卫星对时系统(北斗卫星对时系统)京准电子使用手册
卫星对时系统(北斗卫星对时系统)京准电子使用手册
卫星对时系统
使用手册
目 录
- 装置的用途及特点 1
1.1 用途 1
1.2 特点 1 - 技术指标 3
2.1 物理参数 3
2.2 环境条件 4
2.3 电磁兼容性 5
2.4 供电电源 5
2.5 平均无故障间隔时间MTBF 6
2.6 时间信号输入输出接口 6
2.7 标准时钟装置核心GPS接收器的指标 7
2.8 输出信号定时精度指标 8
2.9 接口规范 10
2.10 告警信号 17
2.11 卫星失步时内部守时钟的稳定度 18
2.12 引用标准 18 - 卫星时间同步系统组成和模块介绍 18
3.1 卫星时间同步系统组成 18
3.2 装置的结构和模块介绍 20
3.3 工作状态指示 43
3.3.1 时间装置指示灯 43 - 装置的安装及操作说明 45
4.1 GPS天线的安装说明 45
4.2北斗天线安装说明 47
4.3 装置的安装位置 47
4.4 投入及运行 47
4.5 安装避雷器 49 - 装置的故障与维修 49
5.1 告警 49
5.2 时间信号的保持和切换 50
5.3 可维修性 50
5.4 安全性 50
5.5 装置的维修 51 - 附录一、卫星时间同步系统选型表 52
卫星时间同步系统
-
装置的用途及特点
卫星时间同步系统是根据《华东电网统一时钟系统技术规范》、《上海电网GPS时间同步系统技术原则和运行管理规定》和《电力系统时间同步技术规范》设计的时间同步系统,它由时间同步系统主时钟和时间同步系统从时钟组成,可集中或单独组屏。该系统利用GPS(全球卫星定位系统)、北斗或IRIG-B(DC)码发送的秒同步信号和时间信息,向电力系统各种系统和自动化装置(如调度自动化系统、微机继电保护装置、故障录波器、事件顺序记录装置、远动装置、计算机数据交换网、雷电定位系统等)提供精确的时间信息和时间同步信号。
1.1 用途
卫星时间同步系统主要用途如下:
1、系统结合美国GPS、中国北斗、俄罗斯格罗娜丝等技术特点并考虑了各种涉及国家安全的关联因素,实现了输入多源头(GPS、北斗、格罗娜丝、高精度守时、IRIG-B码基准等)、输出多制式(TTL、空接点、IRIG-B、差分、串口、网络、光纤等)、满足多设备(系统输出可以任意扩展,可以满足任何规模、任何方式的时间信号需求)的要求,可为电力、煤炭、轨道交通、石油化工、航道水运、邮电电信及相关领域的系统中需要接收时钟同步信号的装置及系统提供高精度、高稳定、高安全,高可靠的时间基准信号。
2、用作各级电力公司(电力局)机关和所属调度所、发电厂、变电站等单位的挂钟。
1.2 特点
1、与外同步时钟信号同步精度高,同步精度优于±0.2μs。
采用多同步源自适应同步技术,同步精度优于±0.2μs。
2、采用冗余结构
支持双GPS热备和双IRIG-B热备且装备有高精度守时时钟。时间同步系统主时钟可同时接入GPS和1路IRIG-B码外同步信号,互为备用。时间同步系统从时钟可同时接入2路IRIG-B码外同步信号,互为备用。主时钟和信号扩展装置都可采用了冗余化装置,保证了GPS时间同步系统的可靠性和稳定性。
3、模块化设计,多种输出接口,使用灵活方便。
可输出满足IEEE STD 1344-1995标准的IRIG-B(AC)码、IRIG-B(DC)码、以及可定义的时分秒脉冲空接点和时间报文信息,每12路为一组。2U装置最多可输出60路,4U装置最多可输出156路。
采用2U或4U 19”标准机箱,可单独组屏,支持光纤或电缆级连输入和输出,为将来卫星时间同步信号的扩展提供了方便,便于维护和管理。
4、双CPU并行处理时间报文输出技术
时间报文输出采用了双CPU并行处理技术,串口报文发送时刻为秒的准时沿,误差不大于+0.2ms。
5、高精度脉冲输出
脉冲输出采用脉冲大电流发生电路,使光电隔离空接点能输出高精度的脉冲信号,误差不大于3μs。
6、高精度守时时钟
采用闭环控制守时技术实现高精度守时时钟,采用OCXO守时精度可达到0.6μs/min,采用TCXO守时精度可达到15μs/min。
7、采用无过冲IRIG-B(AC)码产生技术,产生高精度的IRIG-B(AC)码,精度可达5μs。
8、支持NTP(Network Time Protocol,网络时间协议)版本4
9、LCD显示日期和时间及外同步信息,具有电网频率测量功能
10、所有信号输出口均经过光电隔离,电磁抗干扰达到III级标准。
11、有监视本装置运行状态的告警接点输出,包括电源消失告警、外同步信号消失告警、以及本装置自检异常告警。
12、多卫星系统接入以及不同系统间的无缝切换,保证了授时系统的安全性及可靠性。目前支持接入GPS、北斗、格洛纳斯等卫星系统。
13、适应更多的组网方式,互备方式、主从方式等。灵活多变的组网模式,适用于双钟或多钟互备、子母钟等方式。
14、设备运行状态可通过104规约上传到调度中心 -
技术指标
2.1 物理参数
2.1.1 机箱
时间同步系统主时钟和时间同步系统从时钟都采用标准19″机架式机箱,能牢固安装在配电盘内立柱上,高度为2U或4U。机箱外壳有可靠接地点。
外形尺寸:482.6mm(W)×260mm(L)×89mm(H)(2U)
482.6mm(W)×260mm(L)×178mm(H)(4U)
颜 色:计算机灰 (RAL 7032)或用户指定。
重 量:5kg
2U机箱:
4U机箱:
2.1.2 天线
接收天线和安装底座配套。
天线尺寸:直径95(mm)×高度128(mm)
底座尺寸: 90×30(mm)×高度110(mm)
底座安装方式:阳管螺纹, 内径24(mm)×高度60(mm),
底座安装位置:屋顶,可见大部分天空
重量(包括安装底座):3 kg
电缆:RG-59 /RG-58型,标准长度30m,或用户指定。
2.2 环境条件
2.2.1 装置工作环境
工作温度:-25℃~ +55℃
储存温度:-40℃~ +85℃
湿 度:5% ~ 95%,不结露
2.2.2 天线工作环境
工作温度:-40℃~ +80℃
储存温度:-45℃~ +90℃
湿 度:100%,结露
2.3 电磁兼容性
装置在变电站保护室和控制室的电磁场环境下能正常工作,符合“GB/T13926-1992 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性” 中有关规定的要求,达到Ⅳ级标准。
绝缘性能: GB/T13926-2002 Ⅳ级
抗高频干扰: GB/T 15153.1-1998 Ⅳ级
抗快速瞬变干扰:GB/T 17626.4-1998 Ⅳ级
抗静电放电干扰:GB/T 15153.1-1998 Ⅳ级
抗工频磁场干扰: GB/T 17626.8-1998 Ⅴ级
抗脉冲磁场干扰: GB/T 17626.9-1998 Ⅴ级
抗阻尼振荡磁场干扰: GB/T 17626.10-1998 Ⅴ级
抗射频电磁场辐射干扰: GB/T 17626.3-1998 Ⅳ级
抗浪涌干扰: GB/T 15153.1-1998 Ⅳ级
2.4 供电电源
GPS时间同步系统采用交直流共用方式供电。
2.4.1 交流电源
额定电压:单相AC85-265V
频率:50Hz,允许偏差± 5Hz;
波形:正弦,波形畸变不大于5%。
2.4.2 直流电源
额定电压:DC100~280V;
纹波系数:≤5%。
防护:防浪涌、输入滤波
2.4.3 功率消耗
不大于50W。
2.5 平均无故障间隔时间MTBF
正常使用条件下无须维护。
MTBF:在正常使用条件下不小于50000h
2.6 时间信号输入输出接口
2.6.1 时间信号接收(输入)
1)时间同步系统主时钟
时间同步系统主时钟有一路GPS接口和1路IRIG-B(DC RS-422)时码接口。第一路IRIG-B接口接收另一台时间同步系统主时钟发送的信号。也可实现两路无线加一路有线输入,实现多时间源输入。
当时间同步系统主时钟同时正常接收GPS卫星定时信号和IRIG-B(DC RS-422)时码时,GPS发送的秒同步信号作为主时钟的外部时间基准,IRIG-B(DC RS-422)时码作为后备。当GPS失步时,第一路IRIG-B(DC)接口接收的时间信号优选作为主时钟的外部时间基准。
GPS卫星同步时钟只支持一路GPS接口或一路IRIG-B接口。
2)时间同步系统从时钟
时间同步系统从时钟用于当时间同步系统主时钟输出的时间同步信号不足时,提供所需的扩充单元以满足不同使用场合的需要。
时间同步系统从时钟的时间信号输入有两路IRIG-B(DC RS-422)时码输入。当时间同步系统从时钟只接一路IRIG-B(DC RS-422)时码输入时,该路输入可以是IRIG-B(DC)输入1,也可以是IRIG-B(DC)输入2。
当时间同步系统从时钟接入两路IRIG-B(DC)时码输入时,以IRIG-B(DC RS-422)输入1作为该时标扩展装置的外部时间基准,IRIG-B(DC RS-422)输入2作为后备。
2.6.2 时间信号输出
时间同步系统主时钟、时间同步系统从时钟能提供下列时间同步信号输出:
1)1PPS和1PPM脉冲信号(TTL电平)输出,作为检测口
2)可定义的1PPS、1PPM脉冲信号(空接点)或24V有源脉冲输出
2)可定义的1PPS、1PPM脉冲信号(差分信号,即RS-422电平)
3)时间日期报文串口(RS-232或RS-422)输出
4)IRIG-B(DC RS-422)时码输出
5)IRIG-B(DC TTL)时码输出
6)IRIG-B(AC)时码输出
7)DCF77(空节点)时码输出
8)测频数据输出
9)NTP网络输出
各个输出之间相互隔离,各种同步信号的数量可根据实际需要组合,每个信号输出接口只能接入一台需授时的设备。在共地无要求时,IRIG-B(DC RS-422)时码输出每路可接入8台需授时的设备。
2.7 标准时钟装置核心GPS接收器的指标
2.7.1 GPS接收器的指标
频率:1575.42MHz(L1信号)
接收灵敏度: <-165 dBW
同时跟踪: 多至12个卫星
装置冷起动时,不少于3颗卫星
捕获时间: 重新捕获 <2S
装置热起动时<15S
装置冷起动时<35 S
1PPS精度: 优于200ns(绝对值)
2.7.2内部电池
内部电池为GPS接收模块的存储器提供备用电源。
电池类型:锂电池
电池寿命:不小于25000小时
2.7.3 北斗接收器的指标
A 接收信号
频率: 2491.75±4.08MHz(谱零点带宽)
接收信号功率: C=-157.6dBW(天线口面I支路信号功率)
仰角: 10゜~75゜
接收载波频偏: ≤±500Hz (C=-157.6dBW)
接收伪码频偏: ≤±0.2Hz (C=-157.6dBW)
B 天线
接收: 极化方式 右旋圆极化
波束宽度: E:10°~75° A:0°~360°
圆极化轴比: ≤2
电压驻波比: ≤1.5:1
C 在-127.6dBm时,接收信号误码率:≤1×10-5
D 接收灵敏度:-127.6dBm
E 定时精度(单向):≤100ns(1σ)
2.8 输出信号定时精度指标
2.8.1 时间同步系统主时钟输出信号
序号 项 目 外接同步源名称
GPS BD IRIG-B(DC)
1 1PPS准确度(TTL) ≤ ± 0.1us ≤ ± 0.1us ≤ ±0.2us
2 1PPS脉宽(TTL) 78ms 约78ms 78ms
3 1PPS前沿时间(TTL) < 0.025us < 0.025us < 0.025us
4 1PPM准确度(TTL) ≤ ± 0.2us ≤ ± 0.2us ≤ 0.3us
5 1PPM脉宽(TTL) 78ms 约78ms 78ms
6 1PPM前沿时间(TTL) < 0.025us < 0.025us < 0.025us
7 IRIG-B(DC)准确度 ≤ 0.2us ≤ 0.2us ≤ 0.3us
8 IRIG-B(AC)准确度 ≤ 5us ≤ 5us ≤ 5us
9 守时时钟稳定度 < 0.6us/min
10 电网频率测量精度 0.01Hz
11 NTP网络时间精度 ≤ 10ms(典型值)
2.8.2 时间同步系统从时钟输出信号
序号 项 目 外接同步源名称
IRIG-B(DC)_1 IRIG-B(DC)_2
1 1PPS准确度(TTL) ≤ ± 0.2us ≤ ±0.3us
2 1PPS脉宽(TTL) 78ms 78ms
3 1PPS前沿时间(TTL) < 0.025us < 0.025us
4 1PPM准确度(TTL) ≤ ± 0.3μs ≤ 0.3μs
5 1PPM脉宽(TTL) 78ms 78ms
6 1PPM前沿时间(TTL) < 0.025us < 0.025us
7 IRIG-B(DC)准确度 ≤ 0.3us ≤ 0.3us
8 IRIG-B(AM)准确度 ≤ 5us ≤ 5μs
9 守时时钟稳定度 < 0.6us/min
10 电网频率测量精度 0.01Hz
11 NTP网络时间精度 ≤ 10ms(典型值)
12 PTP网络授时精度 ≤ 1μs
2.9 接口规范
2.9.1 标准串行数据口:单向EIA标准RS-232C(RS-422/485)接口
2.9.1.1时间输出数据内容和格式
报文格式1(华东电网规范)
每秒输出一次(一帧),每一帧中包括与秒脉冲前沿同步的标记。内容如下:
同步标志、帧头、时、分、秒、日、月、年、校验字节、结束标志,均为ASCII字符。
数据传输速率: 600,1200,2400,4800,9600和19200bps,用户可选,缺省为9600 bps。
起始位:1位;数据位数: 8位;校验位:无校验;停止位:1位。
报文格式如下:
S T h h m m s s D D M M Y Y Y Y C A
同
步
标志 帧头 时
十位 时
个位 分
十位 分个位 秒十位 秒个位 日十位 日个位 月十位 月个位 年千位 年百位 年十位 年个位 校验字节 标准时结束
其中,与秒脉冲(PPS)的前沿对齐,装置收到与GPS信号或其他外同步信号同步则发送字符S,装置失步就停发字符S,S的ASCII码为53H;为发送时间信息的信息头,T的ASCII码为54H;然后依次是小时的十位、个位、分钟的十位、个位…直到年的个位信息,分别为0-9的ASCII码(30H-39H);校验字节是小时的十位、个位、分钟的十位、个位…直到年的个位信息逐字节异或后再非运算的结果(即:异或非校验);为发送时间信息的信息结尾,A的ASCII码为41H。
比如:2006年6月15日23时19分47秒,与卫星同步,所发报文为
53H 54H 32H 33H 31H 39H 34H 37H 31H 35H 30H 36H 32H 30H 30H 36H F3H 41H
报文格式2(广东电网规范)
报文中必须的时间信息应采用表1格式,如下要求:
ASCII码;
数据位: 8位,起始位:1位,校验位:无校验,停止位:1位;
报文中必须的时间信息应采用下表格式。
S T h h m m s s D D M M Y Y Y Y V V P P C A
同
步
标志 帧头 时
十位 时
个位 分
十位 分个位 秒十位 秒个位 日十位 日个位 月十位 月个位 年千位 年百位 年十位 年个位 卫星求解 卫星求解 卫星数量十位 卫星数量个位 校验字节 标准时结束
其中,与秒脉冲(PPS)的前沿对齐,装置收到卫星信号则发送字符S,装置失步就停发字符S,S的ASCII码为53H;为发送时间信息的信息头,T的ASCII码为54H;然后依次是小时的十位、个位、分钟的十位、个位……直到年的个位信息,分别为0-9的ASCII码(30H-39H);VV为卫星求解,有效发30H30H,卫星求解无效发3FH3FH;PP为接收到的卫星数量,为0-9的ASCII码(30H-39H);校验字节是小时的十位、个位、分钟的十位、个位……直到卫星数量个位信息逐字节异或后再非运算的结果(即:异或非校验);为发送时间信息的信息结尾,A的ASCII码为41H。
报文发送时间方式:每秒输出一次(帧)。
报文格式3(国家电网规范)
报文中必须的时间信息应采用表1格式,如下要求:
ASCII码;
数据位: 8位,起始位:1位,校验位:偶校验,停止位:1位;
表1 串行口标准时间报文格式
字节序号 含义 内容 取值范围
1 报文时间标志 <#> <#>——23H
2 状态标志1 用下列4个bit合成的16进制数对应的ASCII码值
Bit 3:保留=0;
Bit 2:保留=0;
Bit 1:闰秒预告(LSP):在闰秒来临前59秒置1,在闰秒到来后的00秒置0;
Bit 0:闰秒标志(LS):0:正闰秒,1:负闰秒 30H~39H
41H~46H
3 状态标志2 用下列4个bit合成的16进制数对应的ASCII码值
Bit 3:保留=0;
Bit 2:夏令时预告(DSP):在夏令时切换前59秒置1;
Bit 1:夏令时标志(DST):在夏令时期间置1;
Bit 0:半小时时区偏移:0:不增加时间偏移量,1:时间偏移量额外增加0.5小时 30H~39H
41H~46H
4 状态标志3 用下列4个bit合成的16进制数对应的ASCII码值
Bit 3:时间偏移:0:+,1:-;
Bits 2-0:时区偏移值:串口报文时间与UTC时间的差值,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) 30H~39H
41H~46H
5 状态标志4 用下列4个bit合成的16进制数对应的ASCII码值
Bits 03-00:时间质量:
0x0:正常工作状态,时钟同步正常
0x1:时钟同步异常,时间准确度≤1ns
0x2:时钟同步异常,时间准确度≤10ns
0x3:时钟同步异常,时间准确度≤100ns
0x4:时钟同步异常,时间准确度≤1us
0x5:时钟同步异常,时间准确度≤10us
0x6:时钟同步异常,时间准确度≤100us
0x7:时钟同步异常,时间准确度≤1ms
0x8:时钟同步异常,时间准确度≤10ms
0x9:时钟同步异常,时间准确度≤100ms
0xA:时钟同步异常,时间准确度≤1s
0xB:时钟同步异常,时间准确度≤10s
0xF:时钟严重故障,时间信息不可信 30H~39H
41H~46H
6 年千位 ASCII码值 30H~39H
7 年百位 ASCII码值 30H~39H
8 年十位 ASCII码值 30H~39H
9 年个位 ASCII码值 30H~39H
10 月十位 ASCII码值 30H~39H
11 月个位 ASCII码值 30H~39H
12 日十位 ASCII码值 30H~39H
13 日个位 ASCII码值 30H~39H
14 时十位 ASCII码值 30H~39H
15 时个位 ASCII码值 30H~39H
16 分十位 ASCII码值 30H~39H
17 分个位 ASCII码值 30H~39H
18 秒十位 ASCII码值 30H~39H
19 秒个位 ASCII码值 30H~39H
20 校验字节高位 从“状态标志1”直到“秒个位”逐字节异或的结果(即:异或校验),将校验字节的十六进制数高位和低位分别使用ASCII码值表示 30H~39H
41H~46H
21 校验字节低位
22 结束标志 CR CR——0DH
23 结束标志 LF LF——0AH
报文发送时间方式:每秒输出一次(帧)。
报文格式4(带频率信息的国家电网规范)
报文中必须的时间信息应采用表2格式,如下要求:
ASCII码;
数据位: 8位,起始位:1位,校验位:偶校验,停止位:1位;
表2 带频率描述的串行口时间报文格式
字节序号 含义 内容 取值范围
1 报文时间标志 <%> <%>——25H
2 状态标志1 用下列4个bit合成的16进制数对应的ASCII码值
Bit 3:保留=0;
Bit 2:保留=0;
Bit 1:闰秒预告(LSP):在闰秒来临前59秒置1,在闰秒到来后的00秒置0;
Bit 0:闰秒标志(LS):0:正闰秒,1:负闰秒 30H~39H
41H~46H
3 状态标志2 用下列4个bit合成的16进制数对应的ASCII码值
Bit 3:保留=0;
Bit 2:夏令时预告(DSP):在夏令时切换前59秒置1;
Bit 1:夏令时标志(DST):在夏令时期间置1;
Bit 0:半小时时区偏移:0:不增加时间偏移量,1:时间偏移量额外增加0.5小时 30H~39H
41H~46H
4 状态标志3 用下列4个bit合成的16进制数对应的ASCII码值
Bit 3:时间偏移:0:+,1:-;
Bits 2-0:时区偏移值:串口报文时间与UTC时间的差值,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) 30H~39H
41H~46H
5 状态标志4 用下列4个bit合成的16进制数对应的ASCII码值
Bits 03-00:时间质量:
0x0:正常工作状态,时钟同步正常
0x1:时钟同步异常,时间准确度≤1ns
0x2:时钟同步异常,时间准确度≤10ns
0x3:时钟同步异常,时间准确度≤100ns
0x4:时钟同步异常,时间准确度≤1us
0x5:时钟同步异常,时间准确度≤10us
0x6:时钟同步异常,时间准确度≤100us
0x7:时钟同步异常,时间准确度≤1ms
0x8:时钟同步异常,时间准确度≤10ms
0x9:时钟同步异常,时间准确度≤100ms
0xA:时钟同步异常,时间准确度≤1s
0xB:时钟同步异常,时间准确度≤10s
0xF:时钟严重故障,时间信息不可信赖 30H~39H
41H~46H
6 年千位 ASCII码值 30H~39H
7 年百位 ASCII码值 30H~39H
8 年十位 ASCII码值 30H~39H
9 年个位 ASCII码值 30H~39H
10 月十位 ASCII码值 30H~39H
11 月个位 ASCII码值 30H~39H
12 日十位 ASCII码值 30H~39H
13 日个位 ASCII码值 30H~39H
14 时十位 ASCII码值 30H~39H
15 时个位 ASCII码值 30H~39H
16 分十位 ASCII码值 30H~39H
17 分个位 ASCII码值 30H~39H
18 秒十位 ASCII码值 30H~39H
19 秒个位 ASCII码值 30H~39H
20 频率头 <> <>——2AH
21 F十位 ASCII码值 30H~39H
22 F个位 ASCII码值 30H~39H
23 F小数第1位 ASCII码值 30H~39H
24 F小数第2位 ASCII码值 30H~39H
25 F小数第3位 ASCII码值 30H~39H
26 F小数第4位 ASCII码值 30H~39H
27 电钟周波时间时十位 ASCII码值 30H~39H
28 电钟周波时间时个位 ASCII码值 30H~39H
29 电钟周波时间分十位 ASCII码值 30H~39H
30 电钟周波时间分个位 ASCII码值 30H~39H
31 电钟周波时间秒十位 ASCII码值 30H~39H
32 电钟周波时间秒个位 ASCII码值 30H~39H
33 校验字节高位 从“状态标志1”直到“电钟周波时间秒个位”逐字节异或的结果(即:异或校验),将校验字节的十六进制数高位和低位分别使用ASCII码值表示 30H~39H
41H~46H
34 校验字节低位
35 结束标志 CR CR——0DH
36 结束标志 LF LF——0AH
报文发送时间方式:每秒输出一次(帧)。
2.9.1.2频率输出数据内容和格式
通讯速率:9600b/s。
数据位:8位(数据为压缩BCD码,字符为ASCⅡ码)
起始位:1位,停止位:1位,校验位:无
H a 时 分 秒 年 年 月 日 D1D1 D2D2 D3D3 D4D4 D5D5 FF F1F1 F2F2 校验和 LF
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
共19个字节。其中有效数据为压缩BCD码,其余为ASCⅡ码,”H””a”这两个字节为数据起始标志。
D1D1:目前采用的时间源通道号和设备状态,
00H表示守时,
1AH表示时间源采用1通道GPS,2AH表示时间源采用2通道GPS
1BH表示时间源采用1通道IRIG-B,2BH表示时间源采用2通道IRIG-B
1DH表示时间源采用1通道北斗,2DH表示时间源采用2通道北斗
E0:表示未收到切换模块信息
E1:表示未收到守时模块信息
E2:表示未收到频率模块信息
E3:表示未收到采集模块信息
D2D2:第一路时间源通道号,1AH表示1通道为GPS, 1 B H表示1通道为IRIG-B
D3D3:00H表示时间源消失或无效,B0H表示时间源有效,03H~12H表示星数
和时间源有效
D4D4:第二路时间源通道号,2AH表示2通道为GPS, 2 B H表示2通道为IRIG-B
D5D5:00H表示时间源消失或无效,B0H表示时间源有效,03H~12H表示星数
和时间源有效
FF:为周波数的整数部分, 压缩BCD码
F1F1:为周波数的小数点后第一、第二位小数, 压缩BCD码
F2F2:为周波数的小数点后第三、第四位小数;压缩BCD码
校验和:时~F2F2之间信息逐字节异或运算后的结果字节;
“LF”:换行数据结束标志,0AH。 报文发送时间方式:每秒输出一次(帧)。
2.9.1.3 1PPS输出:
1、脉冲宽度: 78ms
2、静态空接点(光隔离)输出
允许空接点C、E间外接电压:DC 24V~220V
允许空接点C、E间允许电流:ICE < 100mA
准时沿:上升沿,上升时间≤1us
上升沿的时间准确度:优于3us
3、TTL电平输出
负载:50Ω
驱动:HCMOS
准时沿:上升沿,上升时间≤100ns
上升沿的时间准确度:优于1us
2.9.1.4 1PPM脉冲输出
1、脉冲宽度:78ms
2、静态空接点(光隔离)输出
允许空接点C、E间外接电压:DC 24V~220V
允许空接点C、E间允许电流: ICE <100mA
准时沿:上升沿,上升时间≤1us
上升沿的时间准确度:优于3us
2.9.1.5 1PPH脉冲输出
1、脉冲宽度:78ms
2、静态空接点(光隔离)输出
允许空接点C、E间外接电压: DC 24V~220V
允许空接点C、E间允许电流:ICE < 100mA
准时沿:上升沿,上升时间≤1us
上升沿的时间准确度:优于3us
2.9.1.6 IRIG-B(DC)时码输出
IRIG-B(DC)时码按照IEEE Std 1344-1995标准每秒输出一帧,包含100个码元,每个码元10ms。脉冲宽度编码,2ms宽度表示二进制0、分隔标志或未编码位, 5ms宽度表示二进制1, 8ms宽度表示整100ms基准标志。
秒准时沿:连续两个8ms宽度基准标志脉冲的第二个脉冲的前沿,上升沿。
帧结构:
起始标志、秒(个位)、分隔标志、秒(十位)、基准标志、分(个位)、分隔标志、分(十位)、基准标志、时(个位)、分隔标志、时(十位)、基准标志、自当年元旦开始的天(个位)、分隔标志、天(十位)、基准标志、天(百位)、分隔标志、未编码位、基准标志、年(个位)、分隔标志、年(十位)、基准标志(前面各数均为BCD码)、未编码位、分隔标志、未编码位、基准标志、时间质量标志、校验位、未编码位、基准标志、SBS、基准标志、SBS、结束标志。
2.9.1.7 调幅IRIG-B(AC)格式
载波频率:1kHz
信号幅度:高:6.010.0V;低:符合2:16:1调制比要求,缺省为3:1,无负载。
输出阻抗:600Ω,变压器隔离输出。
2.9.1.8 RJ45 网络输出
时间准确度:城域网,10ms~100ms
局域网,200us~10ms(典型值)
Ø 输出接口: RJ45 物理连接器
Ø 网络类型: 以太网10/100M 自适应
Ø 输出类型: NTP、SNTP、FTP、TCP/IP和系统工作状态等
2.10 告警信号
失电告警继电器可直接上光字牌。
节点允许外接电压:DC 220V/110V/24V。
节点允许流过电流:1A。
2.11 卫星失步时内部守时钟的稳定度
内置恒温晶振,当不跟踪卫星时,输出脉冲前沿偏差不大于0.6μs/min。
2.12 引用标准
GJB2242-1994 时统设备通用规范
GJB2991-1997 B时间码接口终端
GB/T15527-1995 船用全球定位系统(GPS)接收通用技术条件
GB11014-1990 平衡电压数字接口电路的电气特性
GB/T6107-2000 使用串行二进制数据交换的数据终端设备和数据电路终接
设备之间的接口
GB/T14429-1993 远动设备和系统术语
GB/T16435-1996 远动设备和系统接口
GB/T17463-1998 远动设备和系统性能要求
GB/T13926-2002 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性
IEC 870-5-5 6.7 节基本应用功能时间同步
IEC 870-5-103 7.4.2 节时间同步
DL/T 1100.1-2009 中国电力行业标准《电力系统的时间同步系统》
HD/01-2002 《华东电网时间同步系统技术规范》
Q/GD001.1154.3-2005《广东电网变电站GPS时间同步系统技术规范》
《上海电力时间同步系统技术规范》
- 卫星时间同步系统组成和模块介绍
3.1卫星时间同步系统组成
GPS时间同步系统利用GPS(全球卫星定位系统)或IRIG-B(DC码)发送的秒同步信号和时间信息,同时本身装备高精度的守时时钟,使系统不受地域限制并以一定的精度与UTC同步运行。
GPS时间同步系统由时间同步系统主时钟和时间同步系统从时钟组成,可集中或单独组屏,集中组屏如图3.1所示:
图3.1 GPS时间同步系统组屏示意图
当用于500kV/220kV变电站时其典型结构框图如图3.2所示:
图3.2 GPS时间同步系统典型结构框图
3.2 装置的结构和模块介绍
卫星时间同步系统由时间同步系统主时钟和时间同步系统从时钟组成。系统采用模块化设计,时间同步系统主时钟和时间同步系统从时钟都由CPU模块、接收模块、电源模块、LED显示器和和输出接口模块组成。输出接口模块包括:
1)时间报文输出模块
2)脉冲输出模块
3)IRIG-B(DC)时码输出模块
4)IRIG-B(AM)时码输出模块
5)DCF77时码输出模块
6)测频数据输出模块
7)NTP网络输出模块
其中接口模块可按实际需要组合,2U装置最多支持5块输出接口模块,4U装置最多支持13块输出接口模块,每块模块有12路信号输出。
装置整体结构图如图3.3所示:
时间同步系统主时钟面板和背板示意图如图3.4和图3.5所示:
时间同步系统从时钟面板和背板示意图如图3.6和图3.7所示:
图3.3、装置整体结构图
图3.4时间同步系统主时钟(2U)面板示意图
图3.5 时间同步系统主时钟(2U)背板示意图
图3.6时间同步系统从时钟面板(4U)示意图
图3.7 时间同步系统从时钟(4U)背板示意图
3.2.1 接收输入模块
接收模块主要完成接收GPS信号和满足IEEE STD 1344-1995 标准的IRIG-B(DC)信号功能。时间同步系统主时钟接收模块有G1/G4//G6/G7 /G10 INPUT UNIT 5种模块可供选择,时间同步系统从时钟接收模块有G2/G3/G5/G8/G9 INPUT UNIT 5种模块可供选择。
定义如下表3.1所示:
接收
输入模块 G1 INPUT UNIT接收模块 1路GPS输入
1路IRIG-B(DC RS-422)时码输入
G2 INPUT UNIT接收模块 2路IRIG-B(DC RS-422)时码输入
G3 INPUT UNIT接收模块 2路IRIG-B(DC 光纤)时码输入
G4 INPUT UNIT接收模块 1路北斗输入
1路IRIG-B(DC RS-422)时码输入
G5 INPUT UNIT接收模块 1路IRIG-B(DC RS-422)时码输入
G6 INPUT UNIT接收模块 1路GPS输入
G7 INPUT UNIT接收模块 2路GPS输入
G8 INPUT UNIT接收模块 1路IRIG-B(AC)时码输入
G9 INPUT UNIT接收模块 1路IRIG-B(DC 光纤)时码输入
G10 INPUT UNI接收模块 1路GPS输入
1路北斗输入
G1 INPUT UNIT:
支持1路GPS输入和1路IRIG-B(DC RS-422)时码输入,用于同步系统主时钟。
GPS ANT:GPS天线输入,对应输入通道IN1。
IRIG-B IN:双机热备IRIG-B (DC RS-422电平) )输入接口,对应输入通道IN2,+ 端为R+,- 端为R-。
G2 INPUT UNIT:
支持2路IRIG-B(DC RS-422)时码输入,用于同步系统扩展装置
IRIG-B IN1:IRIG-B (RS-422电平) )输入接口,对应输入通道IN1,+ 端为R+,- 端为R-。
IRIG-B IN2:IRIG-B (RS-422电平) )输入接口,对应输入通道IN2,+ 端为R+,- 端为R-。
G3 INPUT UNIT:
支持2路ST 多模光纤IRIG-B(DC)时码输入,用于同步系统扩展装置
OB1:双机热备ST 多模光纤IRIG-B输入接口,对应输入通道IN1。
OB2:双机热备ST 多模光纤IRIG-B输入接口,对应输入通道IN2。
G4 INPUT UNIT:
支持1路BD输入和1路IRIG-B(DC RS-422)时码输入,用于同步系统主时钟
BD ANT:BD天线输入,对应输入通道IN1。
IRIG-B IN:双机热备IRIG-B (DC RS-422电平) )输入接口,对应输入通道IN2,+ 端为R+,- 端为R-。
北斗初始化设置方法见光盘
RXD:北斗初始化设置的数据接收,RS-232。
TXD:北斗初始化设置的数据发送,RS-232。
GND:北斗初始化设置的信号地,RS-232。
G5 INPUT UNIT:
支持1路IRIG-B(DC RS-422)时码输入,用于普通卫星同步时钟扩展装置
IRIG-B IN1:IRIG-B (RS-422电平) )输入接口, + 端为R+,- 端为R-。
G6 INPUT UNIT:
支持1路GPS输入,用于普通卫星同步时钟。
GPS ANT:GPS天线输入。
G7 INPUT UNIT:
支持2路GPS输入,用于同步系统主时钟
GPS ANT1:第一路GPS天线输入,对应输入通道IN1。
GPS ANT2:第二路GPS天线输入,对应输入通道IN2。
G8 INPUT UNIT:
支持1路交流IRIG-B时码输入,用于普通卫星同步时钟扩展装置
IRIG-B IN:IRIG-B (AC) )输入接口。
交流B码:振幅:2.5V ~ 10V
调制比3:1,输入阻抗:600 ohm,变压器不共地。
B码年设置方法见光盘
TXD: B码年设置的数据发送,RS-232。
GND: B码年设置的信号地,RS-232。
RXD: B码年设置的数据接收,RS-232。
G9 INPUT UNIT:
支持1路ST 多模光纤IRIG-B(DC 光纤)时码输入,用于普通卫星同步时钟扩展装置。
OB1:ST 多模光纤IRIG-B输入接口。
G10 INPUT UNIT:
支持1路GPS输入和1路BD输入,用于同步系统主时钟
GPS ANT:GPS天线输入,对应输入通道IN1。
BD ANT:北斗天线输入,对应输入通道IN2。
北斗初始化设置方法见光盘
RXD:北斗初始化设置的数据接收,RS-232。
TXD:北斗初始化设置的数据发送,RS-232。
GND:北斗初始化设置的信号地,RS-232。
3.2.2 IRIG-B(DC)时码输出模块
B1 IRIG-B(DC) UNIT码
输出模块 12路IRIG-B(DC RS-422)码输出
B2 IRIG-B(DC) UNIT码
输出模块 12路IRIG-B(DC 无源空接点)码输出
B3 IRIG-B(AC) UNIT B码
输出模块 12路IRIG-B(AC)码输出
B4 IRIG-B(DC) UNIT码
输出模块 2路IRIG-B(DC 光纤)码输出(可设置为PPS输出)
4路IRIG-B(DC RS-422)码输出
B5 IRIG-B(DC) UNIT码
输出模块 4路IRIG-B(DC光纤)码输出(可设置为PPS输出)
B6 IRIG-B(DC) UNIT码
输出模块 12路IRIG-B(DC TTL电平)码输出
B1 IRIG-B UNIT:
输出12路满足IEEE STD 1344-1995 标准的IRIG-B(DC RS-422)时码接口,可驱动不少于8台标准IRIG-B(DC RS-422)设备。
01~12:12路IRIG-B(DC RS-422)输出,+为T+,-为T-。
B2 IRIG-B UNIT:
输出12路满足IEEE STD 1344-1995 标准的IRIG-B(DC 无源空接点)时码。
01~12:12路IRIG-B(无源 空节点)输出,+为C极,-为E极。
B3 IRIG-B UNIT:
IRIG-B(AC)时码输出模块输出12路IRIG-B(AC)时码,可设为2:1~6:1,缺省值为3:1。高电压峰峰值默认为6V。
IRIG-B(AC)时码输出模块采用了无过冲IRIG-B(AC)码产生技术,使IRIG-B(AC)时码的精度达到5μs。
01~12:12路IRIG-B(AC)输出。
B4 IRIG-B UNIT:
OB1、OB2: 2路ST 多模光纤IRIG-B输出接口,可通过内部跳针设置为1PPS/1PPM或串口报文输出。
01~04:4路IRIG-B(DC RS-422)输出,+为T+,-为T-。
B5 IRIG-B UNIT:
OB1、OB2 、OB3、OB4: 4路ST多模光纤IRIG-B输出接口,可通过内部跳针设置为PPS/PPM或串口报文(华东规范或广东规范)输出。
跳针功能说明:
跳针组 功能 跳线帽位置
J1、J2 输出信号控制 J1 J2
PPS/PPM脉冲信号 IRIG-B/TXD信号
J4~J7 输出信号选择 PPS/PPM IRIG-B/TXD
PPS/PPM脉冲信号 IRIG-B/TXD信号
J8~J11 正相、反相控制 1-2 2-3
正相 反相
PPS/PPM输出设置方法:
J1跳线帽跳到PPS位置为秒脉冲输出,跳到PPM位置为分脉冲输出,
J4~J7跳线帽跳到PPS/PPM位置,
J8~J11跳线帽跳到1,2位置为正相秒(分)脉冲输出(高电平发光),
跳到2,3位置为反相输出(高电平不发光)。
IRIG-B/TXD输出设置方法:
1、J2跳线帽跳到IRIG-B位置为IRIG-B码输出,跳到TXD位置为串口输出,
2、J4~J7跳线帽跳到IRIG-B/TXD位置,
3、J8~J11跳线帽跳到1,2位置为正相输出(高电平发光),跳到2,3位置为反相输出(高电平不发光)。
B6 IRIG-B UNIT:
12路满足IEEE STD 1344-1995 标准的IRIG-B(DC TTL)时码。
01~12:12路IRIG-B(DC TTL)输出,+为信号,-为GND。
3.2.3 脉冲输出模块
P1 PULSE UNIT:
脉冲输出模块输出12路脉冲,通过跳线可设为1PPS、1PPM或1PPH。输出为空接点。脉冲输出模块采用了脉冲大电流发生器,使空接点能输出高精度的脉冲信号。
可通过跳针对每路设置为PPS/PPM/PPH,如下图所示
01~12: 12路分秒脉冲空节点输出,+ 端为C极,- 端为E极。上升沿有效,接点耐压 < 250V。
P2 PULSE UNIT:
01~12: 12路分秒脉冲24V有源节点输出,+ 端为24V信号,- 端为24V地。上升沿有效。
P3 PULSE UNIT:
01~12: 12路差分分秒脉冲(RS-422电平)输出,+为T+,-为T-
J3控制01~06路,跳针在PPM侧,信号输出为分脉冲,跳针在PPS侧,信号输出为分脉冲;J4控制07~08路,设置方法同J3。
P4 PULSE UNIT:
01~12: 12路分秒脉冲TTL电平输出,+ 端为信号,- 端为GND。上升沿有效;
J3控制01~06路,跳针在PPM侧,信号输出为分脉冲,跳针在PPS侧,信号输出为分脉冲;J4控制07~08路,设置方法同J3。
PB1 TIME UNIT:
01~06: 6路时分秒脉冲空节点输出,+ 端为C极,- 端为E极。上升沿有效,接点耐压 < 250V;可通过跳针对每路设置为PPS/PPM/PPH,如下图所示
07~12:6路时码输出,+为T+,为T-。当总跳针在TXD时,每一路可设置为TXD串口(RS-422)、PPS(RS-422电平)或PPM(RS-422电平); 当总跳针在IRIGB时,每一路可设置为IRIG-B(DC RS-422)、PPS(RS-422电平)或PPM(RS-422电平)。
3.2.3 时间报文输出模块
时间报文输出模块通过串口输出日期、北京时间等信息,有6路RS-232C接口和6路RS-422接口。
01~06: 6路RS-422串口输出,+ 端为T+,- 端为T-。
07~12: 6路RS-232C串口输出,+ 端为TXD,- 端为GND
时间报文可通过拨码开关第四位选择,ON为报文格式1(华东规范),OFF为报文格式2(广东规范)。
注:S2模块和S1的端子定义相同,S2模块可定制时间报文,如国家电网规范时间报文等;拆下设备前面板,可设置S1串口的波特率。S2模块波特率设置在S2插板上,方法如下:
串口通信速率:300bps、600bps 、1200bps、2400bps、4800bps、9600bps可选。
3 2 1 波特率
ON OFF OFF 300
OFF OFF OFF 600
ON OFF ON 1200
OFF OFF ON 2400
ON ON OFF 4800
ON ON ON 9600
OFF ON ON 19200
3.2.4 DCF77 时码输出模块
D1 DCF77 UNIT输出模块输出12路DCF77时码。
01~12: 12路DCF77(无源空节点)输出,+ 端为C极,- 端为E极。
D2 DCF77 UNIT输出模块输出2路光纤DCF77时码。
F1~F2:2路DCF77输出,820nm多模ST接口光纤。
3.2.5测频模块
F1 FREQ. UNIT测频模块提供一路测频信号输入、2路RS-232C串口输出和1路RS-422串口输出。
FREQ IN:测频输入接口,可接220V交流电和100V(交流母线电压),不分正负。
COM1、COM2:两路RS-232C串口输出, + 端为TXD,- 端为GND,输出频率数据报文,见2.9.1.2,也可根据要求定制为带频率的国家电网规范,即报文格式4。
COM3:1路RS422串口输出, + 端为T+,- 端为T-,输出频率数据报文同COM1。
3.2.6网络模块(模块设置和相关软件见光盘)
NTP网络
输出模块 N1 NTP SERVER UNIT单网口模块 占三个插槽
N3 NTP SERVER UNIT三网口模块 占三个插槽
N5 MONITOR UNIT单网口模块 占一个插槽
N6 NTP SERVER UNIT单网口模块 占一个插槽
N1、N3 NTP SERVER UNIT依照NTP、SNTP等标准网络时间同步协议输出时间并且可通过网络接口把网络时间服务器的运行状态上传到监控室;N5 MONITOR UNIT只能把网络时间服务器的运行状态通过104规约上传到监控室或输出自定义IP时间报文;N6 NTP SERVER UNIT依照SNTP等标准网络时间同步协议输出时间
N1、N3 NTP SERVER UNIT:
N1:支持1路10/100M自适应NTP RJ-45网络接口。
N3:支持3路10/100/1000M自适应NTP RJ-45网络接口。
ntp1、ntp2、ntp3:3路10/100M NTP RI-45网络接口。
RUN: 网络模块运行指示灯,闪烁:模块运行正常
亮或灭:模块运行异常
网络左侧板的ntp1跳针在on位置:表示如果时间可用,即不报警状态,则NTP服务可使
用;如果时间不可用,即报警,则NTP服务不可使用
off位置:表示不管时间是否可用,NTP服务都可使用,可作调
试用途或特殊用途。
N5 MONITOR UNIT:
支持TCP/IP协议,采用104规约上传状态信息功能
R01: 1路10M RJ-45网络接口。
LINK: 网络连接指示灯,已连接绿灯亮;无连接绿灯灭。
RUN: 网络模块运行黄色指示灯,闪烁:模块运行正常
亮或灭:模块运行异常
COM1: DB9-M接口,网络地址、子网掩码和网关设置串口,设置方法见光盘。
2脚RXD: 设置的数据接收,RS-232。
3脚TXD: 设置的数据发送,RS-232。
5脚GND: 设置的信号地,RS-232。
N6 NTP SERVER UNIT:
支持NTP标准网络时间同步协议输出时间信息
NTP1: 1路10/100 M RJ-45 SNTP网络接口。
LINK: 网络连接指示灯,已连接绿灯亮;无连接绿灯灭。
RUN: 网络模块运行黄色指示灯,闪烁:模块运行正常
亮或灭:模块运行异常
COM1:网络地址、子网掩码和网关设置串口,RS-232电平,DB9-M接口;设置方法见光盘
2脚为RXD,3脚为TXD,5脚为GND。
3.2.7报警模块
报警模块 A1 ALARM UNIT 4路告警接点输出
1路1PPS/1PPM/1PPH (TTL)输出
A1 ALARM UNIT:
PPS/PPM/PPH:多用测试接口,+ 端为信号,- 端为地,TTL电平,如果为内部规约输出时,接口为RS-422,+为T+,-为T-,
通过跳线设置可以选择测试脉冲、IRIG-B输出或内部规约输出。
跳针组 功能 设置方法
OUT 测试信号和内部规约输出控制 当跳线帽在COM位置时为内部规约输出,跳线帽在TEST位置时为测试信号输出
COM FTXD和NTXD规约选择 当跳线帽在NTXD位置时为内部规约输出,跳线帽在FTXD位置时为内部规约输出带频率数据(有F1卡)
TEST PPS\PPM\PPH、IRIG-B测试信号选择 跳线帽在PPS \PPM\PPH时为测试脉冲输出
跳线帽在B位置时为IRIG-B测试信号输出
监视本机运行状态的告警接点输出,包括:
POWER ALARM:电源消失告警
IN1 ALARM: 第一路时间源信号异常告警
IN2 ALARM: 第二路时间源信号异常告警
DEVICE ALARM:本装置自检异常告警。
继电器闭合:报警状态
断开:正常状态
3.2.8 电源模块
电源模块为宽电压工作,可直接接110VDC/220VDC或220VAC电压。
表3.3 电源模块模块端子定义
电源输入 说明
L1 第一路电源220/110V DC (+) 或220VAC (L)
N1 第一路电源220/110V DC (-) 或220VAC (N)
L2 第二路电源220/110V DC (+) 或220VAC (L)
N2 第二路电源220/110V DC (-) 或220VAC (N)
机壳地,必须连接
PA2 POWER UNIT:
输入:220V AC/220VDC/110VDC (双电源)。
输出:5V@8A输出;12V@1.5A输出;-12V@1A输出。
3.2.9信息采集模块
ST1 INFO UNIT:
ST1为信息采集卡,采集扩展时钟状态信息。
C1: 第一路信息输入接口,+为R+,-为R-。
C2: 第二路信息输入接口,+为R+,-为R-。
B1、B2: 两路IRIG-B(RS-485)输出,+为T+,-为T-。
OR1: 第一路光纤信息输入接口,多模ST接口。
OR2: 第二路光纤信息输入接口,多模ST接口。
OB1: 第一路光纤B码输出接口,多模ST接口。
OB2: 第二路光纤B码输出接口,多模ST接口。
线路板拨码开关S1:设置第一台扩展时钟地址。
线路板拨码开关S2:设置第二台扩展时钟地址。
ON表示0,OFF表示1。
8对应高位,1对应低位,地址有效数值为1-6。S1、S2 地址不能重复。
例如:地址5,二进制表示00000101,1设置为OFF、2设置为ON,3设置为OFF、4-8全部设置为ON。
3.3 工作状态指示
3.3.1 时间装置指示灯
时间同步系统主时钟面板上有下列工作状态指示:
1) 电源正常指示。
2) 外部时间基准信号锁定,指示所有锁定的外部时间基准信号。
3) 各路输出信号工作状况(正常或异常)。
时标扩展装置的面板上有下列工作状态指示:
-
电源正常指示。
-
外部时间基准信号锁定,指示所有锁定的外部时间基准信号。
1 2 3 4 5 6 7
(1)液晶显示窗口,显示年、月、日、时、分、秒和锁定的卫星数。
(2)POWER: 电源指示灯,接通电源即亮。
(3)PPS: 秒脉冲指示灯,每秒闪亮。
(4)(5)TIME SOURCE:指示本机当前时间基准信号来源,包括“IN1”、“IN2”两个指示灯。如果“IN1”指示灯亮,说明本机当前是接收IN1通道信号来获取时间信息,如果“IN2”指示灯亮,说明本机当前是接收IN2通道信号来获取时间信息,如果两个灯都不亮,则本机是靠内部时钟来维持时间信息。
(6)(7)CHANNEL ALARM:监视本机接收时间信号是否正常,如果“IN1”指示灯亮,则说明本机未接收到同步后的IN1信号,如果“IN2”指示灯亮,则说明本机未正确接收到IN2信号。
液晶显示窗口显示标准的北京时间。对于主钟来说,当IN1与IN2时间码都能同时正常接收时,优选IN1时间源,IN2时间自动撤消。当IN1不能正常接收时,自动进入搜索接收IN2通道时间,提取标准时间。
4. 装置的安装及操作说明
4.1 GPS天线的安装说明
天线架设方法
大型字符显示设备GPS 综自设备AC/DC
a)为保证GPS同步时钟能时刻跟踪尽可能多的卫星信号,必须将天线的蘑菇头拧在天线支架上,用膨胀螺栓将支架固定在视野尽可能开阔的地方。天线电缆铺设转弯半径不易过小,天线电缆长度是根据天线增益严格设计,不得剪断、延长、缩短或加装接头。
b)天线应面对整个天空,以便可直视头顶所有可见的卫星。天线不论口径尺寸大小,都应尽可能架设在当地开阔空旷地最高处,避开山坡、树林、高层建筑物、铁塔、高压输电线等对天线波束的阻挡。天线主波束方向上应有足够的视界,天线正前方应有尽可能宽的视角。一般要求以天线基点为参考,对障碍物最高点所成的夹角小于3度。
c) 天线的架设位置应避开风口,以减小天线的风载。在多雷雨地区,天线的架设位置应避开雷击多发地点,同时要采取多种避雷措施。
d) 避雷器的使用(选配器件):为防止天线遭受雷击,天线上方应安装避雷针,在雷雨季节到来之前必须仔细检查避雷接地系统是否良好。也可选配我公司生产的专用避雷器。
4.2北斗天线安装说明
连接天线馈线时,应确保断开电源;天线安装时,天线接头必须注意防水、防潮。
北斗天线安装:可架设在大楼顶上或朝南的窗台上,天线上方和南方必须无遮挡物。方向大概指向赤道上空,通过调节天线支架的水平和垂直方向的角度,使信号接收能力最强。
正确架设 错误架设
4.3 装置的安装位置
装置的安装位置选择原则:1、尽可能减少天线的长度,以保证接收到的GPS卫星信号具有一定的强度;2、装置应尽量安装在靠近使用时钟信号的装置旁。
4.4 投入及运行
4.4.1 时间同步系统主时钟
在接好GPS天线和设置好有关接口模块后,接通电源,装置即可投入运行。打开电源开关,LCD显示器显示出未经同步的日期、北京时间。装置在新的位置安装好,上电后需要300秒左右的时间进行初始化。初始化结束后,装置与GPS卫星同步,显示标准北京时间。装置初始化后,只要不移动位置,如断电再上电,则仅需45秒左右即可与GPS卫星同步工作。装置运行步骤如下:
打开电源,系统即开始工作。显示未同步的公历日期和北京时间:
TIME:时:分:秒
DATE: 年-月-日
当锁定GPS卫星后,显示:
TIME:时:分:秒 XX
DATE:年-月-日
图中05表示此时的外同步源是GPS,XX是锁定的卫星数。
液晶显示屏的数据每秒准时沿刷新一次。
如果GPS信号无效但有IRIG-B信号输入时,则显示:
TIME:时:分:秒 2B
DATE:年-月-日
如果GPS信号无效且无IRIG-B信号输入时,则装置转入守时并显示:
TIME:时:分:秒
DATE:年-月-日
并发出告警信号。
4.4.2 时间同步系统从时钟
在接好满足IEEE STD 1344-1995标准的IRIG-B信号输入和设置好有关接口模块后,接通电源,装置即可投入运行。
打开电源,系统即开始工作。液晶显示屏显示公历日期和北京时间:
TIME:时:分:秒
DATE:年-月-日
显示数据每秒准时沿刷新一次。
如果IRIG-B(DC RS-422)时码输入通道2无效但IRIG-B(DC RS-422)时码输入通道1有效时,则显示:
TIME:时:分:秒 1B
DATE:年-月-日
如果IRIG-B(DC RS-422)时码输入通道1无效但IRIG-B(DC RS-422)时码输入通道2有效时,则显示:
TIME:时:分:秒 2B
DATE:年-月-日
如果二个通道都无效时,则装置转入守时并显示:
TIME:时:分:秒
DATE:年-月-日
同时发出告警信号。
4.5 安装避雷器
为使GPS时间同步系统具备完善的防雷保护措施, GPS天线可安装避雷器(选件)。
- 装置的故障与维修
5.1 告警
5.1.1 时间同步系统主时钟
时间同步系统主时钟有下列告警信号输出:
1) 电源中断。
2) 外部时间基准信号失步告警、装置出错告警。
5.1.2 时间同步系统从时钟
时间同步系统从时钟有下列告警输出:
1) 电源中断。
2) 外部时间基准信号消失告警、装置出错告警。
时间同步系统主时钟和时标扩展装置告警信号的电接口类型为继电器空接点(接点容量:250V@1A )。
5.1.3 告警显示
装置智能识别是否有外同步信号接入。如果已接入的外同步信号,时间同步系统主时钟和时标扩展装置都会发出告警信号并保持,直到重新接到同步信号为止。同时LED灯显示是哪路外同步信号告警。
5.2 时间信号的保持和切换
时间同步系统主时钟和时间同步系统从时钟内部都具备时间保持单元,当接收到外部时间基准信号时,主时钟被外部基准信号同步;当接收不到外部时间基准信号时,保持一定的走时准确度,使输出的时间同步信号仍能保证一定的准确度。时间同步系统主时钟的时间保持单元的时钟准确度优于0.6μs/min,时间同步系统从时钟的时间保持单元的时钟准确度优于0.6μs/min。
当外部时间基准信号从消失到恢复时,时间同步系统主时钟和时间同步系统从时钟自动切换到正常状态工作,切换时间小于0.1s。切换时主时钟输出的时间同步信号不出错:时间报文无错码,脉冲码不多发或少发。
5.3 可维修性
采用更换损坏部件维修的办法,时间同步系统主时钟和时间同步系统从时钟的平均维修时间(MTTR)不大于30min。
5.4 安全性
时间同步系统主时钟和时间同步系统从时钟的各种输入、输出接口均在电气上进行了相互隔离,以减少电磁干扰对时间信号与各被同步设备的影响。
时间同步系统主时钟和时间同步系统从时钟的各种输入、输出接口发生短暂(持续时间≤5min)短路或接地时,不会给设备带来永久性损伤。
5.5 装置的维修
当装置出现故障时,请按下列步骤操作:
1)合上装置的电源开关,若POWER 灯无显示,请检查电源开关和电源输入端子。
2)运行中若装置显示异常不能自动复位,可关机重后重开机。
3)开机超过半个小时后,仍接收不到GPS信号,请检查天线安装是否有不妥之处。
4)运行中如果time source指示灯连续长时间不亮,表明装置失去同步,请检查接线安装情况是否良好。
以上问题经过检查后,如果仍然不能解决,请与我公司联系。