一种用于融合终端的时间同步保护方法及相关产品与流程

本发明涉及电力融合终端。更具体地，本发明涉及一种用于融合终端的时间同步保护方法及相关产品。

背景技术：

1、融合终端作为电力营销采集系统等物联网架构中的核心边缘计算节点，承担着电能数据采集、定时数据冻结（如日冻结、月冻结）、数据主动上报以及响应主站抄表请求等关键职责。这类终端设备的正常运行高度依赖于准确且连续的系统时钟，所有基于时序触发的任务均以系统时钟为基准进行调度和执行。

2、在实际现场运行环境中，融合终端的系统时钟可能会因远程主站校时、运维人员本地手动校时、ntp/sntp网络时间同步或卫星定位模块（如gps/北斗）失锁重新捕获等原因而被动态校准或调整。当时钟被校准时，通常会出现系统时间回退（向后调整）或系统时间前跳（向前跳变）两种情况：

3、（1）时间回退场景：若任务调度直接依赖系统时钟计算执行间隔，时间回退会导致下一次触发时间的计算出现负值或极大值，导致任务严重延迟或错过执行周期；同时，生成的冻结数据时间戳发生倒挂或重复，破坏数据的时间序列连续性。

4、（2）时间前跳/跨多周期场景：时间大幅度前跳会导致多个周期的定时任务在极短时间内爆发式集中触发，引发“采集风暴”，造成通信通道拥塞与设备卡死；或者直接跳过特定的冻结时刻，导致关键冻结数据永久缺失与断链。

5、现有技术通常采用简单的时钟强制覆写或全局重置机制，这不仅无法追补因时钟跳变丢失的历史数据，还会对当前正在运行的正常业务造成二次冲击。

6、因此，如何提供一种能够有效隔离时钟跳变影响、兼顾历史缺失数据追补与当前采集流量防护的时间同步保护机制，是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为解决现有技术中系统式中调整导致的任务调度错乱、数据确实以及采集风暴等技术问题，本发明在如下的多个方面中提供方案。

2、在第一方面中，本发明提供了一种用于融合终端的时间同步保护方法，包括：步骤s1：在终端设备中配置独立运行的单调时钟与系统时钟，其中所述单调时钟单调递增且不受系统时间校准影响；步骤s2：基于所述单调时钟计算时序任务的执行间隔并触发任务调度；步骤s3：周期性检测所述系统时钟与所述单调时钟的偏移量变化，当所述偏移量变化达到设定阈值时判定发生时间跳变事件；步骤s4：响应于所述时间跳变事件，确定在跳变时间窗口内受影响的遗漏任务周期，并基于所述遗漏任务周期生成带有理论触发时间戳的补偿任务；步骤s5：将所述补偿任务注入调度队列，以低于正常周期任务的调度优先级异步执行所述补偿任务，并将生成的待写入数据与其对应的理论触发时间戳关联存储。

3、进一步地，所述步骤s2中，基于所述单调时钟计算时序任务的执行间隔并触发任务调度，包括：记录任务上次调度执行时的单调时钟时间戳以及系统时钟时间戳；仅依据当前单调时钟时间戳与上次调度执行时的单调时钟时间戳之间的差值计算任务执行间隔，当所述差值达到配置的执行周期时激活任务。

4、进一步地，所述步骤s3中，所述周期性检测所述系统时钟与所述单调时钟的偏移量变化，包括：计算当前时刻系统时钟与单调时钟的当前偏移量，并计算所述当前偏移量相对于基准偏移量的变化量；当所述变化量超出设定阈值时，进入设定时长的观测窗口期；在所述观测窗口期内累加后续变化量，并在所述观测窗口期结束且无反向振荡时，发出合并后的时间跳变事件。

5、进一步地，步骤s4和步骤s5中，生成并执行所述补偿任务的步骤包括：确定跳变前系统时钟时刻与跳变后系统时钟时刻所构成的跳变窗口；遍历任务配置表，对齐执行周期边界，识别所述跳变窗口内未执行的遗漏周期；为每个遗漏周期构建包括理论触发时间戳和补偿优先级的补偿上下文，并将所述补偿上下文注入调度队列；在执行所述补偿任务时，从所述补偿上下文中提取理论触发时间戳作为生成冻结数据的时间戳来源。

6、进一步地，所述方法还包括数据写入前的校验防护步骤，包括：单调性校验：判断待写入数据的时间戳是否大于已存储的同一数据项的最新时间戳，若否则拒绝写入；窗口校验：判断待写入数据的时间戳是否落在预设的合理生成时间窗口内；交叉校验：将任务执行时记录的调度系统时钟时间戳与待写入数据的时间戳进行比对，判断偏差是否超出允许范围；当待写入数据未通过所述窗口校验或交叉校验时，将所述数据标记为可疑数据并写入预设的可疑数据隔离区。

7、进一步地，所述方法还包括连续跳变时的退化处理步骤：统计设定时间段内发生时间跳变事件的连续次数；当所述连续次数达到预设的退化阈值时，进入退化模式，暂停自动生成补偿任务，并对在此期间生成的数据标记可疑标识。

8、进一步地，所述方法还包括数据查询请求响应修正步骤：接收外部数据查询请求并解析目标时间段；若检测到所述目标时间段内或其前设定时间范围内发生过时间跳变，按以下规则修正响应：若发生正向时间跳变，将查询请求的时段起始时间向前扩展至跳变前时刻；在响应报文中附加数据质量注释，所述数据质量注释包括时间戳校验状态标识、可信度等级或补偿数据标记中的至少一种。

9、在第二方面中，本发明还提供了一种时间同步保护装置，包括：双时钟模块：配置有不受系统时间调整影响的单调时钟和用于对外通信的系统时钟；调度模块：基于所述单调时钟计算任务执行间隔并触发任务调度；跳变检测模块：用于周期性检测所述系统时钟与所述单调时钟的偏移量变化，并判定时间跳变事件；补偿调度模块：用于基于所述时间跳变事件计算跳变窗口内的遗漏周期，生成携带理论触发时间戳的补偿任务，并以低于正常任务的优先级注入所述调度模块；数据保护模块：用于在数据写入存储前校验数据时间戳的合法性，并将校验异常的数据隔离存储。

10、在第三方面中，本发明还提供了一种终端设备，包括处理器及存储有计算机程序的存储器，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面中一个或多个实施例所述的用于融合终端的时间同步保护方法。

11、在第四方面中，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面中一个或多个实施例所述的用于融合终端的时间同步保护方法。

12、本发明的有益效果在于：本发明通过解耦系统时钟与调度计时，实现了任务调度间隔计算对系统校时操作的免疫，消除了时间回退引发的任务推迟与卡死问题；通过去抖检测与低优先级异步追补机制，既能够自动恢复因时间跳变丢失的历史数据，又避免了突发采集风暴对系统资源的挤占；通过三层校验与隔离存储防护，确保了写入数据时间戳的物理准确性与一致性。

1.一种用于融合终端的时间同步保护方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于融合终端的时间同步保护方法，其特征在于，所述步骤s2中，基于所述单调时钟计算时序任务的执行间隔并触发任务调度，包括：

3.根据权利要求1所述的用于融合终端的时间同步保护方法，其特征在于，所述步骤s3中，所述周期性检测所述系统时钟与所述单调时钟的偏移量变化，包括：

4.根据权利要求1所述的用于融合终端的时间同步保护方法，其特征在于，步骤s4和步骤s5中，生成并执行所述补偿任务的步骤包括：

5.根据权利要求1所述的用于融合终端的时间同步保护方法，其特征在于，所述方法还包括数据写入前的校验防护步骤，包括：

6.根据权利要求1所述的用于融合终端的时间同步保护方法，其特征在于，所述方法还包括连续跳变时的退化处理步骤：

7.根据权利要求1所述的用于融合终端的时间同步保护方法，其特征在于，所述方法还包括数据查询请求响应修正步骤：

8.一种时间同步保护装置，其特征在于，包括：

9.一种终端设备，包括处理器及存储有计算机程序的存储器，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的用于融合终端的时间同步保护方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的用于融合终端的时间同步保护方法。