網關NTP對時服務及應用
現代工業系統安裝了各種自動化設備,如測控裝置,RTU,故障錄波器,微機保護裝置,分時電能表等,這些自動化設備內部都有實時時鐘,實時時鐘實際上都是電子鐘。
電子鐘不可避免的會有誤差:
(1)初始值設置不準確;
(2)石英晶體振蕩頻率誤差;
(3)電路中電容器電容量的變化。
隨著時間的推移,累積誤差會越來越大,所以需要對電子鐘進行定時校準。其原理就像我們日常校對手表的方式一樣,隔一定時間間隔根據某時間基準信號設置一次。這個實現的時鐘自動校對過程稱為時鐘同步。
例如,電力系統時鐘同步,對變電站的計算機監控系統、測控裝置、線路微機保護裝置、故障錄波裝置、電能量計費系統等進行統一對時,實現變電站的時鐘統一。全網時鐘不同步會造成一些較為特殊的故障,如數據和信息丟失、SOE事件信息邏輯混亂、某些工作站死機甚*系統癱瘓。因此,時鐘同步是影響電力系統運行穩定性和可靠性的重要因素之*。
基于標準指令的NTP對時服務
NTP基本對時服務,適用于互聯網和局域網對時。
我們的4G網關版本一般自帶NTP對時功能,通過啟動腳本指向云平臺NTP時間服務器(可以自定義)。其它網關版本可能需要手動加上這個服務,可以支持本地NTP對時(指向本地NTP服務器)。
如圖所示:
基于標準NTP對時功能衍生的相關對時服務
我們的網關都支持通過build軟件手動對時,這是我們自己開發實現的對時功能,能讓網關時間和測試電腦保持同步。
如圖所示:
我們的MQTT轉發驅動支持對時功能,這個和實際的平臺應用需求有關,一般是通過4G方式對接云平臺、由平臺下發對時指令、使網關和平臺時間保持一致。
如圖所示:
應用案例
在香港軌道交通項目中,由南自負責電氣化系統的建設運維,我們的網關協助處理:將現場交直流電控系統的數據轉換為61850協議并傳輸到南自平臺,同時,實現了網關、電控設備向南自平臺的NTP對時,使設備、網關和南自平臺系統時間保持一致,從而實現61850數據時間戳和平臺一致性,確保平臺實時監測控制和故障分析處理的準確性和可靠性。
如圖是直流電控設備、網關、南自平臺的對接測試環境:
相關說明
NTP對時及相關對時服務,實現的是設備(平臺)之間的系統時間一致性,*于傳輸的每一個數據點位是否有時間戳取決于使用的驅動協議和平臺應用要求,目前MQTT 61850等協議支持數據帶時間戳,MODBUS等協議不支持帶時間戳。