工廠自動化同步時鐘自主研發(fā)

我們關注工業(yè)各行業(yè)的新技術發(fā)展與應用，創(chuàng)立至今，超過20萬臺/套設備穩(wěn)定應用于現(xiàn)場，產品重點適用于電力/電網、交通、石油化工、冶金、新能源等多個行業(yè)。寬域總部位于上海，在上海建立了現(xiàn)代化的生產工廠，同時在成都設立了研發(fā)中心，并在北京、南京、廣州、西安、沈陽等地均有銷售和服務網絡。過去10年，我們深耕工業(yè)領域信息化、數字化，已建成工業(yè)交換機、寬域時鐘同步、工業(yè)無線、工控網安等產品線；未來，我們將砥礪前行，再接再厲，踏實做好工業(yè)應用的“小”保障，為工業(yè)智慧化應用提供更加穩(wěn)定、可靠、效、安全的基礎網絡及網安產品。寬域CDKY-2000S工控安全審計系統(tǒng)，旁路形式，不影響原有的網絡結構。工廠自動化同步時鐘自主研發(fā)

本節(jié)主要講解基于組合慣導接收GNSS的授時和PPS時間同步的原理。由于激光雷達通常使用PPS進行同步，高精定位普遍預留PPS。在開發(fā)階段的數據采集中，可考慮使用此方法與域控同步。1、GNSS授時一般地，衛(wèi)星（GPS/北斗…）中會有精細的時間信息（一般為UTC時間）。高精定位系統(tǒng)通過接受多顆衛(wèi)星的信號，可以獲取精細的UTC時間，此過程一般與定位過程一起進行（可能需要時間信息來提高定位精度）。此方式的另外一個可能應用是衛(wèi)星向數采設備授時。2、PPS時間同步在GNSS完成授時的同時需要通過GPIO將相應的PPS信號從組合慣導系統(tǒng)ECU發(fā)送給**域控制器HPC，兩者進行過程會存在一定的時間差。如上圖所示，ECU過CAN/ETH發(fā)送當下的UTC時刻給HPC，隨即ECU通過GPIO發(fā)送PPS給HPC，每次脈沖上升沿為當前秒數開始時間。隨后，HPC用PPS信號對UTC時間進行修正，從PPS精度獲知能達到10ns。風電監(jiān)測管理時鐘同步時鐘輸出類型多樣CDKY-OSH8000是寬域自主研發(fā)的支持跨平臺的系統(tǒng)保護產品。

寬域作為國內時頻廠商的企業(yè)，得益于寬域精良的時鐘研發(fā)團隊的不斷探索，堅持科技創(chuàng)新，緊貼市場需求，優(yōu)化產品服務，寬域將不遺余力的爭做全行業(yè)時鐘產業(yè)優(yōu)化升級的助推器、不斷填補國內時頻產品空白的排頭兵。現(xiàn)在跟大家一起科普一下時鐘常規(guī)技術。同步：信號之間在頻率或相位上保持某種嚴格的特定關系，即在相對應的有效瞬間以同一平均速率出現(xiàn)。寬域時間同步：通過一定的比對手段使兩個時鐘時刻保持一致。寬域時間同步分類：相對寬域時間同步，是指某個系統(tǒng)內的時鐘所進行的寬域時間同步；寬域時間同步，是指除了完成本系統(tǒng)內的寬域時間同步外，還要與國家標準時間和國際標準時間UTC相同步。

單一的寬域時鐘同步技術由于其精度及應用局限性，無法滿足礦用分布式采集系統(tǒng)精度、可靠性的寬域時鐘同步性能要求。針對上述問題，提出了基于北斗+IEEE1588V2+本地后備時鐘的三級協(xié)同寬域時鐘同步方案。選用部署在地面的T600-BDGOCXC型北斗授時服務器作為主時鐘，為系統(tǒng)提供納秒級精度的時鐘；采用STM32F407+DP83848及PTPd協(xié)議棧實現(xiàn)支持IEEE1588V2協(xié)議的采集節(jié)點，通過井下工業(yè)環(huán)網將北斗的寬域時鐘同步到各采集節(jié)點；本地后備時鐘采用STM32F407內部RTC（實時時鐘）實現(xiàn)，給各采集節(jié)點提供秒級精度的時間戳初值，便于各采集節(jié)點用短時間實現(xiàn)與主時鐘的同步。測試結果表明，北斗授時服務器與采集節(jié)點通過交換機直連的情況下，1min后寬域時鐘同步精度達162ns；北斗授時服務器與采集節(jié)點通過三級交換機連接的情況下，寬域時鐘同步精度為565ns；在北斗授時服務器失效的情況下，優(yōu)先級的采集節(jié)點升級為主時鐘并為其余采集節(jié)點授時，具有較強的可靠性。寬域KYSOC-5000工控網絡安全態(tài)勢感知系統(tǒng)，海量原始流量的溯源和分析。

上海寬域北斗授時&在線監(jiān)測管理平臺，可監(jiān)測所有通過網絡對時的設備（工控機、錄像機、攝像頭等）的系統(tǒng)時間準確度，實時監(jiān)測設備的時間精度，當發(fā)現(xiàn)時間偏差大于設定閾值（如1秒），可立即發(fā)出報警信息，通知運維人員及時處理。如此可避免系統(tǒng)內設備的時間異常（或離線）長時間無法發(fā)現(xiàn)并處理而導致出現(xiàn)嚴重的損失。銫原子鐘的穩(wěn)定度非常，可以做到500萬年才偏差一秒。但是它的成本太了，只有國家機器才能造得起這種昂貴的系統(tǒng)。寬域時鐘同步系統(tǒng)選用以GPS為的GNSS（GlobalNavigationSatelliteSystem，全球導航衛(wèi)星導航系統(tǒng)）加銣鐘作為一級時鐘源，成為LPR（LocalPrimaryReference，區(qū)域基準鐘）寬域ATS3100機身采用單獨 4U，19 英寸設計；冗余設計，可靠性高；支持高精度銣原子鐘。工廠自動化同步時鐘自主研發(fā)

寬域ATS3900支持多時源選源判據，支持北斗、GPS 雙衛(wèi)星源。工廠自動化同步時鐘自主研發(fā)

方案二：基于域控制器底層基礎軟件Autosar的時間同步解決方案。AUTOSAR 解決方案，ADS 中的時間Master，每個傳感器中的時間Slave。帶有時間主控的 ECU 將在一個公共時基內同步所有其他從屬 ECU。傳感器將發(fā)送時間戳以告知“何時測量目標對象”。由于所有 ECU 在公共時基通信，域控制器會直接將所有傳感器數據置于公共時間坐標中，然后重新計算到其本地時間供其使用。T_global_V：公共時基中的攝像頭測量時間點；T_global_R:公共時基中的雷達測量時間點；Tmeasure:公共時基中的環(huán)境目標測量時間點；工廠自動化同步時鐘自主研發(fā)