[發明專利]用于電子式互感器現場校驗的B碼時鐘同步裝置

無效

• 申請號: 201210367820.5
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN102901944A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 熊前柱;李前;胡浩亮;李鶴;李登云;楊春燕
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: G01R35/02
• 分類號: G01R35/02
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武

技術領域

本發明涉及一種用于電子式互感器現場和實驗室校驗的B碼時鐘同步裝置，具體為用于電子式互感器校驗系統的B碼時鐘同步裝置，屬光電技術及電工儀表技術領域。

背景技術

電子式互感器、數子式電能表等數字化電工儀表等儀器設備，是建設數字化變電站的重要設備。由于電子式互感器和數字式電能表等數字化計量產品，輸出的是數字量信號，當需要對它進行較準時，必須使合并單元及電子式互感器校驗儀同時對同一信號進行采樣，再對輸出的數字量進行比較，并得到誤差，因此同步時鐘裝置是電子式互感器校驗儀等數字化計量設備中的一個重要部分。目前變電站的同步方式一般采用RS422總線和GPS秒脈沖對時，隨著智能電網的發展，IRIG-B碼對時由于使用方便、運載信息量大、對時精度高等優點在變電站得到推廣，因此研制IRIG-B碼發生和解碼功能的時鐘同步裝置極其重要。一種用于電子式互感器現場校驗的B碼時鐘同步裝置，同時也可用于數字式電能表等裝置校準、檢定與檢測。

現有的B碼時鐘同步裝置主要是采用FPGA和單片機等構架設計的B碼解碼裝置，該類方法的缺點是：該類裝置只能接收B碼信號，不能發出B碼和秒脈沖同步信號，信號的同步精度一般在微秒量級，而且不兼容光和電接口輸入，不能應用于電子式互感器的現場檢定和實驗室檢定。

目前國內還沒有適用于電子式互感器現場檢定和實驗室檢定的B碼同步時鐘裝置。中國實用新型專利《GPS衛星同步時鐘時間信號B碼發生裝置》（申請號：200620086045.6）提出了一種GPS衛星同步時鐘時間信號B碼發生裝置，包括晶振電路，其特征在于：增設基本碼元電路、單片機、碼元組合電路和碼元輸出電路，其中基本碼元電路包括計數器和分頻器，晶振電路的輸出端接計數器，計數器經分頻器接碼元組合電路的輸入端，單片機的輸入端接時間報文信號和秒脈沖信號，其輸出端與碼元組合電路的輸出端一同接入碼元輸出電路。該裝置不能應用于電子式互感器的現場檢定和實驗室檢定。

有鑒于此，本發明提供用于電子式互感器現場校驗的B碼時鐘同步裝置，以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的是針對背景技術提出的問題，公開一種B碼時鐘同步裝置，用于電子式互感器校驗系統的時鐘同步與守時，采用基于FPGA的SOPC系統和外圍接口轉換電路，不僅能接收B碼信號并解碼，而且具備發生B碼和同步的秒脈沖信號，具備接收光輸入信號或電輸入信號，同時能輸出同步信號的光信號和電信號，而且具備正反向功能，信號的同步精度達到100ns以內，能適應不同廠家的電子式互感器的現場校準和實驗室校準，為電子式互感器現場的可靠檢定提供保障。

本發明的技術方案是：一種用于電子式互感器現場校驗的B碼時鐘同步裝置，所述的B碼時鐘同步裝置主要包括基于FPGA的SOPC系統、光正向信號輸出模塊、光反向信號輸出模塊、電正向信號輸出模塊、電反向信號輸出模塊、監控模塊、外部電信號輸入模塊及外部光信號輸入模塊，其特征在于：

外部B碼時鐘信號的電信號或光信號通過外部電信號輸入模塊或外部光信號輸入模塊輸入SOPC系統；SOPC系統檢測外部信號的有效性及測量信號的頻率和占空比后，解析出秒脈沖同步信號和時間信息；秒脈沖同步信號由光正向信號輸出模塊、光反向信號輸出模塊、電正向信號輸出模塊及電反向信號輸出模塊輸出到被同步的電子互感器或其它設備，時間信息和裝置運行的狀態發送到監控模塊，其中輸出脈沖的占空比由監控模塊設置；

SOPC系統還能夠產生同步的B碼信號和秒脈沖信號，秒脈沖信號由光正向信號輸出模塊、電正向信號輸出模塊輸出，B碼信號由光反向信號輸出模塊、電反向信號輸出模塊輸出，為電子式互感器校準提供時鐘；

如上所述的用于電子式互感器現場校驗的B碼時鐘同步裝置，其特征在于，SOPC系統主要分為三大部分：B碼信號同步和解析模塊、B碼信號發生模塊、Nios軟核CPU。