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GPS時鐘應用的有哪些需要注意的?
發布時間:2022-04-11   點擊次數:473次
  高精度時間基準已經成為通信、電力、廣播電視、安防監控、工業控制等領域的基礎保障平臺之一。衛星導航定位系統可提供高精度、全天時、全天候的導航、定位和授時服務,授時性能優異;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的基礎型授時應用產品。能夠按照用戶需求輸出符合規約的時間信息格式,從而完成同步授時服務。GPS時鐘主要分為兩類,一類是GPS授時儀,主要輸出時標信息,包括1PPS及TOD信息;另外一類是GPS同步時鐘,后者輸出利用衛星信號馴服OCXO或者銣鐘得到的高穩定頻率信息,以及本地恢復的更平穩的時標信號。
 
  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,本地同步校準單元,測差單元,誤差處理及控制結構,輸入輸出等幾部分。
 
  其主要原理是通過GPS或其他衛星導航系統的信號馴服晶振,從而實現高精度的頻率和時間信號輸出,是目前達到納秒級授時精度和穩定度在1E12量級頻率輸出的有效方式。內部還可以增加IRIG-B碼,DCF77碼,NTP時間服務器等單元。
 
  電力自動化系統內有眾多需與GPS時鐘同步的系統或裝置,如DCS、PLC、NCS、SIS、MIS、RTU、故障錄波器、微機保護裝置等。在確定GPS時鐘時應注意以下幾點:
 
  (1)這些系統分屬熱控、電氣、系統,如決定由DCS廠商提供的GPS時鐘實現時間同步(目前通常做法),則在DCS合同談判前,就應進行間的配合,確定時鐘信號接口的要求。(GPS時鐘一般可配置不同數量、型式的輸出模塊,如事先無法確定有關要求,則相應合同條款應留有可調整的余地。)
 
  (2)各系統是否共用一套GPS時鐘裝置,應根據系統時鐘接口配合的難易程度、系統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,二可使各系統時鐘同步方案更易實現。另外,當系統之間相距較遠(例如化水處理車間、脫硫車間遠離集控樓)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GPS時鐘。分設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、接口規范,如時鐘同步接口可選時,可優先采用。但要注意的是,IRIG-B只是B類編碼的總稱,具體按編碼是否調制、有無CF和SBS等又分成多種(如IRIG-B000等),故時鐘接收側應配置相應的解碼卡,否則無法達到準確的時鐘同步。
 
  (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,但因無標準格式,設計中應特別注意確認時鐘信號授、受雙方時鐘報文格式能否達成一致。
 
  (5)火電廠內的控制和信息系統雖已互連,但因各系統的時鐘同步協議可能不盡相同,故仍需分別接入GPS時鐘信號。即使是通過網橋相連的機組DCS和公用DCS,如果時鐘同步信號在網絡中有較大的時延,也應考慮分別各自與GPS時鐘同步。
 

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