CN101986217A - 事件顺序记录时间最大累计误差的精确测量以及消除方法 - Google Patents

Abstract

事件顺序记录时间最大累计误差的精确测量以及消除方法，用标准的脉宽为1ms的方波脉冲去触发SOE模件并记录SOE模件的记录事件时间，记录SOE模件在对时前记录的最后一个事件以及完成对时后记录的第一个事件，并计算其差值，从而得到SOE模件在一个完整的对时区间内产生的时间最大累计误差。当SOE事件的分辨率为1ms，则SOE模件采样SOE事件的间隔必须为0.5ms，即SOE模件模拟时钟的定时中断为0.5ms；这样在一个1分钟对时周期内，SOE模件需要产生120000次定时中断；测试出SOE模件在一个对时周期内的时间最大累计误差为△Tms。根据本发明方法来调整SOE模件模拟时钟的定时中断初值，消除此累积误差。

Description

事件顺序记录时间最大累计误差的精确测量以及消除方法

技术领域

   本发明涉及一种SOE模件时间（事件顺序记录时间）最大累计误差的精确测量以及消除方法。

背景技术

SOE的英文全称为Sequence Of Event，即事件顺序记录。在大中型分散式控制系统、变电站自动化系统、水电站自动化系统中，经常涉及到大量设备状态的监测。这些设备可能是开关接点、断路器接点、重合闸信号等开闭状态。对于这些接点信号的监测根据其重要性不仅仅需要监测其状态变化，同时也要监测其状态变化发生的时刻。更重要的是在同一个系统中，有些设备的状态变位是互相关联的，因此需要用SOE模件将这类状态变位的发生时刻记录下来，从而根据这些记录来判断设备状态变位的前后顺序，为故障分析提供可靠的证据。如果要正确的实现上述需求，则要求SOE事件的分辨率能够达到1ms。

如附图1所示，在目前系统中通常所使用的方法都是采取各种对时方式来保证系统内不同位置的SOE模件的起始模拟时刻一致。如果不一致，则在下一个对时周期（T）之间，不同SOE模件的累计误差之间则始终保持一个固定的差值，这样对于某一同时发生的事件，不同SOE模件所记录下的SOE事件的时刻则会有一个固定差值，会造成记录的事件顺序与实际发生的事件顺序不一致。

当不同位置的SOE模件的起始模拟时刻一致时，可以使得不同SOE模件在同一时刻所产生的累计误差一致，从而使得不同SOE模件所记录的SOE事件顺序与实际产生的事件顺序之间不会有差异。

当然，上述分析是基于所有的SOE模件都是同一公司生产的类型相同的模件（测量的组件装置）。

而对于SOE模件所产生的最大累计误差的精确测量以及消除方面，则很少有人给予关注。

如图2所示，在对时时刻，SOE模件产生的累计误差为零，随着时间变化，累计误差越来越大，在下一个对时时刻之前，此差值达到最大。在实际情况中，在两次对时之间的时间，都是SOE模件通过CPU的定时器中断来模拟的，这样由于：1、晶振偏差；2、每次定时中断产生时重装定时器初值和中断响应时间。这两种原因造成SOE模件实际模拟时间与预期模拟时间之间会有一个差值。这样，在SOE模件对时前产生的SOE事件记录与对时后产生的SOE事件记录有可能会造成顺序颠倒。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种SOE（Sequence Of Event事件顺序记录）模件时间最大累计误差的精确测量以及消除方法。

本发明的技术方案是：事件顺序记录时间最大累计误差的精确测量以及消除方法，其特征在于用标准的脉宽为1ms的方波脉冲去触发事件顺序记录时间模件产生事件顺序记录时间事件，记录下事件顺序记录时间模件在对时前记录的最后一个事件以及完成对时后记录的第一个事件，并计算其差值，从而得到SOE模件在一个完整的对时区间内产生的时间最大累计误差，可精确到1ms以内。根据上述方法测量的结果通过本发明中列出的方法来消除此时间累计误差。

当SOE事件的分辨率为1ms，则SOE模件采样SOE事件的间隔必须为0.5ms，即SOE模件模拟时钟的定时中断为0.5ms；这样在一个1分钟对时周期内，SOE模件需要产生120000次定时中断；根据测试出SOE模件在一个对时周期内的时间最大累计误差为△T ms，计算120000/△T，保留整数部分n,得到在一个对时周期内可能有的最大累计误差的个数；根据在一个对时周期内可能有的最大累计误差的个数n，每产生n次定时中断时，则实际时间和模拟时间之间的差值为1ms，增加或减少1ms。

本发明的有益效果是：提供了一种SOE（Sequence Of Event事件顺序记录）模件时间最大累计误差的精确测量以及消除方法。

附图说明

图1是指现有的不同SOE模件的累计误差之间的图

图2是指在两个对时时刻之间，即一个完整的对时周期内，SOE模件所产生的累计误差会逐渐变大的示意图。

图3是本发明使得SOE模件在整个对时周期（1分钟）内，模拟时间与实际准确时间之间的误差始终不超过1ms的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图2所示，在两个对时时刻之间，即一个完整的对时周期内，SOE模件所产生的累计误差会逐渐变大，到下一个对时时刻之前，累计误差达到最大，当SOE模件工作所依据的实际模拟时间与实际时间之间的误差大于1ms时，则会造成在SOE模件对时前产生的SOE事件记录与对时后产生的SOE事件记录有可能会造成顺序颠倒。

本发明用标准的脉宽为1ms的方波脉冲去触发SOE事件，通常SOE模件都具备消抖功能，在测试时，将SOE模件消抖时间设置为零。在没有累计误差的理想情况下，SOE模件记录的连续事件发生的时刻之间的差值都应该为1ms；而存在累计误差的实际情况下，只有在SOE模件记录对时前后产生的事件，其差值才大于1ms。

找出这两个时间差不等于1ms的两个事件，计算出时间差。分别有如下几种情况：

1）E1：2010年5月31日11时22分33秒444毫秒；E2：2010年5月31日11时22分33秒449毫秒；两个事件之间的时间差为4毫秒，则此SOE模件所产生的最大累计误差为-4毫秒，属于图2中SOE1的模式，SOE模件模拟时间比实际准确时间偏小的模式。

2）E1：2010年5月31日11时22分33秒444毫秒；E2：2010年5月31日11时22分33秒439毫秒；两个事件之间的时间差为5毫秒，则此SOE模件所产生的最大累计误差为+6毫秒，属于图2中SOE2的模式，SOE模件模拟时间比实际准确时间偏大的模式。

通过此方法可以精确的测量出SOE模件在一个完整的对时周期内所产生的时间最大累计误差，精确到1ms。

通过此方法测量到了SOE模件在一个完整的对时周期内所产生的时间最大累计误差，可以通过如下方法来消除。

对于SOE模件，要求事件分辨率在1ms以内，所以只需要使SOE模件在对时周期内所产生的时间最大累计误差不超过1ms即可。

在对时周期内， SOE模件都是利用CPU的定时器中断计数来模拟时钟的，根据图2可知，SOE模拟时间累计误差是随着时间的增加而线性累加的。 

我们以对时周期为1分钟，SOE模件模拟时钟晶振为22.1184MHz来举例说明。

要保证SOE事件的分辨率为1ms，则SOE模件采样SOE事件的间隔必须为0.5ms或更低，即要求SOE模件模拟时钟的定时中断为0.5ms。这样在一个对时周期（1分钟）内，SOE模件需要产生120000次定时中断。另外根据本发明所列出的方法测试出SOE模件在一个对时周期（1分钟）内的时间最大累计误差为△T ms，计算120000/△T，保留整数部分（n）。由SOE模拟时间累计误差是随着时间的增加而线性累加的可以推算出，每产生n次定时中断时，则实际时间和模拟时间之间的差值为1ms。

举例说明：假如△T为5，则表明在一个对时周期（1分钟）内模拟时钟与实际时间的最大累积误差为5ms,而定时中断为0.5ms产生一次，这样在1分钟内产生的定时中断次数为120000次，如何消除这5ms的累计误差，因为这累计误差是线性增长的，也就是说在120000/5=24000次中断时，产生的累积误差为1ms,在48000次中断时，产生的累积误差为2ms，这是在不消除累积误差的情况下。如何保持累积误差始终不超过1ms？则每产生1ms的累积误差时就消除它，这样，就可以实现在整个对时周期内的最大累积误差都不超过1ms。

1）对于SOE模件模拟时间比实际准确时间偏小的模式，根据在一个对时周期内可能有的最大累计误差的个数n，即每产生n次定时中断的时候，此时的模拟时间向后增加1ms即可消除模拟时间和实际准确时间之间的误差。

2）对于SOE模件模拟时间比实际准确时间偏大的模式，每产生n次定时中断的时候，此时的模拟时间向前减少1ms，也可消除模拟时间和实际准确时间之间的误差。

通过上述方法，可以使得SOE模件在整个对时周期（1分钟）内，模拟时间与实际准确时间之间的误差始终不超过1ms。

其效果可见附图3。

以上仅以最佳实施例对本发明做进一步的说明,然其并非对本发明的限定,本发明的保护范围以表示在权利要求的内容为准。

Claims (2)

1.事件顺序记录时间最大累计误差的精确测量以及消除方法，其特征在于用标准的脉宽为1ms的方波脉冲去触发SOE模件并记录SOE模件的记录事件时间，记录SOE模件在对时前记录的最后一个事件以及完成对时后记录的第一个事件，并计算其差值，从而得到SOE模件在一个完整的对时区间内产生的时间最大累计误差。

2.根据权利要求1所述的事件顺序记录时间最大累计误差的精确测量以及消除方法，其特征在于当SOE事件的分辨率为1ms，则SOE模件采样SOE事件的间隔必须为0.5ms，即SOE模件模拟时钟的定时中断为0.5ms；这样在一个1分钟对时周期内，SOE模件需要产生120000次定时中断；根据测试出SOE模件在一个对时周期内的时间最大累计误差为△T ms，计算120000/△T，保留整数部分n,得到在一个对时周期内可能有的最大累计误差的个数；根据在一个对时周期内可能有的最大累计误差的个数n，每产生n次定时中断时，则实际时间和模拟时间之间的差值为1ms，增加或减少1ms；

1）对于SOE模件模拟时间比实际准确时间偏小的模式，根据在一个对时周期内可能有的最大累计误差的个数n，即每产生n次定时中断的时候，此时的模拟时间向后增加1ms即可消除模拟时间和实际准确时间之间的误差；

2）对于SOE模件模拟时间比实际准确时间偏大的模式，每产生n次定时中断的时候，此时的模拟时间向前减少1ms，也可消除模拟时间和实际准确时间之间的误差。

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