CN102664725A - 客运专线综合监控系统中时钟同步子系统实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种客运专线综合监控系统中时钟同步子系统实现方法，包括了调度端和被控端的时间同步步骤，调度端通过安装一个NTP时钟服务器，NTP时间服务器通过GPS天线获取国际标准时间UTC，然后逐步授时到整个调度端计算机系统；有设置GPS天线的被控端直接获取国际标准时间，没有安装GPS天线的被控端则通过一个通讯机与调度端的通信服务器进行系统对钟，实现时间同步。本发明是充分利用了系统自身的一些特点，整合了各个模块之间功能，解决了可能会存在的冲突，并且用简单的配置来实现了整个系统内系统时间的准确性和统一性。
Description
技术领域
本发明涉及时钟同步技术，特别是设置到一种客运专线综合监控系统中时钟同步子系统实现方法。
背景技术
客运专线是专供旅客列车行驶的路网铁路，客运专线具有运量大、效能高、社会经济效益显著等优点，客运专线正是以高速和快速技术为支撑，列车运行速度实现了历史性的跨越。
现有的客运专线中采用综合监控系统来保证专线运行的安全，它采用了先进的列车运行控制系统，能够保证前后两列车必要的安全距离，有效防止列车追尾及正面冲撞事故。信息化程度很高的行车设施诊断、监测、预警设备和科学的养护维修，构成了客运专线现代化的、完善的安全保障系统。
客运专线中的各站点的时间同步非常重要，时间不同步则会产生很大的混乱，在常规的计算机网络系统中进行时钟同步的方法一般来说是在网络系统中选取一个授时服务器，在这个授时服务器上安装GPS天线来获取卫星原子钟的国际标准时间UTC，并在其他的计算机上安装对钟客户端软件来实现网络系统内时钟的统一性。
但在客运专线综合监控系统的环境中这样的时钟同步方式无法实施，其原因有以下三点：
（1）调度端计算机系统由于组态平台软件的需求组建了Active Directory(活动目录)域环境，简称AD 域环境，AD域环境下的计算机网络本身已带有时钟同步功能，如果还按照常规方式来实施会因为出现冲突无法正常进行；
（2）在某些隧桥被控站或者箱式被控站的恶劣环境下无法安装GPS天线来进行UTC的时间对钟；
（3）被控端的接入的设备种类繁多，各个厂家的设备实现时间同步的方式都不尽相同。
发明内容
本发明的目的即在于克服现在技术的不足，提供一种客运专线综合监控系统中时钟同步子系统实现方法，是充分利用了系统自身的一些特点，整合了各个模块之间功能，解决了可能会存在的冲突，并且用简单的配置来实现了整个系统内系统时间的准确性和统一性。
本发明是通过以下技术方案来实现的：客运专线综合监控系统中时钟同步子系统实现方法，包括以下步骤：
（1）调度端的时间同步：调度端的计算机系统中会设置一个NTP时钟服务器，NTP时钟服务器上安装GPS天线来获取国际标准时间UTC，调度端的计算机系统中的主域控服务器与NTP时钟服务器对钟，主域控服务器再授时到整个调度端的计算机系统；
（2）安装GPS天线的被控站的时间同步：直接通过GPS天线获取到国际标准时间UTC；
（3）未安装GPS天线的被控站的时间同步：通过一个通讯机与调度端的通信服务器进行系统对钟，实现时间同步。
进一步，上述的步骤（1）还包括以下子步骤：
（1-1）在调度端的计算机系统中设置一个NTP时钟服务器，NTP时钟服务器内安装一个GPS天线获取卫星原子钟的国际标准时间UTP更新自己的时间；
（1-2）客运专线综合监控系统的调度端的计算机系统内，因为组态平台软件的需求组建了若干个AD域环境，各个计算机均加入到AD域环境中，每个AD域环境中，负责时间同步的是Windows时间服务，该服务安装在各自的域控服务器上，所有域控服务器都通过一个主域控服务器统筹管理，设置主域控服务器的上层时间源为NTP时钟服务器， 主域控服务器可以自动从NTP时间服务器获取到标准时间，然后再将标准时间授时到各个域控服务器；
（1-3）每个AD域环境中的所有域成员计算机都将各自的域控服务器作为时间源，域成员计算机在一定时间间隔内会自动从各自的域控服务器上获取时间。
步骤（1-3）中所述的域成员计算机自动从域控服务器上获取时间的时间间隔是通过Windows时间服务设置的。
上述步骤（3）还包括以下子步骤：
（3-1）在被控站内设置一个通讯机，通讯机与调度端的通讯服务器进行通信；
（3-2）调度端的通讯服务器会连续发送报文到通讯机，并且调度端的通讯服务器会对比每次的发送报文的时间戳和回收响应报文的时间戳之间的间隔；
（3-3）当步骤（3-2）中的时间间隔在设定的时差阀值的范围内，调度端即判定被控端已获得标准时间UTC；
（3-4）当步骤（3-2）中的时间间隔大于时差阀值时，调度端的通讯服务器会启动一个计数器进行计数，之后每发生一次时间间隔大于时差阀值的情况，计数器即进行一次计数，计数器上累积的数值达到设定上限后，通讯服务器发送带时标的对钟报文到通讯机上；
（3-5）被控端的通讯机根据对钟报文中的时标和网络延时参数修改自己的时间，然后更新到整个被控端，从而达到被控端与调度端时间同步。
上述的步骤（3-1）中被控站的通讯机和调度端的通讯服务器之间采用电力通信104网络规约进行通讯。
本发明的有益效果是：是充分利用了系统自身的一些特点，通过分布式方式整合了各个模块之间功能，使各个模块的时钟源均来自同一个地方，解决了可能存在的时钟不同步的冲突，并且用简单的配置来实现了整个系统内系统时间的准确性和统一性。
附图说明
图1 为本发明的调度端时间同步流程图；
图2 为本发明的未安装GPS天线的被控端时间同步的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明：
客运专线综合监控系统中时钟同步子系统实现方法，包括以下步骤：
（1）调度端的时间同步：调度端的计算机系统中会设置一个NTP时钟服务器，NTP时钟服务器上安装GPS天线来获取国际标准时间UTC，调度端的计算机系统中的主域控服务器与NTP时钟服务器对钟，主域控服务器再授时到整个调度端的计算机系统；
（2）安装GPS天线的被控站的时间同步：一般设置在隧道外的被控站的综自所内会安装GPS天线，其直接通过GPS天线获取到国际标准时间UTC，然后利用自身的中同步机制将标准时间发布到整个综自系统中，这样被控站与调度端的时间即会一致；
（3）未安装GPS天线的被控站的时间同步：隧桥被控站、箱式被控站、接触网开关站等被控站一般无法安装GPS天线，其通过一个通讯机与调度端的通信服务器进行系统对钟，实现被控站和调度端的时间同步。
进一步，如图1所示，上述的步骤（1）还包括以下子步骤：
（1-1）在调度端的计算机系统中设置一个NTP时钟服务器，NTP时钟服务器内安装一个GPS天线获取卫星原子钟的国际标准时间UTP更新自己的时间；
（1-2）客运专线综合监控系统的调度端的计算机系统内，因为组态平台软件的需求组建了若干个AD域环境，各个计算机均加入到AD域环境中，每个AD域环境中，负责时间同步的是Windows时间服务，该服务安装在各自的域控服务器上，所有域控服务器都通过一个主域控服务器统筹管理，设置主域控服务器的上层时间源为NTP时钟服务器，主域控服务器可以自动从NTP时间服务器获取到标准时间，然后再将标准时间授时到各个域控服务器；
（1-3）每个AD域环境中的所有域成员计算机都将各自的域控服务器作为时间源，域成员计算机在一定时间间隔内会自动从各自的域控服务器上获取时间。
步骤（1-3）中所述的域成员计算机自动从域控服务器上获取时间的时间间隔是通过Windows时间服务设置的。
如图2所示，上述步骤（3）还包括以下子步骤：
（3-1）在被控站内设置一个通讯机，通讯机与调度端的通讯服务器进行通信；
（3-2）调度端的通讯服务器会连续发送报文到通讯机，并且调度端的通讯服务器会对比每次的发送报文的时间戳和回收响应报文的时间戳之间的间隔；
（3-3）当步骤（3-2）中的时间间隔在设定的时差阀值的范围内，调度端即判定被控端已获得标准时间UTC；
（3-4）当步骤（3-2）中的时间间隔大于时差阀值时，调度端的通讯服务器会启动一个计数器进行计数，之后每发生一次时间间隔大于时差阀值的情况，计数器即进行一次计数，计数器上累积的数值达到设定上限后，通讯服务器发送带时标的对钟报文到通讯机上；
（3-5）被控端的通讯机根据对钟报文中的时标和网络延时参数修改自己的时间，然后更新到整个被控端，从而达到被控端与调度端时间同步。
上述的步骤（3-1）中被控站的通讯机和调度端的通讯服务器之间采用电力通信104网络规约进行通讯。
Claims (6)
1.客运专线综合监控系统中时钟同步系统实现方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）调度端的时间同步：调度端的计算机系统中会设置一个NTP时钟服务器，NTP时钟服务器上安装GPS天线来获取国际标准时间UTC，调度端的计算机系统中的主域控服务器与NTP时钟服务器对钟，主域控服务器再授时到整个调度端的计算机系统；
（2）安装GPS天线的被控站的时间同步：直接通过GPS天线获取到国际标准时间UTC；
（3）未安装GPS天线的被控站的时间同步：通过一个通讯机与调度端的通信服务器进行系统对钟，实现时间同步。
2.根据权利要求1所述的客运专线综合监控系统中时钟同步子系统实现方法，其特征在于：所述的步骤（1）包括以下子步骤：
（1-1）、在调度端的计算机系统中设置一个NTP时钟服务器，NTP时钟服务器内安装一个GPS天线获取卫星原子钟的国际标准时间UTP更新自己的时间；
（1-2）、客运专线综合监控系统的调度端的计算机系统内，因为组态平台软件的需求组建了若干个域环境，各个计算机均加入到域环境中，每个域环境中，负责时间同步的是Windows时间服务，该服务安装在各自的域控服务器上，所有域控服务器都通过一个主域控服务器统筹管理，设置主域控服务器的上层时间源为NTP时钟服务器， 主域控服务器可以自动从NTP时间服务器获取到标准时间，然后再将标准时间授时到各个域控服务器；
（1-3）、每个域环境中的所有域成员计算机都将各自的域控服务器作为时间源，域成员计算机在一定时间间隔内会自动从各自的域控服务器上获取时间。
3.根据权利要求2所述的客运专线综合监控系统中时钟同步子系统实现方法，其特征在于：步骤（1-2）所述的域环境为活动目录域环境。
4.根据权利要求2所述的客运专线综合监控系统中时钟同步子系统实现方法，其特征在于：步骤（1-3）中所述的域成员计算机自动从域控服务器上获取时间的时间间隔是通过Windows时间服务设置的。
5.根据权利要求1所述的客运专线综合监控系统中时钟同步子系统实现方法，其特征在于：步骤（3）包括以下子步骤：
（3-1）在被控站内设置一个通讯机，通讯机与调度端的通讯服务器进行通信；
（3-2）调度端的通讯服务器会连续发送报文到通讯机，并且调度端的通讯服务器会对比每次的发送报文的时间戳和回收响应报文的时间戳之间的时间间隔；
（3-3）当步骤（3-2）中的时间间隔在设定的时差阀值的范围内，调度端即判定被控端已获得标准时间UTC；
（3-4）当步骤（3-2）中的时间间隔大于时差阀值时，调度端的通讯服务器会启动一个计数器进行计数，之后每发生一次时间间隔大于时差阀值的情况，计数器即进行一次计数，计数器上累积的数值达到设定上限后，通讯服务器发送带时标的对钟报文到通讯机上；
（3-5）被控端的通讯机根据对钟报文中的时标和网络延时参数修改自己的时间，然后更新到整个被控端，从而达到被控端与调度端时间同步。
6.根据权利要求5所述的客运专线综合监控系统中时钟同步子系统实现方法，其特征在于：步骤（3-1）中所述的被控站的通讯机和调度端的通讯服务器之间采用电力通信104网络规约进行通讯。
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