GPS時(shí)鐘同步系統(tǒng)（GPS授時(shí)系統(tǒng),北斗時(shí)間服務(wù)器,GPS衛(wèi)星鐘）技術(shù)文檔
隨著電網(wǎng)規(guī)模的日益擴(kuò)大、系統(tǒng)范圍和分散控制的發(fā)展，全網(wǎng)時(shí)間同步變得越來(lái)越重要，時(shí)間的精度也變得越來(lái)越高。由于缺少統(tǒng)一技術(shù)要求和配置標(biāo)準(zhǔn)，也缺乏時(shí)鐘同步和時(shí)間精度檢測(cè)的有效手段，全省現(xiàn)有時(shí)間同步系統(tǒng)配置不盡相同，運(yùn)行情況也不夠穩(wěn)定，部分時(shí)鐘設(shè)備時(shí)間精度不能滿(mǎn)足要求。據(jù)此，各省電力公司相繼出臺(tái)了《電網(wǎng)時(shí)鐘同步系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》，濟(jì)南唯尚電子有限公司生產(chǎn)的GPS同步系統(tǒng)誕生于此大環(huán)境，該系統(tǒng)不僅精度高、系統(tǒng)穩(wěn)定、調(diào)試和維護(hù)方便，而且*符合《電網(wǎng)時(shí)鐘同步技術(shù)規(guī)范》。
本系統(tǒng)的GPS模塊采用摩托羅拉的M12T。該模塊能同時(shí)跟蹤12顆衛(wèi)星，1PPS定時(shí)精度小于20ns。它配有后備電池，在主電源關(guān)閉后數(shù)據(jù)和時(shí)間信息將被保留，這時(shí)下一次初始定位時(shí)間（TTFF）將小于50s。它的冷啟動(dòng)定位時(shí)間(TIFF)小于200s。
系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方面由32位高性能微處理器ARM9負(fù)責(zé)接收GPS模塊時(shí)間、軟件運(yùn)算和部分串行接口，其它的串行接口和所有的對(duì)時(shí)脈沖信號(hào)均由FPGA輸出，具有很強(qiáng)的靈活性。
GPS時(shí)鐘同步系統(tǒng)的主要功能：
1．通過(guò)時(shí)鐘系統(tǒng)使各系統(tǒng)包括DCS的分系統(tǒng)、基于MPCS的PLC、CEMS、SCADA等系統(tǒng)的各種數(shù)字系統(tǒng)的時(shí)間同步;
2．有用于小時(shí)、分鐘和秒的分頻器。不同的頻率/時(shí)間顯示器，可以在控制盤(pán)上自動(dòng)或者手動(dòng)調(diào)節(jié);
3．有用于GPS時(shí)間和主時(shí)鐘自動(dòng)調(diào)整的天線(xiàn);
4．支持單GPS、單北斗、雙GPS、雙北斗、 GPS/北斗雙系統(tǒng)衛(wèi)星接收機(jī)配置。
5．時(shí)鐘系統(tǒng)使整個(gè)單元機(jī)組的各種設(shè)備獲得一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)間，zui大可以輸出120路信號(hào)，15種不同接口信號(hào)（1PPS、1PPM、RS232、RS485、RJ45、IRIG-B、空接點(diǎn)等）有足夠的接口滿(mǎn)足各分系統(tǒng)的要求。
6．有與DCS以及該單元機(jī)組中的所有其它數(shù)字控制和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)同步的功能;
7．主時(shí)鐘應(yīng)至少有10個(gè)信號(hào)通道與擴(kuò)展裝置通信，每個(gè)通道上可以至少允許有5個(gè)擴(kuò)展裝置同時(shí)工作和自動(dòng)對(duì)時(shí)。
8．裝置采用全模塊化即插即用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，支持板卡熱插拔，配置靈活，維護(hù)方便。為將來(lái)其它信號(hào)基準(zhǔn)源(珈俐略衛(wèi)星信號(hào)、上游地面鏈路的DCLS信號(hào)、PTP、NTP時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)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)。同時(shí)為將來(lái)現(xiàn)場(chǎng)改造擴(kuò)建時(shí)增加或更改對(duì)時(shí)信號(hào)接口提供了方便。
9．采用雙電源冗余供電，并選用高性能、寬范圍開(kāi)關(guān)電源，工作穩(wěn)定可靠，裝置電源供電自適應(yīng)。（按訂貨技術(shù)協(xié)議配置，缺省為單電源。）
GPS時(shí)鐘同步系統(tǒng)的詳細(xì)參數(shù)：
1．時(shí)間源：GPS、北斗、CDMA、IRIG-B、恒溫晶振OCXO、原子鐘可選；
2．電源：220V/110V交、直流自適應(yīng),雙電源冗余；
3．GPS接收頻率：1575.42MHz,接收靈敏度：捕獲〈-160dBW，跟蹤〈-163dBW。捕獲時(shí)間：裝置冷啟動(dòng)時(shí)，〈5min；裝置熱啟動(dòng)時(shí)，〈1min。正常狀態(tài)下可同時(shí)跟蹤8～12顆GPS衛(wèi)星；裝置冷啟動(dòng)時(shí)不小于4顆衛(wèi)星；裝置熱啟動(dòng)時(shí)不小于1顆衛(wèi)星。內(nèi)部電池：電池類(lèi)型：鋰電池；電池壽命：≮25000h。
4．北斗接收器：通道：6；接收機(jī)靈敏度：-157.6dBW；冷啟動(dòng)首捕時(shí)間：≤2秒；失鎖重捕時(shí)間：≤1 秒；1PPS精度：優(yōu)于100nS。
5．平均*間隔時(shí)間(MTBF)≥150000小時(shí)；平均維修時(shí)間（MTTR）：一般不大于30分，使用壽命不少于20年。正常使用條件下無(wú)須維護(hù)。
6．授時(shí)精度：脈沖、B碼：0.1μS，串口：10μS ，NTP/SNTP：1-10ms；
7．時(shí)間保持單元守時(shí)精度：時(shí)間保持單元晶體振蕩器選用OCXO，守時(shí)精度優(yōu)于7*10-9(0.42μS/min)。
