[发明专利]一种时间频率测试仪

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统时间同步测量设备，尤其是涉及一种时间频率测试仪。

背景技术

为了逐步实现全电网的统一时间(事件)顺序记录(Sequence OfEvent，简称SOE)、故障录波、实时数据采集时间一致性，确保线路故障测距、相量和功角动态监测、机组和电网参数校验的准确性，提高电网事故分析和稳定控制的应用水平，提高电网效率和可靠性，有必要在发电厂、变电站、控制中心、调度中心建立集中和统一的电力系统时间同步系统。各地110KV、220KV、330KV、500KV以及750KV变电站需要配置GPS时间同步系统设备用于同步时间。现有测量电力系统时间同步设备的测量仪器主要有FPC便携式GPS卫星时间校验仪，其缺点是采用GPS作为授时时间源，单纯依赖美国的GPS卫星，没有接收本国的北斗卫星时间信号作为授时时间源，或冗余时间源，且不是为电力系统专业设计的专门测量仪器，不适应信号复杂、组合信号种类比较多的电力系统的需求，特别是不能适应电力系统广泛应用的IRIG-B格式时间码(简称B码)以及数字化变电站需要的网络时间信号NTP/SNTP的测量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是弥补上述现有技术存在的缺陷，提出一种时间频率测试仪。

本发明的技术问题通过以下技术方案予以解决。

这种时间频率测试仪，包括GPS卫星接收器和内置守时模块的测量模块、显示模块。

这种时间频率测试仪的特点是：

设有授时型北斗卫星接收器。增加授时型北斗卫星接收器，可以在卫星基准上不完全依赖GPS卫星，同时选用本国自主的北斗卫星作为时间基准。

所述测量模块还包括现场可编程门阵列(Field ProgrammableGate Array，简称FPGA)、与FPGA连接的ARM系列单片机。

所述FPGA包括ALTERA公司的的CYCLONE-II系列的EP2C8，至少有三个分别对授时型北斗卫星接收器、GPS卫星接收器、ARM系列单片机进行数据交换及访问的串口的时间模块。

本发明的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。

所述GPS卫星接收器包括美国TRIMBLE公司的Resolution-T接收板。

所述授时型北斗卫星接收器包括中国航天恒星公司的无源北斗接收板。

所述授时型北斗卫星接收器包括依次连接的变频电路、基带处理电路、信息解算提取电路和输出电路。所述北斗卫星接收器通过外接天线接收北斗卫星信号，将接收到的北斗卫星信号通过变频电路、基带处理电路、信息解算提取输出电路输出秒脉冲和串口形式的同步于UTC的时间信息，送入测量模块进行处理。

所述测量模块的ARM系列单片机包括主测量CPU、从测量CPU1和从测量CPU2。

所述主测量CPU包括LPC2214单片机或LPC2294单片机；所述从测量CPU1是LM3S16××单片机；所述从测量CPU2是LM3S69××单片机。

所述测量模块的守时模块是恒温晶体振荡器(Oven controlledCrystal Oscillators，简称OCXO)。

所述测量模块的守时模块是铷钟即铷原子振荡器。所述铷钟是更高级的守时模块，属于选配件。

所述显示模块包括显示CPU、显示器、按键，以及至少两个与其它模块进行通讯的串口。

所述显示CPU是LM3S6965单片机或LM3S6911单片机。

所述显示器是LCD显示器。

所述按键是至少有19键的按键，包括左、右、上、下、确认键、数字键、返回键、时间键、状态键、清除键。

所述串口是分别提供发送命令和接收应答控制流、对其它模块进行数据交换及访问数据流的串口。

还设有备用直流电源。

所述备用直流电源是锂电池。

本发明与现有技术对比的有益效果是：

本发明设计科学，结构合理，是为电力系统专业设计的专门测量仪器，能适应电力系统广泛应用的IRIG-B时间信号以及数字化变电站需要的网络时间信号NTP/SNTP的测量，并且测量信号的电气类型可以是有源、无源、差分，还可以测量测控和继保设备的时间特性。采用锂电池作为备用直流电源，在驯服本地频率标准后可以在不接入卫星信号的情况下精确测量。

附图说明

图1是本发明具体实施方式的组成方框图；

图2是图1的测量模块的基本组成方框图；

图3是图1的显示模块的基本组成方框图。

具体实施方式