卫星同步时钟技术说明书(v1.04)分解

1卫星同步时钟技术说明书版本号：V1.04修改时间：2010.03.08编写：李孜、佘春涛目录1.概述.................................................................................................................................................31.1简介.......................................................................................................................................31.2主要技术特点........................................................................................................................32.装置结构.........................................................................................................................................42.1显示面板...............................................................................................................................42.2电源模块...............................................................................................................................52.3告警信号输出模块................................................................................................................52.4卫星接收模块........................................................................................................................52.5TTL输出模块........................................................................................................................62.6RS232输出模块.....................................................................................................................72.7RS485输出模块/直流B码差分输出模块...........................................................................93.技术参数.......................................................................................................................................103.1基本参数.............................................................................................................................103.2性能指标.............................................................................................................................104.系统组成.......................................................................................................................................124.1单主机同步授时系统..........................................................................................................125.安装与应用...................................................................................................................................135.1外形尺寸.............................................................................................................................135.2天线安装.............................................................................................................................1331.概述1.1简介近几年来，随着变电站自动化水平的提高，在综自变电站中计算机监控系统、微机保护装置、微机故障录波装置以及各类数据管理机得到了广泛的应用，而这些自动装置的配合工作需要有一个精确统一的时间。当电力系统发生故障时，既可实现全站各系统在统一时间基准下的运行监控和事故后故障分析，也可以通过各保护动作、开关分合的先后顺序及准确时间来分析事故的原因及过程。随着电网的日益复杂、装机容量的提高和电网的扩大，提供标准时间的时钟基准成为电厂、变电站乃至整个电力系统的迫切需要，时钟的统一是保证电力系统安全运行，提高运行水平的一个重要措施，是综自变电站自动化系统的最基本要求之一。GPS卫星同步时钟系统很好地解决变电站统一时间基准的问题，实现站内甚至站间的准确对时，目前已经成为最佳的对时方案，也是技术发展的必然趋势。根据变电站自动化系统技术规范的要求，现在的新建站或改造站都要求使用GPS卫星同步时钟系统。1.2主要技术特点进口高精度GPS卫星对时专用模块，对时精度高。电源模块交流/直流自动适应，适合不同的电源场合。整体结构采用模块化设计，组合灵活，能满足不用用户的配置和扩展需求。秒脉冲输出精度高，输出秒脉冲准时沿与国际标准时间沿的误差1μs。守时精度高，在失去卫星的情况下时钟误差小于55μs/小时。多种时间格式输出模块，能满足不同设计要求所有信号输出均经过光电隔离，抗干扰能力强。机箱采用标准2U机箱，安装方便。42.装置结构2009-03-2610:19:209卫星个数指示灯卫星接收模块告警信号模块电源模块正面背面扩展模块扩展模块扩展模块扩展模块扩展模块JBK-3311卫星同步时钟采用MotorolaM12系列接收模块，将接收到的全球卫星定位系统时间转换为用于电力、通讯等设备的对时信号，包括无源脉冲（空接点）、有源脉冲、IRIG-B码直流、RS485串口、RS232串口，NTP网络等。JBK-3311卫星同步时钟可带8个模块，包括卫星接收模块1块、电源模块1块、系统告警模块1块、输出模块5块。5个模块用户可以根据需求自由配置。2.1显示面板工作时面板上依次显示同步时钟的年月日、时分秒、卫星个数。8个指示灯指示当前系统的工作状态：电源指示灯：电源模块通电时点亮。故障指示灯：当内部出现故障时点亮。5主钟指示灯：当前同步时钟作为主时钟时点亮。后备指示灯：当前同步时钟作为后备时钟时点亮。同步指示灯：有卫星同步信号时点亮。PPS指示灯：秒脉冲指示灯。GPS指示灯：当前卫星为GPS卫星时点亮。北斗指示灯：当前卫星为北斗卫星时点亮。2.2电源模块电源模块采用高性能，大功率开关电源，电源电压220伏，交流/直流两用。功率为30瓦。2.3告警信号输出模块此模块设有两个告警信号：电源告警信号和故障告警信号。节点类型为空节点信号。电源告警信号继电器类型为常闭，当装置失电时信号闭合。故障告警信号继电器类型为常开，当装置出现故障时闭合。2.4卫星接收模块接收模块主要用于接收卫星信号并进行处理，卫星信号经过面板上的同轴电缆接口输入，通过集成的GPS接收模块处理后供给CPU相应的时钟信号，经过CPU处理后输出各种信号给其他模块。CAN+/CAN-为双机间通讯使用，单机时不使用。电源＋电源－⊥开关电源模块GPS接收模块CAN+CAN-天线61J3跳线设置（串口波特率设置）跳线模式（1——4）波特率bps960012002400480019200115200（调试用）6J1跳线设置（内部设置）跳线模式（4——1）功能屏蔽看门狗（写入程序时需跳上）2.5TTL输出模块输出为8路TTL电平输出，可输出PPS秒脉冲、PPM分脉冲、PPH时脉冲信号（默认配置为PPS）。本模块主要用于测试PPS秒脉冲，实际应用中不使用，因此未加隔离。G为信号地，T为信号正。跳线说明：─PPH：时脉冲─PPS：秒脉冲─PPM：分脉冲─COM：串口通讯─B：直流B码TTL输出模块G1T1G2T2G3T3G4T4G5T5G6T6G7T7G8T872.6RS232输出模块输出8路RS232电平通讯对时报文。波特率在卫星接收模块上设定，可选择1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps（在卫星接收模块上通过跳线设置）。报文每秒发送一次。校验码计算方法：从状态标识第一位开始到日个位结束，字节异或校验后转换成ASCII码。G为信号地，T为发送端。串口参数：8位数据位，1位停止位，无校验。报文格式：序号说明示例ASCIIHEX0报文头#0x231状态标志1用下列4个bit合成的16进制数对应的ASCII码值：Bit3：保留=0；Bit2：保留=0；Bit1：闰秒预告（LSP）：在闰秒来临前59s置1，在闰秒到来后的00s置0；Bit0：闰秒标志(LS)：0：正闰秒，1：负闰秒00x302状态标志2用下列4个bit合成的16进制数对应的ASCII码值：Bit3：夏令时预告（DSP）：在夏令时切换前59s置1；Bit2：夏令时标志（DST）：在夏令时期间置1；Bit1：半小时时区偏移：0：不增加，1：时间偏移值额外增加0.5hr；Bit0：时区偏移值符号位：0：＋，1：－00x303状态标志3用下列4个bit合成的16进制数对应的ASCII码值：Bits3-0：时区偏移值(hr)：串口报文时间与UTC时间80x38RS232模块T1G1T2G2T3G3T4G4T5G5T6G6T7G7T8G88的差值，报文时间减时间偏移（带符号）等于UTC时间（时间偏移在夏时制期间会发生变化）4状态标志4用下列4个bit合成的16进制数对应的ASCII码值：Bits03-00：时间质量：‘0’：正常工作状态，时钟同步正常‘F’：时钟严重故障，时间信息不可信00x305年－千位20x326年－百位00x307