一、一、概述

1．建立時間同步系統(tǒng)的重要性

隨著電廠、變電站自動化水平的提高，各種以計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)的自動化裝置廣泛應(yīng)用，如調(diào)度自動化系統(tǒng)、廣域相量測量系統(tǒng)、繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)、事件順序記錄裝置、變電站自動化系統(tǒng)、發(fā)電廠監(jiān)控系統(tǒng)、微機(jī)繼電保護(hù)裝置、故障錄波裝置、安全自動裝置、雷電定位系統(tǒng)、電網(wǎng)預(yù)決策分析系統(tǒng)等。其運行實行分層控制，設(shè)備的運行往往要靠數(shù)百公里外的調(diào)度員指揮；電網(wǎng)運行瞬息萬變，發(fā)生事故后更要及時處理，這些都需要有統(tǒng)一的時間基準(zhǔn)。有了統(tǒng)一精確的時間，既可實現(xiàn)全廠（站）各系統(tǒng)在GPS（北斗）時間基準(zhǔn)下的運行監(jiān)控，也可以通過事故后各開關(guān)動作、調(diào)整的先后順序及準(zhǔn)確時間來分析事故的原因及過程。統(tǒng)一精確的時間是保證電力系統(tǒng)安全運行，提高運行水平的一個重要措施。因此，在電網(wǎng)內(nèi)的電廠、變電站及調(diào)度中心等建立專用的時間同步系統(tǒng)是十分必要和迫切的。

2．建立時間同步系統(tǒng)的性

電廠/變電站的時間同步是一件十分重要的基礎(chǔ)工作，現(xiàn)在電廠/變電站大多采用不同廠家的計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、DCS分布式控制系統(tǒng)、發(fā)電廠電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)(ECS)、微機(jī)保護(hù)、故障錄波裝置、電能量計費系統(tǒng)、電液調(diào)速系統(tǒng)DEH、SCADA系統(tǒng)及各種輸煤PLC、除灰PLC、化水PLC、脫硫PLC等，以前的時間同步大多是各設(shè)備提供商采用各自獨立的GPS時鐘，而各時鐘因產(chǎn)品質(zhì)量有很大差異（GPS模塊質(zhì)量差、內(nèi)置精度不高的晶振時鐘作為基準(zhǔn)時間源），在對時精度上都有一定的偏差。同時,受雷電天氣等影響, 質(zhì)量差的GPS接收機(jī)授時性能的劣化降質(zhì)難以發(fā)現(xiàn),不少電廠/變電站GPS天線因安裝不合規(guī)范，如沒配置專用天線避雷器、饋線沒有加鎧裝外套(易出現(xiàn)被老鼠咬斷的可能) ，極易造成天線損壞,這些都造成了全廠（站）各系統(tǒng)不能在統(tǒng)一的時間基準(zhǔn)基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和比較，給事故后正確的故障分析判斷帶來很大困難。

現(xiàn)在，人們已經(jīng)充分意識到時間統(tǒng)一的重要性。但是，統(tǒng)一時間并不是單純地并用GPS時鐘設(shè)備。目前，許多電廠/變電站普遍采用一臺或多臺簡單配置的GPS時鐘裝置作為基準(zhǔn)時間源，裝置提供的接口數(shù)量有限。而各個電廠/變電站往往有不同的裝置需要接收時間同步信號，其接口類型繁多，如RS232/422/485串行口、脈沖、IRIG-B碼、DCF77信號、NTP網(wǎng)絡(luò)時間等接口形式，而且裝置的數(shù)量也不等，所以在實際應(yīng)用中常感到GPS裝置的某些類型接口數(shù)量不夠或缺少某些類型接口，其結(jié)果就是電廠/變電站中有些裝置不能實現(xiàn)時間同步，或者需要再增加一臺甚至數(shù)臺GPS裝置，而這往往受到資金不足或沒有安裝位置等限制。若全廠（站）采用時間同步系統(tǒng)方案，就可實現(xiàn)全廠（站）各系統(tǒng)在統(tǒng)一時間基準(zhǔn)下的運行監(jiān)控和事故后的故障分析，大大提高了電廠/變電站的安全穩(wěn)定性。因此，采用GPS時間同步系統(tǒng)比采用傳統(tǒng)的分散的GPS時鐘設(shè)備有著明顯的優(yōu)勢，也是技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

3．建立電廠/變電站時間同步系統(tǒng)的必要性

建設(shè)全網(wǎng)統(tǒng)一的時間同步網(wǎng),固然是解決全電網(wǎng)時間同步問題的好方法。但就能否精確補(bǔ)償時間信號傳輸時延、如何利用通道資源、如何建設(shè)高可靠性高時間精度的時間同步網(wǎng)及其投資代價等方面的綜合性問題,目前仍處于探討階段。

結(jié)合我國電網(wǎng)現(xiàn)狀,首先建設(shè)好電網(wǎng)每個基本單元的電廠/變電站內(nèi)時間同步系統(tǒng),即時間同步子系統(tǒng)是迫切需要解決的,這不但對提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行極其重要,而且也為將來建設(shè)全網(wǎng)的時間同步網(wǎng)打下良好的基礎(chǔ)。

 4.系統(tǒng)簡介

我公司根據(jù)用戶的實際需求，結(jié)合我們以往的工程經(jīng)驗，研制開發(fā)了K800電廠/變電站時間同步系統(tǒng)。該系統(tǒng)實現(xiàn)了時間基準(zhǔn)多源頭（GPS、北斗星、原子鐘、恒溫晶振、IRIG-B時間基準(zhǔn)）、輸出多制式（串口、脈沖、IRIG-B碼、DCF77、NTP網(wǎng)絡(luò)授時等）、滿足多設(shè)備（系統(tǒng)信號輸出可以任意擴(kuò)展，可滿足任何規(guī)模任何方式的時間信號需求）的要求，保證了時間同步信號的高精確度、高穩(wěn)定性、高安全性，高可靠性，將電力系統(tǒng)的時間同步精確度、穩(wěn)定性、安全性和可靠性提高到一個更新更高的臺階。該系統(tǒng)將GPS/北斗衛(wèi)星傳送的協(xié)調(diào)世界時（UTC）或外部傳送的時間基準(zhǔn)信號作為定時信號源，產(chǎn)生用來傳遞時間信息的IRIG-B時間碼、串行時間報文、脈沖信號、DCF77信號和NTP協(xié)議時間，用于實現(xiàn)全廠（站）計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、保護(hù)裝置、故障錄波器 、事件順序記錄裝置、安全自動裝置、遠(yuǎn)動RTU及各級能量管理系統(tǒng)、調(diào)度自動化系統(tǒng)、配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)、用電負(fù)荷管理系統(tǒng)、電能量記費系統(tǒng)、電網(wǎng)頻率按秒考核系統(tǒng)、同步相量測量裝置（PMU）、線路故障行波測距裝置、雷電定位裝置、調(diào)度錄音電話、各類信息管理系統(tǒng)MIS、發(fā)電廠電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)(ECS)、DCS系統(tǒng)、輸煤PLC、除灰PLC、化水PLC、脫硫PLC等的時間同步，使電廠/變電站內(nèi)各設(shè)備具有統(tǒng)一的時間基準(zhǔn)。系統(tǒng)外形如下圖所示：

圖  時間同步系統(tǒng)時鐘屏

5．建立時間同步系統(tǒng)的意義

1）時間同步系統(tǒng)保證了電廠/變電站內(nèi)各個裝置具有統(tǒng)一的時間基準(zhǔn)。

2）時間同步系統(tǒng)采用了冗余化配置，保證了時間同步系統(tǒng)的可靠性。

3）時間同步系統(tǒng)單獨組屏，為電廠/變電站將來改造時對時信號的擴(kuò)展提供了方便。

4）建立時間同步系統(tǒng)，便于維護(hù)、管理。   

二、二、電廠/變電站時間同步系統(tǒng)方案

1．系統(tǒng)組屏

1）系統(tǒng)獨立組屏。

2）屏柜內(nèi)安裝接線端子排，時鐘裝置的輸出信號通過接線端子排與外部信號電纜連接。

3）時鐘裝置的輸出到接線端子排的連接導(dǎo)線采用0.5mm²～1mm²的多股軟線。

2．系統(tǒng)配置

1）一個發(fā)電廠或一個變電站，配置一套時間同步系統(tǒng)，一套時間同步系統(tǒng)可由一面或多面時鐘裝置屏組成。

2）變電站，按每幢建筑（保護(hù)小室或控制室）配置一面時鐘裝置屏。

3）發(fā)電廠，按每臺發(fā)電機(jī)組配置一面時鐘裝置屏，升壓站系統(tǒng)按變電站原則配置，另外針對輸煤PLC、除灰PLC、化水PLC、脫硫PLC等需要對時信號特別少的小室可選擇從主時鐘屏通過光纖直接接收對時信號的方式。

4）一套時間同步系統(tǒng)可配置一臺主時鐘或兩臺主時鐘（冗余方式）。大型發(fā)電廠及500kV變電站應(yīng)采用兩臺主時鐘，兩臺主時鐘以冗余熱備模式工作，提高了系統(tǒng)的可靠性。

3．時間同步系統(tǒng)的性能

1）主時鐘(一級時鐘)接收GPS/北斗衛(wèi)星信號或接收外部IRIG-B（DC）時間基準(zhǔn)信號，并向信號擴(kuò)展箱(從時鐘、二級時鐘)提供IRIG-B（DC）時間基準(zhǔn)信號。

2）時間同步系統(tǒng)各時鐘屏內(nèi)根據(jù)需要可配置一臺或多臺信號擴(kuò)展箱，信號擴(kuò)展箱提供多路脈沖信號（1PPS、1PPM、1PPH、事件，空接點、差分、TTL、24V/110V/220V有源、光）、IRIG-B信號（TTL、422、232、AC、光）、DCF77信號（有源、無源）、時間報文（RS232、RS422/485、光）、NTP/SNTP網(wǎng)絡(luò)時間信號，可以滿足電廠/變電站內(nèi)不同設(shè)備的對時接口要求。信號擴(kuò)展箱的數(shù)量及輸出信號接口類型根據(jù)各小室內(nèi)對時設(shè)備的情況而定。

3）主時鐘的時間信號接收單元能接收GPS/北斗衛(wèi)星發(fā)送的協(xié)調(diào)世界時（UTC）信號作為外部時間基準(zhǔn)信號。正常情況下，主時鐘的時間信號接收單元獨立接收GPS/北斗衛(wèi)星發(fā)送的時間基準(zhǔn)信號。當(dāng)某一主時鐘的時間信號接收單元發(fā)生故障時，該主時鐘能自動切換到另一臺主時鐘的時間信號接收單元接收到的時間基準(zhǔn)信號，實現(xiàn)時間基準(zhǔn)信號互為備用。當(dāng)主時鐘的時間信號接收單元恢復(fù)正常后，該主時鐘自動切換回正常工作狀態(tài)，切換時間小于0.5秒，切換時主時鐘輸出的時間同步信號不會出錯。

4）主時鐘可輸出一路特殊的供主時鐘間互聯(lián)的IRIG-B（DC）碼信號，該信號作為互聯(lián)主時鐘的“后備"外部時間基準(zhǔn)，當(dāng)主時鐘的“主"外部時間基準(zhǔn)故障時，該信號停止輸出。消除當(dāng)主時鐘互聯(lián)時“主"外部時間基準(zhǔn)發(fā)生故障所引起的工作狀態(tài)不確定性。

5）信號擴(kuò)展箱的時間基準(zhǔn)信號輸入包括兩路IRIG-B（DC）輸入。當(dāng)裝置只接一路IRIG-B（DC）輸入時，該路輸入可以是“B碼輸入1"，也可以是“B碼輸入2"。裝置接入兩路IRIG-B（DC）輸入時，以“B碼輸入1"作為該裝置的“主"外部時間基準(zhǔn)，“B碼輸入2"作為“后備"外部時間基準(zhǔn)，當(dāng)“B碼輸入1"異常時，裝置自動切換到“B碼輸入2"接收“后備"外部時間基準(zhǔn)信號，當(dāng)“B碼輸入1"恢復(fù)正常時，裝置自動切換回正常工作狀態(tài)，切換時間小于0.5秒，切換時裝置輸出的時間同步信號不會出錯。

6）時鐘裝置具有內(nèi)部守時功能。當(dāng)接收到外部時間基準(zhǔn)信號時，被外部時間基準(zhǔn)信號同步；當(dāng)接收不到外部時間基準(zhǔn)信號時，切換到內(nèi)部守時，使主時鐘或信號擴(kuò)展箱輸出的時間同步信號仍能保持一定的準(zhǔn)確度。當(dāng)外部時間基準(zhǔn)信號接收恢復(fù)時，自動切換到正常狀態(tài)工作，切換時間小于0.5秒，切換時時鐘輸出的時間同步信號不會出錯。

7）時鐘裝置的外部時間基準(zhǔn)（B碼輸入）具有時延補(bǔ)償功能，能夠補(bǔ)償外部時間基準(zhǔn)信號（IRIG-B）的傳輸延時，從而保證了時間基準(zhǔn)信號的精度。

8）時鐘裝置的所有輸出信號均經(jīng)隔離輸出，抗干擾能力強(qiáng)，且各路輸出在電氣上均相互隔離。

9）時鐘裝置的某一路輸出信號允許短路5分鐘以上，不會造成對該輸出回路的性損壞。

10）時鐘裝置的某一路輸出信號短路，不會影響其它輸出信號。

11）時鐘裝置具有自復(fù)位能力，在因干擾造成裝置CPU瞬間故障時，能自動恢復(fù)正常工作。

12）時鐘裝置采用全模塊化即插即用結(jié)構(gòu)設(shè)計，支持板卡熱插拔，配置靈活，維護(hù)方便。

13）時鐘裝置具有工作狀態(tài)指示、告警顯示和告警信號輸出功能。告警信號的電接口類型為繼電器空接點，接點耐壓>250V DC。

14）時鐘裝置具有時間顯示功能，可顯示年、月、日、時、分、秒。

15）每臺時鐘裝置都提供一路TTL脈沖信號（可編程輸出1PPS、1PPM、1PPH、事件），供時鐘的準(zhǔn)確度指標(biāo)測試。

16）時間同步系統(tǒng)可采用雙電源冗余供電，任何一路電源消失，系統(tǒng)仍能保持正常工作。有兩種實現(xiàn)方式：a)時鐘屏采用時間繼電器和接觸開關(guān)組成電源切換電路。b)時鐘裝置采用雙電源冗余供電，電源供電自適應(yīng)。

4．時間同步系統(tǒng)的組成

   時間同步系統(tǒng)通常由主時鐘、若干從時鐘、時間信號傳輸介質(zhì)組成。根據(jù)時間同步系統(tǒng)的配置方式，時間同步系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有多種形式，主要分為三種：基本式、主從式、主備式。

1）基本式

   由一臺主時鐘和信號傳輸介質(zhì)組成，為被授時設(shè)備（系統(tǒng)）對時。根據(jù)需要和技術(shù)要求，主時鐘可設(shè)接收上一級時間同步系統(tǒng)下發(fā)的有間基準(zhǔn)信號的接口。該系統(tǒng)由一面主時鐘屏組成，主時鐘屏一般設(shè)在電廠/變電站的控制室。

2）主從式

由一臺主時鐘、多臺從時鐘和信號傳輸介質(zhì)組成，為被授時設(shè)備（系統(tǒng)）對時。根據(jù)實際需要和技術(shù)要求，主時鐘可設(shè)接收上一級時間同步系統(tǒng)下發(fā)的有間基準(zhǔn)信號的接口。該系統(tǒng)由一面主時鐘屏或和多面時鐘擴(kuò)展屏組成，主時鐘屏一般設(shè)在電廠/變電站的控制室。時鐘擴(kuò)展屏數(shù)量根據(jù)電廠/變電站內(nèi)小室的情況而定。各小室時鐘屏負(fù)責(zé)本小室二次設(shè)備的對時。  

3）主備式

由兩臺主時鐘、多臺從時鐘和信號傳輸介質(zhì)組成，為被授時設(shè)備（系統(tǒng)）對時。根據(jù)實際需要和技術(shù)要求，主時鐘可預(yù)留接口，用來接收上一級時間同步系統(tǒng)下發(fā)的有間基準(zhǔn)信號。該方式可分為兩臺主時鐘同屏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和兩臺主時鐘不同屏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

兩臺主時鐘同屏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)由一面主時鐘屏或和多面時鐘擴(kuò)展屏組成，主時鐘屏有兩臺主時鐘，時鐘擴(kuò)展屏數(shù)量根據(jù)電廠/變電站內(nèi)小室的情況而定。主時鐘屏一般設(shè)在電廠/變電站的控制室。各小室時鐘屏負(fù)責(zé)本小室二次設(shè)備的對時。

兩臺主時鐘不同屏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由兩面主時鐘屏或和多面時鐘擴(kuò)展屏組成，每面主時鐘屏內(nèi)各有一臺主時鐘。時鐘擴(kuò)展屏數(shù)量根據(jù)電廠/變電站內(nèi)小室的情況而定。各小室時鐘屏負(fù)責(zé)本小室二次設(shè)備的對時。

三、系統(tǒng)特點　

1．專業(yè)廠家，專業(yè)品質(zhì)

我公司專業(yè)致力于GPS/北斗授時產(chǎn)品的研發(fā)和應(yīng)用，在多年來的專業(yè)積累基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮自身在授時產(chǎn)品領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢和應(yīng)用經(jīng)驗，依托相關(guān)的科研院所，結(jié)合美國GPS定位系統(tǒng)、中國北斗星系統(tǒng)、B碼基準(zhǔn)解碼接收技術(shù)、智能馴服恒溫晶體振蕩器（或原子鐘）守時技術(shù)，并考慮了各種涉及國家安全等的關(guān)聯(lián)因素，在滿足電力系統(tǒng)現(xiàn)在的需要及將來的發(fā)展要求基礎(chǔ)上自主開發(fā)的具有水平的授時產(chǎn)品，該產(chǎn)品是專業(yè)用于電廠/變電站及調(diào)度中心統(tǒng)一時間基準(zhǔn)和時間同步系統(tǒng)的建立的授時系統(tǒng)，全自動智能化運行，免操作維護(hù)，適合無人值守。

2．精度高

1）采用美國原裝高精度GPS授時模塊，時鐘同步精度可達(dá)30nS；采用高精度北斗授時模塊，時鐘同步精度可達(dá)100nS；

2 ）時鐘裝置的內(nèi)部守時單元采用了智能馴服算法和時間頻率測控技術(shù)，晶體選用高精度恒溫晶體振蕩器，使裝置守時準(zhǔn)確度優(yōu)于7*10^-9(0.42μS/分鐘)，即在外部時間基準(zhǔn)異常的情況下，每天時鐘走時誤差不超過0.6mS。

3）時鐘裝置具有外部時間基準(zhǔn)信號時延補(bǔ)償功能，能夠分別獨立補(bǔ)償兩路外部時間基準(zhǔn)信號（IRIG-B）的傳輸延時，從而保證了時間基準(zhǔn)信號的精度。

3．更全面的可靠性、安全性設(shè)計

1）應(yīng)用GPS授時技術(shù)/北斗授時技術(shù)/B碼基準(zhǔn)解碼接收技術(shù)/高穩(wěn)晶體振蕩器守時技術(shù)授時，實現(xiàn)多基準(zhǔn)冗余授時，能夠智能判別GPS信號、北斗信號、外部B碼時間基準(zhǔn)信號的穩(wěn)定性和優(yōu)劣，并提供多種時間基準(zhǔn)配置方法。

2）采用精準(zhǔn)的測頻與“智能學(xué)習(xí)算法"，使守時電路輸出信號與GPS衛(wèi)星/北斗衛(wèi)星/IRIG-B時間基準(zhǔn)保持精密同步,消除因晶體振蕩器老化造成的頻偏帶來的影響。

3）由于裝置輸出的1PPS等時間信號是內(nèi)置振蕩器的分頻秒信號輸出，同步于GPS/北斗系統(tǒng)但并不受GPS/北斗秒脈沖信號跳變帶來的影響，相當(dāng)于UTC時間基準(zhǔn)的復(fù)現(xiàn)。

4）GPS/北斗接收天線重點考慮了防雷設(shè)計、穩(wěn)定性設(shè)計、抗干擾設(shè)計，信號接收可靠性高，不受電廠/變電站地域條件和環(huán)境的限制。

5）采用雙電源冗余供電，并選用高性能、寬范圍開關(guān)電源，工作穩(wěn)定可靠，裝置電源供電自適應(yīng)，并且系統(tǒng)電源經(jīng)專門濾波、消除共模干擾電路處理。

6）在電廠/變電站避雷針避雷范圍內(nèi)，GPS/北斗天線加裝專用天線防雷器，使時鐘裝置具有雙重防雷效果。

7）時鐘裝置機(jī)箱經(jīng)防磁處理，抗干擾能力強(qiáng)。

8）裝置具有自復(fù)位能力，在因干擾造成裝置程序出錯時，能自動恢復(fù)正常工作。

4．可實現(xiàn)電廠/變電站內(nèi)時間同步系統(tǒng)的在線運行監(jiān)控

1）主時鐘前面板有“電源指示"燈、“秒脈沖指示" 燈、“GPS/北斗信號輸入" 燈、“B碼信號輸入" 燈、“GPS/北斗信號輸入異常" 燈、“B碼信號輸入異常" 燈多種狀態(tài)指示，信號擴(kuò)展箱前面板有“電源指示"燈、“秒脈沖指示"燈、“B碼信號輸入1"燈、“B碼信號輸入2"燈、“B碼信號輸入1異常"燈、“B碼信號輸入2異常"燈多種狀態(tài)指示，便于運行值班人員的日常巡視。                                       

2）主時鐘有電源中斷告警、GPS/北斗失步告警、外部“B碼輸入"（后備時間基準(zhǔn)）消失告警；信號擴(kuò)展箱有電源中斷告警、外部“B碼輸入1"消失告警、外部“B碼輸入2"消失告警。告警信號為繼電器空接點信號輸出，可接入電廠/變電站內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)，隨時監(jiān)控時間同步系統(tǒng)的運行狀況。

3）時間同步系統(tǒng)可輸出多路脈沖，按要求某一特定時間發(fā)送一個脈沖（即每天發(fā)送一個脈沖），將此脈沖接入自動化測控單元等二次設(shè)備，并將貼有時間標(biāo)簽的事件上傳電廠/變電站內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)或調(diào)度中心，在線檢測時間同步系統(tǒng)的信號輸出精度或電廠/變電站內(nèi)二次設(shè)備的對時誤差。

4）完善的北斗和GPS信號的性能監(jiān)測，自動或手動選擇主用衛(wèi)星信號。支持本地和遠(yuǎn)程網(wǎng)管，通過WEB方式對系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，完成對系統(tǒng)的衛(wèi)星接收狀況、設(shè)備工作狀態(tài)、參數(shù)設(shè)置等信息進(jìn)行管理。

5. 系統(tǒng)操作簡單、維護(hù)方便，信號接口豐富、配置靈活、易于擴(kuò)展

1）時鐘裝置使用按鍵設(shè)置, 脈沖、串口信號輸出可編程，操作簡單。

2）時鐘裝置采用全模塊化即插即用結(jié)構(gòu)設(shè)計，支持板卡熱插拔，配置靈活，維護(hù)方便，為將來其它信號基準(zhǔn)源(珈俐略衛(wèi)星信號、上游地面鏈路的DCLS信號、NTP時間基準(zhǔn)信號等) 的接入提供了方便，為今后建設(shè)三網(wǎng)合一的數(shù)字同步網(wǎng)打下基礎(chǔ)，為將來電廠/變電站改造擴(kuò)建時增加或更改對時信號接口提供了方便。

3）系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了主時鐘與信號擴(kuò)展箱的板卡全兼容，還提供了豐富的信號接口資源和開放式特殊接口設(shè)計平臺，具備優(yōu)異的兼容能力，可提供多路脈沖信號（1PPS、1PPM、1PPH、事件，空接點、差分、TTL、24V/110V/220V有源）、IRIB-B信號（TTL、422、232、AC）、DCF77信號（有源、無源）、時間報文（RS232、RS422/485）、NTP網(wǎng)絡(luò)時間信號，可以滿足電廠/變電站內(nèi)不同設(shè)備的對時接口要求。

6．系統(tǒng)安裝調(diào)試安全方便

1）時鐘裝置為架裝式結(jié)構(gòu)，2U、19"標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱,安裝方便。

2）時鐘裝置采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，支持板卡熱插拔，配置靈活，易于調(diào)試。

3）屏柜端子采用帶隔離刀的端子排，方便分路調(diào)試。

4）每臺裝置提供一路可編程的TTL脈沖信號（1PPS/1PPM/1PPH）供時鐘的準(zhǔn)確度指標(biāo)測試。

5）主時鐘可通過數(shù)碼管顯示跟蹤到的有效衛(wèi)星個數(shù)，直觀地反映裝置接收GPS/北斗衛(wèi)星的狀況。

四、系統(tǒng)設(shè)備簡介   

針對K800電廠/變電站時間同步系統(tǒng)，我公司提供以下型號設(shè)備可供選擇：

五、系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

1．運行條件

1）環(huán)境條件

工作溫度：-20⁰C～+70⁰C；

貯存溫度：-40⁰C～+85⁰C；

濕度：<95%。

2）電源

交流供電：220V±20%或110V±20% ，   47Hz～63Hz；

直流供電：220V±20%或110V±20%；

裝置電源供電自適應(yīng)。

3）抗干擾

在雷擊過電壓、一次回路操作、開關(guān)場故障、二次回路操作及其它強(qiáng)干擾作用下，裝置不誤動作。

裝置靜電放電干擾試驗、電快速瞬變脈沖群干擾試驗、高頻干擾試驗、輻射電磁場干擾試驗、阻尼震蕩波干擾試驗、浪涌（沖擊）干擾試驗符合標(biāo)準(zhǔn)GB/T17626-1998（電磁兼容 試驗和測量技術(shù)）和GB/T15153.1-1998（遠(yuǎn)動設(shè)備及系統(tǒng)  第2部分：工作條件第1篇：電源和電磁兼容），并達(dá)到Ⅲ級及以上標(biāo)準(zhǔn)。

2．技術(shù)參數(shù)

1）GPS/北斗接收天線（主時鐘K801）

GPS接收天線

阻抗：50Ω；

天線靈敏度：≤-163dBW；

工作溫度：-45℃～+85℃； 

貯存溫度：-50℃～+90℃；

濕度：99%，結(jié)露；

體積：φ96mm×126mm。

北斗接收天線

阻抗：50Ω；

增益：40dB±2dB；

噪聲系數(shù)：1.5dB ；

右旋圓極化，波束寬度：10^o～75^o；

工作溫度：-45℃～+85℃； 

貯存溫度：-50℃～+90℃；

濕度：99%，結(jié)露；

體積：φ103mm×110mm。

2）GPS/北斗信號接收器（主時鐘K801）

GPS接收器

接收頻率：1575.42MHz（L1信號）。

接收靈敏度：捕獲<-160dBW，跟蹤<-163dBW。

同時跟蹤：正常狀態(tài)下可同時跟蹤8～12顆GPS衛(wèi)星；

          裝置冷啟動時不小于4顆衛(wèi)星；

          裝置熱啟動時不小于1顆衛(wèi)星。

捕獲時間：裝置冷啟動時，<5min；裝置熱啟動時，<1min。

內(nèi)部電池：電池類型：鋰電池；

          電池壽命：≮25000h。

北斗接收器

接收機(jī)通道：6；

接收機(jī)靈敏度：-157.6dBW；

冷啟動首捕時間：≤2秒；

失鎖重捕時間：≤1 秒；

自動定位時間：2分鐘(快速定位功能可達(dá)到優(yōu)于20秒) ；

自動授時時間：2分鐘；

定位數(shù)據(jù)更新率：1Hz、2Hz、4Hz、8Hz、16Hz可選；

定位精度：優(yōu)于100 m(1σ)(輸入高程誤差10m) ；

授時1PPS精度：優(yōu)于100ns(靜態(tài)，初始化精確位置信息，1σ)。

3）時鐘裝置內(nèi)部的時間保持單元守時精度：時間保持單元晶體振蕩器選用OCXO，守時精度優(yōu)于7*10^-9(0.42μS/min)。

4）時鐘裝置功耗：≤20W。

5）時鐘裝置的絕緣電阻：≮20MΩ。

6）系統(tǒng)平均間隔時間(MTBF)：≥70000小時；系統(tǒng)平均維修時間（MTTR）：一般不大于30分鐘，使用壽命不少于20年。正常使用條件下無須維護(hù)。

7）輸出時間與協(xié)調(diào)世界時（UTC）時間同步準(zhǔn)確度：≤0.1μS。

8）時間同步信號接口：                                         

GPS/北斗信號作為外部時間基準(zhǔn)的時間同步信號技術(shù)指標(biāo)：

時標(biāo)脈沖輸出：

1PPS/PPM/PPH脈沖信號：（TTL/422電平）準(zhǔn)時沿：  上升沿，上升時間≤10nS；

                                             上升沿的時間準(zhǔn)確度≤0.1μS；

                                      脈沖寬度：200mS；

                                      輸出阻抗：50Ω；

                      （空接點）     準(zhǔn)時沿：  上升沿，上升時間≤150nS；

                                              上升沿的時間準(zhǔn)確度≤1μS；

                                      脈沖寬度：200mS；

                                              允許外接電壓：300V/DC，允許電流50mA。

    空接點脈沖輸出端口允許電流I_CE為100 mA時，訂貨時須說明；脈沖信號如需下降沿有效，訂貨時須說明。

時間報文：  

A．通訊波特率: 1200、2400、4800、9600可選。

B．數(shù)據(jù)格式:信息位8位，一位起始位，一位停止位，異或非校驗，校驗幀頭之后校驗字節(jié)之前的時間數(shù)據(jù),ASCⅡ碼。

C．信息格式: 每秒發(fā)送一次，格式為: 

＜Ｓ＞＜Ｔ＞ D D D D D D D D D D D D D D D＜Ａ＞

其中，與秒脈沖（PPS）的前沿對齊。例如:現(xiàn)在是2002年6月13號18點45分36秒，則發(fā)送信息格式為:ST18453613062002 A。