衛(wèi)星同步時鐘技術說明書(v1.04)分解

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上衛(wèi)星同步時鐘技術說明書版 本 號：V1.04修改時間： 2010.03.08 編 寫：李孜、佘春濤專心-專注-專業(yè)目 錄1. 概述1.1 簡介近幾年來，隨著變電站自動化水平的提高，在綜自變電站中計算機監(jiān)控系統(tǒng)、微機保護裝置、微機故障錄波裝置以及各類數(shù)據(jù)管理機得到了廣泛的應用，而這些自動裝置的配合工作需要有一個精確統(tǒng)一的時間。當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，既可實現(xiàn)全站各系統(tǒng)在統(tǒng)一時間基準下的運行監(jiān)控和事故后故障分析，也可以通過各保護動作、開關分合的先后順序及準確時間來分析事故的原因及過程。隨著電網(wǎng)的日益復雜、裝機容量的提高和電網(wǎng)的擴大，提供標準時間的時鐘基準成為電廠、變電站乃至

2、整個電力系統(tǒng)的迫切需要，時鐘的統(tǒng)一是保證電力系統(tǒng)安全運行，提高運行水平的一個重要措施，是綜自變電站自動化系統(tǒng)的最基本要求之一。 GPS衛(wèi)星同步時鐘系統(tǒng)很好地解決變電站統(tǒng)一時間基準的問題，實現(xiàn)站內(nèi)甚至站間的準確對時，目前已經(jīng)成為最佳的對時方案，也是技術發(fā)展的必然趨勢。根據(jù)變電站自動化系統(tǒng)技術規(guī)范的要求，現(xiàn)在的新建站或改造站都要求使用GPS衛(wèi)星同步時鐘系統(tǒng)。1.2 主要技術特點l 進口高精度GPS衛(wèi)星對時專用模塊，對時精度高。l 電源模塊交流/直流自動適應，適合不同的電源場合。l 整體結構采用模塊化設計，組合靈活，能滿足不用用戶的配置和擴展需求。l 秒脈沖輸出精度高，輸出秒脈沖準時沿與國際標準時間

3、沿的誤差<1s。l 守時精度高，在失去衛(wèi)星的情況下時鐘誤差小于55s /小時。l 多種時間格式輸出模塊，能滿足不同設計要求l 所有信號輸出均經(jīng)過光電隔離，抗干擾能力強。l 機箱采用標準2U機箱，安裝方便。2. 裝置結構JBK-3311衛(wèi)星同步時鐘采用Motorola M12系列接收模塊，將接收到的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)時間轉換為用于電力、通訊等設備的對時信號，包括無源脈沖（空接點）、有源脈沖、IRIG-B碼直流、RS485串口、RS232串口，NTP網(wǎng)絡等。JBK-3311衛(wèi)星同步時鐘可帶8個模塊，包括衛(wèi)星接收模塊1塊、電源模塊1塊、系統(tǒng)告警模塊1塊、輸出模塊5塊。5個模塊用戶可以根據(jù)需求自由

4、配置。2.1 顯示面板工作時面板上依次顯示同步時鐘的年月日、時分秒、衛(wèi)星個數(shù)。8個指示燈指示當前系統(tǒng)的工作狀態(tài)：電源指示燈：電源模塊通電時點亮。故障指示燈：當內(nèi)部出現(xiàn)故障時點亮。主鐘指示燈：當前同步時鐘作為主時鐘時點亮。后備指示燈：當前同步時鐘作為后備時鐘時點亮。同步指示燈：有衛(wèi)星同步信號時點亮。PPS指示燈：秒脈沖指示燈。GPS指示燈：當前衛(wèi)星為GPS衛(wèi)星時點亮。北斗指示燈：當前衛(wèi)星為北斗衛(wèi)星時點亮。2.2 電源模塊電源模塊采用高性能，大功率開關電源，電源電壓220伏，交流/直流兩用。功率為30瓦。2.3 告警信號輸出模塊此模塊設有兩個告警信號：電源告警信號和故障告警信號。節(jié)點類型為空節(jié)點信

5、號。電源告警信號繼電器類型為常閉，當裝置失電時信號閉合。故障告警信號繼電器類型為常開，當裝置出現(xiàn)故障時閉合。2.4 衛(wèi)星接收模塊接收模塊主要用于接收衛(wèi)星信號并進行處理，衛(wèi)星信號經(jīng)過面板上的同軸電纜接口輸入，通過集成的GPS接收模塊處理后供給CPU相應的時鐘信號，經(jīng)過CPU處理后輸出各種信號給其他模塊。CAN+/CAN-為雙機間通訊使用，單機時不使用。1J3跳線設置（串口波特率設置）跳線模式（14）波特率bps960012002400480019200（調試用）6J1跳線設置（內(nèi)部設置）跳線模式（41）功能屏蔽看門狗（寫入程序時需跳上）2.5 TTL輸出模塊輸出為8路TTL電平輸出，可輸出PPS

6、秒脈沖、PPM分脈沖、PPH時脈沖信號（默認配置為PPS）。本模塊主要用于測試PPS秒脈沖，實際應用中不使用，因此未加隔離。G為信號地，T為信號正。跳線說明： PPH：時脈沖 PPS：秒脈沖 PPM：分脈沖 COM：串口通訊 B：直流B碼2.6 RS232輸出模塊輸出8路RS232電平通訊對時報文。波特率在衛(wèi)星接收模塊上設定，可選擇1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps（在衛(wèi)星接收模塊上通過跳線設置）。報文每秒發(fā)送一次。校驗碼計算方法：從狀態(tài)標識第一位開始到日個位結束，字節(jié)異或校驗后轉換成ASCII碼。G為信號地，T為發(fā)送端。串口參數(shù)：8位數(shù)據(jù)位，1位

7、停止位，無校驗。報文格式：序號說明示例ASCIIHEX0報文頭#0x231狀態(tài)標志1用下列4 個bit合成的16進制數(shù)對應的ASCII 碼值：Bit 3：保留 = 0；Bit 2：保留 = 0；Bit 1：閏秒預告（LSP）：在閏秒來臨前59 s 置1，在閏秒到來后的00 s 置0；Bit 0：閏秒標志(LS)：0：正閏秒，1：負閏秒00x302狀態(tài)標志2用下列4 個bit合成的16進制數(shù)對應的ASCII 碼值：Bit 3：夏令時預告（DSP）：在夏令時切換前59 s 置1；Bit 2：夏令時標志（DST）：在夏令時期間置1；Bit 1：半小時時區(qū)偏移：0：不增加，1：時間偏移值額外增加0.5

8、 hr；Bit 0：時區(qū)偏移值符號位：0：，1：00x303狀態(tài)標志3用下列4 個bit合成的16進制數(shù)對應的ASCII 碼值：Bits 3-0：時區(qū)偏移值(hr)：串口報文時間與UTC 時間的差值，報文時間減時間偏移（帶符號）等于UTC 時間（時間偏移在夏時制期間會發(fā)生變化）80x384狀態(tài)標志4用下列4 個bit合成的16進制數(shù)對應的ASCII 碼值：Bits 03-00：時間質量：0：正常工作狀態(tài)，時鐘同步正常F：時鐘嚴重故障，時間信息不可信00x305年千位20x326年百位00x307年十位10x318年個位00x309月十位00x3010月個位10x3111日十位00x3012日個

9、位40x3413時十位10x3114時個位10x3115分十位00x3016分個位90x3917秒十位00x3018秒個位20x3219校驗碼高位00x3020校驗碼低位50x3521結束符回車0x0D22結束符換行0x0A2.7 RS485輸出模塊/直流B碼差分輸出模塊可輸出RS485電平的五種信號：PPS秒脈沖、PPM分脈沖、PPH時脈沖、通訊報文、B碼報文。由跳線根據(jù)需要進行選擇。跳線說明： PPH：時脈沖 PPS：秒脈沖 PPM：分脈沖 COM：串口通訊 B：直流B碼B碼報文格式：3. 技術參數(shù)3.1 基本參數(shù)3.1.1 環(huán)境參數(shù)溫度：2055。濕度、壓力符合DLT 4782001。3

10、.1.2 電氣參數(shù)工作電源：220V AC/DC。3.1.3 時間同步信號接口電氣特性a) TTL電平輸出負載：50驅動：HCMOS連接器：端子排b) RS-232 隔離方式：光耦隔離+電源隔離電氣特性：符合GB 1101490連接器：端子排c) RS-422/485隔離方式：光耦隔離+電源隔離電氣特性：符合EIA/485連接器：端子排3.2 性能指標3.2.1 GPS接收器接受靈敏度：捕獲<-160dBW，跟蹤<-163dBW；捕獲時間：裝置熱起動時<45秒；裝置冷啟動時<90秒；時間準確度：1s（1PPS相對于UTC時間）。3.2.2 時間準確度信號類型TTLRS-

11、422/485RS-2321PPS脈沖1s1PPM脈沖1s1PPH脈沖1s直流B碼1s1s串口對時報文5ms5ms4. 系統(tǒng)組成4.1 單主機同步授時系統(tǒng)該系統(tǒng)由一臺主時鐘、光纜或電纜、受時設備等組成，其結構示意圖如下。單主機同步授時系統(tǒng)示意圖5. 安裝與應用5.1 外形尺寸JBK-3311采用標準2U機箱，外形及安裝尺寸如下圖。5.2 天線安裝JBK-3311配有一個由有源天線頭和傳輸電纜組成的天線，傳輸電纜一般用長30米左右的同軸電纜，長度也可根據(jù)具體要求擴展。為保證衛(wèi)星同步時鐘能接收到衛(wèi)星信號，天線必須固定在開闊的低點。將天線固定在天線支架上，將天線之家用膨脹螺栓固定在建筑物頂端，天線電纜鋪設轉彎半徑不易過小，天線電纜長度根據(jù)天線增益嚴格設計，不得剪斷、延長、縮