CN111726190A - 用于路灯控制系统的系统时间校准方法 - Google Patents

用于路灯控制系统的系统时间校准方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于路灯控制系统的系统时间校准方法，路灯控制系统包括主控制器，主控制器与云平台服务器之间无线通信连接，主控制器的时钟包括内部时钟和外部时钟，系统时间校准方法包括以下步骤：系统第一次上电时，主控制器自动校时；系统运行过程中，主控制器首先使用外部时钟作为当前时钟，主控制器对当前时钟进行监测，出现异常则切换当前时钟或直接自动校时；收到命令时进行手动校时。本发明采用两个时钟，并将自动校时、当前时钟监测、切换当前时钟和手动校时有效整合在系统时间校准方法中，从多方面确保了路灯控制系统主控制器的系统时间的绝对准确性，保证了系统运行的稳定性，利于路灯系统的精准化、智能化和自动化管控。

Description

用于路灯控制系统的系统时间校准方法
技术领域
本发明涉及一种时间校准方法，尤其涉及一种用于路灯控制系统的系统时间校准方法。
背景技术
在路灯控制系统中，系统时间的准确性十分重要，因为在对路灯进行开关和调光时都有严格的时间要求，不能过早或者过晚。
传统的路灯控制系统采用的系统时间校准方法是对基站进行时钟同步，但时钟同步后未对时钟进行监测，随着时间的推移，系统时间和基站时钟必然存在不同步现象，最终导致系统时间出现误差；同时，如果时钟模块出现异常无法获取或者无法写入时间时，会导致系统崩溃。
比如，专利号为“ZL 200910119125.5”的发明专利，公开一种时间调整方法、系统以及基站和终端，方法包括：接收终端发送的带有同步专用测距码的周期测距消息，并记录收到终端发送的带有同步专用测距码的周期测距消息的绝对时间，记录的绝对时间为T2；接收第一基站发送的绝对时间T1，绝对时间T1为第一基站记录收到带有同步专用测距码的周期测距消息的时间；根据绝对时间T1与绝对时间T2之间的差值：ΔT=T1-T2，将自身的绝对时间T调整为：T’=T+ΔT。本发明技术方案由于采用终端发送时钟同步周期测距码的测距消息，完成确定基站间相对时差的方法，通过参考基站发送参考时间，非参考基站根据参考时间进行自身时间的修正，以低廉的成本达到符合WiMAX同步要求的时钟同步。
上述发明专利虽然对基站的时钟进行了同步的操作，但是没有对时钟进行实时监测以及定期的同步时钟操作，也没有对时钟出现异常时进行特定的处理操作，所以依然存在长期使用后系统时间出现误差的问题。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种长期使用后系统时间依然准确的用于路灯控制系统的系统时间校准方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种用于路灯控制系统的系统时间校准方法，所述路灯控制系统包括主控制器，所述主控制器与云平台服务器之间无线通信连接，所述主控制器的时钟包括微处理器内提供的内部时钟
Figure DEST_PATH_IMAGE002
和微处理器外的外部时钟芯片提供的外部时钟
Figure DEST_PATH_IMAGE004
，所述主控制器将外部时钟
Figure DEST_PATH_IMAGE004A
作为主时钟，将内部时钟
Figure DEST_PATH_IMAGE002A
作为备用时钟；所述系统时间校准方法包括以下步骤：
步骤1、系统第一次上电时，主控制器自动校时；
步骤2、系统运行过程中，主控制器首先使用主时钟即外部时钟
Figure DEST_PATH_IMAGE004AA
作为当前时钟并以该时钟对应的时间作为自身的系统时间；主控制器对当前时钟进行监测，如果当前时钟出现异常，则主控制器切换当前时钟，然后主控制器自动校时，然后主控制器继续对当前时钟进行监测，如果当前时钟出现严重异常，则主控制器直接自动校时，然后主控制器继续对当前时钟进行监测；同时，主控制器内设定一个定时器进行计时，在计时达到预设时间后，主控制器自动校时，然后定时器清零，然后主控制器对当前时钟进行监测；系统运行过程中，当云平台服务器主动发送设置时间命令时，工作人员通过主控制器进行手动校时，然后主控制器对当前时钟进行监测。
作为优选，所述步骤1和步骤2中，主控制器自动校时的方法包括以下步骤：
步骤A1、主控制器向云平台服务器发起请求时间命令，请求信息中携带主控制器的系统时间
Figure DEST_PATH_IMAGE006
，并且标记获取云平台服务器时间的次数，并对当前等待返回命令的时间进行计时；
步骤A2、云平台服务器收到请求时间命令后，将云平台服务器的系统时间
Figure DEST_PATH_IMAGE008
发送至主控制器；
步骤A3、如果主控制器在设定时间内没有收到云平台服务器的回复且发送请求时间命令的次数没有超过设定次数，则主控制器重复步骤A1；
步骤A4、如果主控制器发送的请求时间命令次数超过设定次数，则主控制器结束本次自动校时流程，并清除发送次数和等待计时时间；
步骤A5、如果主控制器收到云平台服务器发送的系统时间
Figure DEST_PATH_IMAGE008A
，且设接收时间为
Figure DEST_PATH_IMAGE010
，主控制器对接收数据解析成功后，计算当前时间
Figure DEST_PATH_IMAGE012
，并将
Figure DEST_PATH_IMAGE004AAA
和
Figure DEST_PATH_IMAGE002AA
的时间均修改为当前时间
Figure DEST_PATH_IMAGE014
，结束本次自动校时流程，并清除发送次数和等待计时时间；如果主控制器对接收数据解析失败，则主控制器重复步骤A1。
作为优选，所述步骤A5中，主控制器对接收数据解析的方法包括以下步骤：
步骤A51、主控制器对接收数据进行命令的校验，未通过则解析失败，通过则转至下一步骤；
步骤A52、主控制器对接收数据判断下发日期是否在合理范围以内，不是则解析失败，是则转至下一步骤；
步骤A53、主控制器对接收数据判断时分秒是否在合理的范围以内，不是则解析失败，是则转至下一步骤；
步骤A54、主控制器对接收数据的日期和时间与程序编译的日期和时间进行对比，判断接收数据的日期和时间是否早于程序编译的日期和时间，是则解析失败，不是则解析成功。通过以上判断，可以避免云平台服务器发送命令的日期和时间错误导致系统运行不正常的问题，从另一个方面保证了系统运行的稳定性。
作为优选，所述步骤2中，主控制器对当前时钟进行监测的方法包括以下步骤：
步骤B1、主控制器获取
Figure DEST_PATH_IMAGE004AAAA
和
Figure DEST_PATH_IMAGE002AAA
的时间信息；
步骤B2、主控制器另外启用一个定时器，判断
Figure DEST_PATH_IMAGE004AAAAA
和
Figure DEST_PATH_IMAGE002AAAA
的时间变化是否在合理的范围以内：定时器的定时时间为10秒，当定时器定时时间到达后，判断
Figure DEST_PATH_IMAGE002AAAAA
的变化时间是否在9998ms~10002ms之间，且判断
Figure DEST_PATH_IMAGE004AAAAAA
的时间误差是否超过1s；如果当前时钟的时间变化超过范围而另一个时钟的时间变化没有超过范围，则产生异常计数一次；如果两个时钟的时间变化均超过范围，则产生严重异常计数一次；如果两个时钟的时间变化均没有超过范围，则将异常计数与严重异常计数清零；
步骤B3、当异常计数超过设定次数时，则判断为当前时钟异常，同时将异常计数清零；当严重异常计数超过设定次数时，则判断为当前时钟严重异常，同时将严重异常计数清零。
作为优选，所述步骤2中，主控制器切换当前时钟的方法包括以下步骤：
步骤C1、主控制器确认当前时钟是
Figure DEST_PATH_IMAGE004AAAAAAA
还是
Figure DEST_PATH_IMAGE002AAAAAA
；
步骤C2、主控制器判断两个时钟对应时间的差值是否小于1秒，即
Figure DEST_PATH_IMAGE016
，abs表示是求绝对值，如果不是，则主控制器将当前时钟切换为另一个时钟，反之则不切换。
作为优选，所述步骤2中，工作人员通过主控制器进行手动校时的方法包括：
步骤D1、工作人员在云平台服务器上手动输入时间
Figure DEST_PATH_IMAGE018
，并手动将时间设置命令发送给主控制器；
步骤D2、主控制器收到时间设置命令，对该命令进行解析，解析成功后，计算当前时间
Figure DEST_PATH_IMAGE020
，
Figure DEST_PATH_IMAGE022
表示主控制器和云平台服务器之间单向通信的平均时间，并将
Figure DEST_PATH_IMAGE004AAAAAAAA
和
Figure DEST_PATH_IMAGE002AAAAAAA
的时间均修改为当前时间
Figure DEST_PATH_IMAGE014A
，结束本次手动校时流程。这里的解析方法与前相同。
本发明的有益效果在于：
本发明采用两个时钟，并将自动校时、当前时钟监测、切换当前时钟和手动校时有效整合在系统时间校准方法中，不但能够根据需要通过云平台服务器实现系统自动校时，而且能够对当前时钟进行监测，在当前时钟出现异常时进行切换，从多方面确保了路灯控制系统主控制器的系统时间的绝对准确性，保证了系统运行的稳定性，利于路灯系统的精准化、智能化和自动化管控。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例：
一种用于路灯控制系统的系统时间校准方法，所述路灯控制系统包括主控制器，所述主控制器与云平台服务器之间无线通信连接，所述主控制器的时钟包括微处理器内提供的内部时钟
Figure DEST_PATH_IMAGE002AAAAAAAA
和微处理器外的外部时钟芯片提供的外部时钟
Figure DEST_PATH_IMAGE004AAAAAAAAA
，所述主控制器将外部时钟
Figure DEST_PATH_IMAGE004AAAAAAAAAA
作为主时钟，将内部时钟
Figure DEST_PATH_IMAGE002AAAAAAAAA
作为备用时钟；所述系统时间校准方法包括以下步骤：
步骤1、系统第一次上电时，主控制器自动校时；
主控制器自动校时的方法包括以下步骤：
步骤A1、主控制器向云平台服务器发起请求时间命令，请求信息中携带主控制器的系统时间
Figure DEST_PATH_IMAGE006A
，并且标记获取云平台服务器时间的次数，并对当前等待返回命令的时间进行计时；
步骤A2、云平台服务器收到请求时间命令后，将云平台服务器的系统时间
Figure DEST_PATH_IMAGE008AA
发送至主控制器；
步骤A3、如果主控制器在设定时间内没有收到云平台服务器的回复且发送请求时间命令的次数没有超过设定次数，则主控制器重复步骤A1；
步骤A4、如果主控制器发送的请求时间命令次数超过设定次数，则主控制器结束本次自动校时流程，并清除发送次数和等待计时时间；
步骤A5、如果主控制器收到云平台服务器发送的系统时间
Figure DEST_PATH_IMAGE008AAA
，且设接收时间为
Figure DEST_PATH_IMAGE010A
，主控制器对接收数据解析成功后，计算当前时间
Figure DEST_PATH_IMAGE012A
，并将
Figure DEST_PATH_IMAGE004AAAAAAAAAAA
和
Figure DEST_PATH_IMAGE002AAAAAAAAAA
的时间均修改为当前时间
Figure DEST_PATH_IMAGE014AA
，结束本次自动校时流程，并清除发送次数和等待计时时间；如果主控制器对接收数据解析失败，则主控制器重复步骤A1；
所述步骤A5中，主控制器对接收数据解析的方法包括以下步骤：
步骤A51、主控制器对接收数据进行命令的校验，未通过则解析失败，通过则转至下一步骤；这里进行命令的校验采用常规方法，即校验该命令是否云平台服务器回复的命令；
步骤A52、主控制器对接收数据判断下发日期是否在合理范围以内，不是则解析失败，是则转至下一步骤；这里判断日期是否在合理范围内采用常规方法，比如与“年”对应的数据后两位应该是00~99，与“月”对应的数据应该是01~12，与“日”对应的数据则根据实际月份的天数进行判断，特别需要注意的是闰年，当闰年出现时，2月是29天；
步骤A53、主控制器对接收数据判断时分秒是否在合理的范围以内，不是则解析失败，是则转至下一步骤；
步骤A54、主控制器对接收数据的日期和时间与程序编译的日期和时间进行对比，判断接收数据的日期和时间是否早于程序编译的日期和时间，是则解析失败，不是则解析成功；
步骤2、系统运行过程中，主控制器首先使用主时钟即外部时钟
Figure DEST_PATH_IMAGE004AAAAAAAAAAAA
作为当前时钟并以该时钟对应的时间作为自身的系统时间；主控制器对当前时钟进行监测，如果当前时钟出现异常，则主控制器切换当前时钟，然后主控制器自动校时，然后主控制器继续对当前时钟进行监测，如果当前时钟出现严重异常，则主控制器直接自动校时，然后主控制器继续对当前时钟进行监测；同时，主控制器内设定一个定时器进行计时，在计时达到预设时间后，主控制器自动校时，然后定时器清零，然后主控制器对当前时钟进行监测；系统运行过程中，当云平台服务器主动发送设置时间命令时，工作人员通过主控制器进行手动校时，然后主控制器对当前时钟进行监测；
所述步骤2中，主控制器自动校时的方法与步骤1相同；
所述步骤2中，主控制器对当前时钟进行监测的方法包括以下步骤：
步骤B1、主控制器获取
Figure DEST_PATH_IMAGE004AAAAAAAAAAAAA
和
Figure DEST_PATH_IMAGE002AAAAAAAAAAA
的时间信息；
步骤B2、主控制器另外启用一个定时器，判断
Figure DEST_PATH_IMAGE004AAAAAAAAAAAAAA
和
Figure DEST_PATH_IMAGE002AAAAAAAAAAAA
的时间变化是否在合理的范围以内：定时器的定时时间为10秒，当定时器定时时间到达后，判断
Figure DEST_PATH_IMAGE002AAAAAAAAAAAAA
的变化时间是否在9998ms~10002ms之间，且判断
Figure DEST_PATH_IMAGE004AAAAAAAAAAAAAAA
的时间误差是否超过1s；如果当前时钟的时间变化超过范围而另一个时钟的时间变化没有超过范围，则产生异常计数一次；如果两个时钟的时间变化均超过范围，则产生严重异常计数一次；如果两个时钟的时间变化均没有超过范围，则将异常计数与严重异常计数清零；
步骤B3、当异常计数超过设定次数时，则判断为当前时钟异常，同时将异常计数清零；当严重异常计数超过设定次数时，则判断为当前时钟严重异常，同时将严重异常计数清零；
所述步骤2中，主控制器切换当前时钟的方法包括以下步骤：
步骤C1、主控制器确认当前时钟是
Figure DEST_PATH_IMAGE004AAAAAAAAAAAAAAAA
还是
Figure DEST_PATH_IMAGE002AAAAAAAAAAAAAA
；
步骤C2、主控制器判断两个时钟对应时间的差值是否小于1秒，即
Figure DEST_PATH_IMAGE016A
，abs表示是求绝对值，如果不是，则主控制器将当前时钟切换为另一个时钟，反之则不切换；
所述步骤2中，工作人员通过主控制器进行手动校时的方法包括：
步骤D1、工作人员在云平台服务器上手动输入时间
Figure DEST_PATH_IMAGE018A
，并手动将时间设置命令发送给主控制器；
步骤D2、主控制器收到时间设置命令，对该命令进行解析，解析成功后，计算当前时间
Figure DEST_PATH_IMAGE020A
，
Figure DEST_PATH_IMAGE022A
表示主控制器和云平台服务器之间单向通信的平均时间，并将
Figure DEST_PATH_IMAGE004AAAAAAAAAAAAAAAAA
和
Figure DEST_PATH_IMAGE002AAAAAAAAAAAAAAA
的时间均修改为当前时间
Figure DEST_PATH_IMAGE014AAA
，结束本次手动校时流程。这里的解析方法与前相同。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于路灯控制系统的系统时间校准方法，所述路灯控制系统包括主控制器，所述主控制器与云平台服务器之间无线通信连接，所述主控制器的时钟包括微处理器内提供的内部时钟
Figure 200527DEST_PATH_IMAGE002
和微处理器外的外部时钟芯片提供的外部时钟
Figure 586509DEST_PATH_IMAGE004
，所述主控制器将外部时钟
Figure 84356DEST_PATH_IMAGE004
作为主时钟，将内部时钟
Figure 948406DEST_PATH_IMAGE002
作为备用时钟，其特征在于：所述系统时间校准方法包括以下步骤：
步骤1、系统第一次上电时，主控制器自动校时；
步骤2、系统运行过程中，主控制器首先使用主时钟即外部时钟
Figure DEST_PATH_IMAGE005
作为当前时钟并以该时钟对应的时间作为自身的系统时间；主控制器对当前时钟进行监测，如果当前时钟出现异常，则主控制器切换当前时钟，然后主控制器自动校时，然后主控制器继续对当前时钟进行监测，如果当前时钟出现严重异常，则主控制器直接自动校时，然后主控制器继续对当前时钟进行监测；同时，主控制器内设定一个定时器进行计时，在计时达到预设时间后，主控制器自动校时，然后定时器清零，然后主控制器对当前时钟进行监测；系统运行过程中，当云平台服务器主动发送设置时间命令时，工作人员通过主控制器进行手动校时，然后主控制器对当前时钟进行监测。
2.根据权利要求1所述的用于路灯控制系统的系统时间校准方法，其特征在于：所述步骤1和步骤2中，主控制器自动校时的方法包括以下步骤：
步骤A1、主控制器向云平台服务器发起请求时间命令，请求信息中携带主控制器的系统时间
Figure DEST_PATH_IMAGE007
，并且标记获取云平台服务器时间的次数，并对当前等待返回命令的时间进行计时；
步骤A2、云平台服务器收到请求时间命令后，将云平台服务器的系统时间
Figure DEST_PATH_IMAGE009
发送至主控制器；
步骤A3、如果主控制器在设定时间内没有收到云平台服务器的回复且发送请求时间命令的次数没有超过设定次数，则主控制器重复步骤A1；
步骤A4、如果主控制器发送的请求时间命令次数超过设定次数，则主控制器结束本次自动校时流程，并清除发送次数和等待计时时间；
步骤A5、如果主控制器收到云平台服务器发送的系统时间
Figure 356254DEST_PATH_IMAGE009
，且设接收时间为
Figure DEST_PATH_IMAGE011
，主控制器对接收数据解析成功后，计算当前时间
Figure DEST_PATH_IMAGE013
，并将
Figure 100088DEST_PATH_IMAGE005
和
Figure 835963DEST_PATH_IMAGE014
的时间均修改为当前时间
Figure 503705DEST_PATH_IMAGE016
，结束本次自动校时流程，并清除发送次数和等待计时时间；如果主控制器对接收数据解析失败，则主控制器重复步骤A1。
3.根据权利要求2所述的用于路灯控制系统的系统时间校准方法，其特征在于：所述步骤A5中，主控制器对接收数据解析的方法包括以下步骤：
步骤A51、主控制器对接收数据进行命令的校验，未通过则解析失败，通过则转至下一步骤；
步骤A52、主控制器对接收数据判断下发日期是否在合理范围以内，不是则解析失败，是则转至下一步骤；
步骤A53、主控制器对接收数据判断时分秒是否在合理的范围以内，不是则解析失败，是则转至下一步骤；
步骤A54、主控制器对接收数据的日期和时间与程序编译的日期和时间进行对比，判断接收数据的日期和时间是否早于程序编译的日期和时间，是则解析失败，不是则解析成功。
4.根据权利要求1、2或3所述的用于路灯控制系统的系统时间校准方法，其特征在于：所述步骤2中，主控制器对当前时钟进行监测的方法包括以下步骤：
步骤B1、主控制器获取
Figure 907004DEST_PATH_IMAGE004
和
Figure DEST_PATH_IMAGE017
的时间信息；
步骤B2、主控制器另外启用一个定时器，判断
Figure 87319DEST_PATH_IMAGE004
和
Figure 576069DEST_PATH_IMAGE014
的时间变化是否在合理的范围以内：定时器的定时时间为10秒，当定时器定时时间到达后，判断
Figure 781922DEST_PATH_IMAGE014
的变化时间是否在9998ms~10002ms之间，且判断
Figure 39728DEST_PATH_IMAGE005
的时间误差是否超过1s；如果当前时钟的时间变化超过范围而另一个时钟的时间变化没有超过范围，则产生异常计数一次；如果两个时钟的时间变化均超过范围，则产生严重异常计数一次；如果两个时钟的时间变化均没有超过范围，则将异常计数与严重异常计数清零；
步骤B3、当异常计数超过设定次数时，则判断为当前时钟异常，同时将异常计数清零；当严重异常计数超过设定次数时，则判断为当前时钟严重异常，同时将严重异常计数清零。
5.根据权利要求1、2或3所述的用于路灯控制系统的系统时间校准方法，其特征在于：所述步骤2中，主控制器切换当前时钟的方法包括以下步骤：
步骤C1、主控制器确认当前时钟是
Figure 187682DEST_PATH_IMAGE005
还是
Figure 163728DEST_PATH_IMAGE014
；
步骤C2、主控制器判断两个时钟对应时间的差值是否小于1秒，即
Figure DEST_PATH_IMAGE019
，abs表示是求绝对值，如果不是，则主控制器将当前时钟切换为另一个时钟，反之则不切换。
6.根据权利要求1、2或3所述的用于路灯控制系统的系统时间校准方法，其特征在于：所述步骤2中，工作人员通过主控制器进行手动校时的方法包括：
步骤D1、工作人员在云平台服务器上手动输入时间
Figure DEST_PATH_IMAGE021
，并手动将时间设置命令发送给主控制器；
步骤D2、主控制器收到时间设置命令，对该命令进行解析，解析成功后，计算当前时间
Figure DEST_PATH_IMAGE023
，
Figure DEST_PATH_IMAGE025
表示主控制器和云平台服务器之间单向通信的平均时间，并将
Figure 563485DEST_PATH_IMAGE005
和
Figure 941377DEST_PATH_IMAGE002
的时间均修改为当前时间
Figure 745385DEST_PATH_IMAGE016
，结束本次手动校时流程。
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