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ZRGNR2000衛星授時信號安全隔離裝置電力系統防護方案

      電力系統是國家關鍵基礎設施， 電力安全關系國計民生， 是國家安全的重要保障， 與政治安全、經濟安全、 網絡安全、社會安全等諸多領域密切關聯。電網運行情況瞬息萬變，為了在其發生事故時能夠及時得到處理，需要統一的時間基準，以保證調度自動化系統、故障錄波、SOE等—系列變電站自動化裝置運行的準確性。統一的全網時間標準決定了這些裝置的正常運行及其發揮的作用，因此，電網內的變電站和調度中心需要建立專用的時間同步系統，不斷提高時間同步系統的對時精度，以保證電力系統運行的安全性、穩定性和可靠性。

     中華人民共和國公安部發布并于2021年8月1日開始實施的GA1800-2021 《電力系統治安反恐防范要求》明確規定：電網企業、發電企業的衛星導航時間同步系統應采取防干擾安全防護和隔離措施，具備常規電磁干擾信號入侵監測和實時告警能力、衛星信號拒止條件下高精度時間同步保持和干擾信號安全隔離能力，使用GPS為主授時的系統還應具備使用北斗衛星原位加固授權時防護與GPS 信號安全隔離能力。電力系統行業標準DL/T1100.5-2019《電力系統的時間同步系統 第5部分：防欺騙和抗干擾技術要求》也對時間同步系統的衛星信號抗干擾防欺騙提出明確要求。 

      衛星導航系統衛星高度超過2萬公里，信號功率極低， 易受干擾、 攻擊和欺騙，復雜電磁環境（如太陽風暴）、 惡劣天氣（如雷暴 、臺風）、 惡意攻擊（惡意干擾、欺騙）、 無意干擾信號（其它設備無意發射的電磁波）等均會干擾衛星信號的正常接收，影響設備正常工作。 

       ZRGNR2000衛星信號安全隔離裝置是山東正瑞針對上述衛星信號安全防護要求開發的安全防護產品，可以高效提升電力系統時間同步裝置抗干擾、防欺騙能力。

      ZRGNR2000衛星安全隔離裝置采用先進的防欺騙抗干擾技術，能夠有效檢測識別欺騙干擾信號，并快速對異常信號進行關斷、切換，消除欺騙干擾影響。ZRGNR2000內置信號生成模塊，具備衛星導航信號模擬功能，能夠自主產生安全可信的導航信號，為后端授時設備提供可信不間斷授時。ZRGNR2000可通過原位加固的方式，幫助用戶實現授時安全防御，廣泛應用于各精密授時行業的安全加固。

主要功能：

（1）衛星接收功能：BDS B1I、GPS L1CA；

（2）干擾檢測及告警：檢測到底噪提高后及時告警；

（3）欺騙檢測及告警：判斷、識別欺騙信號并告警；

（4）饋線檢測及告警：實時檢測饋線是否存在開路、短路及損耗過大等異常情況并發出告警；

（5）饋線短路保護功能：饋線長期處于短路狀態時，不損壞設備內部器件；

（6）退出無礙：失電或故障時，衛星信號正常通過，不影響后級設備運行；

（7）無縫轉換：生成信號可實現輸入GPS信號、輸出BDS信號或輸入BDS信號、輸出GPS信號的無縫轉換，原授時系統無感知；

（8）同步保持：生成信號可對天與真實導航信號保持同步，為后端設備提供高精度授時信號；

（9）拒止維持：衛星導航信號拒止時，自主為現有BDS/GPS授時系統提供不中斷的授時服務；

（10）頻點隔離：及時將欺騙、干擾信號（GPS欺騙、GPS壓制干擾、BDS欺騙、BDS壓制干擾等）隔離，保證生成信號不受影響；

（11）雙重工作模式：同時支持關斷式與生成式兩種工作模式，滿足不同場景要求，可通過web界面靈活配置；

（12）遠程監控：遠程 Web 界面監控設備工作狀態，設置工作參數；

（13）告警指示：指示燈包括電源狀態指示、授時狀態指示、PPS狀態指示、北斗天線故障指示、北斗信號通斷指示、北斗信號生成狀態指示、北斗信號干擾指示、北斗信號欺騙指示、GPS天線故障指示、GPS信號通斷指示、GPS信號生成狀態指示、GPS信號干擾指示、GPS信號欺騙指示；

（14）告警接點控制：通過OC門輸出裝置失電告警、裝置輸入信號/模塊異常告警、輸出BDS信號狀態、輸出GPS信號狀態；

性能指標

表1 安全隔離裝置性能指標

適用范圍：

（1）適用于電力系統調度機構、發電廠、變電站、集控站等所用時間同步裝置的衛星信號抗干擾防欺騙功能原位加固。

（2）適用于金融、證券、通信、交通、智能制造、教育、醫療等行業時間服務器的衛星信號抗干擾防欺騙功能原位加固。

實施方案：

     衛星授時信號安全隔離裝置接入BDS信號、GPS信號后，經過衛星信號安全隔離裝置處理后，輸出安全穩定的衛星信號到衛星時間同步裝置上，從而確保整個授時系統的衛星信號安全性。

      通過web界面控制輸出信號為通斷模式時，BDS輸出的信號是經過通、斷控制的BDS輸入的衛星導航信號，GPS輸出的信號是經過通、斷控制的GPS輸入的衛星導航信號。

      通過web界面控制輸出信號為生成模式時，BDS輸出的信號是生成的BDS導航信號，GPS輸出的信號是生成的GPS導航信號。

      BDS天線和GPS天線線纜盡量使用相同型號、相同長度，避免二者功率相差太大影響防欺騙抗干擾性能。

      如果BDS/GPS輸入信號需要使用功分器分為多路，使用多臺安全隔離裝置/接收機時，功分器必須使用無源功分器。如果使用有源功分器，需要確認功分的信號功率、信噪比是否相同，否則會影響安全隔離裝置的性能。

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