GPS衛(wèi)星同步時鐘說明書16K (2)

1、GPS衛(wèi)星同步時鐘 說 明 書煙臺國芯電子科技有限公司選型手冊型號配置說明機箱結(jié)構(gòu)TD-20002路RS-232串口，2路RS-485串口，天線長30米，智能型1U19上架式優(yōu)質(zhì)鋁合金機箱TG-2000B82路RS-232串口，2路RS-485串口，8路IRIG-B碼輸出，天線長30米，智能型1U19上架式優(yōu)質(zhì)鋁合金機箱TG-2000B162路RS-232串口，2路RS-485串口，16路IRIG-B碼輸出，天線長30米，智能型2U19上架式優(yōu)質(zhì)鋁合金機箱TG-2000B242路RS-232串口，2路RS-485串口，24路IRIG-B碼輸出，天線長30米，智能型2U19上架式優(yōu)質(zhì)鋁合金機箱T

2、G-2000B322路RS-232串口，2路RS-485串口，32路IRIG-B碼輸出，天線長30米，智能型2U19上架式優(yōu)質(zhì)鋁合金機箱TG-2000B402路RS-232串口，2路RS-485串口，40路IRIG-B碼輸出，天線長30米，智能型2U19上架式優(yōu)質(zhì)鋁合金機箱TG-2000B482路RS-232串口，2路RS-485串口，48路IRIG-B碼輸出，天線長30米，智能型2U19上架式優(yōu)質(zhì)鋁合金機箱TG-2000M82路RS-232串口，2路RS-485串口，8路脈沖輸出，天線長30米，智能型1U19上架式優(yōu)質(zhì)鋁合金機箱TG-2000B8M82路RS-232串口，2路RS-485串口

3、，8路IRIG-B碼輸出，8路脈沖輸出，天線長30米，智能型2U19上架式優(yōu)質(zhì)鋁合金機箱TG-2000B16M82路RS-232串口，2路RS-485串口，16路IRIG-B碼輸出，8路脈沖輸出，天線長30米，智能型2U19上架式優(yōu)質(zhì)鋁合金機箱TG-2000B16M162路RS-232串口，2路RS-485串口，16路IRIG-B碼輸出，16路脈沖輸出，天線長30米，智能型2U19上架式優(yōu)質(zhì)鋁合金機箱TG-2000B24M162路RS-232串口，2路RS-485串口，24路IRIG-B碼輸出，16路脈沖輸出，天線長30米，智能型2U19上架式優(yōu)質(zhì)鋁合金機箱TG-2000B24M242路RS-

4、232串口，2路RS-485串口，24路IRIG-B碼輸出，24路脈沖輸出，天線長30米，智能型2U19上架式優(yōu)質(zhì)鋁合金機箱一簡介TD系列GPS衛(wèi)星同步時鐘系選用美國專業(yè)公司制造的GPS 衛(wèi)星信號接收機，經(jīng)二次開發(fā)研制的高科技產(chǎn)品。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電力、民航、鐵路、交通調(diào)度、數(shù)字電視、實時通信網(wǎng)絡(luò)等需要授時或校時領(lǐng)域。因采用衛(wèi)星星載原子鐘作為時間標準，無累積誤差，所以是當今世界首選的高精度對時設(shè)備（相當于原子鐘）。系統(tǒng)采用12通道高品質(zhì)GPS接收機，具有并行跟蹤12顆衛(wèi)星的能力，一旦初始化完成，即使鎖定一顆衛(wèi)星也能實現(xiàn)授時功能，因此系統(tǒng)具有強大的抗干擾能力。產(chǎn)品設(shè)計符合靜態(tài)繼電保護裝置及安全自動

5、裝置通用技術(shù)條件、華東電網(wǎng)時間同步系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范、廣東電網(wǎng)變電站GPS時間同步系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范及電力系統(tǒng)的時間同步系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范。裝置軟硬件采用多項抗干擾措施，符合電磁兼容標準。二產(chǎn)品主要功能1可顯示和輸出北京時間、協(xié)調(diào)世界時（UTC）及其它任何時區(qū)時、分、秒、毫秒及公歷日期年、月、日、星期及天數(shù)，同時可變換成夏時制時間。2可采用空接點方式、有源方式及差分方式輸出可編程秒脈沖(1PPS)、分脈沖(1PPM)及任意時間間隔同步脈沖信號，實現(xiàn)精度極高的同步對時。3IRIG-B碼輸出具有調(diào)制、非調(diào)制、差分及空接點方式，可與各種進口設(shè)備駁接校時。4具有失電和不同步兩組故障報警輸出。三產(chǎn)品主要特點1人機智能對話

6、，用戶可自行設(shè)定衛(wèi)星時鐘發(fā)送的波特率，自行設(shè)定時區(qū)，自行選擇通訊協(xié)議，使用更輕松自如。2串口通訊既可廣播方式，也可問答方式，并可根據(jù)用戶要求設(shè)定任意時間間隔或定時自動發(fā)送。3所有接口經(jīng)光電隔離并含有15KV ESD保護，同時內(nèi)置600W抗雷擊抗浪涌保護。4LCD液晶視窗可分頁顯示信息內(nèi)容，時鐘與衛(wèi)星同步與否用符號標示，未同步時在LCD液晶視窗右下角顯示“#”號，同步后變?yōu)椤啊碧枴?交直流兩用電源能適合更多的工作現(xiàn)場，而且直流供電能更好地抗干擾、防雷擊等。6衛(wèi)星接收系統(tǒng)可冗余配置，提高系統(tǒng)的可靠性及安全性。四應(yīng)用領(lǐng)域及范圍1為變電站、發(fā)電廠內(nèi)保護或故障錄波器等設(shè)備對時。如GE、ABB、SEL、A

7、LSTOM公司的保護，HATHAWAY和萊姆公司BEN5000的故障錄波器，惠安公司的自動化裝置及西門子設(shè)備等提供統(tǒng)一時鐘。2為電網(wǎng)自動化設(shè)備、民航、鐵路等交通調(diào)度統(tǒng)一時鐘。3為廣播電視系統(tǒng)，實時通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等授時、校時。五主要技術(shù)指標1工作條件功耗：7W環(huán)境溫度：-20+55相對濕度：595（不結(jié)露） 交流供電：220V ±20% 47Hz 63Hz 直流供電：220V ±20% 2主要性能指標接收頻率：1575.42MHz接收通道：12通道并行接收時間精度：200ns捕獲衛(wèi)星時間：初始化典型值小于50秒，重新捕獲時間典型值小于20秒。天線射頻靈敏度：捕獲-130dBm，

8、跟蹤-130dBm脈沖校時精度：1us，雙芯普通導(dǎo)線可傳輸達30米，阻抗250IRIG-B碼校時精度：1us，非調(diào)制方式傳輸可達200米，調(diào)制方式傳輸可達1500米，差分方式傳輸可達1200米。串行口負載：RS-232可帶標準負載1個，傳輸距離小于15米為宜。RS-422可帶標準負載32個，傳輸距離可達1500米。RS-485可帶標準負載32個，傳輸距離可達1200米。六裝置結(jié)構(gòu)1外形尺寸1U19上架式機箱 長448mm×高45mm×深240mm2U19上架式機箱 長448mm×高89mm×深240mm圖11U19上架式機箱衛(wèi)星時鐘外型尺寸圖 圖22U1

9、9上架式機箱衛(wèi)星時鐘外型尺寸圖2裝置的前面板及各功能的使用圖31U19上架式機箱衛(wèi)星時鐘前面板示意圖復(fù)位鍵：用于人工復(fù)位，如時鐘出現(xiàn)工作異常，按下該鍵，片刻后裝置將重新運行程序。顯示切換鍵：用于翻頁顯示時間、日期等信息。3裝置的后面板及各部分的使用圖41U19上架式機箱衛(wèi)星時鐘后面板示意圖圖52U19上架式機箱衛(wèi)星時鐘后面板示意圖COM串行口：按照RS-232/422/485標準方式輸出，COM1、COM2是RS-232，COM3、COM4是RS-422/485。RS-232可雙向通信，既能發(fā)出信息也能接受命令。使用時嚴禁帶電拔插！ 圖6RS-232串口輸出示意圖 圖7RS-422/485串口

10、輸出示意圖接線端子：自左向右每兩個接點為一對輸出端子，共52對端子。1-48號端子可選擇輸出秒脈沖、分脈沖或IRIG-B三種信號，信號可以是空接點方式、有源方式或差分方式?？战狱c對時c、e間外接工作電壓5-24v（可根據(jù)用戶要求生產(chǎn)c、e間外接工作電壓DC220V的電平對時），允許電流Ice30mA，使用時被對時設(shè)備應(yīng)提供直流工作電源，并注意極性不要接反，否則不能對時。輸出的秒脈沖是正脈沖，脈沖的上升沿與北京時間秒的零時刻同步，脈沖寬度500ms（可根據(jù)用戶要求設(shè)定成20-980ms）。由于脈沖輸出采用純硬件實現(xiàn)，因此可保證時間精度達到500納秒，脈沖與串口組合對時，精度可達微秒級。IRIG-

11、B輸出按照國際標準制造，可非調(diào)制或差分方式輸出。 121號端子是失電故障報警接線端子，當設(shè)備失電時，輸出端子內(nèi)部閉合接通。告警信號的電接口類型為繼電器空接點，接點耐壓<250V DC。122號端子是衛(wèi)星時鐘不同步故障報警接線端子，當設(shè)備接收不到衛(wèi)星信號時，輸出端子內(nèi)部開路。告警信號的電接口類型為繼電器空接點，接點耐壓<250V DC。 圖8脈沖空接點對時示意圖圖9IRIG-B接線示意圖七安裝調(diào)試及操作說明1天線的安裝衛(wèi)星接收天線是一個很小又易于安裝的有源天線，它是保證衛(wèi)星接收機與衛(wèi)星同步的關(guān)鍵部件，它的架設(shè)正確與否直接關(guān)系到衛(wèi)星時鐘的性能。天線安裝時必須頭朝上，牢固地固定在建筑物頂

12、部；并要求可視天空范圍開闊，以確保天線能夠收到足夠強的衛(wèi)星信號。天線安裝位置應(yīng)盡量遠離或避開大功率微波及高頻天線等信號盲區(qū)，減少其通信信號的串擾。在多雷地區(qū)，天線的架設(shè)位置應(yīng)避開雷擊多發(fā)地帶，同時要采取多種避雷措施。鋪設(shè)天線饋線時應(yīng)避開干擾源，按照通訊電纜架設(shè)標準要求分管道鋪設(shè)，嚴防電纜擠壓打結(jié)。天線電纜長度是根據(jù)天線增益嚴格設(shè)計的，不得剪斷、延長、縮短或加裝接頭等，否則將嚴重影響接收效果，甚至收不到信號。圖10天線安裝示意圖2裝置的安裝裝置應(yīng)盡量安裝在通風(fēng)良好，環(huán)境干燥，靠近使用時鐘信號的設(shè)備周圍。位置選定后，根據(jù)需要連接好電源線（最好選用直流電源，這樣能更好地抗干擾，防雷擊）天線、串口線、

13、秒脈沖及IRIG-B連線等。鋪設(shè)電纜時所有信號連線必須遠離或避開強磁場強電場等干擾區(qū)域，以防不能正常通訊對時。各連線一定要連接牢固，天線BNC接頭要旋緊扣住。3裝置的開通調(diào)試裝置安裝好后，再次檢查核對電纜的連接是否正確，確定正確無誤后，打開電源開關(guān)，此時LCD液晶先顯示W(wǎng)elcome choose to use San Xin，然后顯示生產(chǎn)廠商電話號最后顯示未同步的時鐘，見圖。圖11LCD顯示時間首次開機需30-60秒初始化，即接收衛(wèi)星信號，待液晶視窗右下腳“#”號變?yōu)椤啊碧枙r，說明初始化結(jié)束，裝置已與衛(wèi)星同步，此時裝置顯示和輸出進入精確計時狀態(tài)，按動顯示切換鍵，可

14、分頁顯示日期、星期、衛(wèi)星數(shù)及今天是這一年中的第幾天等信息。圖12顯示日期圖13顯示星期圖14顯示今天是今年的第幾天圖15顯示衛(wèi)星數(shù) 圖16顯示緯度圖17顯示經(jīng)度圖18顯示海拔高度八設(shè)置衛(wèi)星時鐘串口發(fā)送波特率串口輸出8位數(shù)據(jù)位，1位起始位，1位停止位，無校驗， 缺省狀態(tài)波特率是4800BPS。若要修改衛(wèi)星時鐘的波特率，需借助串口調(diào)試軟件使衛(wèi)星時鐘與計算機建立正常的通信，然后按下述步驟操作。1設(shè)置串口波特率為2400BPS手動發(fā)送一次十六進制碼BB 24 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，讓衛(wèi)星時鐘按2400BPS發(fā)送信息；同時重新設(shè)置串口調(diào)試軟件，選擇2400BPS接收。2設(shè)置串口波特率為4800B

15、PS手動發(fā)送一次十六進制碼BB 48 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，讓衛(wèi)星時鐘按4800BPS發(fā)送信息；同時重新設(shè)置串口調(diào)試軟件，選擇4800BPS接收。3設(shè)置串口波特率為9600BPS手動發(fā)送一次十六進制碼BB 96 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，讓衛(wèi)星時鐘按9600BPS發(fā)送信息；同時重新設(shè)置串口調(diào)試軟件，選擇9600BPS接收。4設(shè)置串口波特率為19200BPS手動發(fā)送一次十六進制碼BB 19 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，讓衛(wèi)星時鐘按19200BPS發(fā)送信息；同時重新設(shè)置串口調(diào)試軟件，選擇19200BPS接收。九配置衛(wèi)星時鐘時區(qū)設(shè)備缺省狀態(tài)是北京時間，既UTC時間+8小時。對于出口項目

16、需要設(shè)置成當?shù)貢r區(qū)或UTC時區(qū)。若要修改時區(qū)，需借助串口調(diào)試軟件，使衛(wèi)星時鐘與計算機建立正常的通信，然后按下述步驟操作。1GMT時區(qū)手動發(fā)送一次十六進制碼CC 00 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，讓衛(wèi)星時鐘按GMT時區(qū)發(fā)送時鐘。2GMT+1時區(qū)手動發(fā)送一次十六進制碼CC 01 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，讓衛(wèi)星時鐘按GMT+1時區(qū)發(fā)送時鐘。3GMT+2時區(qū)手動發(fā)送一次十六進制碼CC 02 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，讓衛(wèi)星時鐘按GMT+2時區(qū)發(fā)送時鐘。4GMT+3時區(qū)手動發(fā)送一次十六進制碼CC 03 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，讓衛(wèi)星時鐘按GMT+3時區(qū)發(fā)送時鐘。5GMT+4時區(qū)手動發(fā)送

17、一次十六進制碼CC 04 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，讓衛(wèi)星時鐘按GMT+4時區(qū)發(fā)送時鐘。6GMT+5時區(qū)手動發(fā)送一次十六進制碼CC 05 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，讓衛(wèi)星時鐘按GMT+5時區(qū)發(fā)送時鐘。7GMT+6時區(qū)手動發(fā)送一次十六進制碼CC 06 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，讓衛(wèi)星時鐘按GMT+6時區(qū)發(fā)送時鐘。8GMT+7時區(qū)手動發(fā)送一次十六進制碼CC 07 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，讓衛(wèi)星時鐘按GMT+7時區(qū)發(fā)送時鐘。9GMT+8時區(qū)手動發(fā)送一次十六進制碼CC 08 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，讓衛(wèi)星時鐘按GMT+8時區(qū)發(fā)送時鐘。10GMT+9時區(qū)手動發(fā)送一次十六進制碼CC

18、 09 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，讓衛(wèi)星時鐘按GMT+9時區(qū)發(fā)送時鐘。11GMT+10時區(qū)手動發(fā)送一次十六進制碼CC 10 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，讓衛(wèi)星時鐘按GMT+10時區(qū)發(fā)送時鐘。12GMT+11時區(qū)手動發(fā)送一次十六進制碼CC 11 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，讓衛(wèi)星時鐘按GMT+11時區(qū)發(fā)送時鐘。13GMT+12時區(qū)手動發(fā)送一次十六進制碼CC 12 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，讓衛(wèi)星時鐘按GMT+12時區(qū)發(fā)送時鐘。14GMT+3:30時區(qū)手動發(fā)送一次十六進制碼CC 7A 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，讓衛(wèi)星時鐘按GMT+3:30時區(qū)發(fā)送時鐘。15GMT+4:30時區(qū)手動發(fā)

19、送一次十六進制碼CC 7B 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，讓衛(wèi)星時鐘按GMT+4:30時區(qū)發(fā)送時鐘。16GMT+5:30時區(qū)手動發(fā)送一次十六進制碼CC 7C 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，讓衛(wèi)星時鐘按GMT+5:30時區(qū)發(fā)送時鐘。17GMT+5:45時區(qū)手動發(fā)送一次十六進制碼CC 7D 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，讓衛(wèi)星時鐘按GMT+5:45時區(qū)發(fā)送時鐘。18GMT+6:30時區(qū)手動發(fā)送一次十六進制碼CC 7E 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，讓衛(wèi)星時鐘按GMT+6:30時區(qū)發(fā)送時鐘。19GMT+9:30時區(qū)手動發(fā)送一次十六進制碼CC 7F 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，讓衛(wèi)星時鐘按GMT+9

20、:30時區(qū)發(fā)送時鐘。十設(shè)置衛(wèi)星時鐘通信協(xié)議裝置內(nèi)嵌七種通信協(xié)議，每種協(xié)議各有優(yōu)點，只有根據(jù)各自設(shè)備要求選擇通信協(xié)議，才能達到可靠對時。設(shè)備缺省狀態(tài)是第一種通信協(xié)議（廣播方式）。若要修改通信協(xié)議，需借助串口調(diào)試軟件，并使衛(wèi)星時鐘與計算機建立正常的通信，然后按下述步驟操作，才能修改通信協(xié)議?，F(xiàn)以2004年6月18日16時58分36秒為例說明各通信協(xié)議。第一種通信協(xié)議格式：手動發(fā)送一次十六進制碼 AA 42 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，串口每秒零時刻自動發(fā)送一幀上述數(shù)據(jù)，幀頭是B的ASCII碼42，46是F的ASCII碼，43是C的ASCII碼，0D是結(jié)束符，數(shù)據(jù)是BCD碼，此協(xié)議適合授時用。第二

21、種通信協(xié)議格式：手動發(fā)送一次十六進制碼 AA 54 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，串口每秒零時刻自動發(fā)送一幀上述數(shù)據(jù)，幀頭是T和D的ASCII碼54和44， 0D 0A是結(jié)束符，數(shù)據(jù)是BCD碼。衛(wèi)星同步時鐘沒有收到衛(wèi)星信號時同步標志位是“# ”的ASCII碼23，收到衛(wèi)星信號后同步標志位變?yōu)椤啊钡腁SCII碼24。通過判定同步標志位，可以確定輸出的時鐘是否正確有效，此協(xié)議適合校時用。第三種通信協(xié)議格式： 串口收到的原始信息為：53 54 31 36 35 38 33 36 31 38 30 36 32 30 30 34 F9 41手動發(fā)送一次十六進制碼 AA 55 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵

22、，串口每秒零時刻自動發(fā)送一幀上述數(shù)據(jù)。衛(wèi)星同步時鐘沒收到衛(wèi)星信號時幀頭是T的ASCII碼54，收到衛(wèi)星信號后幀頭變?yōu)镾和T的ASCII碼53和54，結(jié)束符是A的ASCII碼41，數(shù)據(jù)是ASCII碼。校驗字節(jié)是小時的十位、個位、分鐘的十位、個位直到年的個位信息逐字節(jié)異或后再非運算的結(jié)果(即:異或非校驗)。通過判定幀頭及校驗碼，可以確定輸出的時鐘是否正確有效，此協(xié)議適合惡劣環(huán)境下的校時。第四種通信協(xié)議格式：串口收到的原始信息為：31 36 3A 35 38 3A 33 36 20 31 38 2E 30 36 2E 30 34 20 35 55 4C 20 31 37 30 20 30 30 2E

23、 30 30 30 30 20 30 30 3A 30 30 3A 30 30 0D 0A手動發(fā)送一次十六進制碼 AA 56 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，串口每秒零時刻自動發(fā)送一幀上述數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是ASCII碼，此協(xié)議適合授時用。第五種通信協(xié)議格式：串口收到的原始信息為：EB 90 EB 90 31 36 35 38 33 36 31 38 30 36 30 34 70 0D 0A手動發(fā)送一次十六進制碼 AA 57 0D ，然后按衛(wèi)星時鐘復(fù)位鍵，串口每秒零時刻自動發(fā)送一幀上述數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是ASCII碼，校驗字節(jié)是小時的十位、個位、分鐘的十位、個位直到年的個位信息逐字節(jié)累加和運算結(jié)果(即：累加和校驗)，此協(xié)議適合校時用。第六種通信協(xié)議格式：BJT,040618,165836,串口收到的原始信息為：42 4A 54 2C 30 34 30 36 31 38 2C 31 36 35