一、概述
标记一个事件,需要记录其发生的时间坐标、空间坐标。分析两个或多个事件之间的关系,需要锊清这些事件的时间顺序,否则可能得到错误的结果。每一个记录事件或数据的主体都需要获取当前的时间时刻,即事件或数据发生时刻在时间轴上距离时间原点的距离。时间是四维时空的一维,与其他三维不同的是,时间不会停滞,任何事物都不能停留在时间的某一个时刻。因此,每一个记录事件或数据的主体都需要一个时钟,只是对这个时钟的准确度要求不同。比如,古代友人相约下次见面往往说的是某一天,现在友人约会时间往往会精确到分钟。
随着电子信息技术的进步,各行各业均开始智能化转型,如:智能电网、智能制造。在这些信息化、智能化业务中,时间同步是不可或缺的一个基础支撑条件。以智能电网为例,精确统一的时间同步是变电站和电力调度的站端监控系统、智能装置、调度系统等装置、系统有效工作的前提,在发生故障时,又可以在统一时间基准下对运行监控数据和故障数据进行分析,帮助运行人员及时准确地分析事故原因和经过。如果各设备、系统间时间不同步,不仅会影响众多设备的有效工作,还将影响故障后事故的分析与处理,给电网的安全运行带来严重隐患,另外,在日常维护过程中,各设备、系统之间的联合分析时,也需要时间同步做基础条件支撑。鉴于时间同步质量对业务运行的重要性及潜在影响,增加时间同步监测,使时间同步业务以闭环管理的模式提升业务质量势在必行。
二、时间同步
通俗来说时间同步就是采取技术措施对一个系统内、一个区域内或存在关联关系的时钟实施高精度“对表”,时间同步就是通过对时钟的某些操作,使这些时钟统一时间标度的过程。由于这些时钟的计时速率、运行环境存在不一致性,即使所有时钟在某一时刻都被校准,一段时间后,这些时钟也会出现不一致。为了这些本地时钟再次达到相同的时间值,必须再次进行时间同步操作。因此,时间同步是一个需要持续进行的长期业务。
在现代授时技术中,从NTP网络时间服务器、时间同步装置获取到高精度时间信息,并据此校准本地时钟是最常见的一种时间同步方式。而NTP网络时间服务器、时间同步装置是专业的时间同步设备,下图是利用时间服务器/时间同步装置授时的常见架构(北斗卫星导航系统,BeiDou Navigation Satellite System,简称BDS)。
三、时间同步监测
时间同步监测主要有两个方面:
第一方面是时间服务器/时间同步装置本身的的时间同步状态进行监测。及时将装置自身的工作状态(包括是否在运行态、板件工作是否正常、天线工作是否正常、是否搜寻到卫星进行同步、装置的当前输出时间)等管理数据上传到管理系统,使运维人员能及时发现时间同步装置本身的异常情况。
第二方面是被授时设备的时间同步状态进行监测,并将监测数据上送到管理系统,使运维人员能及时发现被授时设备时间同步业务的异常情况。
四、时间同步监测管理系统
时间同步监测管理系统包含系统管理、工况管理、告警管理、统计管理、报表管理、配置管理等。
1 系统管理
包括:用户管理、修改密码、锁屏、登录记录、切换用户、退出等系统管理类功能。
2 工况管理
包括:设备台账、设备连接、工况信息。
设备台账描述了系统管理的所有设备的描述信息,包含:名称、型号、生产厂商等。
设备连接描述了系统管理设备间的连接关系,如被监测设备与时间同步装置的连接端口、监测方式等。
工况信息描述被管理设备的运行状态、告警状态、监测精度等信息。
3 告警管理
告警管理包含实时告警、历史告警查询等。
实时告警界面记录所有未消除告警信息,信息周期刷新,可以选择地区、事件状态、事件级别、事件源等查询条件实时查询。
历史告警界面可以根据开始时间、结束时间、地区、事件状态、事件级别、事件源这些条件进行查询系统记录的所有告警信息。
4 统计管理
统计管理包括统计分析和统计查询。
统计分析可以对某段时间内所选设备的时差曲线、越限总时间、越限次数、时差最大值和时差最大时刻等信息进行统计操作,统计信息有利于用户对被管理设备进行横向、纵向等多维度分析,发现潜在系统性风险。统计分析数据可存储在系统数据库,以便再次查看、分析。
5 报表管理
报表管理包含日报表、月报表、自定义报表。
报表展示当期对应变电站中所有设备的时差最大值、时差最大时刻、越限次数、越限总时间、无效数据总时间、完好率。
报表在对应时期结束候自动生成。
6 配置管理
配置管理包括:系统配置、站点配置、使能配置。
系统配置用于对系统数据库的相关参数进行配置。
站点配置用于配置系统管理区域增删改、站点增删改、设备增减改、信息连接增删改等。