CN108880927B - 一种时间同步信号异常自动记录方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种时间同步信号异常自动记录方法，通过时间同步信号采集电路进行时间同步信号采集，并采用模数转换模块转换为数字信号，以实现真实信号波形的采集。进而通过应用层分析软件对采集的时间信号波形进行分析，若其中的部分参数指标超过设置的范围，则将该时刻前后一段时间内对应时间信号波形进行存储记录。本发明的时间同步信号通过采集电路后输出信号为数字采样值，能够真实再现时间同步信号波形；对真实时间同步信号波形进行信号解析，其解析结果准确，能够准确获取信号中的电平信息和上升沿相关参数指标，异常判断精准；又自动记录存储异常发生时的时间同步信号波形，节省设备存储空间，便于后期查找分析。

Description

一种时间同步信号异常自动记录方法
技术领域
本发明涉及一种时间同步信号异常自动记录方法，属于电力系统自动化领域。
背景技术
电力系统的快速发展，对时间同步的要求日益迫切，需要准确、安全、可靠的时钟源，为电力系统各类设备提供精确的时间基准，以确保实时数据采集时间一致性，提高电网事故分析和稳定控制水平，提高电网运行效率和可靠性。因此，电力系统制定了相应的时间同步标准，对物理接口、数据接口、系统组成、准确度进行了定义。
时钟源输出的时间同步信号类型有脉冲信号、IRIG-B码、串行口时间报文，相应的时间同步标准中对于各种时间同步信号的信号准时沿上升时间、时间准确度、抖动时间等都做出了相应的要求。当时间同步信号的相关参数偏差超过了标准所规定的范围，则认为时间同步信号出现异常，异常的时间同步信号会造成电力系统各类接收对时的设备失去时间基准，从而影响电网的可靠运行。
对于时间同步信号出现异常的情况，并不总是存在规律性或长期存在，即可能在电力系统运行过程中间歇性出现。对于此种异常情况，检修人员无法时刻关注测量设备，以等待时间同步信号的异常出现，从而导致时间同步信号的异常分析和处理工作存在极大阻碍。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种时间同步信号异常自动记录方法，通过时间同步信号采集电路进行时间同步信号采集，并采用模数转换模块转换为数字信号，以实现真实信号波形的采集。进而通过应用层分析软件对采集的时间信号波形进行分析，若其中的部分参数指标超过设置的范围，则将该时刻前后一段时间内对应时间信号波形进行存储记录。
本发明目的通过下述技术方案来实现：
一种时间同步信号异常自动记录方法，其特征在于按以下步骤进行：
a、时间同步信号输入采集电路，依次经过衰减、缓冲、阻抗网络和模数转换模块，转换为数字信号输出，数字信号经链路层进行数据封装为数据报文；
b、应用层分析软件接收封装后的数据报文，并解析报文中的电平信息，根据电平的范围和高低电平占比信息匹配时间同步信号的类型；
c、若步骤b中的解析结果无法匹配任意一种时间同步信号类型，则认为该时间同步信号为异常信号，从而进行记录存储；
d、若步骤b中的解析结果匹配某种时间同步信号类型，则判断该时间同步信号为此信号类型，进而校验该信号中参数指标是否满足相关标准要求或使用需求；
e、若步骤d中任一项参数指标不满足相应要求，则判断此信号存在异常，从而对该时间同步信号的波形数据进行记录存储；
f、若步骤d中全部参数指标满足相应要求，则不进行记录存储。
所述的采集电路，包括：衰减Ⅰ模块、衰减Ⅱ模块、缓冲模块、阻抗网络Ⅰ模块、阻抗网络Ⅱ模块、阻抗网络Ⅲ模块、模数转换模块和四个继电器；每个继电器有1个常开触点，衰减Ⅰ模块、衰减Ⅱ模块、缓冲模块、阻抗网络Ⅰ模块、阻抗网络Ⅱ模块、阻抗网络Ⅲ模块、模数转换模块依次相连，在衰减Ⅱ模块、阻抗网络Ⅰ模块、阻抗网络Ⅱ模块、阻抗网络Ⅲ模块两端分别跨接一个继电器的常开触点。
所述时间同步信号的类型有脉冲信号、IRIG-B码、串行口时间报文。
对于时间同步信号为脉冲信号或串行口时间报文类型的，校验时间同步信号的参数指标有：秒准时沿偏差、上升沿时间、信号抖动时间、是否跳秒和到达时间与编码时间是否一致。
对于时间同步信号为IRIG-B码类型的，校验时间同步信号的参数指标有：秒准时沿偏差、上升沿时间、信号抖动时间、是否跳秒、到达时间与编码时间是否一致、质量判别、时区判别、码元判别、校验码判别、SBS判别和闰秒及夏至时预告判别。
本发明的有益效果是：时间同步信号通过采集电路后输出信号为数字采样值，能够真实再现时间同步信号波形；对真实时间同步信号波形进行信号解析，其解析结果准确，能够准确获取信号中的电平信息和上升沿相关参数指标，异常判断精准；又自动记录存储异常发生时的时间同步信号波形，节省设备存储空间，便于后期查找分析。
附图说明
图1为本发明的时间同步信号采集电路结构图。
图2为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。本发明所用的各模块和继电器均为现有结构，直接从市场购买得到。
如图1所示，本发明的采集电路，包括：衰减Ⅰ模块、衰减Ⅱ模块、缓冲模块、阻抗网络Ⅰ模块、阻抗网络Ⅱ模块、阻抗网络Ⅲ模块、模数转换模块和四个继电器；每个继电器有1个常开触点，衰减Ⅰ模块、衰减Ⅱ模块、缓冲模块、阻抗网络Ⅰ模块、阻抗网络Ⅱ模块、阻抗网络Ⅲ模块、模数转换模块依次相连，在衰减Ⅱ模块、阻抗网络Ⅰ模块、阻抗网络Ⅱ模块、阻抗网络Ⅲ模块两端分别跨接一个继电器的常开触点。每个继电器有1个常开触点。
时间同步信号输入自适应采集电路后，依次经过衰减Ⅰ模块、衰减Ⅱ模块、缓冲模块、阻抗网络Ⅰ模块、阻抗网络Ⅱ模块、阻抗网络Ⅲ模块、模数转换模块，最终转换成数字信号输出；由于衰减Ⅱ模块、阻抗网络Ⅰ模块、阻抗网络Ⅱ模块、阻抗网络Ⅲ模块两端分别跨接一个继电器的常开触点，针对不同输出方式的时间同步信号，通过对继电器的线圈供电，使继电器的触点闭合，从而旁路相应模块以实现时间同步信号自适应采集。
一种时间同步信号异常自动记录方法，如图2所示，按以下步骤进行：
a、时间同步信号输入采集电路，依次经过衰减、缓冲、阻抗网络和模数转换模块，转换为数字信号输出，数字信号经链路层进行数据封装为数据报文；
b、应用层分析软件接收封装后的数据报文，并解析报文中的电平信息，根据电平的范围和高低电平占比信息匹配时间同步信号的类型，时间同步信号的类型有脉冲信号、IRIG-B码、串行口时间报文；
c、若步骤b中的解析结果无法匹配任意一种时间同步信号类型，则认为该时间同步信号为异常信号，从而进行记录存储；
d、若步骤b中的解析结果匹配某种时间同步信号类型，则判断该时间同步信号为此信号类型，进而校验该信号中参数指标是否满足相关标准要求或使用需求；
e、若步骤d中任一项参数指标不满足相应要求，则判断此信号存在异常，从而对该时间同步信号的波形数据进行记录存储；
f、若步骤d中全部参数指标满足相应要求，则不进行记录存储。
应用层软件中根据时间同步信号的相关参数标准设置相应的校验选项：秒准时沿偏差、上升沿时间、信号抖动时间、是否跳秒、到达时间与编码时间是否一致。对于IRIG-B码信号，额外增加时间质量判别、时区判别、码元判别，校验码判别、SBS判别，闰秒及夏至时预告判别。应用层分析软件根据接收到的数字信号解析其电平信息，匹配时间同步信号类型：若无法进行匹配，则判断该时间同步信号为异常信号，进而将该异常信号的波形进行记录与存储；若与某种时间同步信号类型匹配，则根据该类型时间同步信号所预设的校验选项逐一进行校验，当该时间同步信号中任一项参数不满足校验条件时，则判断此信号存在异常，进而将该信号的波形进行记录与存储；若该时间同步信号全部参数均满足校验条件，则判断此信号为正常信号。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (4)

1.一种时间同步信号异常自动记录方法，其特征在于按以下步骤进行：
a、时间同步信号输入采集电路，依次经过衰减、缓冲、阻抗网络和模数转换模块，转换为数字信号输出，数字信号经链路层进行数据封装为数据报文；所述的采集电路，包括：衰减Ⅰ模块、衰减Ⅱ模块、缓冲模块、阻抗网络Ⅰ模块、阻抗网络Ⅱ模块、阻抗网络Ⅲ模块、模数转换模块和四个继电器；每个继电器有1个常开触点，衰减Ⅰ模块、衰减Ⅱ模块、缓冲模块、阻抗网络Ⅰ模块、阻抗网络Ⅱ模块、阻抗网络Ⅲ模块、模数转换模块依次相连，在衰减Ⅱ模块、阻抗网络Ⅰ模块、阻抗网络Ⅱ模块、阻抗网络Ⅲ模块两端分别跨接一个继电器的常开触点；
b、应用层分析软件接收封装后的数据报文，并解析报文中的电平信息，根据电平的范围和高低电平占比信息匹配时间同步信号的类型；
c、若步骤b中的解析结果无法匹配任意一种时间同步信号类型，则认为该时间同步信号为异常信号，从而进行记录存储；
d、若步骤b中的解析结果匹配某种时间同步信号类型，则判断该时间同步信号为此信号类型，进而校验该时间同步信号中参数指标是否满足相关标准要求或使用需求；
e、若步骤d中任一项参数指标不满足相关标准要求或使用需求，则判断此时间同步信号存在异常，从而对该时间同步信号的波形数据进行记录存储；
f、若步骤d中全部参数指标满足相关标准要求或使用需求，则不进行记录存储。
2.根据权利要求1所述的时间同步信号异常自动记录方法，其特征在于：所述时间同步信号的类型有脉冲信号、IRIG-B码、串行口时间报文。
3.根据权利要求2所述的时间同步信号异常自动记录方法，其特征在于：对于时间同步信号为脉冲信号或串行口时间报文类型的，校验时间同步信号的参数指标有：秒准时沿偏差、上升沿时间、信号抖动时间、是否跳秒和到达时间与编码时间是否一致。
4.根据权利要求2所述的时间同步信号异常自动记录方法，其特征在于：对于时间同步信号为IRIG-B码类型的，校验时间同步信号的参数指标有：秒准时沿偏差、上升沿时间、信号抖动时间、是否跳秒、到达时间与编码时间是否一致、时间质量判别、时区判别、码元判别、校验码判别、SBS判别和闰秒及夏至时预告判别。
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