[發明專利]采用增強捕捉模塊的IRIG-B對時方法

無效

• 申請號: 201110371627.4
• 申請日: 2011-11-21
• 公開（公告）號: CN102508423A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 鄭小軍;任廣宇;丁華曉;陳某舟
• 申請（專利權）人: 江蘇西電南自智能電力設備有限公司
• 主分類號: G04G7/02
• 分類號: G04G7/02;G04G5/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及的是智能設備對時技術領域，尤其涉及的是一種接收和解碼IRIG-B對時的方法，即采用增強捕捉（ECAP）模塊的IRIG-B（DC）對時方法。?

背景技術

時間的精確和統一．在電網中是十分重要的。在電力系統的許多領域，諸如時間順序記錄、繼電保護、故障測距、電能計費、實時信息采集等都需要有一個統一的、高精度的時間基準。因為精確統一的時間基準，可以在發生故障和操作．特別是短時間內發生連續故障的情況下．方便地分析研究各微機保護的動作行為、故障原因、故障類型、故障發生發展過程。這對于事故分析．保證電力系統安全運行有著重要意義。全球定位系統GPS?(Global?Positioning?System)?為全球提供了統一的高精度時間基準．是當今精度高的全球授時系統。目前GPS對時裝置廣泛采用IRIG-B（Inter-Range?Instrumentation?Group-B）碼方式，IRIG-B?為?一種串行時間交換碼。時幀速率為1幀/s；可傳遞100位的信息。作為應用廣泛的時間碼，具用以下主要特點：攜帶信息量大，高分辨率；調制后的B碼帶寬，適用于遠距離傳輸；分直流、交流兩種；具有接口標準化，國際通用等特點。?

IRIG時間編碼序列是由美國國防部下屬的靶場儀器組?(IRIG)?提出的并被普遍應用的時間信息傳輸系統。該時碼序列分為G，A，B，E，H，D共六種編碼格式，應用最廣泛的是IRIG-B格式．簡稱B碼；其突出優點是將時間同步信號和秒、分、時、天等時間碼信息加載到頻率為1?kHz的信號載體中。?

B碼信號是每秒一幀的時間串碼．其基本的碼元是“0”碼元、“1”碼元和“P”碼元，每個碼元占用10ms時間，一幀串碼含100個碼元。碼元“0”和“1”對應的脈沖寬度為2?ms和5?ms．“P”碼元是位置碼元．對應的脈沖寬度為8?ms。?

圖1為IRIG—B碼幀格式示意圖；參見圖1，每幀從參考標志Pr開始，也就是連續兩個8ms脈沖中的第2個8ms脈沖的前沿開始，分別為Pr，第0，l，，99碼元。在Pr和P6之間是BCD字段，傳送的是BCD碼格式的時間信息（包含秒、分、時、天、年信息），低位在前，高位在后；個位在前十位在后。在P6和P8之間是CF字段，實現控制功能，可根據實際使用時的協議制定使用方法。在P8和下一個P0之間是SBS字段，是用二進制表示的一天中的秒數。?

由于B碼信號既含有同步信號，又包含時間信息，需要對信號進行采集、分析，而且變電站自動化系統對時間同步的要求又非常苛刻．這就要求變電站智能設備對B碼信號的分析具有實時性和準確性。?

目前的B碼有兩類對時方法，一是采用TTL集成電路、FPGA和MCU相結合的方法來實現，利用門電路和觸發器從編碼信號中提取出秒同步信號，而用MCU實現時間信息的解碼；但這種采用外接門電路或FPGA的對時方法，其存在著器件較多，結構復雜，可靠性差、通用性差、不利于功能擴展等缺陷問題。二是采用MCU的GPIO端口通過時間定時中斷采樣，編碼信號的提取和解碼都在定時中斷中完成；然而現有GPIO的對時方法，為了提高碼元的分辨率，必須提高采樣精度，提高時間中斷頻率，增加了MCU的處理周期。因此，現有的B碼的對時方法有待進一步的改善。?

發明內容

針對現有技術上存在的不足，本發明目的是在于提供一種提高接收的誤碼率以及對時的實時性和精確性，減少硬件電路復雜度的采用增強捕捉（ECAP）模塊的IRIG-B（DC）對時方法，實現同步信號的提取，避免了采用查詢方式的頻繁中斷，減少了MCU的處理周期，提高了可靠性和通用性。?

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：?

采用增強捕捉（ECAP）模塊的IRIG-B對時方法，其特征在于，其對時方法為：（1）將IRIG-B碼的TTL信號經過光電隔離器件輸入MCU的32位增強捕捉模塊?(ECAP)?的引腳，送至邊沿審核部分及序列審核部分；

（2）配置ECAP模塊的觸發事件，在程序中定義對脈沖的上升沿和下降沿捕獲；

（3）根據ECAP模塊對上升沿和下降沿捕獲的兩次差就是脈沖寬度，然后計算碼值；

若連續捕獲的兩個脈沖均為P碼碼元，則計算的碼值確定為該點時間基準點，進入步驟（4）；

（4）在確定時間基準點后，接收1s內的碼值就可計算出當前時間，為裝置設備進行時間校準。

作為優選方案，上述增強捕捉模塊采用的是32位增強捕捉模塊；?