[实用新型]一种北斗GPS双卫星系统电力时间同步装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电力时间同步装置，特别是涉及一种北斗GPS双卫星系统电力时间同步装置。

背景技术

随着自动化控制技术的不断发展，电力系统自动化控制技术的应用也越来越广泛。由于电力系统的特殊性，装置的动作一致性要求非常之高，否则就可能引发巨大的安全隐患。因此，电力系统中对装置同步的要求十分严格。

同时随着卫星通讯技术的发展，电力系统普遍采用卫星授时的方法为电力系统提供时间源，以实现高精度的、准确可靠的监测和控制。目前已有采用GPS或/和北斗卫星提供时间源的电力时间同步装置。

但由于技术的局限性，目前的卫星授时装置或设备仍然存在这样或那样的不足之处，不能保证时时刻刻提供准确可靠、性能稳定的卫星授时信号。因此，对于电力系统卫星授时技术的研究，仍在不断的探索之中。

发明内容

本实用新型针对现有技术不足，提出一种北斗GPS双卫星系统电力时间同步装置，为用户提供基于北斗和GPS互备份双接收机，满足了电力系统授时用户的需求。

本实用新型所采用的技术方案：

一种北斗GPS双卫星系统电力时间同步装置，包括北斗接收模块、GPS接收模块、授时处理模块、时标/频标输出模块、显示及按键模块，所述北斗接收模块和GPS接收模块分别接收北斗一号导航卫星数据和GPS卫星数据并产生相应的时间信息和状态信息并传输到授时处理模块的ARM处理器，ARM处理器同时接收北斗接收模块和GPS接收模块的时间和状态信息，产生和维护本地的时间信息，并输出脉冲模式（LVTTL电平）和串行数据信息格式（LVTTL电平）的时间信息和告警信息提供给时标/频标输出模块，通过时标/频标输出模块输出授时信息；所述授时处理模块同时连接显示及按键模块实现人机交互功能。

所述的北斗GPS双卫星系统电力时间同步装置，时标/频标输出模块含有串行报文输出单元、脉冲输出单元和直流B码输出单元，串行报文输出单元首先接收1路LVTTL电平的UART信号（单向，TXD），然后经驱动、光隔后输出至电平转换芯片（SP3232和SP485）进行电平转换输出；脉冲输出单元将脉冲模式的1PPS、1PPM、1PPH信号驱动后隔离输出；直流B码输出单元将输入的脉冲模式的LVTTL电平的直流B码信号经驱动、光电隔离后，分为两路进行电平转换，转换为RS422电平的信号输出。

所述的北斗GPS双卫星系统电力时间同步装置，所述授时处理模块含有高稳钟、DDS功能单元（通过FPGA实现）、钟控单元（以ARM处理器为核心），高稳钟输出一个时钟信号给FPGA内的DDS功能单元作为基准时钟，DDS功能单元根据频率控制字调整基准时钟的相位和频率，输出调整后的时钟，经驱动后成为授时输出信号；DDS功能单元的频率控制字由钟控单元输出，钟控单元同时接收北斗卫星授时信号、GPS卫星授时信号、DDS调整后的时钟信号，对这三种信号通过滤波、PID处理、智能切换等钟控算法处理后，得到一个合适的频率控制字，输出给DDS功能单元，使DDS功能单元输出正确的时钟，从而实现北斗、GPS两种卫星授时信号的有效融合、平滑切换。

本实用新型的有益效果：

本实用新型北斗GPS双卫星系统电力时间同步装置，为用户提供基于北斗和GPS互备份双接收机，满足了电力系统授时用户的需求。设备可以由北斗卫星+GPS双系统冗余备份提供长期时标信息，通过IRIG-B、1PPS、TOD、SNTP等方式提供授时服务，也可以在受到电磁干扰等无法进行卫星授时的意外情况下，由系统内部守时模块在一定时间段内稳定地提供高精度时间信息。可为电力系统的保护装置、测控装置等提供高度稳定、可靠、精确的时间信息。

附图说明

图1：本实用新型双卫星系统电力时间同步装置结构示意图；

图2：授时处理模块功能结构图；

图3：时标/频标输出模块中串行报文输出单元示意图；

图4：时标/频标输出模块中脉冲输出单元示意图；

图5：时标/频标输出模块中直流B码输出单元示意图；

图6：本实用新型双卫星系统电力时间同步装置显示及按键模块工作流程；

图7：本实用新型双卫星系统电力时间同步装置远程网络管理流程。

具体实施方式