[发明专利]一种GPS备份系统及方法

权利要求书

1.一种GPS备份系统，其特征在于，包括主用GPS接收模块、备用GPS接收模块、备份切换单元、GPS授时分配单元和网管中心，所述主用GPS接收模块、备用GPS接收模块分别通过射频电缆与备份切换单元相连，所述备份切换单元通过射频电缆与GPS授时分配单元相连；

所述主用GPS接收模块和备用GPS接收模块均包括蘑菇头、避雷器和馈线；

所述备份切换单元包括切换逻辑单元和控制单元，所述控制单元用于检测GPS时钟源信号的相位和频率，并根据检测结果控制切换逻辑单元选择主用GPS接收模块或备用GPS接收模块的时钟源信号做为GPS时钟源信号输出；

所述GPS授时分配单元包括信号放大单元、信号分配单元及信号输出单元，所述信号放大单元用于对GPS时钟源信号放大及滤波，信号分配单元用于将放大后的GPS时钟源信号按输出端口个数进行功率平均分配，信号输出单元负责将经功率分配后的GPS时钟源信号在GPS授时分配单元各个GPS时钟源信号输出端口输出；

所述网管中心用于对设备进行远程参数查询、参数设置操作及设备管理，包括设置设备的系统参数、对主用GPS接收模块、备用GPS接收模块和备份切换单元的工作状态及告警状态进行远程查询，所述设备包括主用GPS接收模块、备用GPS接收模块和备份切换单元；

所述GPS授时分配单元为n个，n≥1；

通过射频电缆与备份切换单元相连的GPS授时分配单元为第一级；

第i个GPS授时分配单元通过射频电缆与第一级的GPS授时分配单元的输出端口相连，1i≤n；

所述系统执行以下步骤：

步骤1，备份系统：设立主用GPS接收模块和备用GPS接收模块；将主用GPS接收模块和备用GPS接收模块分别通过射频电缆连接到备份切换单元；

步骤2，备份切换单元对主用GPS接收模块的GPS时钟源信号和备用GPS接收模块的GPS时钟源信号分别进行相位和频率测量，识别主用GPS接收模块和备用GPS接收模块的状态及它们接收卫星的状态；

步骤3，初始化异常时长阈值及GPS时钟源信号时钟源备份切换方式；

步骤4，备份切换单元按照预先选定的备份切换方式，根据相位和频率测量结果选择主用GPS接收模块或备用GPS接收模块的GPS时钟源信号做为GPS时钟源信号输出；

步骤3中所述备份切换方式包括自动模式，此时步骤4具体包括如下步骤：

步骤4-1，备份切换单元默认选择主用GPS接收模块的时钟源信号作为GPS时钟源信号输出；

步骤4-2，备份切换单元检测与其连接的主用GPS接收模块和备用GPS接收模块的GPS时钟源信号相位和频率，识别主用GPS接收模块和备用GPS接收模块的接收卫星状态；

步骤4-3，如果主用GPS接收模块和备用GPS接收模块的接收卫星状态正常，则清零相应用于累计接收卫星状态异常的时长计时器，并继续检测主用GPS接收模块和备用GPS接收模块的接收卫星状态是否正常，如果主用GPS接收模块或者备用GPS接收模块的接收卫星状态异常，执行步骤4-4；

步骤4-4，启动相应用于累计接收卫星状态异常的时长计时器并开始计算时长；

步骤4-5，若主用GPS接收模块的接收卫星状态异常累计时长小于预先设定的异常时长阈值，或者备用GPS接收模块的接收卫星状态异常累计时长小于预先设定的异常时长阈值，则重复步骤4-2～步骤4-4；

步骤4-6，若主用GPS接收模块的接收卫星状态异常累计时长大于或等于预先设定的异常时长阈值，则判定主用GPS接收模块发生故障或接受卫星状态异常，并向网管中心上报主用模块故障告警；若备用GPS接收模块的接收卫星状态正常，则备份切换单元启动切换，选择备用GPS接收模块的时钟源信号作为GPS时钟源信号输出，并向网管中心上报切换告警；

步骤4-7，若备用GPS接收模块的接收卫星状态异常累计时长大于或等于预先设定的异常时长阈值，则判定备用GPS接收模块发生故障，并向网管中心上报备用模块故障告警，重复步骤4-2～步骤4-4；

所述备份切换方式还包括手动模式，此时步骤4具体包括：操作者通过网管中心或现场操作维护终端下达切换指令，备份切换单元根据接收到的切换指令进行切换操作：切换备用GPS接收模块的时钟源信号作为GPS时钟源信号输出；

当主用GPS接收模块或备用GPS接收模块发生故障并故障修复时，备份切换方式复位为自动模式并向网管中心上报故障修复告警。