[發明專利]多功能電力系統時間同步校驗儀

無效

• 申請號: 201110422924.7
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102520609A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 茍驍毅;楊嘉湜;肖嵐;路軼;溫麗麗;劉曉川;許振山;李樂
• 申請（專利權）人: 四川省電力公司通信自動化中心
• 主分類號: G04G7/02
• 分類號: G04G7/02;G04G5/00
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 卓仲陽

技術領域

本發明屬工業自動化時間同步校驗技術領域，尤其是應用在電力系統中二次設備的多功能時間同步校驗儀器。

背景技術

統一時鐘對電力系統在實時監控、在線計算、事故分析、統計歸檔等方面的重要性是不言而喻的，隨著北斗、GPS衛星時鐘應用的深入，使得全網統一時鐘成為可能，目前全國各電力公司正致力于此項工作。要想達到真正意義上的全網統一時鐘，有兩個重要環節必須嚴格控制：一是提供時鐘的設備例如GPS時鐘裝置，另一是應用時鐘的設備，例如保護裝置、故障錄波裝置、行波測距裝置、向量測量裝置等二次自動化設備。同步時鐘裝置提供的各種類型時鐘信號的準確度和穩定度如何？各二次設備在時鐘的使用過程中數據的時間標記有無偏差？例如事件順序記錄SOE等。目前電力系統的狀況是二次設備種類繁多，有保護類設備、遠動監控類、計量類、相量測量類、錄波記錄類、雷電測量類、電能質量類等，所需的時間信息和時間信號的接口類型也很多，需要設計一種涵蓋現有電力系統所需的時間信息和時間信號的時間同步校驗儀，同時輕巧便攜、有備用電池、適用于各種現場測試、校驗環境。現有的時間同步校驗儀及類似產品，主要的不足在于只采用GPS時鐘、接口類型有限、無交流電壓（市電）的頻率測量比對，無法做到用一臺儀器完成對變電站、發電廠中各種二次設備的時間同步校驗。需要一種符合電力系統需求的同步時間校驗儀來解決這些問題。文獻檢索發現，與本發明最為接近的是中國專利申請號為200910051487.5的題目為“?便攜式事件順序記錄及時間同步校驗儀”的專利申請。其主要內容是利用GPS接收模塊、中央處理器處理測試高速開關量輸入通道時間分辨率以及通道響應時間；但是，本發明與其在發明目的、技術解決方案上是有所不同的。

發明內容

本發明的目的是提供一種符合電力系統需求，涵蓋現有電力系統所需時間信息和時間信號及其各類接口通道與協議種類的便攜式多功能時間同步校驗儀。

實現本發明上述目的所采用的技術方案是：一種多功能電力系統時間同步校驗儀，包括ARM模塊1、FPGA模塊2、衛星時間接收模塊3、4、銣原子鐘模塊5、時間信號輸入/輸出模塊、交流電壓輸入/輸出模塊13、高速A/D模塊14、通信模塊18、19、觸摸屏鍵盤模塊20、供電模塊15、16、17；所述衛星時間接收模塊3、4包括北斗衛星接收模塊4、GPS衛星接收模塊3；所述時間信號輸入/輸出模塊包括無源時間脈沖輸入/輸出模塊6、有源時間脈沖輸入/輸出模塊7、多模光纖輸入/輸出模塊8、單模光纖輸入/輸出模塊9、TTL信號輸入/輸出模塊10、RS-485信號輸入/輸出模塊11、交流B碼輸入/輸出模塊12；所述通信模塊包括PTP/NTP/SNTP網絡通信模塊19、RS-232/422通信模塊18；觸摸屏鍵盤20模塊包括觸摸屏模塊、鍵盤模塊；供電模塊包括工作電源模塊、電池模塊、直流電壓源模塊。

所述北斗衛星接收模塊4、GPS衛星接收模塊3、銣原子鐘模塊5、無源時間脈沖輸入/輸出模塊6、有源時間脈沖輸入/輸出模塊7、多模光纖輸入/輸出模塊8、單模光纖輸入/輸出模塊9、TTL信號輸入/輸出模塊10、RS-485信號輸入/輸出模塊11、交流B碼輸入/輸出模塊12、交流電壓輸入/輸出模塊13、高速A/D模塊14均連接到FPGA模塊2；所述PTP/NTP/SNTP網絡通信模塊19、RS-232/422通信模塊18、觸摸屏鍵盤模塊20均連接到ARM模塊1；所述FPGA模塊2通過并行總線連接ARM模塊1。

所述FPGA模塊2通過可編程數字邏輯電路實現GPS、北斗時間信息和時間信號處理模塊201、銣原子鐘馴服模塊202、內部時鐘基準模塊203、多路時鐘補償輸出模塊204、高速A/D采樣及存儲模塊205、輸入/輸出通道與協議關聯選擇模塊206、頻率信號模塊207、PPS脈沖模塊208、PPM脈沖模塊209、PPH脈沖模塊210、IRIG-B(DC)模塊211、IRIG-B(AC)模塊212、DCF77模塊213、交流電壓頻率模塊214的模塊功能。

所述輸入/輸出通道與協議關聯選擇模塊206可根據被測試項目的設置自動地將輸入/輸出物理通道例如無源時間脈沖輸入/輸出模塊6、有源時間脈沖輸入/輸出模塊7、多模光纖輸入/輸出模塊8、單模光纖輸入/輸出模塊9、TTL信號輸入/輸出模塊10、RS-485信號輸入/輸出模塊11、交流B碼輸入/輸出模塊12、交流電壓輸入/輸出模塊13與信號協議如頻率信號模塊207、PPS脈沖模塊208、PPM脈沖模塊209、PPH脈沖模塊210、IRIG-B(DC)模塊211、IRIG-B(AC)模塊212、DCF77模塊213、交流電壓頻率模塊214關聯選擇在一起。