專利名稱：衛(wèi)星同步從時鐘裝置的制作方法
技術領域：
衛(wèi)星同步從時鐘裝置技術領域[0001]本實用新型涉及一種時間同步技術，特別是涉及一種衛(wèi)星同步從時鐘裝置。
技術背景[0002]目前電力系統(tǒng)內部各輸送端、接收端的分布廣泛而分散，自動化裝置內部都自 帶有時鐘，或者站內有以GPS (全球定位導航系統(tǒng))為主的授時裝置，其固有誤差難以避 免，隨著運行時間的增加，積累誤差會越來越大，會失去正確的時間計量作用。[0003]隨著電網運行技術水平的提高，大部分變電站采用綜合自動化方案，遠方集中 控制和操作，既提高了勞動生產率，又減少了認為誤操作的可能。因此，自動化系統(tǒng)實 時時鐘的時間同步要求是變電站自動化系統(tǒng)的最基本要求。為了保證電網安全以及經濟 運行，各種以計算機技術和通信技術為基礎的自動化裝置廣泛應用，這些裝置的正常工 作和作用的發(fā)揮，同樣離不開統(tǒng)一的全網時間基準。如果時間不一致會直接導致電力一 些基本運營系統(tǒng)時間不一致，導致數(shù)據(jù)統(tǒng)計出現(xiàn)誤差，分析結果沒有意義，故障分析設 備無法定位，更為嚴重得會給電力帶來一些安全事故。[0004]目前電力90%以上的電網都是采用GPS系統(tǒng)授時，同時也有少量的GPS與北 斗無源授時。目前授時設備無法知道隨著時間的推移而獲取自身的運行狀態(tài)與授時的精 度，時鐘一旦出錯會帶來重大的安全隱患。實用新型內容[0005]本實用新型要解決的技術問題是為了克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種衛(wèi)星同步 從時鐘裝置，其是以北斗一號衛(wèi)星系統(tǒng)與全球定位導航系統(tǒng)(GPS)為基礎進行雙模設 計的衛(wèi)星主時鐘獲取衛(wèi)星標準時間信號，經過智能化的時間源控制算法計算后輸出給從 時鐘時間信號，從時鐘接收到此信號后又通過高效控制算法，確保系統(tǒng)輸出時間的高精 度，給主時鐘擴展更豐富的時間輸出接口的時鐘裝置。[0006]本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題的一種衛(wèi)星同步從時鐘 裝置，其特征在于，其包括時間源輸入模塊、時間源控制模塊、中心控制模塊、顯控模 塊、輸出模塊、時間源檢測模塊和擴展裝置模塊；時間源輸入模塊、時間源控制模塊、 輸出模塊、擴展裝置模塊、時間源檢測模塊、顯控模塊與中心控制模塊之間通過母板總 線連接，時間源輸入模塊、輸出模塊與時間源控制模塊通過母板總線連接。[0007]本實用新型的積極進步效果在于[0008](1)本實用新型能同時接入多種信號時間源，通過高效的時間源控制算法，實現(xiàn) 多時間源的智能切換技術，確保了系統(tǒng)輸出時間的高精度、高可靠性要求。[0009](2)本實用新型衛(wèi)星同步從時鐘，可以將主時鐘的輸出信號通過多級從時鐘的擴 展，能夠滿足電力的眾多設備的需求。[0010](3)本實用新型衛(wèi)星同步從時鐘可以檢測外接時間源的信號，并將檢測到的信息 和自身運行的狀態(tài)信息發(fā)送給主時鐘，然后通過主時鐘北斗衛(wèi)星通訊功能傳輸?shù)竭h端監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)不同地方的衛(wèi)星同步從時鐘的狀態(tài)監(jiān)測和遠程控制。
[0011]圖1為本實用新型衛(wèi)星同步從時鐘的實施連接圖。[0012]圖2為本實用新型衛(wèi)星同步從時鐘裝置的模塊框圖。[0013]圖3為本實用新型中的衛(wèi)星同步從時鐘授時原理框圖。
具體實施方式
[0014]
以下結合附圖給出本實用新型較佳實施例，以詳細說明本實用新型的技術方案。[0015]如圖1所示，電力同步系統(tǒng)整體包括主時鐘、備時鐘、多個從時鐘，主時鐘和 備時鐘通過GPS天線或北斗天線接收GPS衛(wèi)星或北斗衛(wèi)星時間信號，產生標準的時間信 號輸出。并通過北斗衛(wèi)星系統(tǒng)實現(xiàn)無線通訊。主時鐘和備時鐘通過光纖光纜以IRIG-B 碼(一種時間碼)相連，主時鐘和備時鐘為整個運動環(huán)境提供標準時間信號，從時鐘無需 再接入天線，它們通過信號電纜以IRIG-B碼(一種時間碼)B碼與主時鐘和備時鐘相連， 并從主時鐘和備時鐘獲取標準時間信號，從時鐘通過各類時間信號接口將標準時間信號 輸出至各時間接點和外設，外設為運動主機、主變保護、主變測控和主變高壓側；主時 鐘、備時鐘和多個從時鐘可以通過串口與計算機連接，進行調試和設置。[0016]如圖2所示，本實用新型衛(wèi)星同步從時鐘裝置包括時間源輸入模塊、時間源控 制模塊、中心控制模塊、顯控模塊、輸出模塊、時間源檢測模塊和擴展裝置模塊，時間 源輸入模塊、時間源控制模塊、輸出模塊、擴展裝置模塊、時間源檢測模塊、顯控模塊 與中心控制模塊之間通過母板總線連接來實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊和控制信號的傳輸。時間源輸入 模塊、輸出模塊與時間源控制模塊通過母板總線連接來實現(xiàn)IPPS(秒脈沖信號)的傳輸。[0017]如圖3所示，本實用新型從時鐘授時的工作原理是授時通過時間源輸入模 塊、中心控制模塊、時間源檢測模塊、時間源控制模塊和IRIG-B碼時間報文生成電路等 完成，時間源輸入模塊可以接收有線基準，時間源輸入模塊和中心控制模塊之間相互發(fā) 送狀態(tài)信息，時間源檢測模塊向中心控制模塊發(fā)送檢測信息，中心控制模塊和時間源控 制模塊之間相互發(fā)送狀態(tài)信息，IRIG-B碼時間報文生成電路通過光電隔離向被授時裝置 發(fā)送B碼和時間報文等信息。[0018]其中時間源輸入模塊包括4路輸入源，可以是IRIG-B碼、1PPS+TOD、SDH>PTP等。有線B碼時間源輸入部分接入有線的時間B碼信號，1PPS+TOD提供給時間源 控制模塊選擇輸出。[0019]本實用新型衛(wèi)星同步從時鐘裝置具有以下功能[0020]A.時間源計算比對功能[0021]守時電路為系統(tǒng)提供了一個內部振蕩器，這使設備同時可以對時間源的精度進 行測量。衛(wèi)星信號與內部晶體相互結合互為補充，可濾去衛(wèi)星信號的抖動，保證設備穩(wěn) 定的輸出。同時保證時間信息的發(fā)送不會出現(xiàn)中斷和缺秒現(xiàn)象。同時根據(jù)裝置所有的時 間源信號進行比對，實時給相應的差值，報告給中心系統(tǒng)。[0022]B.控制管理功能[0023]控制管理功能主要有兩方面的功能一方面各模塊的狀態(tài)實時報告給控制管理 模塊，同時根據(jù)設定的頻度報告給中心監(jiān)控管理平臺或設備監(jiān)控管理系統(tǒng)；另一方面完 成分發(fā)中心監(jiān)控管理平臺或直接連接設備的監(jiān)控管理系統(tǒng)所下達的指令。[0024]C.時間源檢測功能[0025]時間源檢測主要分為兩個方面一是對秒脈沖的收斂程度進行檢測，即測試 IPPS (秒脈沖信號)的抖動，這能反映出一個衛(wèi)星時鐘的質量。另一方面是絕對誤差的測 試，即使用本裝置為標準時間源與被測時間源進行對比，主要檢測時鐘的精度與故障。[0026]D.時間源控制功能[0027]根據(jù)時間所設置的時間源優(yōu)先級順序進行判斷與選擇輸出時間信號。[0028]E.高精度授時、守時功能[0029]本實用新型同步從時鐘采用先進的技術算法，配合創(chuàng)新的思維方式，使其與衛(wèi) 星時間同步主時鐘的同步精度更高。[0030]雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式
，但是本領域的技術人員應當理 解，這些僅是舉例說明，在不背離本實用新型的原理和實質的前提下，可以對這些實施 方式做出多種變更或修改。因此，本實用新型的保護范圍由所附權利要求書限定。
權利要求1. 一種衛(wèi)星同步從時鐘裝置，其特征在于，其包括時間源輸入模塊、時間源控制模 塊、中心控制模塊、顯控模塊、輸出模塊、時間源檢測模塊和擴展裝置模塊，衛(wèi)星時間 源模塊、時間源控制模塊、輸出模塊、擴展裝置模塊、時間源檢測模塊、顯控模塊與中 心控制模塊之間通過母板總線連接，時間源輸入模塊、輸出模塊與時間源控制模塊通過 母板總線連接。
專利摘要本實用新型公開了一種衛(wèi)星同步從時鐘裝置，其包括時間源輸入模塊、時間源控制模塊、中心控制模塊、顯控模塊、輸出模塊、時間源檢測模塊和擴展裝置模塊，衛(wèi)星時間源模塊、時間源控制模塊、輸出模塊、擴展裝置模塊、時間源檢測模塊、顯控模塊與中心控制模塊之間通過母板總線連接，衛(wèi)星時間源模塊、輸出模塊與時間源控制模塊通過母板總線連接。本實用新型通過獲取外部輸入時間信號，然后調整本地時鐘使時差控制在一定的精度范圍內，給外設提供標準時間源。另外，本實用新型還為電力系統(tǒng)的各級單位提供一套獨立、可靠和準確的時間統(tǒng)一、分配和控制系統(tǒng)。
文檔編號G04G7/00GK201812155SQ20102024811
公開日2011年4月27日 申請日期2010年7月2日 優(yōu)先權日2010年7月2日
發(fā)明者張成平, 朱煒, 杜光耀, 焦通 申請人:上海漢鼎電力科技有限公司, 北京國智恒電力管理科技有限公司