矿用分布式采集系统时钟同步方案设计与实现

来源期刊：工矿自动化2021年第2期

论文作者：安赛

文章页码：104 - 108

关键词：矿用分布式采集系统;时钟同步;北斗;IEEE　1588V2;本地后备时钟;

摘    要：单一的时钟同步技术由于其精度及应用局限性,无法满足矿用分布式采集系统高精度、高可靠性的时钟同步性能要求。针对上述问题,提出了基于北斗+IEEE 1588V2+本地后备时钟的三级协同时钟同步方案。选用部署在地面的T600-BDGOCXC型北斗授时服务器作为主时钟,为系统提供纳秒级精度的绝对时钟;采用STM32F407+DP83848及PTPd协议栈实现支持IEEE 1588V2协议的采集节点,通过井下工业环网将北斗的绝对时钟同步到各采集节点;本地后备时钟采用STM32F407内部RTC（实时时钟）实现,给各采集节点提供秒级精度的时间戳初值,便于各采集节点用最短时间实现与主时钟的同步。测试结果表明,北斗授时服务器与采集节点通过交换机直连的情况下,1min后时钟同步精度达162ns;北斗授时服务器与采集节点通过三级交换机连接的情况下,时钟同步精度为565ns;在北斗授时服务器失效的情况下,优先级高的采集节点升级为主时钟并为其余采集节点授时,具有较强的可靠性。