一种跨越电力安全区的同源对时系统
阅读说明：本技术 一种跨越电力安全区的同源对时系统 (Homologous time synchronization system crossing power safety zone ) 是由 白维 张志辉 冯迅 曾金全 李政 卿启维 侯坤 于 2020-06-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种跨越电力安全区的同源对时系统,包括时钟源、对时装置、网络对时接口、网关机、网络对时接口与安全隔离设备。本发明能够实现数据只能从安全区I向外单向传递网络信息情况下的时标数据传输,同时实现时标数据统一并且同步,从而使得全站的用户主机设备的时间与时钟源所在的安全区的时间同步,且数据传输实时性强。(The invention discloses a homologous time synchronization system spanning an electric power safety zone, which comprises a clock source, a time synchronization device, a network time synchronization interface, a network shutdown machine, a network time synchronization interface and safety isolation equipment. The invention can realize the time mark data transmission under the condition that the data can only transmit the network information from the safety area I to the outside in a one-way, and simultaneously realize the unification and synchronization of the time mark data, thereby synchronizing the time of the user host equipment of the total station with the time of the safety area where the clock source is positioned, and having strong real-time data transmission.)
技术领域
本发明涉及时间同步技术领域，尤其涉及一种跨越电力安全区的同源对时系统。
背景技术
安全分区是电力二次系统安全防护体系的结构基础。发电企业、电网企业和供电企业内部基于计算机和网络技术的应用系统，原则上划分为生产控制大区和管理信息大区(又称安全区III)，生产控制大区可以分为控制区(又称安全区I)和非控制区(又称安全区Ⅱ)；按照电力网络防护的要求，生产控制大区所有的数据流必须在流入安全区III前进行物理隔离，实时数据从生产控制大区流出需通过正向隔离设备，只能单向传输内网信息和数据。
发电企业的对时系统一般为GPS或北斗卫星对时时钟，一般安装在安全区I，I区的系统设备可以通过网络对时规范(NTP)与时间源对时，而安全区II和安全区III由于网络隔离设备的分隔，一般无法通过NTP直接网络进行对时。当三区部分系统的主机可以连接因特网时，也可以通过网络对时规范和因特网上的时间服务器进行对时，但此时使用的时间源与一区的时间源并不相同，往往会产生一定的时差。
对于电力企业数据中台建设，为保证安全区III的在线呼叫系统、在线监测系统等对时间精度要求较高的应用系统能够应用，全厂的时间必须统一并且同步，要求全站(包括安全区I、II、III)的主机时间必须完全与一区的对时系统同步，实现全区时间轴对齐；按照电力网络防护的要求，生产控制大区所有的数据流必须在流入安全区III前进行物理隔离，实时数据从生产控制大区流出需通过正向隔离设备，只能单向传输内网信息和数据。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种跨越电力安全区的同源对时系统，包括：
设置于第一安全区端的时钟源、对时装置与网络对时接口；
设置于第一安全区端、第二安全区端、第三安全区端的网关机与网络对时接口；
设置于第一安全区与第二安全区之间、第一安全区与第三安全区之间均设置有安全隔离设备；
所述时钟源设置有卫星定位对时装置，用于接收卫星定位信号，获取标准时间信号；所述时钟源通过网络对时接口与第一安全区端的网关机相连；所述第一安全区端的网关机端口分别通过安全隔离设备与第二安全区端、第三安全区端的网关机相连；
网络对时接口用于输出时间信号。
本发明的有益效果在于：本发明能够实现数据只能从安全区I向外单向传递网络信息情况下的时标数据传输，同时实现时标数据统一并且同步，从而使得全站的用户主机设备的时间与时钟源所在的安全区的时间同步，实现全区时间轴对齐，且数据传输实时性强。
附图说明
图1是本发明的系统图；
图2是本发明的原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如附图1所示，本发明一种跨越电力安全区的同源对时系统，包括：
设置于第一安全区端的时钟源、对时装置与网络对时接口；
设置于第一安全区端、第二安全区端、第三安全区端的网关机与网络对时接口；
设置于第一安全区与第二安全区之间、第一安全区与第三安全区之间均设置有安全隔离设备；
所述时钟源设置有卫星定位对时装置，用于接收卫星定位信号，获取标准时间信号；所述时钟源通过网络对时接口与第一安全区端的网关机相连；所述第一安全区端的网关机端口分别通过安全隔离设备与第二安全区端、第三安全区端的网关机相连；
网络对时接口用于输出时间信号。
进一步的，所述卫星定位对时装置为GPS或北斗卫星信号定位对时装置。
进一步的，所述网关机用于获取标准时间信号，并将时间信号发送至所述第二安全区端与第三安全区端。I区对时网关机功能包括，在I区获得卫星定位对时装置输出的标准时间信号，并经过格式转换后，发送给位于安全区II端和安全区III端的网关机。安全区II端和安全区III端的网关机接收到安全区I端网关机传来的标准时间信号，将其设为本机时间，并将本机设置为该安全区的唯一对时装置，并将标准时间信号传输到所在安全区的用户主机设备。
设置于安全区I的时钟源接收卫星定位对时信号，卫星定位对时装置采用GPS或北斗卫星定位对时装置，主时钟配置至少两路网络对时接口，为本区域的设备进行网络对时。各安全区均设置有网关机，其在安全区I网络中与时钟源相连，直接采集时钟源的标准时间，并将其转换为对时系统的时标数据格式，向安全区II、III发出。安全区II端即生产大区端的网关机通过防火线接收安全区I网关机传来的时标数据作为时钟源，网关机通过网络对时接口将时标数据发送至各主机设备完成对时。安全区III端即信息大区端的网关机防火线接收安全区I网关机传来的时标数据作为时钟源，网关机通过网络对时接口将时标数据发送至各主机设备完成对时。
所述安全隔离设备为单向物理隔离设备，用于将标准时间信号从所述第一安全区传输到所述安全区II、所述安全区III。单向物理隔离设备为带有通讯传输控制功能的硬件，在电路上切断网络之间的链路层连接，并能够在不同安全等级的网络间进行单向的数据传输，即使数据只能从安全区I传输到安全区II、III，具有数据传输速率快、安全可靠的特点。安全区I端和安全区II端、安全区I端和安全区III端的网关机之间连接有安全防护设备如防火墙，使安全区I和安全区II区、安全区I和安全区I区之间隔离，实现数据只能从安全区I向外的单向网络信息传递。
如附图2所示对时原理，安全区I端对时装置从网关机直接获取符合NTP协议的当前标准时间，解码转换为较短的时标格式(如的IEC60870-5协议中规定的7个字节的CP56Time2a标准格式)，通过单向网络传输(如UDP)发送给安全区II端、安全区III端的网关机。位于安全区II端、安全区III端的网关机收到该数据，将此数据解码后作为标准时间设置在与网络对时接口相连主机，完成同源对时。全厂各安全区的通信网关机在实现了本身与时间源统一的同时，再在本区相应的局域网段内，将当前同步后的时间数据以每分钟进行定时网络组播，使各区内各系统主机的均可获得标准时间，以便进行统一对时。各区内各系统主机也可利用网络对时接口与本区网关机对时。
本发明能够实现数据只能从安全区I向外单向传递网络信息情况下的时标数据传输，同时实现时标数据统一并且同步，从而使得全站的用户主机设备的时间与时钟源所在的安全区的时间同步，实现全区时间轴对齐，且数据传输实时性强。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。