[實(shí)用新型]一種北斗GPS雙衛(wèi)星系統(tǒng)電力時(shí)間同步裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220477186.6
• 申請日: 2012-09-19
• 公開（公告）號: CN202798718U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖海軍;李邦峰;陳剛;鄭楨;何書毅;周文瑜;胡濤;李瑞玲;李劍鋒;李賢超
• 申請（專利權(quán)）人: 海南電網(wǎng)公司信息通信分公司;廣東翰新科技有限公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04L7/00;G04G7/00;G01S19/27
• 代理公司: 鄭州大通專利商標(biāo)代理有限公司 41111
• 代理人: 白毅明

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電力時(shí)間同步裝置，特別是涉及一種北斗GPS雙衛(wèi)星系統(tǒng)電力時(shí)間同步裝置。

背景技術(shù)

隨著自動化控制技術(shù)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化控制技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛。由于電力系統(tǒng)的特殊性，裝置的動作一致性要求非常之高，否則就可能引發(fā)巨大的安全隱患。因此，電力系統(tǒng)中對裝置同步的要求十分嚴(yán)格。

同時(shí)隨著衛(wèi)星通訊技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)普遍采用衛(wèi)星授時(shí)的方法為電力系統(tǒng)提供時(shí)間源，以實(shí)現(xiàn)高精度的、準(zhǔn)確可靠的監(jiān)測和控制。目前已有采用GPS或/和北斗衛(wèi)星提供時(shí)間源的電力時(shí)間同步裝置。

但由于技術(shù)的局限性，目前的衛(wèi)星授時(shí)裝置或設(shè)備仍然存在這樣或那樣的不足之處，不能保證時(shí)時(shí)刻刻提供準(zhǔn)確可靠、性能穩(wěn)定的衛(wèi)星授時(shí)信號。因此，對于電力系統(tǒng)衛(wèi)星授時(shí)技術(shù)的研究，仍在不斷的探索之中。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提出一種北斗GPS雙衛(wèi)星系統(tǒng)電力時(shí)間同步裝置，為用戶提供基于北斗和GPS互備份雙接收機(jī)，滿足了電力系統(tǒng)授時(shí)用戶的需求。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案：

一種北斗GPS雙衛(wèi)星系統(tǒng)電力時(shí)間同步裝置，包括北斗接收模塊、GPS接收模塊、授時(shí)處理模塊、時(shí)標(biāo)/頻標(biāo)輸出模塊、顯示及按鍵模塊，所述北斗接收模塊和GPS接收模塊分別接收北斗一號導(dǎo)航衛(wèi)星數(shù)據(jù)和GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù)并產(chǎn)生相應(yīng)的時(shí)間信息和狀態(tài)信息并傳輸?shù)绞跁r(shí)處理模塊的ARM處理器，ARM處理器同時(shí)接收北斗接收模塊和GPS接收模塊的時(shí)間和狀態(tài)信息，產(chǎn)生和維護(hù)本地的時(shí)間信息，并輸出脈沖模式（LVTTL電平）和串行數(shù)據(jù)信息格式（LVTTL電平）的時(shí)間信息和告警信息提供給時(shí)標(biāo)/頻標(biāo)輸出模塊，通過時(shí)標(biāo)/頻標(biāo)輸出模塊輸出授時(shí)信息；所述授時(shí)處理模塊同時(shí)連接顯示及按鍵模塊實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能。

所述的北斗GPS雙衛(wèi)星系統(tǒng)電力時(shí)間同步裝置，時(shí)標(biāo)/頻標(biāo)輸出模塊含有串行報(bào)文輸出單元、脈沖輸出單元和直流B碼輸出單元，串行報(bào)文輸出單元首先接收1路LVTTL電平的UART信號（單向，TXD），然后經(jīng)驅(qū)動、光隔后輸出至電平轉(zhuǎn)換芯片（SP3232和SP485）進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換輸出；脈沖輸出單元將脈沖模式的1PPS、1PPM、1PPH信號驅(qū)動后隔離輸出；直流B碼輸出單元將輸入的脈沖模式的LVTTL電平的直流B碼信號經(jīng)驅(qū)動、光電隔離后，分為兩路進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為RS422電平的信號輸出。

所述的北斗GPS雙衛(wèi)星系統(tǒng)電力時(shí)間同步裝置，所述授時(shí)處理模塊含有高穩(wěn)鐘、DDS功能單元（通過FPGA實(shí)現(xiàn)）、鐘控單元（以ARM處理器為核心），高穩(wěn)鐘輸出一個時(shí)鐘信號給FPGA內(nèi)的DDS功能單元作為基準(zhǔn)時(shí)鐘，DDS功能單元根據(jù)頻率控制字調(diào)整基準(zhǔn)時(shí)鐘的相位和頻率，輸出調(diào)整后的時(shí)鐘，經(jīng)驅(qū)動后成為授時(shí)輸出信號；DDS功能單元的頻率控制字由鐘控單元輸出，鐘控單元同時(shí)接收北斗衛(wèi)星授時(shí)信號、GPS衛(wèi)星授時(shí)信號、DDS調(diào)整后的時(shí)鐘信號，對這三種信號通過濾波、PID處理、智能切換等鐘控算法處理后，得到一個合適的頻率控制字，輸出給DDS功能單元，使DDS功能單元輸出正確的時(shí)鐘，從而實(shí)現(xiàn)北斗、GPS兩種衛(wèi)星授時(shí)信號的有效融合、平滑切換。

本實(shí)用新型的有益效果：

本實(shí)用新型北斗GPS雙衛(wèi)星系統(tǒng)電力時(shí)間同步裝置，為用戶提供基于北斗和GPS互備份雙接收機(jī)，滿足了電力系統(tǒng)授時(shí)用戶的需求。設(shè)備可以由北斗衛(wèi)星+GPS雙系統(tǒng)冗余備份提供長期時(shí)標(biāo)信息，通過IRIG-B、1PPS、TOD、SNTP等方式提供授時(shí)服務(wù)，也可以在受到電磁干擾等無法進(jìn)行衛(wèi)星授時(shí)的意外情況下，由系統(tǒng)內(nèi)部守時(shí)模塊在一定時(shí)間段內(nèi)穩(wěn)定地提供高精度時(shí)間信息?？蔀殡娏ο到y(tǒng)的保護(hù)裝置、測控裝置等提供高度穩(wěn)定、可靠、精確的時(shí)間信息。

附圖說明

圖1：本實(shí)用新型雙衛(wèi)星系統(tǒng)電力時(shí)間同步裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：授時(shí)處理模塊功能結(jié)構(gòu)圖；

圖3：時(shí)標(biāo)/頻標(biāo)輸出模塊中串行報(bào)文輸出單元示意圖；

圖4：時(shí)標(biāo)/頻標(biāo)輸出模塊中脈沖輸出單元示意圖；

圖5：時(shí)標(biāo)/頻標(biāo)輸出模塊中直流B碼輸出單元示意圖；

圖6：本實(shí)用新型雙衛(wèi)星系統(tǒng)電力時(shí)間同步裝置顯示及按鍵模塊工作流程；

圖7：本實(shí)用新型雙衛(wèi)星系統(tǒng)電力時(shí)間同步裝置遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)管理流程。

具體實(shí)施方式