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北斗衛星時鐘同步裝置：實現全球時間精確同步
來源：正瑞電子
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發布日期：2024-03-06
北斗衛星時鐘同步裝置是一項令人驚嘆的科技研究，可以通過衛星系統實現全球時間的精確同步。
現行的衛星時鐘同步系統支持硬對時（脈沖節點PPS、PPM、PPH）、軟對時（串口報文）、編碼對時（IRIG-B、DCF77）和網絡NTP對時，滿足國內外不同設備的對時接口要求，變電站內微機保護裝置、測控裝置、故障錄波器、自動化系統站控層設備等均可接入北斗時鐘同步系統。對時接口一般有：RS232串口輸出、RS485串口輸出，非調制IRIG-B輸出信號，分脈沖1PPM輸出信號，秒脈沖1PPS輸出信號等。綜自變電站中往往有許多不同的新老裝置需要接收時鐘同步信號，其接口類型繁多，在實際的工程應用中往往是幾種對時方式結合在一起使用的，這樣就需要增加硬接點或網絡對時來統一時間。比如變電站自動化系統中有很多設備不支持B碼對時，則多采用串行口對時和1PPM脈沖對時相結合的對時方式，串行口對時將智能設備的時間基準精確到毫秒級，而1PPM每整分鐘發一個脈沖作用于智能裝置的時鐘清零線,從而實現時鐘的精確同步。具有B碼對時功能的智能裝置，原則上是不能再接受串行通信報文對時的，否則會出現時間跳變，而比較先進的智能裝置會在通信程序里增加一個判據，當B碼對時功能發生故障時才接受串行口的對時報文進行對時。
電廠的北斗衛星時鐘同步系統由主時鐘、時間信號傳輸通道、時間信號用戶設備接口（擴展裝置）組成。主時鐘一般設在電廠的控制中心，包括標準機箱、接收模塊、接收天線、電源模塊、時間信號輸出模塊等，對變電站設備和間隔層IED設備（包括智能電能表等）按要求實現GPS對時，并具有時鐘同步網絡傳輸校正措施。
為保證北斗衛星同步時鐘裝置的功能、精度和效率，應做好日常的保養和維護工作，應定時對各個部件進行檢查，首先應檢查裝置顯示面板上的天線信號是否正常，再檢查顯示面板上鎖定的衛星數量（一般應大于3），以上兩項正常后再用顯示面板上所顯示的時間與各個對時設備上所顯示或打印的時間進行比對，以確認對時系統內所有參與對時的設備的對時單元工作正常，定時對系統內的各個部件進行巡檢以保證整個系統的可靠性。
我司的BG2000系列北斗衛星同步時鐘的衛星系統為GPS/北斗雙模式接收，該衛星雙模接收系統既能夠同時接收北斗/GPS雙星系統，也能夠單獨分別接收GPS或者北斗衛星系統。基于最可靠方式，本時鐘系統采用了雙星模式。雙模式同時接收國產北斗衛星系統和美國GPS全球定位系統衛星，使得參與同步定位的衛星數量大幅增加，并且搜星速度快，同步定位精度比單獨GPS方式更高，時鐘精度更精準。
衛星時鐘主機內具有高精度本地時鐘守時系統。本地守時系統精度為10-8，最高為10-9。在GPS、北斗衛星系統正常的情況下，本地時鐘系統被衛星所同步。當衛星系統連接故障時，時鐘主機自動切換到本地時鐘，仍舊能夠提供高精度時鐘輸出。
采用模塊化插卡方式，能夠方便的通過功能卡的配置實現所需的對時功能。
裝置特點：
1. 機架式結構，1U（或2U）、19”標準機箱,安裝方便，機箱經防磁處理，抗干擾能力強。
2.選用高性能、寬范圍開關電源，工作穩定可靠，裝置電源供電自適應。（按訂貨技術協議配置，缺省為單電源。）
3. 采用GPS/BD雙系統精密授時，支持單GPS、單北斗、 GPS/北斗聯合授時多種網絡時間同步授時方式，并可通過維護串口修改授時方式。可通過LED在線顯示日期時間和GPS北斗衛星的收星個數，直觀反映裝置的同步狀況。
4. 裝置前面板有“POW”燈、“PPS” 燈、“SYN” 燈、“ALM” 燈多種工作狀態指示，便于運行值班人員的日常巡視。
5. 模塊化結構，NTP端口數量可靈活配置，最多配置28路NTP/SNTP網絡對時信號，
端口可以靈活的配置使用，可以用在不斷增長變化的網絡環境中；還可用于不同
的子網或不同的物理隔離的網絡中，使多個物理隔離的網絡共享時鐘資源。
6. 支持WINXP/WIN7/WIN8/WIN10/2000/2003/2008/vista、LINUX等操作系統及支持
NTP協議的路由器、交換機、DVR、智能控制器等網絡設備。
7. 支持NTP/SNTP V10,V20,V30,V40,SNMP,UDP,Telnet，IP，TCP協議。保障了在多客戶端供應商的應用環境下仍可實現兼容互聯。
8.冗余交流電源220v/冗余直流電源-48v/冗余高壓直流電源240v可供選擇。
9. 模塊化設計，多類標準接口輸入輸出，可同時采用恒溫晶振或銣鐘，有高精度自守時能力，使服務提供商與網絡設備制造商可以基于網絡性能、應用需求來選擇最佳的保持水平。
10.滿足每秒2000次時間請求，恒溫晶振精度1E-9。
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