網(wǎng)關(guān)NTP對(duì)時(shí)服務(wù)及應(yīng)用

現(xiàn)代工業(yè)系統(tǒng)安裝了各種自動(dòng)化設(shè)備,如測(cè)控裝置,RTU,故障錄波器,微機(jī)保護(hù)裝置,分時(shí)電能表等,這些自動(dòng)化設(shè)備內(nèi)部都有實(shí)時(shí)時(shí)鐘,實(shí)時(shí)時(shí)鐘實(shí)際上都是電子鐘。
電子鐘不可避免的會(huì)有誤差:
(1)初始值設(shè)置不準(zhǔn)確;
(2)石英晶體振蕩頻率誤差;
(3)電路中電容器電容量的變化。
隨著時(shí)間的推移,累積誤差會(huì)越來越大,所以需要對(duì)電子鐘進(jìn)行定時(shí)校準(zhǔn)。其原理就像我們?nèi)粘P?duì)手表的方式一樣,隔一定時(shí)間間隔根據(jù)某時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)設(shè)置一次。這個(gè)實(shí)現(xiàn)的時(shí)鐘自動(dòng)校對(duì)過程稱為時(shí)鐘同步。
例如,電力系統(tǒng)時(shí)鐘同步,對(duì)變電站的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、測(cè)控裝置、線路微機(jī)保護(hù)裝置、故障錄波裝置、電能量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)等進(jìn)行統(tǒng)一對(duì)時(shí),實(shí)現(xiàn)變電站的時(shí)鐘統(tǒng)一。全網(wǎng)時(shí)鐘不同步會(huì)造成一些較為特殊的故障,如數(shù)據(jù)和信息丟失、SOE事件信息邏輯混亂、某些工作站死機(jī)甚*系統(tǒng)癱瘓。因此,時(shí)鐘同步是影響電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性的重要因素之*。
基于標(biāo)準(zhǔn)指令的NTP對(duì)時(shí)服務(wù)
NTP基本對(duì)時(shí)服務(wù),適用于互聯(lián)網(wǎng)和局域網(wǎng)對(duì)時(shí)。
我們的4G網(wǎng)關(guān)版本一般自帶NTP對(duì)時(shí)功能,通過啟動(dòng)腳本指向云平臺(tái)NTP時(shí)間服務(wù)器(可以自定義)。其它網(wǎng)關(guān)版本可能需要手動(dòng)加上這個(gè)服務(wù),可以支持本地NTP對(duì)時(shí)(指向本地NTP服務(wù)器)。
如圖所示:

基于標(biāo)準(zhǔn)NTP對(duì)時(shí)功能衍生的相關(guān)對(duì)時(shí)服務(wù)
我們的網(wǎng)關(guān)都支持通過build軟件手動(dòng)對(duì)時(shí),這是我們自己開發(fā)實(shí)現(xiàn)的對(duì)時(shí)功能,能讓網(wǎng)關(guān)時(shí)間和測(cè)試電腦保持同步。
如圖所示:

我們的MQTT轉(zhuǎn)發(fā)驅(qū)動(dòng)支持對(duì)時(shí)功能,這個(gè)和實(shí)際的平臺(tái)應(yīng)用需求有關(guān),一般是通過4G方式對(duì)接云平臺(tái)、由平臺(tái)下發(fā)對(duì)時(shí)指令、使網(wǎng)關(guān)和平臺(tái)時(shí)間保持一致。
如圖所示:

應(yīng)用案例
在香港軌道交通項(xiàng)目中,由南自負(fù)責(zé)電氣化系統(tǒng)的建設(shè)運(yùn)維,我們的網(wǎng)關(guān)協(xié)助處理:將現(xiàn)場(chǎng)交直流電控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為61850協(xié)議并傳輸?shù)侥献云脚_(tái),同時(shí),實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)關(guān)、電控設(shè)備向南自平臺(tái)的NTP對(duì)時(shí),使設(shè)備、網(wǎng)關(guān)和南自平臺(tái)系統(tǒng)時(shí)間保持一致,從而實(shí)現(xiàn)61850數(shù)據(jù)時(shí)間戳和平臺(tái)一致性,確保平臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)控制和故障分析處理的準(zhǔn)確性和可靠性。
如圖是直流電控設(shè)備、網(wǎng)關(guān)、南自平臺(tái)的對(duì)接測(cè)試環(huán)境:

相關(guān)說明
NTP對(duì)時(shí)及相關(guān)對(duì)時(shí)服務(wù),實(shí)現(xiàn)的是設(shè)備(平臺(tái))之間的系統(tǒng)時(shí)間一致性,*于傳輸?shù)拿恳粋€(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)位是否有時(shí)間戳取決于使用的驅(qū)動(dòng)協(xié)議和平臺(tái)應(yīng)用要求,目前MQTT 61850等協(xié)議支持?jǐn)?shù)據(jù)帶時(shí)間戳,MODBUS等協(xié)議不支持帶時(shí)間戳。