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GPS时钟系统输出及应用

发布时间:2020-06-30 17:16:45 阅读: 来源:钱包厂家

GPS时钟系统是针对自动化系统中的计算机、控制装置等进行校时的高科技产品,GPS数字产品它从GPS卫星上获取标准的时间信号,将这些信息通过各种接口类型来传输给自动化系统中需要时间信息的设备(计算机、保护装置、故障录波器、事件顺序记录装置、安全自动装置、远动RTU),这样就可以达到整个系统的时间同步。

一、GPS时钟、输出及各种应用

1.1 GPS时钟

全球定位系统(Global Positioning System,GPS)由一组美国国防部在1978年开始陆续发射的卫星所组成,共有24颗卫星运行在6个地心轨道平面内,根据时间和地点,地球上可见的卫星数量一直在4颗至11颗之间变化。

GPS时钟是一种接受GPS卫星发射的低功率无线电信号,通过计算得出GPS时间的接受装置。为获得准确的GPS时间,GPS时钟必须先接受到至少4颗GPS卫星的信号,计算出自己所在的三维位置。在已经得出具体位置后,GPS时钟只要接受到1颗GPS卫星信号就能保证时钟的走时准确性。

作为火电厂的标准时钟,我们对GPS时钟的基本要求是:至少能同时跟踪8颗卫星,有尽可能短的冷、热启动时间,配有后备电池,有高精度、可灵活配置的时钟输出信号。

1.2 GPS时钟信号输出

目前,电厂用到的GPS时钟输出信号主要有以下三种类型:

1.2.1 1PPS/1PPM输出

此格式时间信号每秒或每分时输出一个脉冲。显然,时钟脉冲输出不含具体时间信息。

1.2.2 IRIG-B输出

IRIG(美国the Inter-Range Instrumentation Group)共有A、B、D、E、G、H几种编码标准(IRIG Standard 200-98)。其中在时钟同步应用中使用最多的是IRIG-B编码,有bc电平偏移(DC码)、1kHz正弦载波调幅(AC码)等格式。IRIG-B信号每秒输出一帧(1fps),每帧长为一秒。一帧共有100个码元(100pps),每个码元宽10ms,由不同正脉冲宽度的码元来代表二进制0、1和位置标志位(P)。

1.2.3 RS-232/RS-422/RS-485输出

此时钟输出通过EIA标准串行接口发送一串以ASCII码表示的日期和时间报文,每秒输出一次。时间报文中可插入奇偶校验、时钟状态、诊断信息等。

1.3 电力自动化系统GPS时钟的应用

电力自动化系统内有众多需与GPS时钟同步的系统或装置,如DCS、PLC、NCS、SIS、MIS、RTU、故障录波器、微机保护装置等。在确定GPS时钟时应注意以下几点:

(1)这些系统分属热控、电气、系统专业,如决定由DCS厂商提供的GPS时钟实现时间同步(目前通常做法),则在DCS合同谈判前,就应进行专业间的配合,确定时钟信号接口的要求。(GPS时钟一般可配置不同数量、型式的输出模块,如事先无法确定有关要求,则相应合同条款应留有可调整的余地。)

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