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北斗衛(wèi)星時鐘同步裝置：實現(xiàn)全球時間精確同步

      北斗衛(wèi)星時鐘同步裝置是一項令人驚嘆的科技研究，可以通過衛(wèi)星系統(tǒng)實現(xiàn)全球時間的精確同步。

  現(xiàn)行的衛(wèi)星時鐘同步系統(tǒng)支持硬對時（脈沖節(jié)點PPS、PPM、PPH）、軟對時（串口報文）、編碼對時（IRIG-B、DCF77）和網(wǎng)絡(luò)NTP對時，滿足國內(nèi)外不同設(shè)備的對時接口要求，變電站內(nèi)微機(jī)保護(hù)裝置、測控裝置、故障錄波器、自動化系統(tǒng)站控層設(shè)備等均可接入北斗時鐘同步系統(tǒng)。對時接口一般有：RS232串口輸出、RS485串口輸出，非調(diào)制IRIG-B輸出信號，分脈沖1PPM輸出信號，秒脈沖1PPS輸出信號等。綜自變電站中往往有許多不同的新老裝置需要接收時鐘同步信號，其接口類型繁多，在實際的工程應(yīng)用中往往是幾種對時方式結(jié)合在一起使用的，這樣就需要增加硬接點或網(wǎng)絡(luò)對時來統(tǒng)一時間。比如變電站自動化系統(tǒng)中有很多設(shè)備不支持B碼對時，則多采用串行口對時和1PPM脈沖對時相結(jié)合的對時方式，串行口對時將智能設(shè)備的時間基準(zhǔn)精確到毫秒級，而1PPM每整分鐘發(fā)一個脈沖作用于智能裝置的時鐘清零線,從而實現(xiàn)時鐘的精確同步。具有B碼對時功能的智能裝置，原則上是不能再接受串行通信報文對時的，否則會出現(xiàn)時間跳變，而比較先進(jìn)的智能裝置會在通信程序里增加一個判據(jù)，當(dāng)B碼對時功能發(fā)生故障時才接受串行口的對時報文進(jìn)行對時。

  電廠的北斗衛(wèi)星時鐘同步系統(tǒng)由主時鐘、時間信號傳輸通道、時間信號用戶設(shè)備接口（擴(kuò)展裝置）組成。主時鐘一般設(shè)在電廠的控制中心，包括標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱、接收模塊、接收天線、電源模塊、時間信號輸出模塊等，對變電站設(shè)備和間隔層IED設(shè)備（包括智能電能表等）按要求實現(xiàn)GPS對時，并具有時鐘同步網(wǎng)絡(luò)傳輸校正措施。

 

為保證北斗衛(wèi)星同步時鐘裝置的功能、精度和效率，應(yīng)做好日常的保養(yǎng)和維護(hù)工作，應(yīng)定時對各個部件進(jìn)行檢查，首先應(yīng)檢查裝置顯示面板上的天線信號是否正常，再檢查顯示面板上鎖定的衛(wèi)星數(shù)量（一般應(yīng)大于3），以上兩項正常后再用顯示面板上所顯示的時間與各個對時設(shè)備上所顯示或打印的時間進(jìn)行比對，以確認(rèn)對時系統(tǒng)內(nèi)所有參與對時的設(shè)備的對時單元工作正常，定時對系統(tǒng)內(nèi)的各個部件進(jìn)行巡檢以保證整個系統(tǒng)的可靠性。

我司的BG2000系列北斗衛(wèi)星同步時鐘的衛(wèi)星系統(tǒng)為GPS/北斗雙模式接收，該衛(wèi)星雙模接收系統(tǒng)既能夠同時接收北斗/GPS雙星系統(tǒng)，也能夠單獨分別接收GPS或者北斗衛(wèi)星系統(tǒng)。基于最可靠方式，本時鐘系統(tǒng)采用了雙星模式。雙模式同時接收國產(chǎn)北斗衛(wèi)星系統(tǒng)和美國GPS全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星，使得參與同步定位的衛(wèi)星數(shù)量大幅增加，并且搜星速度快，同步定位精度比單獨GPS方式更高，時鐘精度更精準(zhǔn)。

衛(wèi)星時鐘主機(jī)內(nèi)具有高精度本地時鐘守時系統(tǒng)。本地守時系統(tǒng)精度為10-8，最高為10-9。在GPS、北斗衛(wèi)星系統(tǒng)正常的情況下，本地時鐘系統(tǒng)被衛(wèi)星所同步。當(dāng)衛(wèi)星系統(tǒng)連接故障時，時鐘主機(jī)自動切換到本地時鐘，仍舊能夠提供高精度時鐘輸出。

采用模塊化插卡方式，能夠方便的通過功能卡的配置實現(xiàn)所需的對時功能。

 裝置特點：

1. 機(jī)架式結(jié)構(gòu)，1U（或2U）、19”標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱,安裝方便，機(jī)箱經(jīng)防磁處理，抗干擾能力強(qiáng)。

2.選用高性能、寬范圍開關(guān)電源，工作穩(wěn)定可靠，裝置電源供電自適應(yīng)。（按訂貨技術(shù)協(xié)議配置，缺省為單電源。）

3. 采用GPS/BD雙系統(tǒng)精密授時，支持單GPS、單北斗、 GPS/北斗聯(lián)合授時多種網(wǎng)絡(luò)時間同步授時方式，并可通過維護(hù)串口修改授時方式。可通過LED在線顯示日期時間和GPS北斗衛(wèi)星的收星個數(shù)，直觀反映裝置的同步狀況。

4. 裝置前面板有“POW”燈、“PPS” 燈、“SYN” 燈、“ALM” 燈多種工作狀態(tài)指示，便于運(yùn)行值班人員的日常巡視。

5. 模塊化結(jié)構(gòu)，NTP端口數(shù)量可靈活配置，最多配置28路NTP/SNTP網(wǎng)絡(luò)對時信號，

端口可以靈活的配置使用，可以用在不斷增長變化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中；還可用于不同

的子網(wǎng)或不同的物理隔離的網(wǎng)絡(luò)中，使多個物理隔離的網(wǎng)絡(luò)共享時鐘資源。

6. 支持WINXP/WIN7/WIN8/WIN10/2000/2003/2008/vista、LINUX等操作系統(tǒng)及支持

NTP協(xié)議的路由器、交換機(jī)、DVR、智能控制器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

7. 支持NTP/SNTP V10,V20,V30,V40,SNMP,UDP,Telnet，IP，TCP協(xié)議。保障了在多客戶端供應(yīng)商的應(yīng)用環(huán)境下仍可實現(xiàn)兼容互聯(lián)。

8.冗余交流電源220v/冗余直流電源-48v/冗余高壓直流電源240v可供選擇。

9. 模塊化設(shè)計，多類標(biāo)準(zhǔn)接口輸入輸出，可同時采用恒溫晶振或銣鐘，有高精度自守時能力，使服務(wù)提供商與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商可以基于網(wǎng)絡(luò)性能、應(yīng)用需求來選擇最佳的保持水平。

10.滿足每秒2000次時間請求，恒溫晶振精度1E-9。

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