交互连接有多源比对模块1，所述多源比对模块1的输出端通过信号交互连接有时钟处理模块1，所述时钟处理模块1的输出端通过信号交互连接有时间输出模块1，所述时间输出模块1的输出端通过E1口与通信SDH设备1的输入端交互连接，所述频率校正模块1的输入端通过信号分别交互连接有铷钟、第一铯钟和PRC/LPR，所述PRC/LPR的输入端通过光纤与上一级调度部门的输出端交互连接，所述时间校正模块1的输入端通过信号分别交互连接有第一GPS和第一北斗，所述时间校正模块1的输入端通过PTP与上一级调度部门的输出端交互连接，通过频率校正模块1、时间校正模块1、多源比对模块1、时钟处理模块1和时间输出模块1的配合，便于对电力系统的时间和频率进行统一，从而为电网的安全可靠运行提供技术保障。

所述二级时钟主机包括频率校正模块2、时间校正模块2、多源比对模块2、时钟处理模块2和时间输出模块2，所述频率校正模块2和时间校正模块2的输出端均通过信号交互连接有多源比对模块2，所述多源比对模块2的输出端通过信号交互连接有时钟处理模块2，所述时钟处理模块2的输出端通过信号交互连接有时间输出模块2，所述时间输出模块2的输出端通过E1口与通信SDH设备3的输入端交互连接，所述频率校正模块2的输入端通过信号交互连接有第二铯钟，所述时间校正模块2的输入端通过信号分别交互连接有第二GPS和第二北斗，所述时间校正模块2的输入端通过E1口与通信SDH设备2的输出端交互连接，通过频率校正模块2、时间校正模块2、多源比对模块2、时钟处理模块2和时间输出模块2的配合，使各调度端和各厂站之间实现时间同步和频率同步。

所述时钟处理模块1的输出端通过信号交互连接有BITS输出模块1，所述BITS输出模块1的输出端通过信号与通信SDH设备1的输入端交互连接，所述时钟处理模块2的输出端通过信号交互连接有BITS输出模块2，所述BITS输出模块2的输出端通过信号与通信SDH设备3的输入端交互连接，通过BITS输出模块1和BITS输出模块2的配合，便于为通信SDH设备1、通信SDH设备2和通信SDH设备3提供频率基准信号。

所述通信服务器的输出端通过信号分别交互连接有应用(Web)服务器和历史服务器，所述历史服务器的输出端通过信号交互连接有磁盘阵列，通过应用(Web)服务器的配合，便于使用者运行网管系统的应用程序，以及在线发布时钟的信息，通过历史服务器和磁盘阵列的配合，便于存储全网时钟信息，以及各级时钟主机运行状态信息。

所述多源比对模块1和多源比对模块2的输出端均通过信号单向电连接有报警模块，所述报警模块的输出端分别单向电连接有闪光灯和蜂鸣器，通过报警模块、闪光灯和蜂鸣器的配合，便于对使用者进行警示，提醒使用者多源比对模块1和多源比对模块2出现故障，需要及时排查，避免多源比对模块1和多源比对模块2故障影响多路时间和频率基准输入对比的准确性。

所述闪光灯的闪光频率为2s/次，所述蜂鸣器的表面缠绕有发光二极管，通过闪光灯的闪光频率为2s/次和蜂鸣器的表面缠绕有发光二极管，加强了对使用者的警示效果，便于使用者可以快速发现多源比对模块1和多源比对模块2存在异常。

本发明提供的一种时钟同步系统的工作原理如下：

使用时，上一级调度部门通过PTP和PRC/LPR分别提供时间基准信号和频率基准信号，同时第一北斗和第一GPS同样为系统提供基准时间信号，第一铯钟和铷钟为系统提供工作的标准频率，随后时间校正模块1对每一路时间标准源进行测量，为校准频率和修正内部时间提供基础数据，避免时间同步出现误差，同时频率校正模块1对每一路频率标准源进行测量，调整频率源的频率准确度，避免频率同步时出现误差，随后时间校正模块1和频率校正模块1将多路时间和频率基准输入多源比对模块1，并进行比对，确保时间和频率的精确性和各级时钟的同步性，随后多源比对模块1将信号传递至时钟处理模块1，此时时钟处理模块1对时钟信号进行处理，并提供显示、通讯和控制等动能，随后时间输出模块1通过PTP协议向二级时钟主机提供时间基准信号，并采用E1接口输出时间基准信号至通信SDH设备1，同时BITS输出模块1为通信SDH设备1和通信SDH设备2提供频率基准信号，同理，二级时钟主机通过PTP协议向地区内各县调提供时间基准信号，同时BITS输出模块2为通信SDH设备3提供频率基准信号，确保时间和频率的精确性和各级时钟的同步性，同时交换机1、交换2和交换机3对时钟网管系统进行组网，同时采用10M/100M/1000M自适应电口连接各个服务器，同时应用(Web)服务器运行网管系统的应用程序，以及在线发布时钟的信息。

与相关技术相比较，本发明提供的一种时钟同步系统具有如下有益效果：

本发明通过一级时钟主机、二级时钟主机和地区内各县调的配合，使系统整体采用分级建设的方式，通过第一GPS、第一北斗、第二GPS、第二北斗和PTP的配合，便于为系统提供标准的时间来源，同时上一级调度通过PTP提供时间基准信号，使时间实现同步，通过铷钟、第一铯钟、PRC/LPR和第二铯钟的配合，便于为系统提供工作的标准频率，使频率实现同步，通过时间校正模块1和时间校正模块2的配合，便于对每一路时间标准源进行测量，为校准频率和修正内部时间提供基础数据，避免时间同步出现误差，通过频率校正模块1和频率校正模块2的配合，便于对每一路频率标准源进行测量，调整频率源的频率准确度，避免频率同步时出现误差，通过多源比对模块1和多源比对模块2的配合，便于各级时钟主机均采用多路时间和频率基准输入，并进行比对，确保时间和频率的精确性和各级时钟的同步性，解决了传统时钟同步系统无法实现频率同步和时间同步统一的问题。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。