时钟同步系统的制作方法

1.本技术涉及电力检测技术领域，特别是涉及一种时钟同步系统。


背景技术：

2.随着电力检测技术的发展，出现了ntp以太网授时方式，一般的ntp以太网授时方式只有毫秒级的同步精度，但在长距离的输电线路故障测距、隐患定位等应用，要求部署在线路终端的监测设备具备精准的同步时钟源，因此ntp以太网授时方式远远不能满足精确定位的需求。
3.基于此，在户外无线通信良好的场合一般采用gnss同步时钟源，在电缆隧道等场合一般采用ptp光纤同步时钟源。但由于各地输电线路敷设环境的复杂性，特别是混合线路，同一类时钟源很难适用。因此为这些监测设备设计多源可靠的高精度同步方式，统一时钟源具有重要的意义。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够逐级同步不同设备时钟的时钟同步系统。
5.一种时钟同步系统，所述时钟同步系统包括：
6.至少一个第一设备，所述第一设备配置为通过全球定位系统以及时间同步协议进行时钟同步；
7.至少一个第二设备，所述第二设备配置为通过时间同步协议进行时钟同步；
8.至少一个所述第一设备与至少一个所述第二设备通过网络接口依次连接，所述第一设备通过所述全球定位系统进行时钟同步，所述第一设备将通过全球定位系统同步后的时钟作为与所述第一设备之后相连接的所述第二设备的主时钟源；
9.当所述第二设备之后连接有至少一个第二设备时，与所述第一设备相连接的所述第二设备根据所述主时钟源对连接的下一第二设备的时钟进行时钟同步，并将下一第二设备同步后的时钟作为主时钟源以继续对依次连接的第二设备进行时钟同步，直至所有的第二设备的时钟同步完成。
10.在其中一个实施例中，所述第一设备为布置在地上的设备，所述第二设备为布置在地下的设备。
11.在其中一个实施例中，所述第一设备包括全球定位系统和第一晶振，所述第一设备通过所述全球定位系统发出的信号和所述第一晶振所输出的信号进行时钟同步。
12.在其中一个实施例中，所述第一设备还包括第一时钟同步模块、第二时钟同步模块和至少一个第一从端时钟源模块；所述第一时钟同步模块的输入端与所述全球定位系统的第一输出端相连接，输出端分别与至少一个所述第一从端时钟源模块的第一输入端相连接，所述第二时钟同步模块的输入端与所述全球定位系统的第二输出端相连接，输出端与所述第一晶振的输入端相连接；
13.所述第一时钟同步模块用于读取和解析所述全球定位系统报文，并将解析出的第一报文时戳发送至至少一个所述第一从端时钟源模块；所述第二时钟同步模块用于纠正所述第一晶振的频率误差，所述第一晶振经用于在所述第二时钟同步模块纠正频率误差后，将第一相对时戳分别发送至至少一个所述第一从端时钟源模块。
14.在其中一个实施例中，所述第一时钟同步模块包括第一中断单元和第一信息处理单元；所述第一中断单元的输入端与所述全球定位系统的第一输出端相连接，输出端与所述第一信息处理单元的输入端相连接，所述第一信息处理单元的输出端分别与至少一个所述第一从端时钟源模块的第一输入端相连接；
15.所述第一中断单元用于中断所述全球定位系统发出的脉冲信号，所述第一信息处理单元用于读取所述脉冲信号中携带的报文，并对所述报文进行解析得到第一报文时戳后，锁存所述第一报文时戳，将所述第一报文时戳分别发送至至少一个所述第一从端时钟源模块。
16.在其中一个实施例中，所述第二时钟同步模块包括第一侦听单元和第一数据处理单元；所述第一侦听单元的输入端与所述全球定位系统的第二输出端相连接，第一输出端与所述第一中断单元的控制端相连接，第二输出端与所述第一数据处理单元的输入端相连接，所述第一数据处理单元的输出端与所述第一晶振的输入端相连接；
17.所述第一侦听单元用于判断所述全球定位系统是否发出脉冲信号以及控制所述第一中断单元实施中断操作，所述第一数据处理单元用于根据所述全球定位系统发出的脉冲信号计算并纠正所述第一晶振的频率误差。
18.在其中一个实施例中，所述第二设备包括主时钟源模块、第二从端时钟源模块和第二晶振，所述第二设备通过所述主时钟源模块同步后发出的信号和所述第二晶振所输出的信号进行时钟同步；
19.其中，所述主时钟源模块用于接收所述第一设备或前一个所述第二设备发送的同步时戳，并根据所述同步时戳以及所述第二晶振输出的信号对所述第二从端时钟源模块进行时钟同步。
20.在其中一个实施例中，所述第二设备还包括第三时钟同步模块以及第四时钟同步模块；所述第三时钟同步模块的输入端与所述主端时钟源模块的第一输出端相连接，输出端与所述第二从端时钟源模块的第一输入端相连接，所述第四时钟同步模块的输入端与所述主端时钟源模块的第二输出端相连接，输出端与所述第二晶振的输入端相连接；
21.所述第三时钟同步模块用于读取并锁存第二报文时戳，并将锁存后的所述第二报文时戳发送至第二从端时钟源模块；所述第四时钟同步模块用于纠正所述第二晶振的频率误差，所述第二晶振用于在所述第二时钟同步模块纠正频率误差后，将第二相对时戳发送至所述第二从端时钟源模块；
22.其中，所述第二从端时钟源模块用于根据所述第二报文时戳和所述第二相对时戳计算得到同步时戳，并将计算得到的同步时戳发送至下一个第二设备。
23.在其中一个实施例中，所述第三时钟同步模块包括第二中断单元和第二信息处理单元；所述第二中断单元的输入端与所述第二主端时钟源模块的第一输出端相连接，输出端与所述第二信息处理单元的输入相连接，所述第二信息处理单元的输出端与所述第二从端时钟源模块的第一输入端相连接；
24.所述第二中断单元用于中断第二主端时钟源模块发出的脉冲信号，所述第二信息处理单元用于读取所述第二主端时钟源发出的脉冲信号所携带的报文，并对所述报文进行解析得到第二报文时戳后，锁存所述第二报文时戳，并将所述第二报文时戳发送至第二从端时钟源模块。
25.在其中一个实施例中，所述第四时钟同步模块包括第二侦听单元和第二数据处理单元；所述第二侦听单元的输入端与所述的第二主端时钟源模块第二输出端相连接，第一输出端与所述第二中断单元的控制端相连接，第二输出端与所述第二数据处理单元的输入端相连接，所述第二数据处理单元的输出端与所述第二晶振的输入端相连接；
26.所述第二侦听单元用于判断所述第二主端时钟源模块是否发出脉冲信号以及控制所述第二中断单元实施中断操作，所述第二数据处理单元用于根据所述第二主端时钟源模块发出的脉冲信号计算并纠正所述第二晶振的频率误差。
27.上述时钟同步系统，首先由第一设备通过全球定位系统同步，同步后的时钟作为第二设备的主时钟源；当第二设备之后连接至少一个第二设备时，当前第二设备根据与第一设备同步后的时钟对下一个第二设备进行时钟同步，并将下一个第二设备同步后的时钟作为主时钟源以继续依次对连接的第二设备进行时钟同步，从而逐级实现设备的时钟同步。
附图说明
28.图1为一个实施例中不同设备时钟同步示意图；
29.图2为一个实施例混合输电线路示意图；
30.图3为一个实施例中第一设备的结构框图；
31.图4为另一个实施例中第一设备的结构框图；
32.图5为一个实施例中第二设备的结构框图。
具体实施方式
33.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
34.在其中一个实施例中，如图1所示，提供了一种时钟同步系统，该时钟同步系统包括：至少一个第一设备100和至少一个第二设备200。其中，至少一个第一设备100与至少一个第二设备200之间通过网络接口依次连接。优选地，网络接口之间通过光纤相连接。其中需要说明的一点是，结合图2，其中第一设备100和第二设备200的排序可以是任意的，例如图2中两个第一设备100在地上，紧接着多个第二设备200在地下，可选地，在其他的实施例中可以仅包括至少一个第一设备100或者是至少一个第二设备200，或者是第一设备100和第二设备200混合连接，但是连接的顺序以及数量不并做具体的限定。
35.其中，第一设备100配置为通过全球定位系统以及时间同步协议进行时钟同步，第二设备200配置为通过时间同步协议进行时钟同步。第一设备100通过全球定位系统进行时钟同步，并将第一设备100通过全球定位系统同步后的时钟作为与第一设备100相连接的第二设备200的主时钟源，当第一设备100之后仅连接有1个第二设备200时，此时同步结束。
36.可选地，如图1所示，当第二设备200之后连接至少一个第二设备200时，与第一设备100连接的第二设备200根据第一设备100通过全球定位系统同步后的时钟作为主时钟源对连接的下一个第二设备200进行时钟同步，并将下一个第二设备200同步后的时钟作为主时钟源依次对连接的下一个第二设备200进行时钟同步，直至所有的第二设备完成时钟同步。
37.具体地，结合图1中第一设备100通过全球定位系统，例如gnss来进行时钟同步，以使得晶振满足要求，然后将同步所得到的时钟发送至与第一设备100相连接的第二设备200，第二设备200将接收到的时钟作为主时钟进行时钟同步，得到第二设备200同步后的时钟，且第二设备200将该时钟作为下一个第二设备200的主时钟，即第二设备200将该时钟发送至下一第二设备，下一第二设备继续重复上述时钟同步过程，直至所有的第二设备的时钟同步完成，这样同步完成后，所有的设备的时钟均与第一设备100的时钟相同。
38.其中需要说明的一点是，第一设备100和第二设备200中均设置有晶振，通过该晶振来对时钟进行计数，以矫正晶振误差，从而实现时钟同步。且为了保证准确性，优选地，第一设备100和第二设备200中的晶振可以是相同的。
39.结合图1，第一设备100选配gnss作为主时钟源，由其pps秒脉冲信号和100mhz的恒温晶振来实现时钟同步，同步后的精准时钟作为ptp(基于时间同步协议)的时钟源。ptp通过网络接口与下一台第二设备200光纤相连，按照ieee1588协议建立主从关系，从而同步第二设备200的ptp从端时钟(即ptps)。而第二设备200同步后的ptps时钟产生精准的pps秒脉冲信号，同步其ptpm时钟。后续的设备依次同步，直至最后一台第二设备200。成功同步后，所有设备的时钟源即为第一台第一设备100的gnss时钟源。
40.上述时钟同步系统，首先由第一设备100通过全球定位系统同步，同步后的时钟作为第二设备200的主时钟源；当第二设备200之后连接至少一个第二设备时，当前第二设备200根据与第一设备100同步后的时钟对下一个第二设备200进行时钟同步，并将下一个第二设备200同步后的时钟作为主时钟源以继续依次对连接的第二设备200进行时钟同步，从而逐级实现设备的时钟同步。
41.在其中一个实施例中，如图2所示，第一设备为布置在地上的设备，第二设备为布置在地下的设备。
42.其中，第一设备布置在户外无线通信良好的场合，第二设备布置在电缆隧道等场合。第二设备采用时间同步协议时钟源，第一设备采用全球定位系统及时间同步协议双时钟源。第一设备以全球定位系统作为主时钟源对时间同步协议时钟源进行时钟同步，再通过光纤同步到地下设备即第二设备。其中可选地，第一设备和第二设备是相同的设备，其均可以支持全球定位系统及时间同步协议时钟源，在安装时，可以根据需要选择配置设备的时钟源。
43.在上述实施例中，根据地上和地下的通信情况分别部署第一设备和第二设备，不同设备采用不同的时钟源从而能够更好的进行时钟同步。
44.在其中一个实施例中，第一设备包括全球定位系统和第一晶振，第一设备通过全球定位系统发出的信号和第一晶振所输出的信号进行时钟同步。
45.其中，全球定位系统为第一设备的主时钟源，全球定位系统可发出脉冲信号，优选地脉冲信号为秒脉冲信号，第一设备可根据全球定位系统发出的脉冲信号所携带的报文信
息读取第一报文时戳；第一晶振可以根据全球定位系统发出的脉冲信号纠正频率误差，纠正频率误差后的第一晶振输出第一相对时戳，第一设备根据第一报文时戳和第一相对时戳进行时钟同步。优选地，第一晶振可以为100mhz的恒温晶振，在其他的实施例中也晶振的参数可以根据需要进行设置，在此不做具体的限定。
46.在上述实施例中，根据全球定位系统和第一晶振输出的时戳从而实现了第一设备的时钟同步。
47.在其中一个实施例中，结合图3所示，第一设备还包括第一时钟同步模块、第二时钟同步模块和至少一个第一从端时钟源模块；第一时钟同步模块的输入端与全球定位系统的第一输出端相连接，输出端分别与至少一个第一从端时钟源模块的第一输入端相连接，第二时钟同步模块的输入端与全球定位系统的第二输出端相连接，输出端与第一晶振的输入端相连接；第一时钟同步模块用于读取和解析全球定位系统报文，并将解析出的第一报文时戳发送至至少一个第一从端时钟源模块；第二时钟同步模块用于纠正第一晶振的频率误差，第一晶振用于在第二时钟同步模块纠正频率误差后，将第一相对时戳分别发送至至少一个第一从端时钟源模块。
48.第一时钟同步模块是用于根据全球定位系统输出的信号锁存秒级第一报文时戳，第二时钟同步模块则是用于根据全球定位系统输出的信号使第一晶振输出秒级第一相对时戳，第一从端时钟源模块是用于将自身的完整时戳即全球定位系统输出的信号锁存秒级时间戳和第一晶振的信号输出纳秒级相对时间戳同步到与第一设备相连接的第二设备，且第一从端时钟源是在第一设备内来说的，全球定位系统输出的是主时钟源，这样被同步的即为从端时钟源。
49.其中，第一时钟同步模块通过全球定位系统的第一输出端读取全球定位系统发出的脉冲信号中所携带的报文信息并解析出第一报文时戳并将第一报文时戳锁存发送至至少一个第一从端时钟源模块的第一输入端；第二时钟同步模块在接收到连续两次全球定位系统发出的脉冲信号后触发对第一晶振的脉冲计数并纠正第一晶振的频率误差，第一晶振经由第二时钟同步模块纠正频率误差后将第一相对时戳发送至至少一个第一从端时钟源模块的第二输入端，至少一个第一从端时钟源的第一、第二输入端接收到第一报文时戳和第一相对时戳后完成与全球定位系统的时钟同步。
50.优选地，第一时钟同步模块通过串口读取全球定位系统报文信息并解析出的第一时戳为协调世界时(universal time coordinated，utc)秒级时戳，第一晶振经由第二时钟同步模块纠正频率误差后发送的第一相对时戳为纳秒级时戳。
51.在上述实施例中，第一设备的第一时钟同步模块和第二时钟模块分别通过全球定位系统发送的脉冲信号得到第一报文时戳和第一相对时戳，使第一从端时钟源模块通过第一报文时戳和第一相对时戳与全球定位系统的进行高精度时钟同步。
52.在其中一个实施例中，结合图3，第一时钟同步模块包括第一中断单元和第一信息处理单元；第一中断单元的输入端与全球定位系统的第一输出端相连接，输出端与第一信息处理单元的输入端相连接，第一信息处理单元的输出端分别与至少一个第一从端时钟源模块的第一输入端相连接；第一中断单元用于中断全球定位系统发出的脉冲信号，第一信息处理单元用于读取脉冲信号中携带的报文，并对报文进行解析得到第一报文时戳后，锁存第一报文时戳，将第一报文时戳分别发送至至少一个第一从端时钟源模块。
53.其中，第一中断单元对全球定位系统发出的脉冲信号产生中断，第一信息处理单元在第一中断单元对全球定位系统发出的脉冲信号后立即通过串口读取全球定位系统发出的脉冲信号中携带的报文信息，并对报文信息进行解析得到第一报文时戳后，立即锁存第一报文时戳，并将锁存第一报文时戳发送至至少一个第一从端时钟源模块。可选地，具体可以结合图4所示，若第一设备包括两个第一从端时钟源模块，那么第一信息处理单元在得到报文时戳后通过第一、第二输出端分别将锁存后的第一报文时戳分别发送至第一从端时钟源模块的第一输入端。
54.在上述实施例中，首先由第一中断单元产生中断后，第一信息处理单元及时读取并解析全球定位系统发送的脉冲信号中携带的报文信息，并得到第一报文时戳后立即锁存第一报文时戳，并将锁存后的第一报文时戳发送至至少一个第一从端时钟源模块，进而使第一设备实现与至少一个第一从端时钟源模块进行时钟同步。
55.在其中一个实施例中，第二时钟同步模块包括第一侦听单元和第一数据处理单元；第一侦听单元的输入端与全球定位系统的第二输出端相连接，第一输出端与第一中断单元的控制端相连接，第二输出端与第一数据处理单元的输入端相连接，第一数据处理单元的输出端与第一晶振的输入端相连接；第一侦听单元用于判断全球定位系统是否发出脉冲信号以及控制第一中断单元实施中断操作，第一数据处理单元用于根据全球定位系统发出的脉冲信号计算并纠正第一晶振的频率误差。
56.其中，第一侦听单元在接收到连续两次全球定位系统发出的脉冲信号后控制第一中断单元产生中断，并将脉冲通知发送至第一数据处理单元，第一数据处理单元收到第一中断单元发送的脉冲通知后触发对第一晶振的脉冲计数，并根据脉冲计数得到第一晶振的频率后，纠正第一晶振的脉冲误差。
57.其中，结合图3，第一数据处理单元包括第一脉冲计数子单元和第一晶振纠正子单元。其中第一脉冲计数子单元的第一输入端与第一侦听单元的输出端相连接，第二输入端与第一晶振的第二输出端相连接，输出端与第一晶振纠正子单元的输入端相连接，第一晶振纠正子单元的输出端与第一晶振的输入端相连接。
58.其中，第一脉冲计数子单元在接收到第一侦听单元发送的脉冲信息后对第一晶振进行脉冲计数并根据连续两次脉冲信号之间的脉冲计数计算得出第一晶振的时间误差，第一脉冲计数单元将计算得出的第一晶振时间误差发送至第一晶振纠正子单元，第一纠正子单元根据晶振误差计算得出第一晶振的频率误差，并纠正第一晶振的频率。第一晶振在纠正频率误差后将第一相对时戳分别发送至至少一个第一从端时钟源的第二输入端。
59.在上述实施例中，第一侦听单元和第一数据处理单元根据全球定位系统发出的脉冲信息纠正第一晶振的频率误差，第一晶振纠正频率误差后将第一相对时戳分别发送至至少一个第一从端时钟源模块，进而使第一设备实现与至少一个第一从端时钟源模块进行时钟同步。
60.具体地，为了使得本领域技术人员充分理解第一设备的工作，结合图3和图4所示对其进行详细介绍。
61.第一设备的全球定位系统输出脉冲信号和串口信息，在连续两次脉冲信号触发的对第一晶振的脉冲计数，可以计算出第一晶振时间误差，进而计算出第一晶振的频率误差，纠正晶振频率；同时由脉冲产生中断，通过串口及时读取全球定位系统报文信息并解出第
一报文时戳，并立即锁存。第一从端时钟源模块通过ieee1588协议同从端设备进行对时通信，定时将自身的完整时戳信息同步到第二设备，其完整时戳信息包括第一晶振的输出的第一相对计数时戳和先前由全球定位系统输出并锁存的第一报文时戳。
62.结合图4，第一设备有1个全球定位系统和2个第一从端时钟源模块，全球定位系统作为主时钟源，同步第一从端时钟源模块，而第一从端时钟源模块又可以作为主时钟源同步后端两路第二设备的时钟。
63.在其中一个实施例中，第二设备包括主时钟源模块、第二从端时钟源模块和第二晶振，第二设备通过主时钟源模块同步后发出的信号和第二晶振所输出的信号进行时钟同步；其中，主时钟源模块用于接收第一设备或前一个第二设备发送的同步时戳，并根据同步时戳以及第二晶振输出的信号对第二从端时钟源模块进行时钟同步。
64.其中，主时钟源模块在接收在第一设备或前一个第二设备发送的同步时戳后与第一设备或前一个第二设备进行时钟同步，在与第一设备完成时钟同步后作为第二设备的主时钟源，第二设备可根据主时钟模块发出的脉冲信号所携带的报文信息读取报文时戳；第二晶振可以根据主时钟源发出的脉冲信号纠正频率误差，纠正频率误差后的第二晶振输出第二相对时戳，第二从端时钟源模块根据第一报文时戳与第一相对时戳与主时钟源进行时钟同步。优选地，第二晶振可以为100mhz的恒温晶振，在其他的实施例中也晶振的参数可以根据需要进行设置，在此不做具体的限定。
65.其中需要说明的是，第二设备内的主时钟源模块和第二从端时钟源模块是相对而言，当第二设备与第一设备进行时钟同步后，主时钟源模块作为第二设备的主时钟源，这样被同步的即为从端时钟源；若当前第二设备后还连有至少一个第二设备，则当前第二设备的第二从端时钟源模块作为下一个第二设备的主时钟源进行时钟同步。
66.在上述实施例中，根据与第一设备或前一个第二设备完成时钟同步的主时钟源模块输出的脉冲信号得到第一报文时戳与第一相对时戳从而与第二设备进行高精度时钟同步。
67.在其中一个实施例中，结合图5所示，第二设备还包括第三时钟同步模块以及第四时钟同步模块；第三时钟同步模块的输入端与主端时钟源模块的第一输出端相连接，输出端与第二从端时钟源模块的第一输入端相连接，第四时钟同步模块的输入端与主端时钟源模块的第二输出端相连接，输出端与第二晶振的输入端相连接；第三时钟同步模块用于读取并锁存第二报文时戳，并将锁存后的第二报文时戳发送至第二从端时钟源模块；第四时钟同步模块用于纠正第二晶振的频率误差，第二晶振用于在第二时钟同步模块纠正频率误差后，将第二相对时戳发送至第二从端时钟源模块；其中，第二从端时钟源模块用于根据第二报文时戳和第二相对时戳计算得到同步时戳，并将计算得到的同步时戳发送至下一个第二设备。
68.第三时钟同步模块是用于根据主时钟源模块输出的信号并锁存第二报文时戳，第四时钟同步模块则是用于根据主时钟源模块输出的信号使第二晶振输出第二相对时戳，第二从端时钟源模块是用于将自身的完整时戳即锁存的第二报文时戳和第二相对时戳同步到下一个第二设备，且第二从端时钟源是在第二设备内来说的，与第一设备或上一个第二设备同步后的主时钟源模块输出的是主时钟源，这样被驯化同步的即为从端时钟源。
69.其中，第三时钟同步模块通过主端时钟源模块的第一输出端读取主端时钟源模块
发出的脉冲信号中所携带的报文信息中的第二报文时戳，并第二报文时戳锁存后发送至第二从端时钟源的第一输入端；第四时钟同步模块在接收到连续两次主端时钟源发出的脉冲信号后触发对第二晶振的脉冲计数并纠正第二晶振的频率误差，第二晶振误差经由第四时钟同步模块纠正频率误差后将第二相对时戳发送至第二从端时钟源的第二输入端，第二从端时钟源在接收到第二报文时戳和第二相对时戳后完成与主时钟源模块的时钟同步。
70.优选地，第一时钟同步模块通过串口读取全球定位系统报文信息并解析出的第一时戳为utc秒级时戳，第一晶振经由第二时钟同步模块纠正频率误差后发送的第一相对时戳为纳秒级时戳。
71.在上述实施例中，首先由主时钟源模块发出脉冲信号后，通过第三时钟同步模块和第四时钟模块得到第二报文时戳和第二相对时戳，使第二从端时钟源模块通过第二报文时戳和第二相对时戳完成与主时钟源模块的时钟同步。
72.在其中一个实施例中，如图5所示，第三时钟同步模块包括第二中断单元和第二信息处理单元；第二中断单元的输入端与第二主端时钟源模块的第一输出端相连接，输出端与第二信息处理单元的输入相连接，第二信息处理单元的输出端与第二从端时钟源模块的第一输入端相连接；第二中断单元用于中断第二主端时钟源模块发出的脉冲信号，第二信息处理单元用于读取第二主端时钟源发出的脉冲信号所携带的报文，并对报文进行解析得到第二报文时戳后，锁存第二报文时戳，并将第二报文时戳发送至第二从端时钟源模块。
73.其中，第二中断单元对主时钟源模块发出的脉冲信号发生中断，第二信息处理单元在第二中断单元对主时钟源模块发出的脉冲信号后立刻通过串口读取主时钟源模块发出的脉冲信号中携带的报文信息，并对报文进行解析得到第二报文时戳后，立刻锁存第二报文时戳，并将锁存后的第二报文时戳发送至第二从端时钟源模块的第一输入端。
74.在上述实施例中，首先由第二中断单元产生中断后，第二信息处理单元及时读取并解析主时钟源模块中携带的报文信息，并将解析得到的第二报文时戳发送至第二从端时钟源模块，进而使第二从端时钟源模块实现与主时钟源模块的时钟同步。
75.在其中一个实施例中，第四时钟同步模块包括第二侦听单元和第二数据处理单元；第二侦听单元的输入端与的第二主端时钟源模块第二输出端相连接，第一输出端与第二中断单元的控制端相连接，第二输出端与第二数据处理单元的输入端相连接，第二数据处理单元的输出端与第二晶振的输入端相连接；第二侦听单元用于判断第二主端时钟源模块是否发出脉冲信号以及控制第二中断单元实施中断操作，第二数据处理单元用于根据第二主端时钟源模块发出的脉冲信号计算并纠正第二晶振的频率误差。
76.其中，结合图4，第二侦听单元在接收到连续两次主时钟源模块发出的脉冲信号后控制第二中断单元产生中断，并将脉冲通知发送至第二数据处理单元，第二数据处理单元收到第二中断单元发送的脉冲通知后触发对第二晶振的脉冲计数，并根据脉冲计数得到第二晶振的频率后，纠正第二晶振的脉冲误差。
77.其中，第一数据处理单元包括第二脉冲计数子单元和第二晶振纠正子单元。其中第二脉冲计数子单元的第一输入端与第二侦听单元的输出端相连接，第二输入端与第二晶振的第二输出端相连接，输出端与第二晶振纠正子单元的输入端相连接，第二晶振纠正子单元的输出端与第二晶振的输入端相连接。
78.其中，第二脉冲计数子单元在接收到第二侦听单元发送的脉冲信息后对第二晶振
进行脉冲计数并根据连续两次脉冲信号之间的脉冲计数计算得出第二晶振的时间误差，第二脉冲计数单元将计算得出的第二晶振的时间误差发送至第二晶振纠正子单元，第二纠正子单元根据第二晶振的时间误差计算得出第二晶振的频率误差，并纠正第二晶振的频率。第二晶振在纠正频率误差后将第二相对时戳发送至第二从端时钟源模块的第二输入端。
79.在上述实施例中，第二侦听单元和第二数据处理单元根据全球定位系统发出的脉冲信息纠正第二晶振的频率误差，第二晶振纠正频率误差后将第二相对时戳分别发送至第二从端时钟源模块，进而使第二从端时钟源模块实现与主时钟源模块的时钟同步。
80.具体地，为了使得本领域技术人员充分理解第二设备的工作，结合图5所示对其进行详细介绍。
81.第二设备有两个ptp时钟源，分为从端ptps即第二设备的主时钟源模块和主端ptpm即第二设备的第二从端时钟源模块，分别对应前后两条ptp光纤链路，都支持ieee1588协议。而ptps接收第一设备或上一个第二设备的同步时戳，ptpm发送自身的同步时戳到下一个第二设备。ptps在与第一设备或与上一个第二设备进行时钟同步后，ptps作为第二设备的主时钟源，对ptpm进行时钟同步。为了保持统一的时钟，使用ptps产生的脉冲信号作为第二晶振的同步时钟源，在连续两次脉冲信号触发对第二晶振的脉冲计数，得到第二晶振的频率误差并给予纠正，纠正频率误差后的第二晶振将第二相对时戳发送至ptpm同时ptps的脉冲信号产生中断，由第三时钟同步模块读取并锁存其秒级第一报文时戳。再由第一报文时戳和第二相对时戳组成ptpm的完整时戳，同步输出到下一个第二设备。
82.在其中一个实施例中，时钟同步系统可以包括以下步骤：
83.如图1所述，若仅包括一个第一设备和两个第二设备间通过网络接口依次连接。为了方便介绍，将两个第二设备分别成为第二设备1和第二设备2。
84.首先由第一设备中的全球定位系统发出脉冲信号，第一侦听单元在接收到连续两次全球定位系统发出的脉冲信号后，控制第一中断单元对脉冲信号产生中断后，并将脉冲通知发送至第一脉冲计数单元。第一中断单元产生中断后，第一信息处理单元立即通过串口读取全球定位系统发出的脉冲信号中携带的报文信息，并对报文信息进行解析得到第一报文时戳后，立即锁存第一报文时戳，并将锁存的第一报文时戳发送至第一从端时钟源模块的第一输入端；第一脉冲计数单元在接收到第一侦听单元发送的脉冲信息后对第一晶振进行脉冲计数，并根据连续两次脉冲信号之间的脉冲计数计算得出第一晶振的时间误差，第一脉冲计数单元将计算得出的第一晶振时间误差发送至第一晶振纠正子单元，第一纠正子单元根据晶振误差计算得出第一晶振的频率误差，并纠正第一晶振的频率。第一晶振在纠正频率误差后将第一相对时戳发送至第一从端时钟源模块的第二输入端。第一从端时钟源模块在接收到第一报文时戳和第一相对时戳后与全球定位系统进行时钟同步，并将计算得到的同步时戳发送至第二设备1。第二设备1的主时钟源模块1在接收在第一设备发送的同步时戳后，与第一设备进行时钟同步，在与第一设备完成时钟同步后作为第二设备1的主时钟源。第二设备1中的第二侦听单元1在接收到连续两次主时钟源模块1发出的脉冲信号后，控制第二中断单元1产生中断，并将脉冲通知发送至第二数据处理单元1。第二中断单元1产生中断后，第二信息处理单元1立刻通过串口读取主时钟源模块发出的脉冲信号中携带的报文信息，并对报文进行解析得到第二报文时戳1后，立刻锁存第二报文时戳1，并将锁存后的第二报文时戳1发送至第二从端时钟源模块1的第一输入端；第二脉冲计数子单元1在
接收到第二侦听单元1发送的脉冲信息后对第二晶振1进行脉冲计数，并根据连续两次脉冲信号之间的脉冲计数计算得出第二晶振1的时间误差，第二脉冲计数单元1将计算得出的第二晶振时间误差发送至第二晶振纠正子单元1，第二纠正子单元1根据第二晶振1的时间误差计算得出第二晶振1的频率误差，并纠正第二晶振1的频率，第二晶振1在纠正频率误差后将第二相对时戳1发送至第二从端时钟源模块1的第二输入端，第二从端时钟源模块1收到第二报文时戳1和第二相对时戳1后与主时钟源模块1进行时钟同步，第二从端时钟源模块1与主时钟源模块1完成时钟同步后，计算得到同步时戳，并将计算得到的同步时戳发送至第二设备2。第二设备2的主时钟源模块收到第二设备1发送的同步时戳后与第二设备1完成时钟同步，并作为第二设备2的主时钟源。第二设备2的中的第二侦听单元2在接收到连续两次主时钟源模块1发出的脉冲信号将脉冲通知发送至第二数据处理单元2，第二脉冲计数子单元2在接收到第二侦听单元2发送的脉冲信息后对第二晶振2进行脉冲计数并根据连续两次脉冲信号之间的脉冲计数计算得出第二晶振2的时间误差，第二脉冲计数单元2将计算得出的第二晶振时间误差发送至第二晶振纠正子单元2，第二纠正子单元2根据第二晶振2的时间误差计算得出第二晶振2的频率误差，并纠正第二晶振2的频率。此时第一设备、第二设备1和第二设备2完成时钟同步。
85.其中，第一报文时戳和第二报文时戳1都是utc秒级时戳，第一相对时戳和第二相对时戳2都是纳秒级相对时戳。
86.其中，设备间的时钟同步通过ieee1588协议建立主从关系，主从设备之间定时收发1588协议报文，随时保持硬件时钟的同步，当报文在物理层出入时会自动添加纳秒级精确时间戳。从端根据主端报文中的时间戳跟自身的时钟进行比对，根据差异进行时钟校正，从而实现主从时间的精确同步授时。
87.在上述实施例中，首先由第一设备通过全球定位系统同步，同步后的时钟作为第二设备1的主时钟源，第二设备1根据主时钟源对第二设备2进行时钟同步，从而使同网系统内的所有设备具备精准的唯一时钟源。
88.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
89.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。