CN102340481A - 用移动存储设备存取ptp报文的方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种用移动存储装置存取PTP报文的方法，所述方法包括如下步骤：捕捉PPS数据；将设定时间内捕捉到的PPS数据分块，以二进制形式保存至上述预留的内存空间中；实时显示捕捉的PPS时间，并且与上一次捕捉的PPS时间进行比较，显示误差，将比较结果存储至上述预留的内存空间中；分析捕捉的PPS数据，以图表形式显示对时误差的变化趋势；将上述变化趋势存储至上述预留的内存空间中；将预留内存空间中的数据转换成自定义格式的文件。本发明提出的用移动存储设备存取PTP报文的方法，PTP设备对PTP报文、PPS信号进行分析记录，记录的数据可以以自定义的格式直接存储到USB接口连接的移动存储设备上。

Description

用移动存储设备存取PTP报文的方法

技术领域

本发明属于电子通讯技术领域，涉及一种PTP设备，尤其涉及一种用移动存储设备存取PTP报文的方法。

背景技术

以太网在1985年成为IEEE802.3标准后，在1995年将数据传输速度从10Mb/s提高到100Mb/s的过程中，计算机和网络业界也在致力于解决以太网的定时同步能力不足的问题，开发出一种软件方式的网络时间协议(NTP)，提高各网络设备之间的定时同步能力。1992年NTP版本的同步准确度可以达到200μs，但是仍然不能满足测量仪器和工业控制所需的准确度。为了解决测量和控制应用的分布网络定时同步的需要，具有共同利益的信息技术、自动控制、人工智能、测试测量的工程技术人员在2000年底倡议成立网络精密时钟同步委员会，2001年中获得IEEE仪器和测量委员会美国标准技术研究所(NIST)的支持，该委员会起草的规范在2002年底获得IEEE标准委员会通过作为IEEE1588标准。

IEEE1588的全称是“网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准”，通常称为精密时间协议(PTP，Precision Time Protocol)。IEEE1588标准的草案基础来自惠普公司的1990至1998年的有关成果，换句语说，安捷伦科技对IEEE1588标准做出重要贡献。安捷伦实验室的资深研究员John Eidson被网络业界视为专家，他的“IEEE1588在测试和测量系统的应用”，以及“IEEE1588：在测控和通信的应用”两篇论文对IEEE1588协议有精辟和全面的介绍。IEEE1588协议是通用的提升网络系统定时同步能力的规范，在起草过程中主要参考以太网来编制，使分布式通信网络能够具有严格的定时同步，并且应用于工业自动化系统。基本构思是通过硬件和软件将网络设备(客户机)的内时钟与主控机的主时钟实现同步，提供同步建立时间小于10μs的运用，与未执行IEEE1588协议的以太网延迟时间1000μs相比，整个网络的定时同步指标有显著的改善。

数字化变电站建设试点工作取得新进展。2009年，在数字化变电站领域继续取得新进展，基于IEC61850的500千伏新建海宁变输变电工程与500千伏常规变电站徐行变数字化改造工程分别于2009年6月、2009年12月投入运行。在基于IEC61850-9-2的采样值网络化传输、PTP精密时间同步协议网络应用、数字化变电站集成测试和动模试验等领域实现多项实际工程应用，取得可喜的研究成果。在解决变电站综合信息化集成，光互感器、常规互感器匹配，常规变电站数字化过渡等数字化变电站发展过程中的核心问题方面取得宝贵经验。

然而，现有的PTP设备只能将PTP报文等数据存放在PTP设备中，由于PTP设备自有的内存很小，一般仅能存储几分钟到1个小时的测量数据；而后即删除内存中的数据，因此无法将PTP设备诊断、分析所得的数据汇总分析。这样给PTP的测试及开发带来诸多不便。

现有的PTP设备的不足之处还体现在：

1、普通PTP时钟(Ordinary Clock)不具有交换功能；

2、边界时钟(Boundary Clock)不具有交换功能；

3、普通交换机虽然可以传输PTP报文，但是不具有时间补偿功能，造成网络中PTP对时精度极度下降；

4、带有PTP报文时间补偿的交换机(Transparent Clock)，可交换PTP报文，可对PTP报文进行时间补偿，但是价格昂贵，市场上极为少见.并且绝大部分基于软件时钟补偿，精度不高，只有毫秒级精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种用移动存储设备存取PTP报文的方法，可将PTP设备分析所得数据存储到移动存储装置中。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用移动存储装置存取PTP报文的方法，所述方法包括如下步骤：

A、对PTP设备进行初始化，设置存储模式，存储模式包括：PTP设备自动存储、用户选择确认存储；

B、USB移动存储装置连接PTP设备；当PTP设备中的USB控制器监测到标准USB移动存储装置连接到该PTP设备时，该PTP设备对USB移动存储装置进行配置，识别所述USB移动存储装置；

C、初始化PPS捕捉，为存放捕捉数据预留内存空间；

D、捕捉PPS数据；

E、将设定时间内捕捉到的PPS数据分块，以二进制形式保存至上述预留的内存空间中；

F、实时显示捕捉的PPS时间，并且与上一次捕捉的PPS时间进行比较，显示误差，将比较结果存储至上述预留的内存空间中；

G、分析捕捉的PPS数据，以图表形式显示对时误差的变化趋势；将上述变化趋势存储至上述预留的内存空间中；

H、将预留内存空间中的数据转换成自定义格式的文件；

I、让用户判断是否将预留内存空间中的数据存入移动存储装置，若是，则将数据写入移动存储装置，否则丢弃；或者无需用户判断，PTP设备直接选择将预留内存空间中的数据存入移动存储装置。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤H包括：

步骤H1：检查U盘中创建的存储记录文件的文件夹，若没有，则创建相应文件夹；

步骤H2：等待存储文件指令下达；

步骤H3：收到存储指令，生成文件名；

步骤H4：为每一个捕获的PTP报文帧生成一条记录，每条记录有包含记录头信息、捕获的PTP报文；

步骤H5：将步骤H3、步骤H4中的数据，以二进制的形式写入文件尾部。

作为本发明的一种优选方案，步骤H3中，生成的文件名为当前时间信息；当前时间信息依次为：4位数字的年份信息、2位数字的月份信息、2位数字的日号、2位数字的24小时制小时信息、2位数字的分钟信息、2位数字的秒信息；文件的后缀为“.dat”。

作为本发明的一种优选方案，所述记录头信息包括：本数据帧的标识符、本条记录长度、本数据帧的序列号、以秒为单位的捕获时的时间、以纳秒为单位的捕获时的时间、捕获时的所用的以太网端口、网络协议栈状态；所述本数据帧的标识符标示本条记录包含PTP报文；所述捕获的PTP报文包括：该条报文信息汇总信息、该条报文原始信息；所述条报文信息汇总信息包括：是否使用了vlan、网络接口的MAC地址、IP地址、PTP版本信息。

一种用移动存储装置存取PTP报文的方法，所述方法包括如下步骤：

初始化PPS捕捉，为存放捕捉数据预留内存空间；

捕捉PPS数据；

将设定时间内捕捉到的PPS数据分块，以二进制形式保存至上述预留的内存空间中；

实时显示捕捉的PPS时间，并且与上一次捕捉的PPS时间进行比较，显示误差，将比较结果存储至上述预留的内存空间中；

分析捕捉的PPS数据，显示对时误差的变化趋势；将上述变化趋势存储至上述预留的内存空间中；

将预留内存空间中的数据存储。

本发明的有益效果在于：本发明提出的用移动存储设备存取PTP报文的方法，PTP设备对PTP报文、PPS信号进行分析记录，记录的数据可以以自定义的格式直接存储到USB接口连接的移动存储设备上。当移动存储设备移动到任何一台该类型设备上，均可读取移动存储设备上的记录，以各种格式来显示分析结果，使得各设备的同步过程更形象化。

附图说明

图1为本发明方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例一

请参阅图1，本发明揭示了

一种用移动存储装置存取PTP报文的方法，所述方法包括如下步骤：

A、对PTP设备进行初始化，设置存储模式，存储模式包括：PTP设备自动存储、用户选择确认存储。

B、USB移动存储装置连接PTP设备；当PTP设备中的USB控制器监测到标准USB移动存储装置连接到该PTP设备时，该PTP设备对USB移动存储装置进行配置，识别所述USB移动存储装置。

C、初始化PPS捕捉，为存放捕捉数据预留内存空间。

D、捕捉PPS数据。

E、将设定时间内捕捉到的PPS数据分块，以二进制形式保存至上述预留的内存空间中。

F、实时显示捕捉的PPS时间，并且与上一次捕捉的PPS时间进行比较，显示误差，将比较结果存储至上述预留的内存空间中。

G、分析捕捉的PPS数据，以图表形式显示对时误差的变化趋势；将上述变化趋势存储至上述预留的内存空间中。

H、将预留内存空间中的数据转换成自定义格式的文件。

I、让用户判断是否将预留内存空间中的数据存入移动存储装置，若是，则将数据写入移动存储装置，否则丢弃；或者无需用户判断，PTP设备直接选择将预留内存空间中的数据存入移动存储装置。

其中，所述步骤H包括：

步骤H1：检查U盘中创建的存储记录文件的文件夹，若没有，则创建相应文件夹。

步骤H2：等待存储文件指令下达。

步骤H3：收到存储指令，生成文件名。其中，生成的文件名为当前时间信息；当前时间信息依次为：4位数字的年份信息、2位数字的月份信息、2位数字的日号、2位数字的24小时制小时信息、2位数字的分钟信息、2位数字的秒信息；文件的后缀为“.dat”。

步骤H4：为每一个捕获的PTP报文帧生成一条记录，每条记录有包含记录头信息、捕获的PTP报文。所述记录头信息包括：本数据帧的标识符、本条记录长度、本数据帧的序列号、以秒为单位的捕获时的时间、以纳秒为单位的捕获时的时间、捕获时的所用的以太网端口、网络协议栈状态；所述本数据帧的标识符标示本条记录包含PTP报文；所述捕获的PTP报文包括：该条报文信息汇总信息、该条报文原始信息；所述条报文信息汇总信息包括：是否使用了vlan、网络接口的MAC地址、IP地址、PTP版本信息。

步骤H5：将步骤H3、步骤H4中的数据，以二进制的形式写入文件尾部。

综上所述，本发明提出的用移动存储设备存取PTP报文的方法，PTP设备对PTP报文、PPS信号进行分析记录，记录的数据可以以自定义的格式直接存储到USB接口连接的移动存储设备上。当移动存储设备移动到任何一台该类型设备上，均可读取移动存储设备上的记录，以各种格式来显示分析结果，使得各设备的同步过程更形象化。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (5)

1.一种用移动存储装置存取PTP报文的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

A、对PTP设备进行初始化，设置存储模式，存储模式包括：PTP设备自动存储、用户选择确认存储；

B、USB移动存储装置连接PTP设备；当PTP设备中的USB控制器监测到标准USB移动存储装置连接到该PTP设备时，该PTP设备对USB移动存储装置进行配置，识别所述USB移动存储装置；

C、初始化PPS捕捉，为存放捕捉数据预留内存空间；

D、捕捉PPS数据；

E、将设定时间内捕捉到的PPS数据分块，以二进制形式保存至上述预留的内存空间中；

F、实时显示捕捉的PPS时间，并且与上一次捕捉的PPS时间进行比较，显示误差，将比较结果存储至上述预留的内存空间中；

G、分析捕捉的PPS数据，以图表形式显示对时误差的变化趋势；将上述变化趋势存储至上述预留的内存空间中；

H、将预留内存空间中的数据转换成自定义格式的文件；

I、让用户判断是否将预留内存空间中的数据存入移动存储装置，若是，则将数据写入移动存储装置，否则丢弃；或者无需用户判断，PTP设备直接选择将预留内存空间中的数据存入移动存储装置。

2.根据权利要求1所述的用移动存储设备存取PTP报文的方法，其特征在于：所述步骤H包括：

步骤H1：检查U盘中创建的存储记录文件的文件夹，若没有，则创建相应文件夹；

步骤H2：等待存储文件指令下达；

步骤H3：收到存储指令，生成文件名；

步骤H4：为每一个捕获的PTP报文帧生成一条记录，每条记录有包含记录头信息、捕获的PTP报文；

步骤H5：将步骤H3、步骤H4中的数据，以二进制的形式写入文件尾部。

3.根据权利要求2所述的用移动存储设备存取PTP报文的方法，其特征在于：

步骤H3中，生成的文件名为当前时间信息；当前时间信息依次为：4位数字的年份信息、2位数字的月份信息、2位数字的日号、2位数字的24小时制小时信息、2位数字的分钟信息、2位数字的秒信息；文件的后缀为“.dat”。

4.根据权利要求2所述的用移动存储设备存取PTP报文的方法，其特征在于：

所述记录头信息包括：本数据帧的标识符、本条记录长度、本数据帧的序列号、以秒为单位的捕获时的时间、以纳秒为单位的捕获时的时间、捕获时的所用的以太网端口、网络协议栈状态；所述本数据帧的标识符标示本条记录包含PTP报文；

所述捕获的PTP报文包括：该条报文信息汇总信息、该条报文原始信息；所述条报文信息汇总信息包括：是否使用了vlan、网络接口的MAC地址、IP地址、PTP版本信息。

5.一种用移动存储装置存取PTP报文的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

初始化PPS捕捉，为存放捕捉数据预留内存空间；

捕捉PPS数据；

将设定时间内捕捉到的PPS数据分块，以二进制形式保存至上述预留的内存空间中；

实时显示捕捉的PPS时间，并且与上一次捕捉的PPS时间进行比较，显示误差，将比较结果存储至上述预留的内存空间中；

分析捕捉的PPS数据，显示对时误差的变化趋势；将上述变化趋势存储至上述预留的内存空间中；

将预留内存空间中的数据存储。