CN108169620A - 基于时间同步的故障定位系统、方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于时间同步的故障定位系统、方法和装置。其中，该故障定位系统包括：第一同步路由装置，用于为第二同步路由装置提供第一时钟信号；第二同步路由装置，与第一同步路由装置连接，用于根据第一时钟信号使第二同步路由装置的第二时钟信号与第一时钟信号同步，以及第二同步路由装置之间的时钟信号同步；同步定位装置，与第二同步路由装置连接，用于根据第二同步路由装置输出的时钟信号获取电缆中的电缆数据；监控主机，通过第一同步路由装置、第二同步路由装置与同步定位装置连接，用于对电缆数据进行处理，确定故障发生的位置。本发明解决了由于双端监测设备时钟同步性能差，导致不能对电缆的故障点进行精确定位的技术问题。

Description

基于时间同步的故障定位系统、方法和装置

技术领域

本发明涉及电力电网领域，具体而言，涉及一种基于时间同步的故障定位系统、方法和装置。

背景技术

随着经济持续增长、城市电网迅猛发展，电缆线路投入运行的数量在快速增加。电缆的运行状况对于保障电网的安全可靠运行、提高供电可靠性具有重要意义。

在众多的电缆监测手段中，局部放电测试能够直观、有效地反映影响电缆寿命及安全运行的缺陷。局部放电作为高压电缆线路绝缘故障早期的主要表现形式，既是引起绝缘老化的主要原因，又是表征绝缘状况的主要特征参数，因此，对电缆的局部放电进行检测对电力设备故障诊断有着重要的意义。

目前，局部放电技术在电缆运行状态监测已经得到了广泛的应用，局部放电在线监测的主要方法主要有差分法、方向耦合法、电磁耦合法、电容分压法、特高频电容法、特高频电感法、超声波检测法、振动加速法等。然而，现有的对电缆的运行状态进行监测的方法存在故障点定位精度不高的问题，尤其是在双端故障定位系统中。由于双端监测设备时钟同步性能差，由此造成对电缆故障的定位精度大打折扣。

针对上述由于双端监测设备时钟同步性能差，导致不能对电缆的故障点进行精确定位的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于时间同步的故障定位系统、方法和装置，以至少解决由于双端监测设备时钟同步性能差，导致不能对电缆的故障点进行精确定位的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种基于时间同步的故障定位系统，包括：第一同步路由装置，用于为第二同步路由装置提供第一时钟信号；第二同步路由装置，与第一同步路由装置连接，用于根据第一时钟信号使第二同步路由装置的第二时钟信号与第一时钟信号同步，以及第二同步路由装置之间的时钟信号同步；同步定位装置，与第二同步路由装置连接，用于根据第二同步路由装置输出的时钟信号获取电缆中的电缆数据；监控主机，通过第一同步路由装置、第二同步路由装置与同步定位装置连接，用于对电缆数据进行处理，确定故障发生的位置。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种基于时间同步的故障定位方法，包括：获取第一同步路由装置的第一时钟信号；根据第一时钟信号对第二同步路由装置的第二时钟信号进行调整，得到调整后的时钟信号，以使第一同步路由装置与第二同步路由装置的时钟信号同步，以及第二同步路由装置之间的时钟信号同步；根据调整后的时钟信号获取电缆中的电缆数据；对电缆数据进行处理，根据处理结果确定故障发生的位置。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种基于时间同步的故障定位装置，包括：第一获取模块，用于获取第一同步路由装置的第一时钟信号；调整模块，用于根据第一时钟信号对第二同步路由装置的第二时钟信号进行调整，得到调整后的时钟信号，以使第一同步路由装置与第二同步路由装置的时钟信号同步，以及第二同步路由装置之间的时钟信号同步；第二获取模块，用于根据调整后的时钟信号获取电缆中的电缆数据；确定模块，用于对电缆数据进行处理，根据处理结果确定故障发生的位置。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，程序执行基于时间同步的故障定位方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行基于时间同步的故障定位方法。

在本发明实施例中，采用设备间与设备内的时钟同步的方式，通过获取第一同步路由装置的第一时钟信号，并根据第一时钟信号对第二同步路由装置的第二时钟信号进行调整，得到调整后的时钟信号，以使第一同步路由装置与第二同步路由装置的时钟信号同步，以及第二同步路由装置之间的时钟信号同步，然后根据调整后的时钟信号获取电缆中的电缆数据，最后对电缆数据进行处理，根据处理结果确定故障发生的位置，达到了对发生故障的电缆位置进行精确定位的目的，从而实现了保障电力电缆安全可靠运行的技术效果，进而解决了由于双端监测设备时钟同步性能差，导致不能对电缆的故障点进行精确定位的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种基于时间同步的故障定位系统结构示意图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的基于时间同步的故障定位系统的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的第一同步路由装置的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的一种可选的第二同步路由装置的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的一种可选的同步定位装置的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的一种基于时间同步的故障定位方法流程图；以及

图7是根据本发明实施例的一种基于时间同步的故障定位装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种基于时间同步的故障定位系统实施例，其中，图1是根据本发明实施例的基于时间同步的故障定位系统结构示意图，如图1所示，该系统包括：第一同步路由装置101、第二同步路由装置103、同步定位装置105以及监控主机107。

其中，第一同步路由装置101，用于为第二同步路由装置提供第一时钟信号；第二同步路由装置103，与第一同步路由装置连接，用于根据第一时钟信号使第二同步路由装置的第二时钟信号与第一时钟信号同步，以及第二同步路由装置之间的时钟信号同步；同步定位装置105，与第二同步路由装置连接，用于根据第二同步路由装置输出的时钟信号获取电缆中的电缆数据；监控主机107，通过第一同步路由装置、第二同步路由装置与同步定位装置连接，用于对电缆数据进行处理，确定故障发生的位置。

需要说明的是，第一同步路由装置101为时钟同步路由主装置，第二同步路由装置103为时钟同步路由从装置，其中，时钟同步路由从装置的个数可以为多个(图1中仅示出了一个)。同步定位装置105为同步局放测量定位装置，监控主机为任何仍对数据进行处理的设备，例如，电脑。

在一种可选的实施例中，监控主机与时钟同步路由主装置之间采用可变带宽高速差分全双工通信方式，以实现同步授时和通信。其中，上述可变带宽高速差分全双工通信方式可以为高速全双工RS485通信，其通信速率为16Mbps，可采用由4对通信线对组成的双备份掘进式冗余网络。此外，在100m的通信距离下，时钟同步路由主装置与时钟同步路由从装置、时钟同步路由从装置与时钟同步路由从装置之间的传输速率可高于5Mbps。另外，可采用FDD(Frequency Division Dual，频分双工)与TDD(Time Division Duplexing，时分双工)相结合的方式，按照不对称的上下行数据量改变上下行传输数据的带宽。

需要说明的是，本申请所提出的基于时间同步的故障定位系统采用有线环网备份的数据传输方式，可实现通信链路的故障跨越、链路备份，从而增加了通信链路数据传输的可靠性。

此外，还需要说明的是，上述监控主机与时钟同步路由主装置、时钟同步路由从装置之间组成网络高精度授时和通信架构，并为同步局放测量定位装置提供纳秒级时钟同步授时，其中，基于时间同步的故障定位系统的点对点授时精度不超过2纳秒，通过手拉手级联式链型网络，授时距离不小于2公里，授时结点个数不小于20个。

由此可见，本申请所提供的故障定位系统通过获取第一同步路由装置的第一时钟信号，并根据第一时钟信号对第二同步路由装置的第二时钟信号进行调整，得到调整后的时钟信号，以使第一同步路由装置与第二同步路由装置的时钟信号同步，以及第二同步路由装置之间的时钟信号同步，然后根据调整后的时钟信号获取电缆中的电缆数据，最后对电缆数据进行处理，根据处理结果确定故障发生的位置。

容易注意到的是，本申请所提供的故障定位系统可通过时钟同步技术将多个设备时钟同步，通过对比分析，有效滤除环境噪声，同时实现对电缆故障的精确定位。同时故障定位系统具有监控主机，可实现在线式监测，配置灵活方便，大大减轻电缆运行维护的成本，便于及时发现电缆故障隐患，保障电力电缆的安全可靠运行。

由上述内容可知，本申请所提供的故障定位系统可达到对发生故障的电缆位置进行精确定位的目的，从而实现了保障电力电缆安全可靠运行的技术效果，进而解决了由于双端监测设备时钟同步性能差，导致不能对电缆的故障点进行精确定位的技术问题。

在一种可选的实施例中，如图2所示的一种可选的基于时间同步的故障定位系统的结构示意图。由图2可知，该故障定位系统还包括：电流采样互感器201、高频局放互感器203以及用户终端205。

其中，电流采样互感器201，与同步定位装置连接，用于采集电缆中的电流数据；高频局放互感器203，与同步定位装置连接，用于采集电缆中的局部放电量数据；用户终端205，与监控主机连接，用于对监控主机所确定的故障发生的位置进行显示，并生成评估报告。

需要说明的是，上述用户终端至少包括上位机与客户端，其中，上位机与客户端之间可进行通信，监控主机与上位机、监控主机与客户端之间也可进行通信。另外，用户终端可对从监控主机获取到的数据进行滤波、分析、融合、存储、预警以及展示等处理，并将处理的结果以图形交互界面的形式在用户终端的界面上显示，同时用户终端还可生成评估报告，以对检测到的电缆故障进行评估。

此外，还需要说明的是，同步局放测量定位装置与高频局放互感器、电流采样互感器以及其他的连接部件连接，组成电力电缆和接头附加局放环流采样设备，从而实现对电缆上的电流、电量等数据的采集。

在一种可选的实施例中，图3示出了一种可选的第一同步路由装置的结构示意图，由图3可知，第一同步路由装置包括：第一时钟源301、第一主控单元303以及第一以太网接口单元305。其中，第一时钟源301，用于产生第一时钟信号；第一主控单元303，与第一时钟源连接，用于第一时钟信号进行处理，得到处理后的第一时钟源；第一以太网接口单元305，与第一主控单元连接，用于将第一时钟源发送至第二同步路由装置。

需要说明的是，第一时钟源为高精度的时钟源，可以为但不限于GPS时钟、原子钟

在一种可选的实施例中，图4示出了一种可选的第二同步路由装置的结构示意图，由图4可知，第二同步路由装置包括：第二时钟源、第二以太网接口单元、第三以太网接口单元、上行以太网接口单元、第二主控单元以及时钟发生器。其中，第二以太网接口单元，用于完成当前的第二同步路由装置与下一级的第二同步路由装置之间的通信；第三以太网接口单元，用于连接第二同步路由装置与同步定位装置，以完成第二同步路由装置与同步定位装置之间的通信；上行以太网接口单元，用于连接上一级的第二同步路由装置或第一同步路由装置，以完成当前的第二同步路由装置与上一级的第二同步路由装置或第一同步路由装置之间的通信；第二主控单元，与上行以太网接口单元、第二以太网接口单元以及第三以太网接口单元连接，用于控制上行以太网接口单元、第二以太网接口单元以及第三以太网接口单元的时间同步；时钟发生器，与上行以太网接口单元连接，用于将与上行以太网接口单元接收到的以太网时钟信号以及第二时钟信号进行处理，并将处理后的以太网时钟信号发送给第二以太网接口单元和第三以太网接口单元，其中，以太网时钟信号包括如下至少之一：第一时钟信号和第二时钟信号；第二时钟源，与时钟发生器连接，用于为时钟发生器提供第二时钟信号。

需要说明的是，第二时钟源为第二同步路由装置的本地时钟源。此外，时钟同步路由从装置的主控单元(即第二主控单元)可用于实现网络交换的功能，同时还可对接收到的第二以太网接口单元、第三以太网接口单元以及上行以太网接口单元的数据进行处理。其中，第二以太网接口单元、第三以太网接口单元以及上行以太网接口单元可对同步报文协议进行解析，同时接收时钟发生器或者第二主控单元所发送的数据。同时，第二以太网接口单元、第三以太网接口单元以及上行以太网接口单元还具有数据发送的功能，例如，上行以太网接口单元可将数据发送至时钟发生器以及第二主控单元，第二以太网接口单元和第三以太网接口单元将数据发送至第二主控单元。

此外，还需要说明的是，上行以太网接口单元可将时钟同步路由从装置与时钟同步路由主装置或者上一级的时钟同步路由从装置进行连接，使其进行通信。第二以太网接口单元可使当前的时钟同步路由从装置与下一级的时钟同步路由从装置进行连接并通信，而第三以太网接口单元用于当前的时钟同步路由从装置与第三方设备的连接和通信，其中，第三方设备可以为上述的监控主机，也可以为上位机和/或便携式的客户端(例如，手机、平板)。上行以太网接口单元与上行设备(即当前的时钟同步路由从装置的上一级设备)连接，以完成即当前的时钟同步路由从装置与上行设备的双向数据通信；同时，上行以太网接口单元还可接收来自上行设备的同步报文信息，此时，上行以太网接口单元对同步报文信息进行解码，并将解码后的数据发送至时钟同步路由从装置的第二主控单元，由第二主控单元控制第二以太网接口单元、第三以太网接口单元与上行以太网接口单元进行绝对时间同步；另外，上行以太网接口单元将上行设备的以太网时钟信号发送至时钟发生器，由时钟发生器将其分成多路同步时钟信号分别发送至第二以太网接口单元和第三以太网接口单元，进行相位同步。至此，时钟同步路由从装置内部的绝对时间与时间相位完成了同步。

还存在一种可选的实施例，如图5所示的一种可选的同步定位装置的结构示意图。由图5可知，同步定位装置包括：输入单元、数据处理单元、模数转换单元、缓存单元、第三主控单元、通信单元以及电源管理单元。

其中，输入单元，与电流采样互感器和高频局放互感器连接，用于获取电流采样互感器和高频局放互感器所采集到的数据；数据处理单元，与输入单元连接，用于对输入单元所采集到的数据进行处理，得到第一数据；模数转换单元，与数据处理单元连接，用于对第一数据进行模数转换，得到第二数据；缓存单元，与模数转换单元连接，用于缓存第二数据；第三主控单元，与模数转换单元和缓存单元连接，用于对第二数据进行封装处理，得到第三数据；通信单元，与第三主控单元，用于发送第三数据至第二同步路由装置；电源管理单元，用于为输入单元、数据处理单元、模数转换单元、缓存单元、第三主控单元以及通信单元提供电源。

需要说明的是，数据处理单元与输入单元连接，以对输入单元所采集到的数据进行解析处理，进而得到第一数据；模数转换单元对第一数据进行模数转换得到第二数据。在模数转换单元将第二数据发送至第三主控单元之后，第三主控单元将第二数据转换可进行通信传输的第三数据，并将第三数据发送给通信单元，从而通信单元可发送第三数据。

实施例2

根据本发明实施例，还提供了一种基于时间同步的故障定位方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图6是根据本发明实施例的基于时间同步的故障定位方法流程图，如图6所示，该方法包括如下步骤：

步骤S602，获取第一同步路由装置的第一时钟信号；

步骤S604，根据第一时钟信号对第二同步路由装置的第二时钟信号进行调整，得到调整后的时钟信号，以使第一同步路由装置与第二同步路由装置的时钟信号同步，以及第二同步路由装置之间的时钟信号同步；

步骤S606，根据调整后的时钟信号获取电缆中的电缆数据；

步骤S608，对电缆数据进行处理，根据处理结果确定故障发生的位置。

需要说明的是，上述第一同步路由装置、第二同步路由装置为实施例1中的第一同步路由装置、第二同步路由装置。其中，第一同步路由装置为时钟同步路由主装置，第二同步路由装置为时钟同步路由从装置，其中，时钟同步路由从装置的个数可以为多个(图1中仅示出了一个)。同步定位装置可根据调整后的时钟信号获取电缆中的电缆数据，其中，同步定位装置为同步局放测量定位装置，监控主机为任何仍对数据进行处理的设备，例如，电脑。监控主机可对电缆数据进行处理，根据处理结果确定故障发生的位置。

在一种可选的实施例中，监控主机与时钟同步路由主装置之间采用可变带宽高速差分全双工通信方式，以实现同步授时和通信。其中，上述可变带宽高速差分全双工通信方式可以为高速全双工RS485通信，其通信速率为16Mbps，可采用由4对通信线对组成的双备份掘进式冗余网络。此外，在100m的通信距离下，时钟同步路由主装置与时钟同步路由从装置、时钟同步路由从装置与时钟同步路由从装置之间的传输速率可高于5Mbps。另外，可采用FDD(Frequency Division Dual，频分双工)与TDD(Time Division Duplexing，时分双工)相结合的方式，按照不对称的上下行数据量改变上下行传输数据的带宽。

此外，还需要说明的是，上述监控主机与时钟同步路由主装置、时钟同步路由从装置之间组成网络高精度授时和通信架构，并为同步局放测量定位装置提供纳秒级时钟同步授时，其中，基于时间同步的故障定位系统的点对点授时精度不超过2纳秒，通过手拉手级联式链型网络，授时距离不小于2公里，授时结点个数不小于20个。

基于上述步骤S602至步骤S608所限定的方案可以获知，通过获取第一同步路由装置的第一时钟信号，并根据第一时钟信号对第二同步路由装置的第二时钟信号进行调整，得到调整后的时钟信号，以使第一同步路由装置与第二同步路由装置的时钟信号同步，以及第二同步路由装置之间的时钟信号同步，然后根据调整后的时钟信号获取电缆中的电缆数据，最后对电缆数据进行处理，根据处理结果确定故障发生的位置。

容易注意到的是，通过时钟同步技术将多个设备时钟同步，通过对比分析，有效滤除环境噪声，同时实现对电缆故障的精确定位。同时故障定位系统具有监控主机，可实现在线式监测，配置灵活方便，大大减轻电缆运行维护的成本，便于及时发现电缆故障隐患，保障电力电缆的安全可靠运行。

由上述内容可知，本申请所提供的故障定位方法可达到对发生故障的电缆位置进行精确定位的目的，从而实现了保障电力电缆安全可靠运行的技术效果，进而解决了由于双端监测设备时钟同步性能差，导致不能对电缆的故障点进行精确定位的技术问题。

需要说明的是，本申请所提供的故障定位方法采用设备间的时钟同步和设备内的时钟同步两个步骤来实现。

在一种可选的实施例中，设备间的时钟同步方法为根据第一时钟信号对第二同步路由装置的第二时钟信号进行调整，得到调整后的时钟信号，以使第一同步路由装置与第二同步路由装置的时钟信号同步，具体步骤如下：

步骤S10，第二同步路由装置确定第一时钟信号与第二时钟信号之间的时间差值；

步骤S12，第二同步路由装置根据时间差值对第二时钟信号进行调整，以使第一同步路由装置与第二同步路由装置的时钟信号同步。

需要说明的是，设备间的时钟同步是指时钟同步路由主装置与时钟同步路由从装置之间的时钟同步、时钟同步路由从装置与时钟同步路由从装置之间的时钟同步。

在一种可选的实施例中，时钟同步路由从装置的时钟发生器以本地时钟单元作为输入时钟信号，上行以太网接口单元确定时钟同步路由从装置自身的PTP(Picturetransfer protocol，即图片传输协议)时钟。同时，时钟同步路由从装置通过上行以太网接口单元接收到时钟同步路由主装置的PTP时钟信号，时钟同步路由从装置测量其自身的PTP时钟与时钟同步路由主装置发送的PTP时钟信号之间的时间差异；根据上述时间差异对时钟同步路由从装置自身的PTP时钟信号与时钟同步路由主装置时钟信号进行校准，以使时钟同步路由从装置自身的PTP时钟信号与时钟同步路由主装置时钟信号达到时钟同步。

需要说明的是，时钟同步路由从装置与时钟同步路由从装置之间的时间同步的步骤和时钟同步路由主装置与时钟同步路由从装置之间的时钟同步的步骤相同，在此不再赘述。

在另一种可选的实施例中，还可以通过如下方法来对设备间的时钟进行同步：时钟同步路由从装置通过上行以太网接口单元从时钟同步路由主装置接收到数据，并从接收到的数据中恢复出来自时钟同步路由主装置的时钟信号，然后以来自时钟同步路由主装置的时钟信号作为本地时钟单元的输入时钟信号；最后，本地时钟单元基于时钟同步路由主装置的时钟信号，确定出时钟同步路由从装置自身的PTP时钟，从而实现了时钟同步路由从装置与时钟同步路由主装置的时钟同步。

在一种可选的实施例中，设备内的时钟同步方法为根据第一时钟信号对第二同步路由装置的第二时钟信号进行调整，得到调整后的时钟信号，以使第二同步路由装置之间的时钟信号同步，具体步骤如下：

步骤S20，第二同步路由装置获取第一以太网时钟信号；

步骤S22，第二同步路由装置对比第一以太网时钟信号与第二时钟信号，得到差异信息，其中，差异信息至少包括如下之一：第一以太网时钟信号与第二时钟信号的时间差、传输延时以及频率比率；

步骤S24，第二同步路由装置根据差异信息对第二以太网时钟信号和第三以太网时钟信号进行校准，以使第二同步路由装置之间的时钟信号同步。

需要说明的是，第一以太网时钟信号为第二同步路由装置中的上行以太网接口单元的时钟信号，第二以太网时钟信号为第二同步路由装置中的第二以太网接口单元的时钟信号，第三以太网时钟信号为第二同步路由装置中的第三以太网接口单元的时钟信号。

此外，还需要说明的是，设备内部的时钟同步是指时钟同步路由从装置内部的上行以太网接口单元，第二以太网接口单元和第三以太网接口单元三者之间的时钟同步。

在一种可选的实施例中，时钟同步路由从装置的时钟发生器以本地时钟单元作为输入时钟信号，时钟同步路由从装置的时钟发生器的输出信号，分别提供给时钟同步路由从装置的上行以太网接口单元，第二以太网接口单元和第三以太网接口单元，此时上行以太网接口单元，第二以太网接口单元和第三以太网接口单元的时钟完全一致；上行以太网接口单元计算出自身的PTP时钟，然后与来自时钟发生器的信号相比较，得出差异信息，将差异信息传递给时钟同步路由从装置的MCU单元，时钟同步路由从装置的MCU单元再将差异信息传递给第二以太网接口单元和第三以太网接口单元，实现第二以太网接口单元和第三以太网接口单元的PTP时钟校准，从而实现时钟同步路由从装置上行以太网接口单元、第二以太网接口单元和第三以太网接口单元三者之间的时钟同步。

在另一种可选的实施例中，还可以通过如下方法来对设备内的时钟进行同步：时钟同步路由从装置通过上行以太网接口从时钟同步路由主装置接收到数据，从接收到的数据中恢复出来自时钟同步路由主装置的时钟信号，作为上行以太网接口单元的PTP时钟，上行以太网接口单元将PTP时钟信号输出，作为时钟发生器的输入时钟信号；时钟同步路由从装置的时钟发生器的输出时钟信号，分别提供给第二以太网接口单元和第三以太网接口单元，此时时钟同步路由从装置上的三个以太网单元的时钟都锁定到其时钟同步路由主装置的时钟，从而实现设备内部时钟同步。

需要说明的是，各时钟同步路由从装置与时钟同步路由主装置的同步精度，与各时钟同步路由从装置和时钟同步路由主装置之间跨接的节点数有关，例如，某一时钟同步路由从装置与时钟同步路由主装置间跨接的时钟同步路由从装置数为N,时钟发生器的误差为T1,则当时钟同步路由从装置的上行以太网接口单元选择第二种设备间的时钟同步方法时，时钟同步路由从装置与时钟同步路由主装置的时钟差最小为X：

X＝100ps*(N-1)+T1N-1)

当时钟同步路由从装置的上行以太网接口单元选择第一种设备间的时钟同步方法时，时钟同步路由从装置与时钟同步路由主装置的时钟差最小为Y：

Y＝8ns*(N-1)+T1*(N-1)

系统链路包括时钟同步路由主装置和节点设备，而时钟同步路由主装置和时钟同步路由从装置是由相对位置决定的，每一级设备的上级设备称为本设备的时钟同步路由主装置，每一级设备的下级设备称为本设备的时钟同步路由从装置。

实施例3

根据本发明实施例，还提供了一种基于时间同步的故障定位装置实施例，其中，图7是根据本发明实施例的基于时间同步的故障定位装置结构示意图，如图7所示，该装置包括：第一获取模块701、调整模块703、第二获取模块705以及确定模块707。

其中，第一获取模块701，用于获取第一同步路由装置的第一时钟信号；调整模块703，用于根据第一时钟信号对第二同步路由装置的第二时钟信号进行调整，得到调整后的时钟信号，以使第一同步路由装置与第二同步路由装置的时钟信号同步，以及第二同步路由装置之间的时钟信号同步；第二获取模块705，用于根据调整后的时钟信号获取电缆中的电缆数据；确定模块707，用于对电缆数据进行处理，根据处理结果确定故障发生的位置。

需要说明的是，上述第一获取模块701、调整模块703、第二获取模块705以及确定模块707对应于实施例2中的步骤S602至步骤S608，四个模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例2所公开的内容。

在一种可选的实施例中，调整模块包括：第一确定模块以及第一调整模块。其中，第一确定模块，用于第二同步路由装置确定第一时钟信号与第二时钟信号之间的时间差值；第一调整模块，用于第二同步路由装置根据时间差值对第二时钟信号进行调整，以使第一同步路由装置与第二同步路由装置的时钟信号同步。

需要说明的是，上述第一确定模块以及第一调整模块对应于实施例2中的步骤S10至步骤S12，两个模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例2所公开的内容。

在一种可选的实施例中，调整模块包括：第三获取模块、处理模块以及第二调整模块。其中，第三获取模块，用于第二同步路由装置获取第一以太网时钟信号；处理模块，用于第二同步路由装置对比第一以太网时钟信号与第二时钟信号，得到差异信息，其中，差异信息至少包括如下之一：第一以太网时钟信号与第二时钟信号的时间差、传输延时以及频率比率；第二调整模块，用于第二同步路由装置根据差异信息对第二以太网时钟信号和第三以太网时钟信号进行校准，以使第二同步路由装置之间的时钟信号同步；其中，第一以太网时钟信号为第二同步路由装置中的上行以太网接口单元的时钟信号，第二以太网时钟信号为第二同步路由装置中的第二以太网接口单元的时钟信号，第三以太网时钟信号为第二同步路由装置中的第三以太网接口单元的时钟信号。

需要说明的是，上述第三获取模块、处理模块以及第二调整模块对应于实施例2中的步骤S20至步骤S24，三个模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例2所公开的内容。

实施例4

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，程序执行实施例2中的基于时间同步的故障定位方法。

实施例5

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行实施例2中的基于时间同步的故障定位方法。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于时间同步的故障定位系统，其特征在于，包括：

第一同步路由装置，用于为第二同步路由装置提供第一时钟信号；

所述第二同步路由装置，与所述第一同步路由装置连接，用于根据所述第一时钟信号使所述第二同步路由装置的第二时钟信号与所述第一时钟信号同步，以及所述第二同步路由装置之间的时钟信号同步；

同步定位装置，与所述第二同步路由装置连接，用于根据所述第二同步路由装置输出的时钟信号获取电缆中的电缆数据；

监控主机，通过所述第一同步路由装置、所述第二同步路由装置与所述同步定位装置连接，用于对所述电缆数据进行处理，确定故障发生的位置。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述故障定位系统还包括：

电流采样互感器，与所述同步定位装置连接，用于采集所述电缆中的电流数据；

高频局放互感器，与所述同步定位装置连接，用于采集所述电缆中的局部放电量数据；

用户终端，与所述监控主机连接，用于对所述监控主机所确定的故障发生的位置进行显示，并生成评估报告。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一同步路由装置包括：

第一时钟源，用于产生所述第一时钟信号；

第一主控单元，与所述第一时钟源连接，用于所述第一时钟信号进行处理，得到处理后的第一时钟源；

第一以太网接口单元，与所述第一主控单元连接，用于将所述第一时钟源发送至所述第二同步路由装置。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第二同步路由装置包括：

第二以太网接口单元，用于完成当前的第二同步路由装置与下一级的第二同步路由装置之间的通信；

第三以太网接口单元，用于连接所述第二同步路由装置与所述同步定位装置，以完成所述第二同步路由装置与所述同步定位装置之间的通信；

上行以太网接口单元，用于连接上一级的第二同步路由装置或所述第一同步路由装置，以完成所述当前的第二同步路由装置与所述上一级的第二同步路由装置或所述第一同步路由装置之间的通信；

第二主控单元，与所述上行以太网接口单元、所述第二以太网接口单元以及所述第三以太网接口单元连接，用于控制所述上行以太网接口单元、所述第二以太网接口单元以及所述第三以太网接口单元的时间同步；

时钟发生器，与所述上行以太网接口单元连接，用于将与所述上行以太网接口单元接收到的以太网时钟信号以及所述第二时钟信号进行处理，并将处理后的以太网时钟信号发送给所述第二以太网接口单元和所述第三以太网接口单元，其中，所述以太网时钟信号包括如下至少之一：第一时钟信号和第二时钟信号；

第二时钟源，与所述时钟发生器连接，用于为所述时钟发生器提供所述第二时钟信号。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述同步定位装置包括：

输入单元，与所述电流采样互感器和所述高频局放互感器连接，用于获取所述电流采样互感器和所述高频局放互感器所采集到的数据；

数据处理单元，与所述输入单元连接，用于对所述输入单元所采集到的数据进行处理，得到第一数据；

模数转换单元，与所述数据处理单元连接，用于对所述第一数据进行模数转换，得到第二数据；

缓存单元，与所述模数转换单元连接，用于缓存所述第二数据；

第三主控单元，与所述模数转换单元和所述缓存单元连接，用于对所述第二数据进行封装处理，得到第三数据；

通信单元，与所述第三主控单元，用于发送所述第三数据至所述第二同步路由装置；

电源管理单元，用于为所述输入单元、所述数据处理单元、所述模数转换单元、所述缓存单元、所述第三主控单元以及所述通信单元提供电源。

6.一种基于时间同步的故障定位方法，其特征在于，包括：

获取第一同步路由装置的第一时钟信号；

根据所述第一时钟信号对第二同步路由装置的第二时钟信号进行调整，得到调整后的时钟信号，以使所述第一同步路由装置与所述第二同步路由装置的时钟信号同步，以及所述第二同步路由装置之间的时钟信号同步；

根据所述调整后的时钟信号获取电缆中的电缆数据；

对所述电缆数据进行处理，根据处理结果确定故障发生的位置。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述第一时钟信号对第二同步路由装置的第二时钟信号进行调整，得到调整后的时钟信号，以使所述第一同步路由装置与所述第二同步路由装置的时钟信号同步包括：

所述第二同步路由装置确定第一时钟信号与所述第二时钟信号之间的时间差值；

所述第二同步路由装置根据所述时间差值对所述第二时钟信号进行调整，以使所述第一同步路由装置与所述第二同步路由装置的时钟信号同步。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述第一时钟信号对第二同步路由装置的第二时钟信号进行调整，得到调整后的时钟信号，以使所述第二同步路由装置之间的时钟信号同步包括：

所述第二同步路由装置获取第一以太网时钟信号；

所述第二同步路由装置对比所述第一以太网时钟信号与所述第二时钟信号，得到差异信息，其中，所述差异信息至少包括如下之一：所述第一以太网时钟信号与所述第二时钟信号的时间差、传输延时以及频率比率；

所述第二同步路由装置根据所述差异信息对第二以太网时钟信号和第三以太网时钟信号进行校准，以使所述第二同步路由装置之间的时钟信号同步；

其中，所述第一以太网时钟信号为所述第二同步路由装置中的上行以太网接口单元的时钟信号，所述第二以太网时钟信号为所述第二同步路由装置中的第二以太网接口单元的时钟信号，所述第三以太网时钟信号为所述第二同步路由装置中的第三以太网接口单元的时钟信号。

9.一种基于时间同步的故障定位装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取第一同步路由装置的第一时钟信号；

调整模块，用于根据所述第一时钟信号对第二同步路由装置的第二时钟信号进行调整，得到调整后的时钟信号，以使所述第一同步路由装置与所述第二同步路由装置的时钟信号同步，以及所述第二同步路由装置之间的时钟信号同步；

第二获取模块，用于根据所述调整后的时钟信号获取电缆中的电缆数据；

确定模块，用于对所述电缆数据进行处理，根据处理结果确定故障发生的位置。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行权利要求6至8中任意一项所述的基于时间同步的故障定位方法。