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,代表性的有: 【上海奇微的 IEEE 1588v2 PTPGrand-1000 系列時鐘】 【美國Symmetricom Xli 5000系列】 一. 1588v2 簡介 1588 發(fā)展歷程為解決 以太網(wǎng) 定時同步 能力的不足,計算機和網(wǎng)絡業(yè)界開發(fā)出一種軟件方式的網(wǎng)絡時間協(xié)議(NTP),以提高各 網(wǎng)絡設備之間的定時同步能力。后續(xù)NTP版本的同步準確度可以達到μs 級,但是仍然不能滿足測量儀器和工業(yè)控制所需的準確度。為了解決測量和控制應用的分布網(wǎng)絡定時 同步的需要, IEEE1588標準誕生。 IEEE1588協(xié)議的全稱是“網(wǎng)絡測量和控制系統(tǒng)的精密 時鐘同步協(xié)議標準”,是通用的提升網(wǎng)絡系統(tǒng)定時同步能力的規(guī)范,使分布式通信網(wǎng)絡能夠具有嚴格的定時同步,并且應用于工業(yè)自動化系統(tǒng)?;緲嬎际峭ㄟ^硬件和軟件將網(wǎng)絡設備(客戶機)的內(nèi)時鐘與主控機的主時鐘實現(xiàn)同步,提供同步建立時間小于10μs的運用,與未執(zhí)行IEEE1588協(xié)議的以太網(wǎng)延遲時間1,000μs相比,整個網(wǎng)絡的定時 同步指標有顯著的改善。 IEEE1588的特點: 1. 早期的網(wǎng)絡時間協(xié)議(NTP)只有軟件,而IEEE1588既使用軟件,亦同時使用硬件和軟件配合,獲得更精確的定時同步; 2. GPIB總線沒有同步時鐘傳送,依靠并行電纜和限制電纜長度(每器件距離)不超過5m來保證延遲小于30μs; 3. GPIB的數(shù)據(jù)線與控制線是分開的,VXI和PXI兩種總線分別在VME和PCI計算機總線上擴展,都要增加時鐘線。IEEE1588無需額外的時鐘線,仍然使用原來以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)線傳送 時鐘信號,使組網(wǎng)連接簡化和降低成本 4. IEEE1588采用時間分布機制和時間調(diào)度概念,客戶機可使用普通振蕩器,通過軟件調(diào)度與主控機的主時鐘保持同步,過程簡單可靠,節(jié)約大量時鐘電纜 IEEE1588協(xié)議目前已發(fā)展到v2版本。1588v2對v1進行了完善,提高了同步的精度;引入透明時鐘TC模式,包括 E2E透明時鐘和P2P透明時鐘,計算中間網(wǎng)絡設備引入的駐留時間,從而實現(xiàn)主從間精確 時間同步,并新增端口間延時測量機制等,通過非對稱校正減少了大型網(wǎng)絡拓撲中的積聚錯誤 1588v2時鐘 實現(xiàn)原理與思想 IEEE 1588v2作為一種主從同步系統(tǒng),在系統(tǒng)的同步過程中,主時鐘周期性發(fā)布PTP時間同步協(xié)議及時間信息,從時鐘端口接收主時鐘端口發(fā)來的 時間戳信息,系統(tǒng)據(jù)此計算出主從線路時間延遲及主從時間差,并利用該時間差調(diào)整本地時間,使從設備時間保持與主設備時間一致的頻率與相位。IEEE1588可以同時實現(xiàn)頻率同步和時間同步,時間傳遞的精度保證主要依賴于兩個條件計數(shù)器頻率準確和鏈路的對稱性。 二.授時技術對比 傳統(tǒng)的地面時間同步鏈路是采用NTP(Network Time Protocol)傳送方式實現(xiàn),目前已發(fā)展到v4版本,SNTP為NTP的簡化版,標準為RFC 2030(SNTPv4)。該協(xié)議最大的缺點只能滿足ms級別的時間傳遞精度,這對于高精度時間同步所需ns級 時間精度是遠遠不夠的。 而采用 單向信道的 GPS時間同步系統(tǒng),雖然同步信號的獲得穩(wěn)定可靠,精度高,但價格高(設備、安裝、維護成本)、施工難度大(基站放在地下室)、失效率也高,同時存在政治和安全風險。 與傳統(tǒng)授時技術相比,IEEE158v2有著明顯的優(yōu)勢。其采用雙向信道,精度為ns級,費用低,能適應不同的接入環(huán)境等等。在對精度不斷要求提高的行業(yè)背景下,1588已成為一種發(fā)展的必然趨勢。
電力系統(tǒng)對統(tǒng)一時間的要求愈來愈迫切,高精度、高可靠的時間同步網(wǎng)已經(jīng)成為現(xiàn)代化電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要基礎。 1.應用需求 現(xiàn)有電力系統(tǒng)大都是通過在變電站等機房內(nèi)部配置GPS衛(wèi)星接收機的方式來獲得時間信息。其不具備各分散GPS接收機的網(wǎng)管能力,因此由于時間同步不良而可能導致的各種問題無法預防,且GPS接收機廣泛使用,各站點不能共享,資源浪費嚴重;GPS信號一旦發(fā)生故障,則守時性能低,同步質(zhì)量下降。 只有具備了統(tǒng)一精確的時間源,才可以更好的實現(xiàn)各系統(tǒng)的運行監(jiān)控和故障分析,可以通過各種電力系統(tǒng)自動化控制設備的開關動作、調(diào)整的先后順序及準確時間來分析事故的原因及過程。 1588v2時鐘產(chǎn)品無疑成為首選! 2.應用場景 電力行業(yè)迅速發(fā)展,與其相關的自動化產(chǎn)品亦不斷增長,在電力系統(tǒng)的許多領域,諸如時間順序記錄、繼電保護、故障測距、電能計費、實時信息采集等等都需要有一個統(tǒng)一的、高精度的時間基準。如“線路行波故障測距裝置”、“ 雷電定位系統(tǒng)”等時間同步精度需要達到μs級的要求;“變電站監(jiān)控系統(tǒng)”、“ 配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)”等自動化控制和監(jiān)測類設備時間同步精度需要達到ms級的要求。 1588技術可廣泛應用于電力設備。
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