GPS時鐘同步系統(tǒng)（GPS授時系統(tǒng),北斗時間服務(wù)器,GPS衛(wèi)星鐘）技術(shù)文檔

隨著電網(wǎng)規(guī)模的日益擴大、系統(tǒng)范圍和分散控制的發(fā)展，全網(wǎng)時間同步變得越來越重要，時間的精度也變得越來越高。由于缺少統(tǒng)一技術(shù)要求和配置標準，也缺乏時鐘同步和時間精度檢測的有效手段，全省現(xiàn)有時間同步系統(tǒng)配置不盡相同，運行情況也不夠穩(wěn)定，部分時鐘設(shè)備時間精度不能滿足要求。據(jù)此，各省電力公司相繼出臺了《電網(wǎng)時鐘同步系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》，濟南唯尚電子有限公司生產(chǎn)的GPS同步系統(tǒng)誕生于此大環(huán)境，該系統(tǒng)不僅精度高、系統(tǒng)穩(wěn)定、調(diào)試和維護方便，而且*符合《電網(wǎng)時鐘同步技術(shù)規(guī)范》。
     本系統(tǒng)的GPS模塊采用摩托羅拉的M12T。該模塊能同時跟蹤12顆衛(wèi)星，1PPS定時精度小于20ns。它配有后備電池，在主電源關(guān)閉后數(shù)據(jù)和時間信息將被保留，這時下一次初始定位時間（TTFF）將小于50s。它的冷啟動定位時間(TIFF)小于200s。
     系統(tǒng)硬件設(shè)計方面由32位高性能微處理器ARM9負責接收GPS模塊時間、軟件運算和部分串行接口，其它的串行接口和所有的對時脈沖信號均由FPGA輸出，具有很強的靈活性。

GPS時鐘同步系統(tǒng)的主要功能：

1．通過時鐘系統(tǒng)使各系統(tǒng)包括DCS的分系統(tǒng)、基于MPCS的PLC、CEMS、SCADA等系統(tǒng)的各種數(shù)字系統(tǒng)的時間同步;

2．有用于小時、分鐘和秒的分頻器。不同的頻率/時間顯示器，可以在控制盤上自動或者手動調(diào)節(jié);

3．有用于GPS時間和主時鐘自動調(diào)整的天線;

4．支持單GPS、單北斗、雙GPS、雙北斗、 GPS/北斗雙系統(tǒng)衛(wèi)星接收機配置。

5．時鐘系統(tǒng)使整個單元機組的各種設(shè)備獲得一個統(tǒng)一的時間，zui大可以輸出120路信號，15種不同接口信號（1PPS、1PPM、RS232、RS485、RJ45、IRIG-B、空接點等）有足夠的接口滿足各分系統(tǒng)的要求。

6．有與DCS以及該單元機組中的所有其它數(shù)字控制和監(jiān)測系統(tǒng)同步的功能;

7．主時鐘應(yīng)至少有10個信號通道與擴展裝置通信，每個通道上可以至少允許有5個擴展裝置同時工作和自動對時。

8．裝置采用全模塊化即插即用結(jié)構(gòu)設(shè)計，支持板卡熱插拔，配置靈活，維護方便。為將來其它信號基準源(珈俐略衛(wèi)星信號、上游地面鏈路的DCLS信號、PTP、NTP時間基準信號等) 的接入提供了方便，為今后建設(shè)三網(wǎng)合一的數(shù)字同步網(wǎng)打下基礎(chǔ)。同時為將來現(xiàn)場改造擴建時增加或更改對時信號接口提供了方便。

9．采用雙電源冗余供電，并選用高性能、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。）

GPS時鐘同步系統(tǒng)的詳細參數(shù)：

1．時間源：GPS、北斗、CDMA、IRIG-B、恒溫晶振OCXO、原子鐘可選；

2．電源：220V/110V交、直流自適應(yīng),雙電源冗余；

3．GPS接收頻率：1575.42MHz,接收靈敏度：捕獲〈-160dBW，跟蹤〈-163dBW。捕獲時間：裝置冷啟動時，〈5min；裝置熱啟動時，〈1min。正常狀態(tài)下可同時跟蹤8～12顆GPS衛(wèi)星；裝置冷啟動時不小于4顆衛(wèi)星；裝置熱啟動時不小于1顆衛(wèi)星。內(nèi)部電池：電池類型：鋰電池；電池壽命：≮25000h。

4．北斗接收器：通道：6；接收機靈敏度：-157.6dBW；冷啟動首捕時間：≤2秒；失鎖重捕時間：≤1 秒；1PPS精度：優(yōu)于100nS。

5．平均*間隔時間(MTBF)≥150000小時；平均維修時間（MTTR）：一般不大于30分，使用壽命不少于20年。正常使用條件下無須維護。

6．授時精度：脈沖、B碼：0.1μS，串口：10μS ，NTP/SNTP：1-10ms；

7．時間保持單元守時精度：時間保持單元晶體振蕩器選用OCXO，守時精度優(yōu)于7*10-9(0.42μS/min)。