一種高效率的晶振頻率守時方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高效率的晶振頻率守時方法，屬于智能變電站開發(fā)領域。
【背景技術】
[0002] 智能變電站是智能電網(wǎng)中變電站的一個發(fā)展方向，智能變電站的主要特征之一就 是電子互感器的使用。隨著電子互感器的使用，變電站的模擬量采集模式發(fā)生了變化，由于 電子互感器輸出的信號為小信號，電壓較低，不適合遠距離傳輸，需要在就地完成模擬量轉 換，而間隔內(nèi)的電子互感器距離比較遠，不可能通過一個裝置完成間隔內(nèi)所有電子互感器 的采集，這樣，就出現(xiàn)一個間隔內(nèi)電子互感器采樣相互獨立的情況，為了完成一個間隔的模 擬量的分散采集后的同步，就出現(xiàn)了同步電子互感器的合并單元裝置。
[0003] 合并單元完成多個采集器數(shù)據(jù)合并，目前多采用重采樣的方法完成數(shù)據(jù)同步，這 就對合并單元的對時精度有一定的要求，對時精度的好壞直接影響到模擬量采集的相位。 為了保障智能變電站的穩(wěn)定運行，站內(nèi)的對時設備和合并單元裝置都必須具備守時功能， 保證在丟失對時信號后一定時間內(nèi)不會對變電站的保護產(chǎn)生重大影響，出現(xiàn)誤動等事故， 預留處理對時故障的時間。
[0004] 目前，行業(yè)內(nèi)對晶振頻率的守時方法已經(jīng)作了一些研宄，如專利文件《自適應晶振 頻率守時方法》（【申請?zhí)枴?01010589598. 4)中所述技術方案：當對時信號正常時，同時測量 晶振的頻率；在基準信號失步時，對時服務器根據(jù)同步時測量的晶振頻率，采用自適應晶振 頻率守時方式輸出時鐘信號。該方案在一定程度上保證了智能變電站的穩(wěn)定運行，但是在 對守時精度要求比較高的場合，采用此守時方案會出現(xiàn)短時間內(nèi)守時偏差過大的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明目的是提供一種高效率的晶振守時方法，旨在解決智能變電站守時功能裝 置守時偏差過大的問題。
[0006] 為解決上述技術問題，本發(fā)明一種高效率的晶振頻率守時方法的技術方案包括以 下步驟：
[0007] 1)設備接收對時信號，并解析出所需的對時秒脈沖信號；
[0008] 2)創(chuàng)建正常秒脈沖晶振計數(shù)緩沖區(qū)和守時秒脈沖緩沖區(qū)；
[0009] 3)對時信號正常時，裝置準確記錄每秒的起始時刻的晶振計數(shù)，進而計算出每秒 的晶振計數(shù)，并對每秒晶振計數(shù)的有效性進行判斷，把有效的每秒晶振計數(shù)放入正常秒脈 沖晶振計數(shù)緩沖區(qū)，緩沖區(qū)放滿后再從第一個緩沖區(qū)開始循環(huán)寫入；
[0010] 4)對時信號異常時，根據(jù)緩存的秒脈沖晶振計數(shù)計算平均每秒的晶振計數(shù)，并 對平均值計算時產(chǎn)生的余數(shù)y按照預設的分配規(guī)律進行分攤；余數(shù)分攤后的每一份數(shù)據(jù)分 別與平均每秒的晶振計數(shù)加得到每秒晶振計數(shù)，將每秒晶振計數(shù)放入守時秒脈沖緩 沖區(qū)，裝置依次取出守時秒脈沖緩沖區(qū)里的值進行守時。
[0011] 步驟2)所述正常秒脈沖晶振計數(shù)緩沖區(qū)個數(shù)為2的i*n次冪，其中i，n為正整數(shù) 且i<n〇
[0012] 步驟4)所述計算平均每秒的晶振計數(shù)f_及余數(shù)y所采用的方法是移位和位操 作運算。
[0013] 步驟4)所述的預先設定的分配規(guī)律為：
[0014] a.創(chuàng)建一個余數(shù)分配表，表中設定好余數(shù)0?所對應的分攤數(shù)據(jù)，即將每 個余數(shù)相對均勻地分攤為2~i份，每份數(shù)據(jù)的值為0或1 ;
[0015] b.把余數(shù)y右移i位得到平均值及余數(shù)p，根據(jù)余數(shù)p查詢余數(shù)分配表得到 對應的一行值，將該行的值加上平均值，完成把余數(shù)y分攤成2~i份；
[0016] c.對2~i份中的每一份按照步驟b繼續(xù)分攤，完成把余數(shù)y分攤成2~ (i*2)份；
[0017] d.對2~(i*2)份中的每一份按照步驟b繼續(xù)分攤，直至完成把余數(shù)y分攤成 2~(i*n)份，余數(shù)y分攤結束。
[0018] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在對時信號或衛(wèi)星信號正常時，計算并緩存每秒晶 振計數(shù)個數(shù)；在對時信號或衛(wèi)星信號丟失時，根據(jù)記錄的秒脈沖晶振計數(shù)計算平均每秒晶 振計數(shù)個數(shù)，并對產(chǎn)生的余數(shù)進行均攤，利用平均計算和余數(shù)均攤后的每秒晶振計數(shù)個數(shù) 提供秒脈沖進行守時。在計算每秒平均晶振計數(shù)個數(shù)時，為了避免使用除法，采用移位和位 操作運算，以方便在各種硬件上實現(xiàn)該方法。在計算出平均每秒的晶振計數(shù)個數(shù)后，由于晶 振計數(shù)個數(shù)為整數(shù)，一般都會產(chǎn)生余數(shù)，為了避免余數(shù)對守時精度的影響，需要對余數(shù)做分 攤處理。在余數(shù)分攤的過程中，為了避免分攤不均造成短時間的守時偏差過大，需要盡可能 的把余數(shù)均勻的插入到守時秒間隔中，本發(fā)明采用每次分8份分攤的方法，配合查表法，完 成余數(shù)的均勻分攤，從而達到較高的守時精度。
【附圖說明】
[0019]
[0020] 圖1為本發(fā)明實施例的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0021] 如圖1所示為本發(fā)明實施例具體流程圖，本發(fā)明方法的具體步驟如下：
[0022] 步驟1 :創(chuàng)建接收秒脈沖晶振計數(shù)緩沖區(qū)reV_buf，緩沖區(qū)大小為512個，用于記錄 最近的512個正常接收的秒脈沖晶振計數(shù)；
[0023] 步驟2 :創(chuàng)建512個守時秒脈沖緩沖區(qū)，用于在裝置的對時信號異常時，利用接收 的秒脈沖晶振計數(shù)填充該緩沖區(qū)，裝置循環(huán)利用該緩沖區(qū)的計數(shù)完成守時功能；
[0024] 步驟3 :創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)表，用于把除以8得到的余數(shù)平均插入到8個緩沖區(qū)，具體 實施的數(shù)據(jù)表如下：
[0025] 表一 8的余數(shù)分配表
【主權項】
1. 一種高效率的晶振頻率守時方法，其特征在于，包括的步驟如下： 1) 設備接收對時信號，并解析出所需的對時秒脈沖信號； 2) 創(chuàng)建正常秒脈沖晶振計數(shù)緩沖區(qū)和守時秒脈沖緩沖區(qū)； 3) 對時信號正常時，裝置準確記錄每秒的起始時刻的晶振計數(shù)，進而計算出每秒的晶 振計數(shù)，并對每秒晶振計數(shù)的有效性進行判斷，把有效的每秒晶振計數(shù)放入正常秒脈沖晶 振計數(shù)緩沖區(qū)，緩沖區(qū)放滿后再從第一個緩沖區(qū)開始循環(huán)寫入； 4) 對時信號異常時，根據(jù)緩存的秒脈沖晶振計數(shù)計算平均每秒的晶振計數(shù)fw。，并對平 均值計算時產(chǎn)生的余數(shù)y按照預設的分配規(guī)律進行分攤；余數(shù)分攤后的每一份數(shù)據(jù)分別與 平均每秒的晶振計數(shù)fw。相加得到每秒晶振計數(shù)，將每秒晶振計數(shù)放入守時秒脈沖緩沖區(qū)， 裝置依次取出守時秒脈沖緩沖區(qū)里的值進行守時。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種高效率的晶振頻率守時方法，其特征在于，步驟2)所述 正常秒脈沖晶振計數(shù)緩沖區(qū)個數(shù)為2的i*n次幕，其中i，n為正整數(shù)且i《n。
3. 根據(jù)權利要求2所述的一種高效率的晶振頻率守時方法，其特征在于，步驟4)所述 計算平均每秒的晶振計數(shù)fw。及余數(shù)y所采用的方法是移位和位操作運算。
4. 根據(jù)權利要求3所述的一種高效率的晶振頻率守時方法，其特征在于，步驟4)所述 的預先設定的分配規(guī)律為： a. 創(chuàng)建一個余數(shù)分配表，表中設定好余數(shù)0?所對應的分攤數(shù)據(jù)，即將每個余 數(shù)相對均勻地分攤為2'i份，每份數(shù)據(jù)的值為0或1 ; b. 把余數(shù)y右移i位得到平均值及余數(shù)P，根據(jù)余數(shù)P查詢余數(shù)分配表得到對應 的一行值，將該行的值加上平均值y^。，完成把余數(shù)y分攤成2'i份； C.對2'i份中的每一份按照步驟b繼續(xù)分攤，完成把余數(shù)y分攤成2'（i*2)份； d.對2'（i*2)份中的每一份按照步驟b繼續(xù)分攤，直至完成把余數(shù)y分攤成2'（i*n) 份，余數(shù)y分攤結束。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高效率的晶振頻率守時方法，該方法利用設備可接收對時設備的對時信號或GPS接收模塊輸出的信號，在對時信號或衛(wèi)星信號正常時，計算并緩存每秒晶振計數(shù)個數(shù)；在對時信號或衛(wèi)星信號丟失時，根據(jù)記錄的秒脈沖晶振計數(shù)計算平均每秒晶振計數(shù)個數(shù)，并對產(chǎn)生的余數(shù)進行均攤，利用平均計算和余數(shù)均攤后的每秒晶振計數(shù)個數(shù)提供秒脈沖進行守時。本發(fā)明提高了設備的守時精度和運行效率。
【IPC分類】G04G7-00, G04R20-02
【公開號】CN104536285
【申請?zhí)枴緾N201410689747
【發(fā)明人】閆志輝, 周水斌, 鄭拓夫, 尹明
【申請人】許繼電氣股份有限公司, 許昌許繼軟件技術有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年11月25日