本發(fā)明涉及故障指示器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于錄波型故障指示器無線的守時(shí)方法。

背景技術(shù)：

具備錄波功能的故障指示器在運(yùn)行線路中需要實(shí)時(shí)監(jiān)測線路電流、電場狀態(tài)，在測量量發(fā)生擾動(dòng)時(shí)及時(shí)錄取線路波形，為故障分析提供依據(jù)。傳統(tǒng)的故障指示器在運(yùn)行過程中，因?yàn)榫д裰圃斓奈⑿〔町愐约皩r(shí)技術(shù)的問題，在運(yùn)行的過程中會(huì)造成失步的問題。錄波功能對三相故障指示器同步要求較高，在4KHz的采樣率下，三相故障指示器的同步精度需要達(dá)到100μs以內(nèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，在于提供一種用于錄波型故障指示器無線的守時(shí)方法，補(bǔ)償步長可達(dá)到1μs，通過該方式，三相故障指示器時(shí)鐘偏差可達(dá)到30μs以內(nèi)，并具有超低功耗的特點(diǎn)。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種用于錄波型故障指示器無線的守時(shí)方法，所述方法用于解決具備錄波功能的故障指示器高精度低功耗對時(shí)、守時(shí)的需求；所述方法使用多晶振協(xié)同工作的方式；時(shí)間的校準(zhǔn)步長為1μs，故障指示器時(shí)鐘偏差達(dá)到25μs以內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述使用多晶振協(xié)同工作的方式具體為：至少應(yīng)配置一個(gè)中等精度高頻率的計(jì)時(shí)晶振以及一個(gè)高精度低頻率的RTC時(shí)鐘晶振；通過RTC時(shí)鐘晶振校準(zhǔn)計(jì)時(shí)晶振，計(jì)時(shí)晶振向RTC時(shí)鐘晶振提供補(bǔ)償數(shù)據(jù)的方式，完成階段性守時(shí)。

進(jìn)一步的，所述守時(shí)方法相比于傳統(tǒng)的RTC守時(shí)方式，時(shí)間補(bǔ)償?shù)牟介L為晶振整數(shù)倍；將時(shí)間補(bǔ)償?shù)牟介L降低至1微秒以內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述中等精度高頻率的計(jì)時(shí)晶振功耗為10微瓦，RTC時(shí)鐘晶振最大電流消耗不超過3微安，故障指示器產(chǎn)品在晶振上的功耗可降低至200微瓦以內(nèi)，提升產(chǎn)品的能量管理效率。

進(jìn)一步的，所述守時(shí)方法進(jìn)一步包括：所述RTC時(shí)鐘晶振和計(jì)時(shí)晶振以配合MCU的運(yùn)作；所述RTC時(shí)鐘晶振用于MCU的標(biāo)準(zhǔn)參考；所述計(jì)時(shí)晶振用于對MCU提供補(bǔ)償步長；設(shè)置RTC時(shí)鐘晶振的標(biāo)準(zhǔn)參考晶振為O_G，其晶振頻率為f_G，誤差范圍為E_G；設(shè)置計(jì)時(shí)晶振的晶振為O_M，其晶振頻率為f_M，誤差范圍為E_M；

那么在滿足同步誤差S的情況下，其守時(shí)時(shí)間T_G的表達(dá)式為：

在守時(shí)時(shí)間內(nèi)，設(shè)計(jì)時(shí)晶振對RTC時(shí)鐘晶振的補(bǔ)償周期為T_C，當(dāng)前補(bǔ)償次數(shù)為N_c，設(shè)置距離上一次對時(shí)間隔為T，那么累計(jì)誤差E_s存在關(guān)系：

其中Max(E_s)代表時(shí)間區(qū)間的最小粒度為并且T_C·N_c須小于對時(shí)周期；

滿足上述條件后，通過MCU對兩個(gè)晶振進(jìn)行校準(zhǔn)，其中對RTC時(shí)鐘晶振的校準(zhǔn)方式按照遠(yuǎn)程終端無線同步方式，在考慮業(yè)務(wù)流程的前提下，對時(shí)間隔選用至故障指示器在接收到遠(yuǎn)程終端的同步請求后，按照遠(yuǎn)程終端的時(shí)標(biāo)進(jìn)行同步；

在兩次無線同步間隔中，采用周期為T_C的補(bǔ)償方式，設(shè)計(jì)時(shí)晶振在T_C周期內(nèi)走過的時(shí)鐘數(shù)為S_M，RTC時(shí)鐘晶振在T_C周期內(nèi)走過的時(shí)鐘數(shù)為S_G，則補(bǔ)償步長T_Δ為：

將補(bǔ)償步長T_Δ與系統(tǒng)時(shí)鐘相減，則完成T_C周期內(nèi)的校準(zhǔn)。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明面向于新型具備錄波功能指示器高同步精度、低時(shí)間失步的需求，采用多晶振協(xié)同工作的技術(shù)，全時(shí)間周期時(shí)間精度可控。結(jié)合高實(shí)時(shí)性對時(shí)方式，相比于傳統(tǒng)無線對時(shí)守時(shí)技術(shù)，其補(bǔ)償步長可達(dá)到1μs。此方式不采用高精度高功耗的溫補(bǔ)晶振，而采用低功耗低頻率高精度的RTC晶振作為參考，使用中等精度高頻率的計(jì)時(shí)晶振進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆绞?，成本大幅降低。通過該方式，三相故障指示器時(shí)鐘偏差可達(dá)到30μs以內(nèi)，并具有超低功耗的特點(diǎn)。

附圖說明

下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

圖1為本發(fā)明的RTC時(shí)鐘晶振和計(jì)時(shí)晶振中將T_Δ作為高頻晶振計(jì)數(shù)器的補(bǔ)償步長的示意圖。

圖2為本發(fā)明的方法原理框圖。

具體實(shí)施方式

請參閱圖1和圖2所示，本發(fā)明的一種用于錄波型故障指示器無線的守時(shí)方法，該方法用于解決具備錄波功能的故障指示器高精度對時(shí)、守時(shí)的需求，

(1)使用多晶振協(xié)同工作的方式。

(2)時(shí)間的校準(zhǔn)步長為1μs，三相故障指示器時(shí)鐘偏差可達(dá)到25μs以內(nèi)。

(3)該方式具有超低功耗，成本低的特性。

采用多晶振協(xié)同工作的方式，最少應(yīng)配置一個(gè)中等精度高頻率的計(jì)時(shí)晶振以及一個(gè)高精度低頻率的RTC時(shí)鐘晶振。通過低頻率高精度晶振校準(zhǔn)高頻率中精度晶振，高頻晶振向低頻晶振提供補(bǔ)償數(shù)據(jù)的方式，完成階段性守時(shí)。

本發(fā)明的方法相比于傳統(tǒng)的RTC守時(shí)方式，時(shí)間補(bǔ)償?shù)牟介L為晶振整數(shù)倍。此種方式可以將時(shí)間補(bǔ)償?shù)牟介L降低至1微秒以內(nèi)，相比于傳統(tǒng)32.768KHz晶振30微秒的步長粒度，此種方式可以明顯提升對時(shí)的精度。

本發(fā)明使用的晶振功耗很低，相比于一般高精度溫補(bǔ)晶振1mA的典型電流消耗，該方案中高頻率中精度的晶振典型功耗為10微瓦，高精度低頻率的晶振最大電流消耗不超過3微安，故障指示器產(chǎn)品在晶振上的功耗可降低至200微瓦以內(nèi)，大幅度提升產(chǎn)品的能量管理效率。

另外，本發(fā)明的方法相比于傳統(tǒng)的高精度溫度補(bǔ)償晶振，該方案能明顯降低晶振成本，使得產(chǎn)品的可生產(chǎn)，可制造性增加。

所述守時(shí)方法進(jìn)一步包括：所述RTC時(shí)鐘晶振和計(jì)時(shí)晶振以配合MCU的運(yùn)作；所述RTC時(shí)鐘晶振用于MCU的標(biāo)準(zhǔn)參考；所述計(jì)時(shí)晶振用于對MCU提供補(bǔ)償步長；設(shè)置RTC時(shí)鐘晶振的標(biāo)準(zhǔn)參考晶振為O_G，其晶振頻率為f_G，誤差范圍為E_G；設(shè)置計(jì)時(shí)晶振的晶振為O_M，其晶振頻率為f_M，誤差范圍為E_M；

那么在滿足同步誤差S的情況下，其守時(shí)時(shí)間T_G的表達(dá)式為：

在守時(shí)時(shí)間內(nèi)，設(shè)計(jì)時(shí)晶振對RTC時(shí)鐘晶振的補(bǔ)償周期為T_C，當(dāng)前補(bǔ)償次數(shù)為N_c，設(shè)置距離上一次對時(shí)間隔為T，那么累計(jì)誤差E_s存在關(guān)系：

其中Max(E_s)代表時(shí)間區(qū)間的最小粒度為并且T_C·N_c須小于對時(shí)周期；

滿足上述條件后，通過MCU對兩個(gè)晶振進(jìn)行校準(zhǔn)，其中對RTC時(shí)鐘晶振的校準(zhǔn)方式按照遠(yuǎn)程終端無線同步方式，在考慮業(yè)務(wù)流程的前提下，對時(shí)間隔選用至故障指示器在接收到遠(yuǎn)程終端的同步請求后，按照遠(yuǎn)程終端的時(shí)標(biāo)進(jìn)行同步；

在兩次無線同步間隔中，采用周期為T_C的補(bǔ)償方式，設(shè)計(jì)時(shí)晶振在T_C周期內(nèi)走過的時(shí)鐘數(shù)為S_M，RTC時(shí)鐘晶振在T_C周期內(nèi)走過的時(shí)鐘數(shù)為S_G，則補(bǔ)償步長T_Δ為：

將補(bǔ)償步長T_Δ與系統(tǒng)時(shí)鐘相減，則完成T_C周期內(nèi)的校準(zhǔn)。

下面結(jié)合一具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明：

第一步對晶振進(jìn)行選型，這里采用兩款晶振。

低頻率參考晶振參數(shù)(RTC時(shí)鐘晶振)：32.768KHz，±5ppm，-40℃至80℃寬溫度工作區(qū)間，超低功耗1至3微安。

高頻率晶振參數(shù)(計(jì)時(shí)晶振)：8MHz，±20ppm，-40℃至80℃寬溫度工作區(qū)間，超低功耗10微瓦(典型值)。

第二步設(shè)定MCU的計(jì)數(shù)器，將兩個(gè)晶振作為相應(yīng)計(jì)數(shù)器的源，并分別對兩個(gè)計(jì)數(shù)器進(jìn)行中斷設(shè)置，其中優(yōu)先級如下：

1.同步中斷，優(yōu)先級最高。此中斷由外部同步命令觸發(fā)。在進(jìn)入此中斷后，故障指示器根據(jù)同步間隔，對自身進(jìn)行校準(zhǔn)。

2.T_C中斷，優(yōu)先級次高。此中斷由參考低頻率晶振O_G觸發(fā)。在進(jìn)入此中斷后，MCU對高頻率晶振O_M的計(jì)數(shù)器進(jìn)行校準(zhǔn)。參照圖1，將T_Δ作為高頻晶振計(jì)數(shù)器的補(bǔ)償步長。

第三步，設(shè)置外部同步命令的發(fā)送周期，此時(shí)限定為4秒。此時(shí)在4秒間隔內(nèi)，三相故障指示器同步的偏差不大于5ppm，即參考晶振的誤差。

雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，我們所描述的具體的實(shí)施例只是說明性的，而不是用于對本發(fā)明的范圍的限定，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本發(fā)明的精神所作的等效的修飾以及變化，都應(yīng)當(dāng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)。