电厂时钟系统（GPS授时系统,北斗时间服务器,GPS卫星钟）技术文档

随着电网规模的日益扩大、系统范围和分散控制的发展，全网时间同步变得越来越重要，时间的精度也变得越来越高。由于缺少统一技术要求和配置标准，也缺乏时钟同步和时间精度检测的有效手段，全省现有时间同步系统配置不尽相同，运行情况也不够稳定，部分时钟设备时间精度不能满足要求。据此，各省电力公司相继出台了《电网时钟同步系统技术规范》，济南唯尚电子有限公司生产的GPS同步系统诞生于此大环境，该系统不仅精度高、系统稳定、调试和维护方便，而且*符合《电网时钟同步技术规范》。
     本系统的GPS模块采用摩托罗拉的M12T。该模块能同时跟踪12颗卫星，1PPS定时精度小于20ns。它配有后备电池，在主电源关闭后数据和时间信息将被保留，这时下一次初始定位时间（TTFF）将小于50s。它的冷启动定位时间(TIFF)小于200s。
     系统硬件设计方面由32位高性能微处理器ARM9负责接收GPS模块时间、软件运算和部分串行接口，其它的串行接口和所有的对时脉冲信号均由FPGA输出，具有很强的灵活性。

    除了各设备厂家单独安装各自的电厂时钟系统解决对时问题外，更好的解决方案是全厂或站安装统一的一套G P S 时钟，所需要对时的地方集中安装二级时钟或对钟扩展装置。采用此方案的好处是：

精度和可靠性高

①由于只选择一套GPS接收时钟，因此可以选择精度高的，并采用双机备份方案确保时钟的可靠性。 而各自单一接收的GPS因受安装位置、价格的限制，不会采用较高的配置。另外不同厂家、型号的时钟在性能上也会有一定差异，这就使厂内一些数据的时间精度受到影响。另外可靠性也不会比双机备份方案高。

双机备份方案是双GPS北斗接收，双电源热备份，只要有一台GPS北斗能够接收到信号就能保证所有对钟信号输出。如果选择配置高精度守时钟即使在收不到GPS北斗信号情况下，唯尚高精度守时钟精度也可达到3×10－9，即在无GPS北斗信号时每日误差小于0.26毫秒。

② 该方案能确保厂、站的时间真正统一

GPS卫星时钟受接收天线的安装位置和天气的影响较大，如果天线的安装位置不佳，有遮挡时会造成一些时间段GPS不定位，无法对时。相关设备只能靠内部自身时钟维持，而目前时钟走时精度约为2秒/每日（DALLAS DS12887）。有些时钟还要更差些。而厂、站内有些安装位置好的GPS能够对时，这就造成厂内时钟的不*。对数据的分析处理产生影响。采用全厂、站安装统一的一套G P S 时钟就可以选择较好的位置安装、另外采用双机备份提高可靠性。选择高精度守时钟。在即使接收不到GPS信号时仍能确保站内时间的统一。

③ 扩展、维修方便

    唯尚产品为后插板式结构，当需要增加对钟信号时非常方便，即使需要的信号是以前订货装置上所没有的信号也不要紧，只需增加一块插板即可。信号板还支持热插拔。不论标准主时钟、二级时钟，2U时钟，4U时钟，均使用相同的插板。维修、更换也十分方便。 

电厂时钟系统主要技术指标 

GPS接收器：

接收频率：1575.42M

冷启动：  70秒

北斗接收器：通道：6；接收机灵敏度：-157.6dBW；冷启动首捕时间：≤2秒；失锁重捕时间：≤1 秒；1PPS精度：优于100nS。

电源: 100V～260V交直流两用，额定功率：50瓦，功耗小于15W

捕获时间：热启动：15秒，温启动：45秒

同时接收卫星数：12

天线接收灵敏度：26±2dB

面板显示：14位数码管显示日期、时间，3个LED指示状态

传输距离及电缆：

脉冲校时：30米，双芯普通导线

串行口：RS232 30米，RS485(RS422) 1000米，为二或四芯屏蔽电缆

IRIG-B码：TTL电平50米，1KHz调制 500米

光纤传输：2公里，62.5/125微米多模光缆

DCF77：50米

NTP网口：100米

对时精度：

脉冲校时：1uS，IRIG-B码校时：1uS

IRIG-B码校时：每个模块可输出12路，2U箱zui大可输出84路。

光纤校时：每个模块可输出3路，2U箱zui大可输出21路

DCF77校时：每个模块可输出8路

NTP网口: 每个模块输出1路

输出通道数：

脉冲校时：每个模块可输出12路，2U箱zui大可输出84路。

串行口校时：每个模块可输出RS232或RS485 4路(DB9)或12路（端子）、2U箱zui大可输出28路或84路。

互换性：功能插板位置均相同，可以插任何输出模块；相同型号的模块可以直接互换不会影响技术指标。

外型尺寸：

宽度为标准19英寸，高度2U。

大气压力：85～110KPa

绝缘性能：

电源回路：1500V 交流50Hz 1分钟

其它回路： 500V 交流50Hz 1分钟

安装尺寸：宽440×高89×深280

工作环境：

环境温度：－5℃～＋40℃

相对湿度：10％～90％

济南唯尚电子有限公司是电厂时钟系统专业提供商，产品正在国内外各行业近万个现场稳定运行，*！欢迎访问唯尚：http://www.jnweishang.com/products_view.asp?id=51