时间同步业务的闭环管理——时间监测

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。因此，每一个记录事件或数据的主体都需要一个时钟来获取当前的时间，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）。

二、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。

三、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。