CN112713951B - 同步时钟的切换方法及装置、存储介质及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种同步时钟的切换方法及装置、存储介质及电子设备，该方法包括：监测通信控制系统是否发生通信故障，当监测到通信控制系统发生通信故障时，从预先设置的多个备主时钟中确定优先级最高的备主时钟，将优先级最高的备主时钟代替当前的最佳主时钟作为通信控制系统新的最佳主时钟。由于预先设置多个备主时钟，并为每个备主时钟设置优先级，当通信控制系统发生通信故障时，将优先级最高的备主时钟代替当前的最佳主时钟作为新的最佳主时钟，而不需要对时钟源信息进行多次比较，从而提高时钟切换的效率，实现实时数据可靠传输。

Description

同步时钟的切换方法及装置、存储介质及电子设备

技术领域

本申请涉及通信领域，尤其涉及一种同步时钟的切换方法及装置、存储介质及电子设备。

背景技术

随着汽车电子的快速发展，基于高清音视频的高级辅助驾驶系统和无人驾驶技术逐渐兴起，大量实时数据需要通过以太网传输，由于通信控制系统的各个网络传输设备之间存在时钟的抖动和数据传输路径延迟，严重影响了实时数据的可靠传输，因此，需要对通信控制系统的各个时钟实现时钟同步。

现有技术，通常采用IEEE1588或IEEE802.1AS时钟同步方法实现时钟同步，即通过在通信控制系统的各个时钟中确定最佳主时钟，以最佳主时钟作为参考时钟，实现通信控制系统中各个时钟的时钟同步。其中，最佳主时钟依据最佳主时钟选择算法BMCA确定，其确定过程包括：每个时钟分别向相邻的时钟发送Announce报文，报文携带了自身的时钟源信息，每个时钟在接收到Announce报文后，将自身的时钟源信息和相邻时钟的时钟源信息进行比较，确定最优时钟源信息，下次发送Announce报文时，将最优时钟源信息对应时钟的时钟源信息发出，经过多次报文收发，最终确定最佳主时钟。

当通信控制系统发生通信故障时，例如最佳主时钟出现异常或者通信链路出现故障，通信控制系统当前的最佳主时钟无法作为参考时钟，通信控制系统会按照最佳主时钟选择算法，再次选择出新的最佳主时钟，而通过最佳主时钟选择算法确定新的最佳主时钟，需要进行多次时钟源信息比较，耗时较长，时钟切换效率较低，导致实时数据无法可靠传输。

发明内容

本申请提供了一种同步时钟的切换方法及装置、存储介质及电子设备，目的在于解决通过最佳主时钟选择算法确定新的最佳主时钟，需要进行多次时钟源信息比较，耗时较长，时钟切换效率较低，导致实时数据无法可靠传输的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：

一种同步时钟的切换方法，包括：

监测通信控制系统是否发生通信故障；

当监测到所述通信控制系统发生通信故障时，从预先设置的多个备主时钟中确定优先级最高的备主时钟；

将所述优先级最高的备主时钟代替当前的最佳主时钟作为所述通信控制系统新的最佳主时钟。

上述的方法，可选的，所述监测通信控制系统是否发生通信故障之前，还包括：

从预设的具备主时钟能力的多个时钟中确定最佳主时钟和多个备主时钟；

将预设的不具备主时钟能力的各个时钟确定为从时钟；其中，所述最佳主时钟依据自身的时钟信息，生成时钟同步信息，并将所述时钟同步信息发送至每个所述备主时钟和每个所述从时钟，以使每个所述备主时钟和每个所述从时钟依据所述时钟同步信息，执行预设的时钟同步操作；所述时钟同步信息包括时钟同步报文。

上述的方法，可选的，所述从预设的具备主时钟能力的多个时钟中确定最佳主时钟和多个备主时钟，包括：

确定预设的具备主时钟能力的每个时钟的优先级；

将具备主时钟能力的各个时钟中，优先级最高的时钟确定为最佳主时钟，并将除所述最佳主时钟外，剩余的具备主时钟能力的每个时钟确定为备主时钟。

上述的方法，可选的，所述从预设的多个具备主时钟能力的时钟中确定最佳主时钟和多个备主时钟，包括：

依据预设的最佳主时钟选择算法，从预设的多个具备主时钟能力的时钟中确定最佳主时钟；

将除所述最佳主时钟外，剩余的具备主时钟能力的每个时钟确定为备主时钟。

上述的方法，可选的，所述从预设的多个具备主时钟能力的时钟中确定最佳主时钟和多个备主时钟，包括：

获取预先指定的具备主时钟能力的一个时钟作为最佳主时钟，并将除所述最佳主时钟外，剩余的具备主时钟能力的每个时钟确定为备主时钟。

上述的方法，可选的，所述监测通信控制系统是否发生通信故障，包括：

判断预设的统计周期内的循环冗余校验错误率是否大于预设阈值；所述统计周期内的循环冗余校验错误率用于说明，所述统计周期内循环冗余校验错误的时钟同步报文的数量与所述统计周期内的时钟同步报文总量的占比情况；

判断通信控制系统中的任意一个备主时钟，是否在连续N1个预设的基本周期内未接收到来自最佳主时钟的时钟同步报文；其中，所述N1为正整数；

判断通信控制系统中的任意一个备主时钟，是否存在连续N2个基本周期内接收到来自最佳主时钟的相同时钟同步报文的情况；其中，所述N2为大于1正整数；

若所述统计周期内的循环冗余校验错误率大于预设阈值、任意一个备主时钟在连续N1个基本周期内未接收到来自最佳主时钟的时钟同步报文、或存在任意一个备主时钟在连续N2个基本周期内接收到来自最佳主时钟的相同时钟同步报文的情况，则判断为监测到通信控制系统发生通信故障。

上述的方法，可选的，所述从预先设置的多个备主时钟中确定优先级最高的备主时钟，包括：

获取预先设置的每个备主时钟；

确定每个所述备主时钟的优先级；

依据每个所述备主时钟的优先级，从各个所述备主时钟中确定最高优先级的备主时钟。

上述的方法，可选的，还包括：

针对每个第一时钟，判断预设的接收周期内是否接收到所述第一时钟的工作状态信息，若未接收到所述备主时钟的工作状态信息，则对所述第一时钟执行预设的故障隔离操作；其中，第一时钟包括通信控制系统当前的备主时钟或从时钟。

一种同步时钟的切换装置，包括：

监测单元，用于监测通信控制系统是否发生通信故障；

第一确定单元，用于当监测到所述通信控制系统发生通信故障时，从预先设置的多个备主时钟中确定优先级最高的备主时钟；

替换单元，用于将所述优先级最高的备主时钟代替当前的最佳主时钟作为所述通信控制系统新的最佳主时钟。

上述的装置，可选的，还包括：

第二确定单元，用于从预设的具备主时钟能力的多个时钟中确定最佳主时钟和多个备主时钟；

第三确定单元，用于将预设的不具备主时钟能力的各个时钟确定为从时钟；其中，所述最佳主时钟依据自身的时钟信息，生成时钟同步信息，并将所述时钟同步信息发送至每个所述备主时钟和每个所述从时钟，以使每个所述备主时钟和每个所述从时钟依据所述时钟同步信息，执行预设的时钟同步操作；所述时钟同步信息包括时钟同步报文。

上述的装置，可选的，所述第二确定单元执行从预设的具备主时钟能力的多个时钟中确定最佳主时钟和多个备主时钟，用于：

确定预设的具备主时钟能力的每个时钟的优先级；

将具备主时钟能力的各个时钟中，优先级最高的时钟确定为最佳主时钟，并将除所述最佳主时钟外，剩余的具备主时钟能力的每个时钟确定为备主时钟。

上述的装置，可选的，所述第二确定单元执行从预设的具备主时钟能力的多个时钟中确定最佳主时钟和多个备主时钟，用于：

依据预设的最佳主时钟选择算法，从预设的多个具备主时钟能力的时钟中确定最佳主时钟；

将除所述最佳主时钟外，剩余的具备主时钟能力的每个时钟确定为备主时钟。

上述的装置，可选的，所述第二确定单元执行从预设的具备主时钟能力的多个时钟中确定最佳主时钟和多个备主时钟，用于：

获取预先指定的具备主时钟能力的一个时钟作为最佳主时钟，并将除所述最佳主时钟外，剩余的具备主时钟能力的每个时钟确定为备主时钟。

上述的装置，可选的，所述监测单元执行监测通信控制系统是否发生通信故障，用于：

判断预设的统计周期内的循环冗余校验错误率是否大于预设阈值；所述统计周期内的循环冗余校验错误率用于说明，所述统计周期内循环冗余校验错误的时钟同步报文的数量与所述统计周期内的时钟同步报文总量的占比情况；

判断通信控制系统中的任意一个备主时钟，是否在连续N1个预设的基本周期内未接收到来自最佳主时钟的时钟同步报文；其中，所述N1为正整数；

判断通信控制系统中的任意一个备主时钟，是否存在连续N2个基本周期内接收到来自最佳主时钟的相同时钟同步报文的情况；其中，所述N2为大于1正整数；

若所述统计周期内的循环冗余校验错误率大于预设阈值、任意一个备主时钟在连续N1个基本周期内未接收到来自最佳主时钟的时钟同步报文、或存在任意一个备主时钟在连续N2个基本周期内接收到来自最佳主时钟的相同时钟同步报文的情况，则判断为监测到通信控制系统发生通信故障。

上述的装置，可选的，所述第一确定单元执行从预先设置的多个备主时钟中确定优先级最高的备主时钟，用于：

获取预先设置的每个备主时钟；

确定每个所述备主时钟的优先级；

依据每个所述备主时钟的优先级，从各个所述备主时钟中确定最高优先级的备主时钟。

上述的装置，可选的，还包括：

判断单元，用于针对每个第一时钟，判断预设的接收周期内是否接收到所述第一时钟的工作状态信息，若未接收到所述备主时钟的工作状态信息，则对所述第一时钟执行预设的故障隔离操作；其中，第一时钟包括通信控制系统当前的备主时钟或从时钟。

一种存储介质，所述存储介质包括存储的指令，其中，在所述指令运行时控制所述存储介质所在的设备执行上述的同步时钟的切换方法。

一种电子设备，包括存储器，以及一个或者一个以上的指令，其中，一个或者一个以上的指令存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行如上述的同步时钟的切换方法。

与现有技术相比，本申请包括以下优点：

本申请提供了一种同步时钟的切换方法及装置、存储介质及电子设备，该方法包括：监测通信控制系统是否发生通信故障，当监测到通信控制系统发生通信故障时，从当前的多个备主时钟中确定优先级最高的备主时钟，将优先级最高的备主时钟代替当前的最佳主时钟作为通信控制系统新的最佳主时钟。由于预先设置多个备主时钟，并为每个备主时钟设置优先级，当通信控制系统发生通信故障时，将优先级最高的备主时钟代替当前的最佳主时钟作为新的最佳主时钟，而不需要对时钟源信息进行多次比较，从而提高时钟切换的效率，实现实时数据可靠传输。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种同步时钟的切换方法的方法流程图；

图2为本申请提供的一种同步时钟的切换方法的又一方法流程图；

图3为本申请提供的一种同步时钟的切换方法的另一方法流程图；

图4为本申请提供的一种同步时钟的切换装置的结构示意图；

图5为本申请提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种同步时钟的切换方法，本申请实施例提供的同步时钟的切换方法的执行主体可以为运行在计算机上的处理器，所述时钟切换方法的流程图如图1所示，具体包括：

S101、监测通信控制系统是否发生通信故障。

在通信控制系统启动，并确定出通信控制系统中的最佳主时钟、多个备主时钟和多个从时钟后，通信控制系统中的每一个备主时钟监测通信控制系统是否发生通信故障，其中，可以通过循环冗余校验CRC错误率或时钟同步Sync报文的变化情况判断通信控制系统是否发生通信故障。

S102、当监测到通信控制系统发生通信故障时，从预先设置的多个备主时钟中确定优先级最高的备主时钟。

当CRC错误率大于预设阈值、或时钟同步报文的变化情况满足预设的故障情况，判断为监测到通信控制系统发生通信故障，并从预先设置的多个备主时钟中确定优先级最高的备主时钟。需要说明的是，每个备主时钟的优先级为预先设置的，在监测到通信控制系统发生通信故障后，可以依据每个备主时钟的优先级，确定出优先级最高的备主时钟。

可选的，从预先设置的多个备主时钟中确定优先级最高的备主时钟的过程，具体包括以下步骤：

获取预先设置的每个备主时钟；

确定每个备主时钟的优先级；

依据每个备主时钟的优先级，从各个备主时钟中确定最高优先级的备主时钟。

本申请实施例提供的方法中，每个备主时钟的优先级为人为预先设置的，获取通信控制系统当前的每个备主时钟，并确定每个备主时钟的优先级，依据每个备主时钟的优先级，对各个备主时钟进行排序，从而选取出优先级最高的备主时钟。

S103、将优先级最高的备主时钟代替当前的最佳主时钟作为通信控制系统新的最佳主时钟。

将优先级最高的备主时钟代替当前的最佳主时钟作为通信控制系统新的最佳主时钟，以新的最佳主时钟的作为系统的参考时钟，即新的最佳主时钟发送时钟同步信息至通信控制系统当前的各个备主时钟和从时钟，通信控制系统当前的各个备主时钟和从时钟依据时钟同步信息，执行预设的时钟同步操作，从而实现整个通信控制系统的时钟同步。

需要说明的是，本申请所提及的时钟均为同步时钟，即本申请所提及的最佳主时钟、备主时钟和从时钟均为同步时钟。

本申请实施例提供的同步时钟的切换方法，监测通信控制系统是否发生通信故障，当监测到通信控制系统发生通信故障时，从预先设置的多个备主时钟中确定优先级最高的备主时钟，将优先级最高的备主时钟代替当前的最佳主时钟作为通信控制系统新的最佳主时钟。应用本申请实施例提供的同步时钟的切换方法，由于预先设置多个备主时钟，并为每个备主时钟设置优先级，当通信控制系统发生通信故障时，将优先级最高的备主时钟代替当前的最佳主时钟作为新的最佳主时钟，而不需要对时钟源信息进行多次比较，从而提高时钟切换的效率，实现实时数据可靠传输。

上述本申请实施例图1公开的步骤S101涉及到的监测通信控制系统是否发生通信故障之前，流程图如图2所示，还可以包括以下步骤：

S201、从预设的具备主时钟能力的多个时钟中确定最佳主时钟和多个备主时钟。

预先将通信控制系统中的各个时钟设置为具备主时钟能力的时钟和不具备主时钟能力的时钟，即通信控制系统中存在预设的具备主时钟能力的多个时钟和不具备主时钟能力的多个时钟。需要说明的是，是否具备主时钟能力为人为预设的。

在通信控制系统启动后，获取通信控制系统中预设的具备主时钟能力的各个时钟，从所获取的具备主时钟能力的各个时钟中，确定最佳主时钟和多个备主时钟，可选的，确定最佳主时钟和多个备主时钟的方式，包括但不限于以下方式：

方式一：

确定预设的具备主时钟能力的每个时钟的优先级；

将具备主时钟能力的各个时钟中，优先级最高的时钟确定为最佳主时钟，并将除最佳主时钟外，剩余的具备主时钟能力的每个时钟确定为备主时钟。

方式二：

依据预设的最佳主时钟选择算法，从预设的多个具备主时钟能力的时钟中确定最佳主时钟；

将除最佳主时钟外，剩余的具备主时钟能力的每个时钟确定为备主时钟。

方式三：

获取预先指定的具备主时钟能力的一个时钟作为最佳主时钟，并将除最佳主时钟外，剩余的具备主时钟能力的每个时钟确定为备主时钟。

本申请实施例提供的方法中，确定预设的具备主时钟能力的每个时钟的优先级，需要说明的是，每个备主时钟的优先级为人为预先设定的，也就是说每个备主时钟在各个备主时钟中属于何种优先级为人为预先设定好的，依据具备主时钟能力的每个时钟的优先级，确定优先级最高的时钟，可选的，可以依据具备主时钟能力的每个时钟的优先级，对各个时钟进行排序，从而选取出优先级最高的时钟，将优先级最高的时钟确定为最佳主时钟，并将具备主时钟能力的各个时钟中，除最佳主时钟外的每个时钟作为备主时钟。

本申请实施例提供的方法中，还可以通过时钟源信息的比对，即基于最佳主时钟选择算法BMCA，从预设的具备主时钟能力的各个时钟中确定最佳最终主时钟，具体包括：具备主时钟能力的每个时钟分别向相邻时钟发送通知Announce报文，Announce报文中携带了时钟自身的时钟源信息，每个时钟在接收到Announce报文后，将自身的时钟源信息和所接收到的相邻时钟的时钟源信息进行比较，确定最优时钟源信息，下次发送Announce报文时将最优时钟源信息对应时钟的时钟源信息发出，经过多次报文收发，最终确定最佳主时钟，并将具备主时钟能力的各个时钟中，除最佳主时钟外的每个时钟确定为备主时钟。

本申请实施例提供的方法中，还可以人为指定最佳主时钟，即人为预先指定任意一个具备主时钟能力的时钟，将预先指定的时钟作为最佳主时钟，并将具备主时钟能力的各个时钟中除所指定的时钟外的每一个时钟作为备主时钟，也就是将除最佳主时钟外的具备主时钟能力的每一个时钟作为备主时钟。

S202、将预设的不具备主时钟能力的各个时钟确定为从时钟。

获取通信控制系统中不具备主时钟能力的各个时钟，并将所获取的不具备主时钟能力的各个时钟确定为从时钟。在确定出通信控制系统中的最佳主时钟、备主时钟和从时钟后，最佳主时钟依据自身的时钟信息，生成时钟同步信息，将时钟同步信息发送至每个备主时钟和每个从时钟，其中，时钟同步信息包括时钟同步Sync报文，可选的，时钟同步信息还可以包括跟随Follow_UP报文，可选的，每个备主时钟和从时钟在接收到时钟同步信息后，依据时钟同步信息，执行预设的时钟同步操作，实现与最佳主时钟时钟同步，即实现整个通信控制系统时钟同步。需要说明的是，预设的时钟同步操作请参见现有的时钟同步技术，此处不再赘述。

本申请实施例提供的同步时钟的切换方法中，通信控制系统启动后，首先确定出通信控制系统的最佳主时钟、多个备主时钟和多个从时钟，最佳主时钟发送时钟同步信息至各个备主时钟和从时钟，从而实现通信控制系统的时钟同步。

上述本申请实施例图1公开的步骤S101涉及到的监测通信控制系统是否发生通信故障，流程图如图3所示，包括以下步骤：

S301、判断预设的统计周期内的循环冗余校验错误率是否大于预设阈值。

判断预设的统计周期内的循环冗余校验错误率是否大于预设阈值，其中，循环冗余校验错误率用于说明统计周期内循环冗余校验错误的时钟同步报文的数量与统计周期内的时钟同步报文总量的占比情况。其中，循环冗余校验的过程包括：最佳主时钟在发送时钟同步报文时，携带时钟同步报文的循环冗余校验数据，循环冗余校验数据依据预设第一公式，对时钟同步报文计算获得，每个备主时钟在接收到时钟同步报文时，依据该第一公式对所接收的时钟同步报文进行计算，将计算得到的结果与时钟同步报文中携带的循环冗余校验数据进行比对，若比对一致，则认为循环冗余校验正确，若比对不一致，则认为循环冗余校验错误。

对统计周期内的循环冗余校验结果进行统计，即统计循环冗余校验正确的时钟同步报文的数量，以及统计循环冗余校验正确的时钟同步报文的数量占时钟同步报文总数量的占比情况。

需要说明的是，统计周期为人为设定的时间，可以根据实际情况进行调整。

判断统计周期内的循环冗余校验错误率是否大于预设阈值，可选的，预设阈值为人为设定的数值，预设阈值可以设定为5％，也可以设定为其他数值，若统计周期内的循环冗余校验错误率大于预设阈值，则执行步骤S302，若统计周期内的循环冗余检验错误率不大于预设阈值，则执行步骤S303。

S302、判断为监测到通信控制系统发生通信故障。

若统计周期内的循环冗余校验错误率大于预设阈值、存在任意一个备主时钟在连续N1个周期内未接收到时钟同步报文的情况、或存在任意一个备主时钟在连续N2个基本周期内接收到相同时钟同步报文的情况，则判断为监测到通信控制系统发生通信故障，即统计周期内的循环冗余校验错误率大于预设阈值、任意一个备主时钟在连续N1个周期内未接收到时钟同步报文和一个备主时钟在连续N2个基本周期内接收到相同时钟同步报文这三个条件中的任意一个条件满足时，判断为监测到通信控制系统发生通信故障。

S303、判断通信控制系统中的任意一个备主时钟，是否在连续N1个预设的基本周期内未接收到来自最佳主时钟的时钟同步报文。

判断通信控制系统中的任意一个备主时钟，是否在连续N1个预设的基本周期内未接收到来自最佳主时钟的时钟同步报文，其中，基本周期为时钟同步信息发送的周期，N1为正整数，每个备主时钟对每个基本周期内的时钟同步报文进行监测，判断是否接收到来自最佳主时钟的时钟同步报文，若任意一个备主时钟在连续N1个基本周期内未接收到时钟同步报文，则执行步骤S302，若每一个备主时钟在连续N1个基本周期内接收到时钟同步报文，需要说明的是，只要在连续N1个基本周期内接收到至少一个时钟同步报文，判断为每一个备主时钟在连续N1个基本周期内接收到时钟同步报文，并执行步骤S304。

S304、判断通信控制系统中的任意一个备主时钟，是否存在连续N2个基本周期内接收到来自最佳主时钟的相同时钟同步报文的情况。

针对通信控制系统中的每个备主时钟，将该备主时钟在每个基本周期内所接收到的时钟同步报文与上一次所接收的时钟同步报文进行比较，以判断该备主时钟是否存在连续N2个基本周期内接收到来自最佳主时钟的相同时钟同步报文的情况，其中，N2为大于1的正整数，例如，N2为3，若第二个基本周期所接收到的时钟同步报文和第一个基本周期所接收到的时钟同步报文相同，且第三个基本周期所接收到的时钟同步报文与第二个时钟同步报文相同，则认为备主时钟是否存在连续N2个基本周期内接收到相同的时钟同步报文。

若任意一个备主时钟在连续N2个基本周期内接收到相同的时钟同步报文的情况，则执行步骤S302，否则，执行步骤S305。

S305、判断为未监测到通信控制系统发生通信故障。

若循环冗余校验错误率不大于预设阈值、不存在任意一个备主时钟在连续N1个周期内未接收到时钟同步报文的情况、和不存在任意一个备主时钟在连续N2个基本周期内接收到相同时钟同步报文的情况，则判断为未监测到通信控制系统发生通信故障。

需要说明的是，本申请对实施例图3中的各个判断的先后顺序不做具体的限定，实施例图3所示出的判断的顺序只是本申请的一具体实施方式，不应理解成本申请只能以实施例图三提及的顺序次序执行，本申请还可以以其他判断顺序执行，例如，先判断通信控制系统中的任意一个备主时钟，是否在连续N1个预设的基本周期内未接收到时钟同步报文、再判断预设的统计周期内的循环冗余校验错误率是否大于预设阈值、然后判断通信控制系统中的任意一个备主时钟，是否存在连续N2个基本周期内接收到相同时钟同步报文的情况，或，先判断通信控制系统中的任意一个备主时钟，是否在连续N1个预设的基本周期内未接收到时钟同步报文、再判断通信控制系统中的任意一个备主时钟，是否存在连续N2个基本周期内接收到相同时钟同步报文的情况、然后判断预设的统计周期内的循环冗余校验错误率是否大于预设阈值。即各个判断条件可以通过排列组合的方式形成多种顺序次序，此处不再一一举例说明。

本申请实施例提供的同步时钟的切换方法中，通过循环冗余校验CRC错误率或时钟同步Sync报文的变化情况判断通信控制系统是否发生通信故障，也就是通过判断预设的统计周期内的循环冗余校验错误率是否大于预设阈值、判断通信控制系统中的任意一个备主时钟，是否在连续N1个预设的基本周期内未接收到时钟同步报文和判断通信控制系统中的任意一个备主时钟，是否存在连续N2个基本周期内接收到相同时钟同步报文的情况，来确定通信控制系统是否发生通信故障。

本申请提供的方法中，通信控制系统中的每个备主时钟和从时钟定时向最佳主时钟发送工作状态信息，针对每个第一时钟，通过判断预设的接收周期内是否接收到该第一时钟的工作状态信息，来确定该第一时钟是否发生故障，其中，第一时钟包括通信控制系统当前的备主时钟和从时钟，接收周期与第一时钟的发送工作状态信息的发送周期有关，针对每个备主时钟和从时钟，判断接收周期内是否接收该备主时钟或从时钟的工作状态信息，若未接收到，则判断为该备主时钟或从时钟发生故障，并对该备主时钟或从时钟执行预设的故障隔离操作，以保证通信控制系统的稳定性，可选的，预设的故障隔离操作可以是对备主时钟或从时钟进行故障隔离。

与图1所述的方法相对应，本申请实施例还提供了一种同步时钟的切换装置，用于对图1中方法的具体实现，其结构示意图如图4所示，具体包括：

监测单元401，用于监测通信控制系统是否发生通信故障；

第一确定单元402，用于当监测到所述通信控制系统发生通信故障时，从预先设置的多个备主时钟中确定优先级最高的备主时钟；

替换单元403，用于将所述优先级最高的备主时钟代替当前的最佳主时钟作为所述通信控制系统新的最佳主时钟。

本申请实施例提供的同步时钟的切换装置，监测通信控制系统是否发生通信故障，当监测到通信控制系统发生通信故障时，从预先设置的多个备主时钟中确定优先级最高的备主时钟，将优先级最高的备主时钟代替当前的最佳主时钟作为通信控制系统新的最佳主时钟。应用本申请实施例提供的同步时钟的切换装置，由于预先设置多个备主时钟，并为每个备主时钟设置优先级，当通信控制系统发生通信故障时，将优先级最高的备主时钟代替当前的最佳主时钟作为新的最佳主时钟，而不需要对时钟源信息进行多次比较，从而提高时钟切换的效率，实现实时数据可靠传输。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，还可以配置为：

第二确定单元，用于从预设的具备主时钟能力的多个时钟中确定最佳主时钟和多个备主时钟；

第三确定单元，用于将预设的不具备主时钟能力的各个时钟确定为从时钟；其中，所述最佳主时钟依据自身的时钟信息，生成时钟同步信息，并将所述时钟同步信息发送至每个所述备主时钟和每个所述从时钟，以使每个所述备主时钟和每个所述从时钟依据所述时钟同步信息，执行预设的时钟同步操作；所述时钟同步信息包括时钟同步报文。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，第二确定单元执行从预设的具备主时钟能力的多个时钟中确定最佳主时钟和多个备主时钟，用于：

确定预设的具备主时钟能力的每个时钟的优先级；

将具备主时钟能力的各个时钟中，优先级最高的时钟确定为最佳主时钟，并将除所述最佳主时钟外，剩余的具备主时钟能力的每个时钟确定为备主时钟。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，第二确定单元执行从预设的具备主时钟能力的多个时钟中确定最佳主时钟和多个备主时钟，用于：

依据预设的最佳主时钟选择算法，从预设的多个具备主时钟能力的时钟中确定最佳主时钟；

将除所述最佳主时钟外，剩余的具备主时钟能力的每个时钟确定为备主时钟。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，第二确定单元执行从预设的具备主时钟能力的多个时钟中确定最佳主时钟和多个备主时钟，用于：

获取预先指定的具备主时钟能力的一个时钟作为最佳主时钟，并将除所述最佳主时钟外，剩余的具备主时钟能力的每个时钟确定为备主时钟。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，监测单元401执行监测通信控制系统是否发生通信故障，用于：

判断预设的统计周期内的循环冗余校验错误率是否大于预设阈值；所述统计周期内的循环冗余校验错误率用于说明，所述统计周期内循环冗余校验错误的时钟同步报文的数量与所述统计周期内的时钟同步报文总量的占比情况；

判断通信控制系统中的任意一个备主时钟，是否在连续N1个预设的基本周期内未接收到来自最佳主时钟的时钟同步报文；其中，所述N1为正整数；

判断通信控制系统中的任意一个备主时钟，是否存在连续N2个基本周期内接收到来自最佳主时钟的相同时钟同步报文的情况；其中，所述N2为大于1正整数；

若所述统计周期内的循环冗余校验错误率大于预设阈值、任意一个备主时钟在连续N1个基本周期内未接收到来自最佳主时钟的时钟同步报文、或存在任意一个备主时钟在连续N2个基本周期内接收到来自最佳主时钟的相同时钟同步报文的情况，则判断为监测到通信控制系统发生通信故障。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，第一确定单元402执行从预先设置的多个备主时钟中确定优先级最高的备主时钟，用于：

获取预先设置的每个备主时钟；

确定每个所述备主时钟的优先级；

依据每个所述备主时钟的优先级，从各个所述备主时钟中确定最高优先级的备主时钟。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，还可以配置为：

判断单元，用于针对每个第一时钟，判断预设的接收周期内是否接收到所述第一时钟的工作状态信息，若未接收到所述备主时钟的工作状态信息，则对所述第一时钟执行预设的故障隔离操作；其中，第一时钟包括通信控制系统当前的备主时钟或从时钟。

本申请实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的指令，其中，在所述指令运行时控制所述存储介质所在的设备执行以下操作：

监测通信控制系统是否发生通信故障；

当监测到所述通信控制系统发生通信故障时，从预先设置的多个备主时钟中确定优先级最高的备主时钟；

将所述优先级最高的备主时钟代替当前的最佳主时钟作为所述通信控制系统新的最佳主时钟。

本申请实施例还提供了一种电子设备，其结构示意图如图5所示，具体包括存储器501，以及一个或者一个以上的指令502，其中一个或者一个以上指令502存储于存储器501中，且经配置以由一个或者一个以上处理器503执行所述一个或者一个以上指令502进行以下操作：

监测通信控制系统是否发生通信故障；

当监测到所述通信控制系统发生通信故障时，从预先设置的多个备主时钟中确定优先级最高的备主时钟；

将所述优先级最高的备主时钟代替当前的最佳主时钟作为所述通信控制系统新的最佳主时钟。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上对本申请所提供的一种同步时钟的切换方法及装置、存储介质及电子设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (16)

1.一种同步时钟的切换方法，其特征在于，包括：

监测通信控制系统是否发生通信故障；

当监测到所述通信控制系统发生通信故障时，从预先设置的多个备主时钟中确定优先级最高的备主时钟；

将所述优先级最高的备主时钟代替当前的最佳主时钟作为所述通信控制系统新的最佳主时钟；

所述监测通信控制系统是否发生通信故障，包括：

判断预设的统计周期内的循环冗余校验错误率是否大于预设阈值；所述统计周期内的循环冗余校验错误率用于说明，所述统计周期内循环冗余校验错误的时钟同步报文的数量与所述统计周期内的时钟同步报文总量的占比情况；

判断通信控制系统中的任意一个备主时钟，是否在连续N1个预设的基本周期内未接收到来自最佳主时钟的时钟同步报文；其中，所述N1为正整数；

判断通信控制系统中的任意一个备主时钟，是否存在连续N2个基本周期内接收到来自最佳主时钟的相同时钟同步报文的情况；其中，所述N2为大于1正整数；

若所述统计周期内的循环冗余校验错误率大于预设阈值、任意一个备主时钟在连续N1个基本周期内未接收到来自最佳主时钟的时钟同步报文、或存在任意一个备主时钟在连续N2个基本周期内接收到来自最佳主时钟相同时钟同步报文的情况，则判断为监测到通信控制系统发生通信故障。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监测通信控制系统是否发生通信故障之前，还包括：

从预设的具备主时钟能力的多个时钟中确定最佳主时钟和多个备主时钟；

将预设的不具备主时钟能力的各个时钟确定为从时钟；其中，所述最佳主时钟依据自身的时钟信息，生成时钟同步信息，并将所述时钟同步信息发送至每个所述备主时钟和每个所述从时钟，以使每个所述备主时钟和每个所述从时钟依据所述时钟同步信息，执行预设的时钟同步操作；所述时钟同步信息包括时钟同步报文。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从预设的具备主时钟能力的多个时钟中确定最佳主时钟和多个备主时钟，包括：

确定预设的具备主时钟能力的每个时钟的优先级；

将具备主时钟能力的各个时钟中，优先级最高的时钟确定为最佳主时钟，并将除所述最佳主时钟外，剩余的具备主时钟能力的每个时钟确定为备主时钟。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从预设的多个具备主时钟能力的时钟中确定最佳主时钟和多个备主时钟，包括：

依据预设的最佳主时钟选择算法，从预设的多个具备主时钟能力的时钟中确定最佳主时钟；

将除所述最佳主时钟外，剩余的具备主时钟能力的每个时钟确定为备主时钟。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从预设的多个具备主时钟能力的时钟中确定最佳主时钟和多个备主时钟，包括：

获取预先指定的具备主时钟能力的一个时钟作为最佳主时钟，并将除所述最佳主时钟外，剩余的具备主时钟能力的每个时钟确定为备主时钟。

6.根据权利要求3-5任意一项所述的方法，其特征在于，所述从预先设置的多个备主时钟中确定优先级最高的备主时钟，包括：

获取预先设置的每个备主时钟；

确定每个所述备主时钟的优先级；

依据每个所述备主时钟的优先级，从各个所述备主时钟中确定最高优先级的备主时钟。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

针对每个第一时钟，判断预设的接收周期内是否接收到所述第一时钟的工作状态信息，若未接收到所述备主时钟的工作状态信息，则对所述第一时钟执行预设的故障隔离操作；其中，第一时钟包括通信控制系统当前的备主时钟或从时钟。

8.一种同步时钟的切换装置，其特征在于，包括：

监测单元，用于监测通信控制系统是否发生通信故障；

第一确定单元，用于当监测到所述通信控制系统发生通信故障时，从预先设置的多个备主时钟中确定优先级最高的备主时钟；

替换单元，用于将所述优先级最高的备主时钟代替当前的最佳主时钟作为所述通信控制系统新的最佳主时钟；

所述监测单元执行监测通信控制系统是否发生通信故障，用于：

判断预设的统计周期内的循环冗余校验错误率是否大于预设阈值；所述统计周期内的循环冗余校验错误率用于说明，所述统计周期内循环冗余校验错误的时钟同步报文的数量与所述统计周期内的时钟同步报文总量的占比情况；

判断通信控制系统中的任意一个备主时钟，是否在连续N1个预设的基本周期内未接收到来自最佳主时钟的时钟同步报文；其中，所述N1为正整数；

判断通信控制系统中的任意一个备主时钟，是否存在连续N2个基本周期内接收到来自最佳主时钟的相同时钟同步报文的情况；其中，所述N2为大于1正整数；

若所述统计周期内的循环冗余校验错误率大于预设阈值、任意一个备主时钟在连续N1个基本周期内未接收到来自最佳主时钟的时钟同步报文、或存在任意一个备主时钟在连续N2个基本周期内接收到来自最佳主时钟的相同时钟同步报文的情况，则判断为监测到通信控制系统发生通信故障。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：

第二确定单元，用于从预设的具备主时钟能力的多个时钟中确定最佳主时钟和多个备主时钟；

第三确定单元，用于将预设的不具备主时钟能力的各个时钟确定为从时钟；其中，所述最佳主时钟依据自身的时钟信息，生成时钟同步信息，并将所述时钟同步信息发送至每个所述备主时钟和每个所述从时钟，以使每个所述备主时钟和每个所述从时钟依据所述时钟同步信息，执行预设的时钟同步操作；所述时钟同步信息包括时钟同步报文。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元执行从预设的具备主时钟能力的多个时钟中确定最佳主时钟和多个备主时钟，用于：

确定预设的具备主时钟能力的每个时钟的优先级；

将具备主时钟能力的各个时钟中，优先级最高的时钟确定为最佳主时钟，并将除所述最佳主时钟外，剩余的具备主时钟能力的每个时钟确定为备主时钟。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元执行从预设的具备主时钟能力的多个时钟中确定最佳主时钟和多个备主时钟，用于：

依据预设的最佳主时钟选择算法，从预设的多个具备主时钟能力的时钟中确定最佳主时钟；

将除所述最佳主时钟外，剩余的具备主时钟能力的每个时钟确定为备主时钟。

12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元执行从预设的具备主时钟能力的多个时钟中确定最佳主时钟和多个备主时钟，用于：

获取预先指定的具备主时钟能力的一个时钟作为最佳主时钟，并将除所述最佳主时钟外，剩余的具备主时钟能力的每个时钟确定为备主时钟。

13.根据权利要求10-12任意一项所述的装置，其特征在于，所述第一确定单元执行从预先设置的多个备主时钟中确定优先级最高的备主时钟，用于：

获取预先设置的每个备主时钟；

确定每个所述备主时钟的优先级；

依据每个所述备主时钟的优先级，从各个所述备主时钟中确定最高优先级的备主时钟。

14.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：

判断单元，用于针对每个第一时钟，判断预设的接收周期内是否接收到所述第一时钟的工作状态信息，若未接收到所述备主时钟的工作状态信息，则对所述第一时钟执行预设的故障隔离操作；其中，第一时钟包括通信控制系统当前的备主时钟或从时钟。

15.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的指令，其中，在所述指令运行时控制所述存储介质所在的设备执行如权利要求1～7任意一项所述的同步时钟的切换方法。

16.一种电子设备，其特征在于，包括存储器，以及一个或者一个以上的指令，其中，一个或者一个以上的指令存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行如权利要求1～7任意一项所述的同步时钟的切换方法。

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