衛星同步從時鐘裝置的製作方法

2023-06-09 12:03:46

專利名稱：衛星同步從時鐘裝置的製作方法
技術領域：
衛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，特別是涉及一種衛星同步從時鐘裝置。
技術背景[0002]目前電力系統內部各輸送端、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)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，大部分變電站採用綜合自動化方案，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，自動化系統實 時時鐘的時間同步要求是變電站自動化系統的最基本要求。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 作和作用的發揮，同樣離不開統一的全網時間基準。如果時間不一致會直接導致電力一 些基本運營系統時間不一致，導致數據統計出現誤差，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%以上的電網都是採用GPS系統授時，同時也有少量的GPS與北 鬥無源授時。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有技術的缺陷，提供一種衛星同步 從時鐘裝置，其是以北鬥一號衛星系統與全球定位導航系統(GPS)為基礎進行雙模設 計的衛星主時鐘獲取衛星標準時間信號，經過智能化的時間源控制算法計算後輸出給從 時鐘時間信號，從時鐘接收到此信號後又通過高效控制算法，確保系統輸出時間的高精 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星同步從時鐘 裝置，其特徵在於，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於[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 多時間源的智能切換技術，確保了系統輸出時間的高精度、高可靠性要求。[0009](2)本實用新型衛星同步從時鐘，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)本實用新型衛星同步從時鐘可以檢測外接時間源的信號，並將檢測到的信息 和自身運行的狀態信息發送給主時鐘，然後通過主時鐘北鬥衛星通訊功能傳輸到遠端監控系統，實現不同地方的衛星同步從時鐘的狀態監測和遠程控制。

[0011]圖1為本實用新型衛星同步從時鐘的實施連接圖。[0012]圖2為本實用新型衛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天線或北鬥天線接收GPS衛星或北鬥衛星時間信號，產生標準的時間信 號輸出。並通過北鬥衛星系統實現無線通訊。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， 並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 鍾、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數據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IPPS(秒脈衝信號)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 送狀態信息，時間源檢測模塊向中心控制模塊發送檢測信息，中心控制模塊和時間源控 制模塊之間相互發送狀態信息，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。衛星信號與內部晶體相互結合互為補充，可濾去衛星信號的抖動，保證設備穩 定的輸出。同時保證時間信息的發送不會出現中斷和缺秒現象。同時根據裝置所有的時 間源信號進行比對，實時給相應的差值，報告給中心系統。[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實時報告給控制管理 模塊，同時根據設定的頻度報告給中心監控管理平臺或設備監控管理系統；另一方面完 成分發中心監控管理平臺或直接連接設備的監控管理系統所下達的指令。[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衝的收斂程度進行檢測，即測試 IPPS (秒脈衝信號)的抖動，這能反映出一個衛星時鐘的質量。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]根據時間所設置的時間源優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採用先進的技術算法，配合創新的思維方式，使其與衛 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，本實用新型的保護範圍由所附權利要求書限定。
權利要求1. 一種衛星同步從時鐘裝置，其特徵在於，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，然後調整本地時鐘使時差控制在一定的精度範圍內，給外設提供標準時間源。另外，本實用新型還為電力系統的各級單位提供一套獨立、可靠和準確的時間統一、分配和控制系統。
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 優先權日2010年7月2日
發明者張成平, 朱煒, 杜光耀, 焦通 申請人:上海漢鼎電力科技有限公司, 北京國智恆電力管理科技有限公司