GPS時鐘應(yīng)用的注意點
2014年08月26日 16:52上海銳呈電氣有限公司點擊量：3158
高精度時間基準(zhǔn)已經(jīng)成為通信、電力、廣播電視、安防監(jiān)控、工業(yè)控制等領(lǐng)域的基礎(chǔ)保障平臺之一。衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)可提供高精度、全天時、全天候的導(dǎo)航、定位和授時服務(wù)，授時性能優(yōu)異；高精度、低成本；安全可靠；全天候；覆蓋范圍廣。
GPS時鐘也是基于新型GPS高精度定位授時模塊開發(fā)的基礎(chǔ)型授時應(yīng)用產(chǎn)品。能夠按照用戶需求輸出符合規(guī)約的時間信息格式，從而完成同步授時服務(wù)。GPS時鐘主要分為兩類，一類是GPS授時儀，主要輸出時標(biāo)信息，包括1PPS及TOD信息；另外一類是GPS同步時鐘，后者輸出利用衛(wèi)星信號馴服OCXO或者銣鐘得到的高穩(wěn)定頻率信息，以及本地恢復(fù)的更平穩(wěn)的時標(biāo)信號。
GPS同步時鐘主要由以下幾部分組成：GPS/GNSS接收機，其中可以為GPS/GLONASS/BD/GALILEO等，高精度OCXO或銣鐘，本地同步校準(zhǔn)單元，測差單元，誤差處理及控制結(jié)構(gòu)，輸入輸出等幾部分。
其主要原理是通過GPS或其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的信號馴服晶振，從而實現(xiàn)高精度的頻率和時間信號輸出，是目前達(dá)到納秒級授時精度和穩(wěn)定度在1E12量級頻率輸出的有效方式。內(nèi)部還可以增加IRIG-B碼，DCF77碼，NTP時間服務(wù)器等單元。
電力自動化系統(tǒng)內(nèi)有眾多需與GPS時鐘同步的系統(tǒng)或裝置，如DCS、PLC、NCS、SIS、MIS、RTU、故障錄波器、微機保護裝置等。在確定GPS時鐘時應(yīng)注意以下幾點：
(1)這些系統(tǒng)分屬熱控、電氣、系統(tǒng)，如決定由DCS廠商提供的GPS時鐘實現(xiàn)時間同步(目前通常做法)，則在DCS合同談判前，就應(yīng)進行間的配合，確定時鐘信號接口的要求。(GPS時鐘一般可配置不同數(shù)量、型式的輸出模塊，如事先無法確定有關(guān)要求，則相應(yīng)合同條款應(yīng)留有可調(diào)整的余地。)
(2)各系統(tǒng)是否共用一套GPS時鐘裝置，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)時鐘接口配合的難易程度、系統(tǒng)所在地理位置等綜合考慮。各如對GPS時鐘信號接口型式或精度要求相差較大時，可各自配置GPS時鐘，這樣一可減少間的相互牽制，二可使各系統(tǒng)時鐘同步方案更易實現(xiàn)。另外，當(dāng)系統(tǒng)之間相距較遠(yuǎn)(例如化水處理車間、脫硫車間遠(yuǎn)離集控樓)時，為減少時鐘信號長距離傳送時所受的電磁干擾，也可就地單設(shè)GPS時鐘。分設(shè)GPS時鐘也有利于減小時鐘故障所造成的影響。
(3)IRIG-B碼可靠性高、接口規(guī)范，如時鐘同步接口可選時，可優(yōu)先采用。但要注意的是，IRIG-B只是B類編碼的總稱，具體按編碼是否調(diào)制、有無CF和SBS等又分成多種(如IRIG-B000等)，故時鐘接收側(cè)應(yīng)配置相應(yīng)的解碼卡，否則無法達(dá)到準(zhǔn)確的時鐘同步。
(4)1PPS/1PPM脈沖并不傳送TOD信息，但其同步精度較高，故常用于SOE模件的時鐘同步。RS-232時間輸出雖然使用得較多，但因無標(biāo)準(zhǔn)格式，設(shè)計中應(yīng)特別注意確認(rèn)時鐘信號授、受雙方時鐘報文格式能否達(dá)成一致。
(5)火電廠內(nèi)的控制和信息系統(tǒng)雖已互連，但因各系統(tǒng)的時鐘同步協(xié)議可能不盡相同，故仍需分別接入GPS時鐘信號。即使是通過網(wǎng)橋相連的機組DCS和公用DCS，如果時鐘同步信號在網(wǎng)絡(luò)中有較大的時延，也應(yīng)考慮分別各自與GPS時鐘同步。
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