宽域“时间同步”包括的时间和频率的同步。上级时钟将时间频率信号通过各种有线（以太网、SDH数字网、同轴电缆、电话等）、无线（卫星、长波、电台、微波、WIFI、Zigbee等）链路传递给下级时钟，下级时钟接受时间频率信息后，与上级时钟保持相位、频率的一致。上级时钟主动发播时间信息，下级用户端被动接受时间信息，并调整本地时钟使时差控制在一定范围内。要想提高授时精度，用户端必须计算出时间信息在传播链路中的延时，GPS/北斗等卫星授时，可以通过用户端定位与卫星之间距离确定电磁传输延时，消除大部分误差，而电缆、网络等如果是单向授时方式就无法准确计算单向链路时延了。

单一的宽域时钟同步技术由于其精度及应用局限性，无法满足矿用分布式采集系统精度、可靠性的宽域时钟同步性能要求。针对上述问题，提出了基于北斗+IEEE1588V2+本地后备时钟的三级协同宽域时钟同步方案。选用部署在地面的T600-BDGOCXC型北斗授时服务器作为主时钟，为系统提供纳秒级精度的时钟；采用STM32F407+DP83848及PTPd协议栈实现支持IEEE1588V2协议的采集节点，通过井下工业环网将北斗的宽域时钟同步到各采集节点；本地后备时钟采用STM32F407内部RTC（实时时钟）实现，给各采集节点提供秒级精度的时间戳初值，便于各采集节点用短时间实现与主时钟的同步。测试结果表明，北斗授时服务器与采集节点通过交换机直连的情况下，1min后宽域时钟同步精度达162ns；北斗授时服务器与采集节点通过三级交换机连接的情况下，宽域时钟同步精度为565ns；在北斗授时服务器失效的情况下，优先级的采集节点升级为主时钟并为其余采集节点授时，具有较强的可靠性。

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