K801GPS衛星同步時鐘(時間同步系統-主時鐘、北斗時鐘、GPS時鐘、GPS衛星同步時鐘、GPS同步時鐘、天文時鐘、衛星時鐘、同步時鐘)是我公司開發研制的應用GPS授時技術/北斗授時技術/高穩晶體振蕩器守時技術授時的標準時間顯示和發送的裝置。
K801GPS衛星同步時鐘組合選用高精度授時型GPS 接收機/北斗接收機/外部B碼基準,提供高可靠性、高冗余度的時間基準信號,并采用先進的時間頻率測控技術馴服晶振,使守時電路輸出的時間同步信號精密同步在GPS/北斗/外部B碼時間基準上,輸出短期和長期穩定度都十分優良的高精度同步信號。
GPS衛星同步時鐘采用精準的測頻與智能馴服算法,使振蕩器時間頻率信號與GPS衛星/北斗衛星/外部B碼時間基準保持精密同步。由于裝置輸出的1PPS等時間信號是內置振蕩器的分頻秒信號輸出,同步于GPS/北斗信號但并不受GPS/北斗秒脈沖信號跳變帶來的影響,相當于UTC時間基準的復現。采用了“智能學習算法”的GPS時鐘,在馴服晶振過程中能夠不斷“學習”晶振的運行特性,并將這些參數存入板載存儲器中。當外部時間基準出現異常或不可用時,裝置能夠自動切換到內部守時狀態,并依據板載存儲器中的參數對晶體振蕩器特性進行補償,使守時電路繼續提供高可靠性的時間信息輸出,同時避免了因晶體振蕩器老化造成的頻偏對守時指標的影響。
GPS衛星同步時鐘采用SMT表面貼裝技術生產,大規模集成電路設計,以高速芯片進行控制,具有精度高、穩定性好、功能強、無積累誤差、不受地域氣候等環境條件限制、性價比高、操作簡單等特點,全自動智能化運行,免操作維護,適合無人值守。
K801主時鐘采用全模塊化結構設計,其輸入、輸出、電源等均可靈活配置,并具有豐富的各類模塊及板卡供選擇(特殊需求可提供定制服務),對時信號的種類和數量都可根據需要靈活選擇配置。裝置有標準RS232、RS422/485、脈沖、IRIG-B、DCF77、NTP協議時間輸出等接口形式,可以適應各種不同設備的對時需要,廣泛應用于電力、金融、通信、交通、廣電、石化、冶金、國防、教育、IT、公共服務設施等領域。
GPS衛星同步時鐘的特點
1.時間精度高,達30nS。
2.守時精度高。裝置內部守時單元采用了先進的時間頻率測控技術與智能馴服算法,晶體選用高精度恒溫晶體振蕩器,使裝置守時準確度優于7*10-9(0.42μS/分鐘),即在外部時間基準異常的情況下,每天時鐘走時誤差不超過0.6mS。
3.采用雙電源冗余供電,并選用高性能、寬范圍開關電源,工作穩定可靠,裝置電源供電自適應。(按訂貨技術協議配置,缺省為單電源。)
4.支持單GPS、單北斗、雙GPS、雙北斗、 GPS/北斗雙系統衛星接收機配置。
5.應用GPS授時技術/北斗授時技術/B碼基準解碼接收技術/高穩晶體振蕩器守時技術授時,實現多基準冗余授時,能夠智能判別GPS信號、北斗信號、外部B碼時間基準信號的穩定性和優劣,并提供多種時間基準配置方法。
6.采用精準的測頻與“智能學習算法”,使守時電路輸出信號與GPS衛星/北斗衛星信號/IRIG-B時間基準保持精密同步,消除因晶體振蕩器老化造成的頻偏帶來的影響。
7.具有外部時間基準信號時延補償功能,能夠補償外部時間基準信號(IRIG-B)的傳輸延時,從而保證了時間基準信號的精度。
8.由于裝置輸出的1PPS等時間信號是內置振蕩器的分頻秒信號輸出,同步于GPS/北斗系統但并不受GPS/北斗秒脈沖信號跳變帶來的影響,相當于UTC時間基準的復現。
9.機箱經防磁處理,抗干擾能力強。
10.GPS/北斗接收天線重點考慮了防雷設計、穩定性設計、抗干擾設計, 信號接收可靠性高,不受電廠/變電站地域條件和環境的限制。
11.裝置具有自復位能力,在因干擾造成裝置程序出錯時,能自動恢復正常工作。
12.裝置可輸出一路特殊的供主時鐘間互聯的IRIG-B(DC)碼信號,該信號作為互聯主時鐘的“后備”外部時間基準,當主時鐘的“主”外部時間基準故障時,該信號停止輸出。消除當主時鐘互聯時“主”外部時間基準發生故障所引起的工作狀態不確定性。
13.裝置所有輸入、輸出信號均電氣隔離,抗干擾能力強。
14.裝置有電源中斷告警、GPS/北斗失步告警、外部“B碼輸入”(后備時間基準)消失告警多路報警(繼電器空接點)信號輸出,可接入電廠/變電站內的監控系統,在線監控裝置的運行狀況。
15.裝置前面板有“電源指示”燈、“秒脈沖指示” 燈、“GPS/北斗信號輸入” 燈、“B碼信號輸入” 燈、“GPS/北斗信號輸入異常” 燈、“B碼信號輸入異常” 燈多種工作狀態指示,便于運行值班人員的日常巡視。
16.裝置可輸出多路脈沖,按要求指定某一特定時間發送一個脈沖(即每天發送一個脈沖),將此脈沖接入自動化測控單元等二次設備,并將貼有時間標簽的事件上傳電廠/變電站內的監控系統或調度中心,在線檢測時鐘裝置和二次設備的對時狀況。
17.裝置提供一路可編程的TTL脈沖信號(1PPS/1PPM/1PPH)供時鐘的準確度指標測試。
18.裝置可通過數碼管顯示跟蹤到的有效衛星個數,直觀地反映裝置的收星狀況。
19.裝置采用全模塊化即插即用結構設計,支持板卡熱插拔,配置靈活,維護方便。為將來其它信號基準源(珈俐略衛星信號、上游地面鏈路的DCLS信號、NTP時間基準信號等) 的接入提供了方便,為今后建設三網合一的數字同步網打下基礎。同時為將來電廠/變電站改造擴建時增加或更改對時信號接口提供了方便。
20.完善的北斗和GPS信號的性能監測,自動或手動選擇主用衛星信號。支持本地和遠程網管,通過WEB方式對設備進行遠程管理,完成對設備的衛星接收狀況、設備工作狀態、參數設置等信息進行管理。
21.裝置不僅實現了板卡全兼容,還提供了豐富的信號接口資源和開放式特殊接口設計平臺,具備優異的兼容能力。裝置可提供多路脈沖信號(1PPS、1PPM、1PPH、事件,空接點、差分、TTL、24V/110V/220V有源)、IRIG-B信號(TTL、422、232、AC)、DCF77信號(有源、無源)、時間報文(RS232、RS422/485)、NTP網絡時間信號,可以滿足電廠/變電站內不同設備的對時接口要求。
22.脈沖、串口信號輸出可編程,按鍵設置,操作方便。
23.架裝式結構,2U、19”標準機箱,安裝方便。
GPS衛星同步時鐘的技術指標
1.運行條件
1)裝置環境條件
工作溫度:-200C~+700C;
貯存溫度:-400C~+850C;
濕度:<95%。
2)電源
交流供電:220V±20%或110V±20% , 47Hz~63Hz ;
直流供電:220V±20%或110V±20%;
裝置電源供電自適應。
3)抗干擾
在雷擊過電壓、一次回路操作、開關場故障、二次回路操作及其它強干擾作用下,裝置不誤動作。
裝置靜電放電干擾試驗、電快速瞬變脈沖群干擾試驗、高頻干擾試驗、輻射電磁場干擾試驗、阻尼震蕩波干擾試驗、浪涌(沖擊)干擾試驗符合標準GB/T17626-1998(電磁兼容 試驗和測量技術)和GB/T15153.1-1998(遠動設備及系統 第2部分:工作條件第1篇:電源和電磁兼容),并達到Ⅲ級及以上標準。
2.技術參數
1) GPS/北斗接收天線
GPS接收天線
阻抗:50Ω;
天線靈敏度:≤-163dBW;
工作溫度:-45℃~+85℃;
貯存溫度:-50℃~+90℃;
濕度:100%,結露;
體積:φ96mm×126mm。
北斗接收天線
阻抗:50Ω;
增益:40dB±2dB;
噪聲系數:1.5dB ;
右旋圓極化,波束寬度:10o~75o;
工作溫度:-45℃~+85℃;
貯存溫度:-50℃~+90℃;
濕度:100%,結露;
體積:φ103mm×110mm。
2)GPS/北斗信號接收器
GPS接收器
接收頻率:1575.42MHz(L1信號)。
接收靈敏度:捕獲〈-160dBW,跟蹤〈-163dBW。
同時跟蹤:正常狀態下可同時跟蹤8~12顆GPS衛星;
裝置冷啟動時不小于4顆衛星;
裝置熱啟動時不小于1顆衛星。
捕獲時間:裝置冷啟動時,〈10min;裝置熱啟動時,〈1min。
內部電池:電池類型:鋰電池;
電池壽命:≮25000h。
北斗接收器
接收機通道:6;
接收機靈敏度:-157.6dBW;
冷啟動首捕時間:≤2秒;
失鎖重捕時間:≤1 秒;
自動定位時間:2分鐘(快速定位功能可達到優于20秒) ;
自動授時時間:2分鐘;
定位數據更新率:1Hz、2Hz、4Hz、8Hz、16Hz可選;
定位精度:優于100 m(1σ)(輸入高程誤差10m) ;
授時1PPS精度:優于100nS(靜態,初始化精確位置信息,1σ)。
3)時間保持單元守時精度:時間保持單元晶體振蕩器選用OCXO,守時精度優于7*10-9(0.42μS/min)。
4)功耗:≤20W。
5)平均無故障間隔時間(MTBF)≥70000小時;平均維修時間(MTTR):一般不大于30分,使用壽命不少于20年。正常使用條件下無須維護。
6)輸出時間與協調世界時(UTC)時間同步準確度:≤0.1μS。
7)時間同步信號接口:
1PPS/PPM/PPH脈沖信號:(TTL電平) 準時沿:下降沿,下降時間≤10nS;
下降沿的時間準確度≤0.1μS;
脈沖寬度:200mS;
輸出阻抗:50Ω;
(空接點) 準時沿:下降沿,下降時間≤150nS;
下降沿的時間準確度≤1μS;
脈沖寬度:200mS;
允許外接電壓:300V/DC,允許電流50mA。
空接點脈沖輸出端口允許電流ICE為100 mA時,訂貨時須說明。脈沖信號如需上升沿有效,訂貨時須說明。
GPS衛星同步時鐘時間報文:
A.通訊波特率: 1200、2400、4800、9600可選。
B.數據格式:信息位8位,一位起始位,一位停止位,異或非校驗,校驗幀頭<T>之后校驗字節之前的時間數據,ASCⅡ碼。
.信息格式: 每秒發送一次