基于Linux的網(wǎng)絡(luò)時間同步系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，我國電力事業(yè)扮演著越來越重要的角色，供電系統(tǒng)的規(guī)模逐漸擴大。在大型供電系統(tǒng)中，電網(wǎng)運行狀態(tài)瞬息萬變，發(fā)生故障時需要一個準確的時間基準，以方便維護人員進行分析。而且近些年智能電網(wǎng)的發(fā)展對電網(wǎng)中的時間同步提出了更高的要求?；贜TP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)時間同步系統(tǒng)可以很好地解決電網(wǎng)的高精度對時和故障分析問題。
　　本文在廣泛調(diào)研研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，綜合NTP協(xié)議對時和衛(wèi)星授時的基本工作原理，根據(jù)其設(shè)計要求，結(jié)合電力系統(tǒng)時間同步

2、系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)范，秉承模塊化結(jié)構(gòu)化的設(shè)計理念，設(shè)計了一套適用于電力系統(tǒng)的基于Linux的網(wǎng)絡(luò)時間同步系統(tǒng)。該系統(tǒng)支持網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議，具備衛(wèi)星導(dǎo)航報文和網(wǎng)絡(luò)報文的處理能力，支持E2E和P2P兩種網(wǎng)絡(luò)連接。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，各個模塊協(xié)同工作，保證了系統(tǒng)工作運行時的穩(wěn)定性與可靠性。本文從硬件和軟件兩個方面進行了詳細的描述。
　　在硬件方面，本文設(shè)計的系統(tǒng)包括衛(wèi)星時間接收模塊、NTP核心實現(xiàn)模塊和網(wǎng)絡(luò)時間輸出模塊三個部分。其中衛(wèi)星時間接收模

3、塊采用GPS/北斗衛(wèi)星接收機;NTP核心實現(xiàn)模塊采用ARM與CPLD組合的形式;網(wǎng)絡(luò)時間輸出模塊采用NTP專用網(wǎng)絡(luò)芯片。系統(tǒng)通過GPS/北斗衛(wèi)星接收機采集衛(wèi)星報文，經(jīng)過高性能處理器ARM的統(tǒng)一調(diào)度和CPLD的專業(yè)化處理，使解析出的系統(tǒng)時間達到較高精度。另外，本文設(shè)計了完善的外圍接口電路，用來給系統(tǒng)提供驅(qū)動支持和保護工作，并通過高精度的溫補晶振設(shè)計方案提供自守時功能。
　　在軟件方面，考慮到Linux系統(tǒng)完全開源并完美支持的NTP協(xié)

4、議的優(yōu)點，采用在ARM處理器中嵌入Linux系統(tǒng)的方案。本文首先基于Linux系統(tǒng)的特性和移植方法進行了嵌入式系統(tǒng)的移植，包括U-Boot、內(nèi)核和根文件系統(tǒng)的移植過程;其次，對于硬件組成中的模塊進行相應(yīng)的程序設(shè)計，具體包括NTP協(xié)議實現(xiàn)模塊、BOA服務(wù)器模塊、網(wǎng)絡(luò)和串口通信模塊等軟件的具體實現(xiàn)方法;最后，本文設(shè)計軟件看門狗模塊以保證系統(tǒng)的安全可靠運行。
　　大量的實驗和測試數(shù)據(jù)表明，本文設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)時間同步系統(tǒng)具有對時精度高、實用性