118论坛宝马论坛|中国股份有限公司

GPS卫星同步时钟系统（北斗授时设备）在通信系统中应用

      卫星同步时钟系统提供的精密授时在一个国家的 工业、国防、通信等领域有着广泛和重要的应用。目前 的卫星导航系统主要有美国的全球卫星定位系统GPS、俄罗斯的全球卫星导航系统GLONASS、欧洲的伽利略 全球导航定位系统Galileo以及中国的北斗一号导航定位 系统。北斗卫星系统是中国自主研发的卫星导航定位系 统，可以为中国全境和周边部分邻国提供定位、导航、 授时和简易通讯服务，特别是对于确保中国国防与通信 安全有着重要意义。

一、北斗卫星系统授时原理

      北斗卫星导航系统提供了单向授时和双向授时两种授时模式，通过北斗卫星的广播或定位信息使得用户不断核准其时钟钟差，获得很高的时钟精度。

      在单向授时模式下，用户通过接收北斗广播电文信 号，自主获得本地时间与北斗标准时间的钟差，实现时间同步。

       在双向授时模式下，用户需要与地面中心站交互信 息，向地面中心站发送授时申请信号，中心站收到授时申请后通过卫星发送时标信号给用户，用户将接收到的 时标信号返回给中心站。中心站把接收时标信号的时间 与发射时间相减并除以2，即可获得中心站到用户的单向 传播时延。中心站将该传播时延值发送给用户，用户便 可根据接收到的时标信号及单向传播时延完成用户本地时间与系统标准时间的同步。

单向授时模式与双向授时模式的区别：

      单向授时模式与双向授时模式的区别主要在于用户到中心站传输时延的获取方式。单向授时模式要求用 户根据卫星及自身位置信息等自主计算传输时延，单向授时模式的 授时精度较低，一般为100ns，双向授时模式授时精度可达到20ns。单向授时模式的优点在于不占用卫星系统容量，而双向授时模式由于需要用户与中心站交互信息，占用了卫星系统的一定容量。

二、GPS/北斗卫星时钟同步系统的简介

       GPS/BG2000卫星时钟同步系统由北斗卫星时钟系统、GPS卫星时钟系统、本地时钟系统以及由这3种时钟系统组合信号变换的辅助光电子系统组成。接收GPS（全球定位系统）、北斗卫星信号、CDMA信号和远地传送来的NTP时间信号以及IRIG-B码信号获得时间信息，可根据客户不同需求，选择相应的功能的板卡，同步产生IRIG-B码信号、秒脉冲、分脉冲、串口时间信息信号、网络授时接口及报警信息，系统对各种配置信息进行自动保存，是建立时间尺度、实现时间统一同步的实用型电子仪器。

 

三、GPS/北斗卫星时钟同步系统在电厂中应用

　　现行的GPS卫星时钟同步系统支持硬对时（脉冲节点PPS、PPM、PPH）、软对时（串口报文）、编码对时（IRIG-B、DCF77）和网络NTP对时，满足国内外不同设备的对时接口要求，变电站内微机保护装置、测控装置、故障录波器、自动化系统站控层设备等均可接入GPS时钟同步系统。GPS对时接口一般有：RS232串口输出、RS485串口输出，非调制IRIG-B输出信号，分脉冲1PPM输出信号，秒脉冲1PPS输出信号等。综自变电站中往往有许多不同的新老装置需要接收时钟同步信号，其接口类型繁多，在实际的工程应用中往往是几种对时方式结合在一起使用的，这样就需要增加硬接点或网络对时来统一时间。比如变电站自动化系统中有很多设备不支持B码对时，则多采用串行口对时和1PPM脉冲对时相结合的对时方式，串行口对时将智能设备的时间基准精确到毫秒级，而1PPM每整分钟发一个脉冲作用于智能装置的时钟清零线,从而实现时钟的精确同步。具有B码对时功能的智能装置，原则上是不能再接受串行通信报文对时的，否则会出现时间跳变，而比较先进的智能装置会在通信程序里增加一个判据，当B码对时功能发生故障时才接受串行口的对时报文进行对时。

      电厂的时钟同步系统由主时钟、时间信号传输通道、时间信号用户设备接口（扩展装置）组成。主时钟一般设在电厂的控制中心，包括标准机箱、接收模块、接收天线、电源模块、时间信号输出模块等，对变电站设备和间隔层IED设备（包括智能电能表等）按要求实现GPS对时，并具有时钟同步网络传输校正措施。

 

       为保证GPS卫星同步时钟系统的功能、精度和效率，应做好日常的保养和维护工作，应定时对GPS对时系统各个部件进行检查，首先应检查装置显示面板上的天线信号是否正常，再检查显示面板上锁定的卫星数量（一般应大于3），以上两项正常后再用显示面板上所显示的时间与各个对时设备上所显示或打印的时间进行比对，以确认对时系统内所有参与对时的设备的对时单元工作正常，定时对系统内的各个部件进行巡检以保证整个系统的可靠性。

       我司的BG2000系列卫星同步服务器配置采用了GPS、北斗同步时钟系统，在电力时钟系统中，此时统设备可以很容易地解决传统同步时钟系统中的复杂配置问题，可以使电网智能管理系统长期精准、稳定、安全的运行。

产品推荐

微型电力无源无线测温 开关柜智能操控装置 无线测温采集终端DC 无线传输红外热成像测