GPS時鐘主要用于精確測量時間和確定位置。GPS系統(tǒng)中的衛(wèi)星采用高精度的原子鐘來維護時間,衛(wèi)星向地面發(fā)射出信號,接收器通過測量信號的傳播時間來確定自身位置和精確的時間。GPS時鐘也被用于天文觀測、全球定位和各種科學(xué)研究中。GPS授時設(shè)備(授時設(shè)備裝置,NTP網(wǎng)絡(luò)時鐘,GPS網(wǎng)絡(luò)授時鐘)生產(chǎn)商。
GPS時鐘模塊是一種基于GPS技術(shù)的時鐘同步裝置。它利用GPS衛(wèi)星信號來精確計算出當(dāng)前時間,并將時間信號同步到設(shè)備中,以保證設(shè)備的時鐘準(zhǔn)確無誤。GPS時鐘模塊已廣泛應(yīng)用于通訊、航空、鐵路、電力等領(lǐng)域,是許多行業(yè)的重要核心設(shè)備之一。
原理是利用GPS衛(wèi)星的高精度時間信號對設(shè)備時鐘進行同步,從而使設(shè)備內(nèi)部時鐘與GPS衛(wèi)星的時間信號保持同步。GPS信號經(jīng)過接收機接收后,經(jīng)過解碼和計算,可以獲得衛(wèi)星的位置、時間、速度等信息,其中時間信息精度可以達到微秒級。GPS時鐘模塊利用這樣的時間信息來同步設(shè)備內(nèi)部時鐘,實現(xiàn)高精度的時間同步。
組成主要由天線、接收機、時鐘芯片和控制單元等幾部分組成。天線用于接收GPS衛(wèi)星信號,并把信號傳遞給接收機;接收機對信號進行解碼和計算,并將時間數(shù)據(jù)傳遞給時鐘芯片;時鐘芯片將時間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電信號,并對設(shè)備時鐘進行同步;控制單元對模塊進行管理和控制,包括設(shè)置、校時、監(jiān)測等操作。
GPS時鐘模塊有許多優(yōu)點。首先,它具有高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性的特點,能夠?qū)崿F(xiàn)微秒級的時間同步,并且不受天氣、環(huán)境等因素的影響;其次,它的安裝和維護相對簡單,只需要對天線進行定位和對時鐘進行校時等操作,即可正常使用;最后,它的應(yīng)用范圍廣泛,可以用于各種需要時間同步的環(huán)境中,例如通訊、航空、鐵路、電力等。
在實際應(yīng)用中,GPS時鐘模塊已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域。例如,網(wǎng)絡(luò)通訊中的時間同步就需要使用GPS時鐘模塊,以確保各設(shè)備之間的時間同步;航空領(lǐng)域中,機場、飛機等設(shè)備也需要使用GPS時鐘模塊以確保航班時間的準(zhǔn)確性;鐵路領(lǐng)域中,GPS時鐘模塊可以用于鐵路信號設(shè)備的時鐘同步,保證列車正常行駛等等。
總之,GPS時鐘模塊是一種基于GPS技術(shù)的高精度時鐘同步裝置,具有高精度、高穩(wěn)定性和高可靠性等優(yōu)點,并已廣泛應(yīng)用于通訊、航空、鐵路、電力等領(lǐng)域。未來,隨著衛(wèi)星技術(shù)和GPS技術(shù)的不斷進步,GPS時鐘模塊的應(yīng)用將會更加廣泛,為各行業(yè)的發(fā)展提供更加可靠的時間同步服務(wù)。
在電力系統(tǒng)運行過程中,電網(wǎng)的運行狀態(tài)瞬息萬變,電網(wǎng)調(diào)度實行分層多級管理,調(diào)度管理中心遠離現(xiàn)場。為保證電網(wǎng)安全和經(jīng)濟運行,各種以計算機技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)的自動化裝置被廣泛應(yīng)用,如調(diào)度自動化系統(tǒng)、故障錄波裝置、微機繼電保護裝置、事件順序記錄裝置、變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)、電能量計費系統(tǒng)、火電廠機組自動控制系統(tǒng)及輸煤、除灰、脫硫等控制裝置等。隨著電廠、變電站自動化水平的提高,電力系統(tǒng)對全站統(tǒng)一時鐘的要求愈來愈迫切,有了統(tǒng)一時鐘,既可實現(xiàn)全站各系統(tǒng)在統(tǒng)一時間基準(zhǔn)下的運行監(jiān)控,也可以通過各開關(guān)動作的先后順序來分析事故的原因及發(fā)展過程。
另外,各站往往有不同的裝置需要接收時鐘同步信號,其接口類型繁多,裝置的數(shù)量也不等,所以在實際應(yīng)用中常感到衛(wèi)星授時裝置的某些類型接口數(shù)量不夠或缺少某種類型的接口,其結(jié)果就是全站中有些裝置不能實現(xiàn)時鐘同步,或者需要再增加一臺甚至數(shù)臺衛(wèi)星授時裝置,而這往往受到資金不足或沒有安裝位置等限制。
K系列授時設(shè)備是上海銳呈電氣有限公司根據(jù)電力系統(tǒng)現(xiàn)在的需要及將來的發(fā)展要求基礎(chǔ)上,開發(fā)的授時產(chǎn)品。產(chǎn)品結(jié)合美國 GPS、中國北斗、俄羅斯格羅娜絲等技術(shù)特點并考慮了各種關(guān)聯(lián)因素,實現(xiàn)了輸入多源頭(GPS、北斗、格羅娜絲、高精度守時、IRIG-B 碼基準(zhǔn)等)、輸出多制式(TTL、空接點、IRIG-B、差分、串口、網(wǎng)絡(luò)、光纖等)、滿足多設(shè)備的要求,可為電力、國防、廣電、軌道交通、石油化工、航道水運、郵電電信及相關(guān)領(lǐng)域的系統(tǒng)中需要接收時間同步信號的裝置及系統(tǒng)提供高精度、高穩(wěn)定、高安全,高可靠的時間基準(zhǔn)信號。
同時,該裝置內(nèi)嵌NTP-SERVER服務(wù),以NTP/SNTP協(xié)議同步網(wǎng)絡(luò)中的計算機、服務(wù)器、DVR、控制器等設(shè)備,可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)時間統(tǒng)一。
授時設(shè)備的特點
1、采用 DSP(數(shù)字信號處理器)和 CPLD(復(fù)雜可編程大規(guī)模邏輯器件)完成實時、高速的信號處理(如擴展了“年”和“同步狀態(tài)標(biāo)志”的 IRIG-B、網(wǎng)絡(luò) NTP協(xié)議等)。
2、兩個獨立的網(wǎng)絡(luò)接口,支持 UDP主機點對點模式、廣播模式和組播模式,接收主機數(shù)量無限制。
3、網(wǎng)絡(luò)授時服務(wù)器,支持 NTP和 SNTP協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)主機系統(tǒng)/設(shè)備無需額外編寫程序便可自動準(zhǔn)確同步時間。
4、可同時為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)幾十萬臺客戶端、服務(wù)器、工作站提供時間服務(wù)。
5、支持WINDOWS9X/NT/XP/2000/2003/2008/2012/WINDOWS7、LINUX、UNIX、SUN SOLARIS、IBM AIX、HP-UX等操作系統(tǒng)及支持NTP協(xié)議的路由器、交換機、DVR、NVR、智能控制器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
6、衛(wèi)星同步丟失后能夠連續(xù)、穩(wěn)定、高精度地輸出與 GPS接收機原始秒脈沖同步的替代時、分、秒脈沖,并維持內(nèi)部時鐘的準(zhǔn)確性(即內(nèi)部守時功能)。
7、輸出接口類型豐富:NTP網(wǎng)絡(luò)接口,RS232/RS422/RS485,IRIG-B直流偏置和交流調(diào)制信號,可選擇時間類型的時、分、秒脈沖和 TTL電平脈沖。
8、同時提供光耦 OC門和 RS485總線方式輸出脈沖。
9、提供裝置工作狀態(tài)告警接點輸出:失電告警、衛(wèi)星同步丟失告警、裝置異常告警。
10、裝置內(nèi)部無跳線和可調(diào)器件,波特率、頻率測量和 IRIG-B等相關(guān)參數(shù)均由軟件設(shè)置,方便了應(yīng)用,并提高了裝置的可靠性。
11、串口和網(wǎng)絡(luò)接口均支持 net命令行方式的裝置工作參數(shù)設(shè)置。
12、具有很強的脈沖、串口、IRIG-B擴展能力,滿足高精度、大容量接口的擴展需要,并可為用戶提供定制服務(wù)。
13、GPS輸出接口擴展單元可選,以方便靈活地組成(組屏)各種需求的授時系統(tǒng)。
14、交、直流通用電源,可選擇±24VDC和±48VDC輸入。
授時設(shè)備的指標(biāo)
1 電氣參數(shù)輸入電壓: AC85-265V,DC100-280V交流頻率: 50Hz±5Hz
2 環(huán)境參數(shù)儲存溫度: -25-+75℃運行溫度: -20-+70℃(室內(nèi))
? 相對濕度: <95%(不結(jié)露)大氣壓力: 86KPa-106KPa
? 運行環(huán)境: 無腐蝕性氣體及導(dǎo)電塵埃、無嚴(yán)重霉菌存在、無劇烈振動源
3 電磁兼容
4 結(jié)構(gòu)尺寸 19 英寸、2U 機箱,寬 445mm 高 88.8mm 深 280mm
5 性能指標(biāo)
? MTBF: 平均*時間,優(yōu)于 80000hour MTTR: 平均維修時間,小于 30min,支持熱插拔
6 GPS授時設(shè)備接收天線
頻率:B1&L1;阻抗:50Ω;增益:42dB±2dB;(不含電纜)
噪聲系數(shù):≤2.2dB;駐波比:≤2.0;極化方式:右旋極化;
外接電纜:RG-58/U連接器:BNC-J
防浪涌抗擾度性能:
工作溫度:-45℃~+85℃; 貯存溫度:-50℃~+90℃;濕度:結(jié)露,全防水;天線體積:φ106mm×121mm。
7 GPS/北斗信號接收器
靜態(tài)授時(用戶輸入位置)
單星授時
通道:192通道
授時精度:1PPS優(yōu)于20nS( 1σ)。內(nèi)部電池:電池類型:鋰電池;電池壽命:≮25000h。
GPS接收器
接收頻率(GPS L1):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8~16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,<2min;裝置熱啟動時,<20s。
北斗接收器
接收頻率(BD2 B1 ):1561.098±4MHz。
接收機靈敏度:-157.6dBW