1、HY-8000 卫星时间同步系统使用手册烟台远大恒宇科技有限公司二一一年七月目 录1. 装置的用途及特点 .11.1 用途 11.2 特点 12. 技术指标 .32.1 物理参数 32.2 环境条件 42.3 电磁兼容性 52.4 供电电源 52.5 平均无故障间隔时间 MTBF 62.6 时间信号输入输出接口 62.7 标准时钟装置核心 GPS 接收器的指标 .72.8 输出信号定时精度指标 82.9 接口规范 102.10 告警信号 172.11 卫星失步时内部守时钟的稳定度 182.12 引用标准 183. HY-8000卫星时间同步系统组成和模块介绍 183.1 HY-8000 卫星时
2、间同步系统组成 .183.2 装置的结构和模块介绍 203.3 工作状态指示 433.3.1 时间装置指示灯 .434. 装置的安装及操作说明 444.1 GPS 天线的安装说明 .444.2 北斗天线安装说明 .464.3 装置的安装位置 464.4 投入及运行 464.5 安装避雷器 485. 装置的故障与维修 485.1 告警 485.2 时间信号的保持和切换 495.3 可维修性 495.4 安全性 495.5 装置的维修 506. 附录一、HY-8000 系列卫星时间同步系统选型表 51HY-8000 卫星时间同步系统1. 装置的用途及特点HY-8000 卫星时间同步系统是根据华东电
3、网统一时钟系统技术规范 、 上海电网 GPS 时间同步系统技术原则和运行管理规定和电力系统时间同步技术规范设计的时间同步系统，它由时间同步系统主时钟和时间同步系统从时钟组成，可集中或单独组屏。该系统利用 GPS（全球卫星定位系统） 、北斗或 IRIG-B（DC）码发送的秒同步信号和时间信息，向电力系统各种系统和自动化装置（如调度自动化系统、微机继电保护装置、故障录波器、事件顺序记录装置、远动装置、计算机数据交换网、雷电定位系统等）提供精确的时间信息和时间同步信号。1.1 用途HY-8000 卫星时间同步系统主要用途如下：1、系统结合美国 GPS、中国北斗、俄罗斯格罗娜丝等技术特点并考虑了各种涉
4、及国家安全的关联因素，实现了输入多源头(GPS 、北斗、格罗娜丝、高精度守时、IRIG-B 码基准等) 、输出多制式（ TTL、空接点、IRIG-B、差分、串口、网络、光纤等） 、满足多设备(系统输出可以任意扩展，可以满足任何规模、任何方式的时间信号需求)的要求，可为电力、煤炭、轨道交通、石油化工、航道水运、邮电电信及相关领域的系统中需要接收时钟同步信号的装置及系统提供高精度、高稳定、高安全，高可靠的时间基准信号。2、用作各级电力公司（电力局）机关和所属调度所、发电厂、变电站等单位的挂钟。1.2 特点1、与外同步时钟信号同步精度高，同步精度优于0.2s。采用多同步源自适应同步技术，同步精度优于
5、0.2s。2、采用冗余结构支持双 GPS 热备和双 IRIG-B 热备且装备有高精度守时时钟。时间同步系统主时钟可同时接入 GPS 和 1 路 IRIG-B 码外同步信号，互为备用。时间同步系统从时钟可同时接入 2 路 IRIG-B 码外同步信号，互为备用。主时钟和信号扩展装置都可采用了冗余化装置，保证了 GPS 时间同步系统的可靠性和稳定性。3、模块化设计，多种输出接口，使用灵活方便。可输出满足 IEEE STD 1344-1995 标准的 IRIG-B(AC)码、IRIG-B(DC)码、以及可定义的时分秒脉冲空接点和时间报文信息，每 12 路为一组。2U 装置最多可输出 60 路,4U 装
6、置最多可输出 156 路。采用 2U 或 4U 19”标准机箱，可单独组屏，支持光纤或电缆级连输入和输出，为将来卫星时间同步信号的扩展提供了方便，便于维护和管理。4、双 CPU 并行处理时间报文输出技术时间报文输出采用了双 CPU 并行处理技术，串口报文发送时刻为秒的准时沿，误差不大于+0.2ms。5、高精度脉冲输出脉冲输出采用脉冲大电流发生电路，使光电隔离空接点能输出高精度的脉冲信号，误差不大于 3s。6、高精度守时时钟采用闭环控制守时技术实现高精度守时时钟，采用 OCXO 守时精度可达到 0.6s/min ，采用 TCXO 守时精度可达到 15s/min。7、采用无过冲 IRIG-B(AC
7、)码产生技术，产生高精度的 IRIG-B(AC)码，精度可达 5s。8、支持 NTP（Network Time Protocol,网络时间协议）版本 49、LCD 显示日期和时间及外同步信息，具有电网频率测量功能10、所有信号输出口均经过光电隔离，电磁抗干扰达到 III 级标准。11、有监视本装置运行状态的告警接点输出，包括电源消失告警、外同步信号消失告警、以及本装置自检异常告警。12、多卫星系统接入以及不同系统间的无缝切换，保证了授时系统的安全性及可靠性。目前支持接入 GPS、北斗、格洛纳斯等卫星系统。13、适应更多的组网方式,互备方式、主从方式等。灵活多变的组网模式，适用于双钟或多钟互备、
8、子母钟等方式。14、设备运行状态可通过 104 规约上传到调度中心2. 技术指标2.1 物理参数2.1.1 机箱时间同步系统主时钟和时间同步系统从时钟都采用标准 19机架式机箱，能牢固安装在配电盘内立柱上，高度为 2U 或 4U。机箱外壳有可靠接地点。外形尺寸：482.6mm(W)260mm(L)89mm(H)（2U ）482.6mm(W)260mm(L)178mm(H)（4U）颜 色：计算机灰 （RAL 7032）或用户指定。重 量：5kg2U 机箱：4U 机箱：2.1.2 天线接收天线和安装底座配套。天线尺寸：直径 95（mm）高度 128（mm）底座尺寸： 9030（mm）高度 110（
9、mm）底座安装方式：阳管螺纹, 内径 24（mm）高度 60（mm） ，底座安装位置：屋顶，可见大部分天空重量（包括安装底座）：3 kg电缆：RG-59 /RG-58 型，标准长度 30m，或用户指定。2.2 环境条件2.2.1 装置工作环境工作温度：-25 +55储存温度：-40 +85湿 度：5 95%，不结露2.2.2 天线工作环境工作温度：-40 +80储存温度：-45 +90湿 度：100%，结露2.3 电磁兼容性装置在变电站保护室和控制室的电磁场环境下能正常工作，符合“GB/T13926-1992 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性 ” 中有关规定的要求，达到级标准。绝缘性能： G
10、B/T13926-2002 级抗高频干扰： GB/T 15153.1-1998 级抗快速瞬变干扰： GB/T 17626.4-1998 级抗静电放电干扰： GB/T 15153.1-1998 级抗工频磁场干扰： GB/T 17626.8-1998 级抗脉冲磁场干扰： GB/T 17626.9-1998 级抗阻尼振荡磁场干扰： GB/T 17626.10-1998 级抗射频电磁场辐射干扰： GB/T 17626.3-1998 级抗浪涌干扰： GB/T 15153.1-1998 级2.4 供电电源HY-8000 GPS 时间同步系统采用交直流共用方式供电。2.4.1 交流电源额定电压：单相 AC8
11、5-265V频率：50Hz，允许偏差 5Hz；波形：正弦，波形畸变不大于 5%。2.4.2 直流电源额定电压：DC100280V；纹波系数：5%。 防护：防浪涌、输入滤波2.4.3 功率消耗不大于 50W。2.5 平均无故障间隔时间 MTBF正常使用条件下无须维护。MTBF：在正常使用条件下不小于 50000h2.6 时间信号输入输出接口2.6.1 时间信号接收（输入）1）时间同步系统主时钟时间同步系统主时钟有一路 GPS 接口和 1 路 IRIG-B（DC RS-422）时码接口。第一路 IRIG-B 接口接收另一台时间同步系统主时钟发送的信号。也可实现两路无线加一路有线输入，实现多时间源输
12、入。当时间同步系统主时钟同时正常接收 GPS 卫星定时信号和 IRIG-B（DC RS-422）时码时， GPS 发送的秒同步信号作为主时钟的外部时间基准，IRIG-B（DC RS-422）时码作为后备。当 GPS 失步时，第一路 IRIG-B（DC）接口接收的时间信号优选作为主时钟的外部时间基准。GPS 卫星同步时钟只支持一路 GPS 接口或一路 IRIG-B 接口。2）时间同步系统从时钟时间同步系统从时钟用于当时间同步系统主时钟输出的时间同步信号不足时，提供所需的扩充单元以满足不同使用场合的需要。时间同步系统从时钟的时间信号输入有两路 IRIG-B（DC RS-422）时码输入。当时间同步
13、系统从时钟只接一路 IRIG-B（DC RS-422）时码输入时，该路输入可以是 IRIG-B（DC）输入 1，也可以是 IRIG-B（DC）输入 2。当时间同步系统从时钟接入两路 IRIG-B（DC）时码输入时，以 IRIG-B（DC RS-422）输入 1 作为该时标扩展装置的外部时间基准，IRIG-B （DC RS-422）输入 2 作为后备。2.6.2 时间信号输出时间同步系统主时钟、时间同步系统从时钟能提供下列时间同步信号输出：1）1PPS 和 1PPM 脉冲信号（TTL 电平）输出，作为检测口 2）可定义的 1PPS、1PPM 脉冲信号（空接点）或 24V 有源脉冲输出 2）可定义
14、的 1PPS、1PPM 脉冲信号（差分信号，即 RS-422 电平） 3）时间日期报文串口（RS232 或 RS-422）输出 4）IRIG-B（DC RS422 ）时码输出5）IRIG-B（DC TTL）时码输出6）IRIG-B(AC) 时码输出7）DCF77（空节点）时码输出8）测频数据输出9）NTP 网络输出 各个输出之间相互隔离，各种同步信号的数量可根据实际需要组合，每个信号输出接口只能接入一台需授时的设备。在共地无要求时，IRIG-B（DC RS 422）时码输出每路可接入 8 台需授时的设备。2.7 标准时钟装置核心 GPS 接收器的指标2.7.1 GPS 接收器的指标频率：157
15、5.42MHz（L1 信号）接收灵敏度： 与秒脉冲（PPS）的前沿对齐，装置收到与 GPS 信号或其他外同步信号同步则发送字符 S，装置失步就停发字符 S， S 的 ASCII 码为 53H； 为发送时间信息的信息头，T 的 ASCII 码为 54H；然后依次是小时的十位、个位、分钟的十位、个位.直到年的个位信息，分别为 0-9 的 ASCII 码（30H-39H） ；校验字节是小时的十位、个位、分钟的十位、个位.直到年的个位信息逐字节异或后再非运算的结果（即：异 或 非 校 验 ） ；为发送时间信息的信息结尾，A 的 ASCII 码为41H。比如：2006 年 6月 15日 23时 19分
16、47秒，与卫星同步，所发报文为53H 54H 32H 33H 31H 39H 34H 37H 31H 35H 30H 36H 32H 30H 30H 36H F3H 41H报文格式 2(广东电网规范)报文中必须的时间信息应采用表 1 格式，如下要求：ASCII 码；数据位： 8 位，起始位：1 位，校验位：无校验，停止位：1 位；报文中必须的时间信息应采用下表格式。 S T h h m m s s D D M M Y Y Y Y V V P P C A同步标志帧头时十位时个位分十位分个位秒十位秒个位日十位日个位月十位月个位年千位年百位年十位年个位卫星求解卫星求解卫星数量十位卫星数量个位校验字节
17、标准时结束其中，与秒脉冲（PPS）的前沿对齐，装置收到卫星信号则发送字符 S，装置失步就停发字符 S，S 的 ASCII 码为 53H； 为发送时间信息的信息头，T 的ASCII 码为 54H；然后依次是小时的十位、个位、分钟的十位、个位直到年的个位信息，分别为 0-9 的 ASCII 码（30H-39H） ；VV 为卫星求解，有效发30H30H，卫星求解无效发 3FH3FH；PP 为接收到的卫星数量，为 0-9 的 ASCII 码（30H-39H） ；校验字节是小时的十位、个位、分钟的十位、个位直到卫星数量个位信息逐字节异或后再非运算的结果（即：异 或 非 校 验 ） ；为发送时间信息的信息
18、结尾，A 的 ASCII 码为 41H。报文发送时间方式：每秒输出一次（帧） 。报文格式 3(国家电网规范)报文中必须的时间信息应采用表 1 格式，如下要求：ASCII 码；数据位： 8 位，起始位：1 位，校验位：偶校验，停止位：1 位；表 1 串行口标准时间报文格式字节序号含义 内容 取值范围1 报文时间标志 23H2 状态标志 1 用下列 4个 bit合成的 16进制数对应的 ASCII码值Bit 3：保留=0；Bit 2：保留=0；Bit 1：闰秒预告（LSP）：在闰秒来临前 59秒置 1，在闰秒到来后的 00秒置 0；Bit 0：闰秒标志(LS)：0：正闰秒，1：负闰秒30H39H4
19、1H46H3 状态标志 2 用下列 4个 bit合成的 16进制数对应的 ASCII码值Bit 3：保留=0；Bit 2：夏令时预告（DSP）：在夏令时切换前 59秒置 1；Bit 1：夏令时标志（DST）：在夏令时期间置 1；Bit 0：半小时时区偏移：0：不增加时间偏移量，1：时间偏移量额外增加 0.5小时30H39H41H46H4 状态标志 3 用下列 4个 bit合成的 16进制数对应的 ASCII码值Bit 3：时间偏移：0：，1：；Bits 2-0：时区偏移值：串口报文时间与 UTC时间的差值，报文时间减时间偏移（带符号）等于 UTC时间（时间偏移在夏时制期间会发生变化）30H39
20、H41H46H5 状态标志 4 用下列 4个 bit合成的 16进制数对应的 ASCII码值Bits 03-00：时间质量：0x0：正常工作状态，时钟同步正常0x1：时钟同步异常，时间准确度1ns0x2：时钟同步异常，时间准确度10ns0x3：时钟同步异常，时间准确度100ns0x4：时钟同步异常，时间准确度1us0x5：时钟同步异常，时间准确度10us0x6：时钟同步异常，时间准确度100us0x7：时钟同步异常，时间准确度1ms0x8：时钟同步异常，时间准确度10ms0x9：时钟同步异常，时间准确度100ms0xA：时钟同步异常，时间准确度1s0xB：时钟同步异常，时间准确度10s0xF：
21、时钟严重故障，时间信息不可信30H39H41H46H6 年千位 ASCII码值 30H39H7 年百位 ASCII码值 30H39H8 年十位 ASCII码值 30H39H9 年个位 ASCII码值 30H39H10 月十位 ASCII码值 30H39H11 月个位 ASCII码值 30H39H12 日十位 ASCII码值 30H39H13 日个位 ASCII码值 30H39H14 时十位 ASCII码值 30H39H15 时个位 ASCII码值 30H39H16 分十位 ASCII码值 30H39H17 分个位 ASCII码值 30H39H18 秒十位 ASCII码值 30H39H19 秒个
22、位 ASCII码值 30H39H20 校验字节高位21 校验字节低位从“状态标志 1”直到“秒个位”逐字节异或的结果（即：异或 校 验 ） ，将校验字节的十六进制数高位和低位分别使用ASCII码值表示30H39H41H46H22 结束标志 CR CR0DH23 结束标志 LF LF0AH报文发送时间方式：每秒输出一次（帧） 。报文格式 4(带频率信息的国家电网规范)报文中必须的时间信息应采用表 2 格式，如下要求：ASCII 码；数据位： 8 位，起始位：1 位，校验位：偶校验，停止位：1 位；表 2 带频率描述的串行口时间报文格式字节序号含义 内容 取值范围1 报文时间标志 25H2 状态标
23、志 1 用下列 4个 bit合成的 16进制数对应的 ASCII码值Bit 3：保留=0；Bit 2：保留=0；Bit 1：闰秒预告（LSP）：在闰秒来临前 59秒置 1，在闰秒到来后的 00秒置 0；Bit 0：闰秒标志(LS)：0：正闰秒，1：负闰秒30H39H41H46H3 状态标志 2 用下列 4个 bit合成的 16进制数对应的 ASCII码值Bit 3：保留=0；Bit 2：夏令时预告（DSP）：在夏令时切换前 59秒置 1；Bit 1：夏令时标志（DST）：在夏令时期间置 1；Bit 0：半小时时区偏移：0：不增加时间偏移量，1：时间偏移量额外增加 0.5小时30H39H41H4
24、6H4 状态标志 3 用下列 4个 bit合成的 16进制数对应的 ASCII码值Bit 3：时间偏移：0：，1：；Bits 2-0：时区偏移值：串口报文时间与 UTC时间的差值，报文时间减时间偏移（带符号）等于 UTC时间（时间偏移在夏时制期间会发生变化）30H39H41H46H5 状态标志 4 用下列 4个 bit合成的 16进制数对应的 ASCII码值Bits 03-00：时间质量：30H39H41H46H0x0：正常工作状态，时钟同步正常0x1：时钟同步异常，时间准确度1ns0x2：时钟同步异常，时间准确度10ns0x3：时钟同步异常，时间准确度100ns0x4：时钟同步异常，时间准确
25、度1us0x5：时钟同步异常，时间准确度10us0x6：时钟同步异常，时间准确度100us0x7：时钟同步异常，时间准确度1ms0x8：时钟同步异常，时间准确度10ms0x9：时钟同步异常，时间准确度100ms0xA：时钟同步异常，时间准确度1s0xB：时钟同步异常，时间准确度10s0xF：时钟严重故障，时间信息不可信赖6 年千位 ASCII码值 30H39H7 年百位 ASCII码值 30H39H8 年十位 ASCII码值 30H39H9 年个位 ASCII码值 30H39H10 月十位 ASCII码值 30H39H11 月个位 ASCII码值 30H39H12 日十位 ASCII码值 30
26、H39H13 日个位 ASCII码值 30H39H14 时十位 ASCII码值 30H39H15 时个位 ASCII码值 30H39H16 分十位 ASCII码值 30H39H17 分个位 ASCII码值 30H39H18 秒十位 ASCII码值 30H39H19 秒个位 ASCII码值 30H39H20 频率头 2AH21 F十位 ASCII码值 30H39H22 F个位 ASCII码值 30H39H23 F小数第 1位 ASCII码值 30H39H24 F小数第 2位 ASCII码值 30H39H25 F小数第 3位 ASCII码值 30H39H26 F小数第 4位 ASCII码值 30H
27、39H27 电钟周波时间时十位ASCII码值 30H39H28 电钟周波时间时个位ASCII码值 30H39H29 电钟周波时间分十位ASCII码值 30H39H30 电钟周波时间分个位ASCII码值 30H39H31 电钟周波时间秒十 ASCII码值 30H39H位32 电钟周波时间秒个位ASCII码值 30H39H33 校验字节高位34 校验字节低位从“状态标志 1”直到“电钟周波时间秒个位”逐字节异或的结果（即：异 或 校 验 ） ，将校验字节的十六进制数高位和低位分别使用 ASCII码值表示30H39H41H46H35 结束标志 CR CR0DH36 结束标志 LF LF0AH报文发送
28、时间方式：每秒输出一次（帧） 。2.9.1.2频率输出数据内容和格式通讯速率：9600b/s。数据位：8 位（数据为压缩 BCD码，字符为 ASC码）起始位：1 位，停止位：1 位，校验位：无H a 时 分 秒 年 年 月 日 D1D1 D2D2 D3D3 D4D4 D5D5 FF F1F1 F2F2 校验和 LF1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19共 19 个字节。其中有效数据为压缩 BCD 码，其余为 ASC码， ”H”a”这两个字节为数据起始标志。D1D1：目前采用的时间源通道号和设备状态，00H 表示守时， 1AH 表示时间源采
29、用 1 通道 GPS，2AH 表示时间源采用 2 通道 GPS 1BH 表示时间源采用 1 通道 IRIG-B，2BH 表示时间源采用 2 通道 IRIG-B1DH 表示时间源采用 1 通道北斗，2DH 表示时间源采用 2 通道北斗E0:表示未收到切换模块信息E1:表示未收到守时模块信息E2:表示未收到频率模块信息E3:表示未收到采集模块信息D2D2：第一路时间源通道号，1AH 表示 1 通道为 GPS, 1 B H 表示 1 通道为 IRIG-BD3D3：00H 表示时间源消失或无效，B0H 表示时间源有效，03H 12H 表示星数和时间源有效D4D4：第二路时间源通道号，2AH 表示 2
30、通道为 GPS, 2 B H 表示 2 通道为 IRIG-BD5D5：00H 表示时间源消失或无效，B0H 表示时间源有效，03H 12H 表示星数和时间源有效FF：为周波数的整数部分, 压缩 BCD 码F1F1：为周波数的小数点后第一、第二位小数, 压缩 BCD 码F2F2：为周波数的小数点后第三、第四位小数；压缩 BCD 码校验和：时F 2F2之间信息逐字节异或运算后的结果字节；“LF”：换行数据结束标志,0AH。 报文发送时间方式：每秒输出一次（帧） 。2.9.1.3 1PPS输出：1、脉冲宽度： 78ms2、静态空接点（光隔离）输出 允许空接点 C、E 间外接电压：DC 24V220V
31、 允许空接点 C、E 间允许电流：I CE 100mA 准时沿：上升沿，上升时间1us 上升沿的时间准确度：优于 3us3、TTL 电平输出 负载：50 驱动：HCMOS 准时沿：上升沿，上升时间100ns 上升沿的时间准确度：优于 1us2.9.1.4 1PPM脉冲输出1、脉冲宽度：78ms2、静态空接点（光隔离）输出 允许空接点 C、E 间外接电压：DC 24V220V 允许空接点 C、E 间允许电流： ICE 100mA 准时沿：上升沿，上升时间1us 上升沿的时间准确度：优于 3us2.9.1.5 1PPH脉冲输出1、脉冲宽度：78ms2、静态空接点（光隔离）输出 允许空接点 C、E
32、间外接电压： DC 24V220V 允许空接点 C、E 间允许电流：ICE 100mA 准时沿：上升沿，上升时间1us 上升沿的时间准确度：优于 3us2.9.1.6 IRIG-B（DC）时码输出IRIG-B（DC）时码按照 IEEE Std 1344-1995 标准每秒输出一帧，包含 100 个码元，每个码元 10ms。脉冲宽度编码，2ms 宽度表示二进制 0、分隔标志或未编码位， 5ms 宽度表示二进制 1， 8ms 宽度表示整 100ms 基准标志。秒准时沿：连续两个 8ms 宽度基准标志脉冲的第二个脉冲的前沿，上升沿。帧结构：起始标志、秒（个位） 、分隔标志、秒（十位） 、基准标志、分
33、（个位） 、分隔标志、分（十位） 、基准标志、时（个位） 、分隔标志、时（十位） 、基准标志、自当年元旦开始的天（个位） 、分隔标志、天（十位） 、基准标志、天（百位） 、分隔标志、未编码位、基准标志、年（个位） 、分隔标志、年（十位） 、基准标志（前面各数均为 BCD 码） 、未编码位、分隔标志、未编码位、基准标志、时间质量标志、校验位、未编码位、基准标志、SBS、基准标志、 SBS、结束标志。2.9.1.7 调幅 IRIG-B(AC)格式载波频率：1kHz信号幅度：高：6.010.0V；低：符合 2：16 ：1 调制比要求，缺省为 3：1，无负载。输出阻抗：600，变压器隔离输出。2.9.
34、1.8 RJ45 网络输出时间准确度：城域网，10ms100ms局域网，200us10ms（典型值） 输出接口： RJ45 物理连接器 网络类型： 以太网 10/100M 自适应 输出类型： NTP、SNTP、FTP 、TCP/IP 和系统工作状态等2.10 告警信号失电告警继电器可直接上光字牌。节点允许外接电压：DC 220V/110V/24V。节点允许流过电流：1A。2.11 卫星失步时内部守时钟的稳定度内置恒温晶振，当不跟踪卫星时，输出脉冲前沿偏差不大于 0.6s/min。2.12 引用标准GJB2242-1994 时统设备通用规范GJB2991-1997 B时间码接口终端GB/T155
35、27-1995 船用全球定位系统（GPS）接收通用技术条件GB11014-1990 平衡电压数字接口电路的电气特性GB/T6107-2000 使用串行二进制数据交换的数据终端设备和数据电路终接设备之间的接口GB/T14429-1993 远动设备和系统术语GB/T16435-1996 远动设备和系统接口GB/T17463-1998 远动设备和系统性能要求GB/T13926-2002 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性IEC 870-5-5 6.7 节基本应用功能时间同步IEC 870-5-103 7.4.2 节时间同步DL/T 1100.1-2009 中国电力行业标准电力系统的时间同步系统HD/
36、01-2002 华东电网时间同步系统技术规范Q/GD001.1154.3-2005广东电网变电站GPS时间同步系统技术规范 上海电力时间同步系统技术规范3. HY-8000 卫星时间同步系统组成和模块介绍3.1 HY-8000 卫星时间同步系统组成HY-8000 GPS 时间同步系统利用 GPS（全球卫星定位系统）或 IRIGB（DC码）发送的秒同步信号和时间信息，同时本身装备高精度的守时时钟，使系统不受地域限制并以一定的精度与 UTC 同步运行。HY-8000 GPS 时间同步系统由时间同步系统主时钟和时间同步系统从时钟组成，可集中或单独组屏，集中组屏如图 3.1 所示:图 3.1 HY-8
37、000 GPS 时间同步系统组屏示意图当用于 500kV/220kV 变电站时其典型结构框图如图 3.2 所示：图 3.2 HY-8000 GPS 时间同步系统典型结构框图3.2 装置的结构和模块介绍HY-8000 卫星时间同步系统由时间同步系统主时钟和时间同步系统从时钟组成。系统采用模块化设计，时间同步系统主时钟和时间同步系统从时钟都由 CPU模块、接收模块、电源模块、LED 显示器和和输出接口模块组成。输出接口模块包括：1）时间报文输出模块2）脉冲输出模块3）IRIG-B(DC) 时码输出模块4）IRIG-B(AM) 时码输出模块5）DCF77 时码输出模块6）测频数据输出模块7）NTP
38、网络输出模块其中接口模块可按实际需要组合，2U 装置最多支持 5 块输出接口模块，4U 装置最多支持 13 块输出接口模块，每块模块有 12 路信号输出。装置整体结构图如图 3.3 所示：时间同步系统主时钟面板和背板示意图如图 3.4 和图 3.5 所示：时间同步系统从时钟面板和背板示意图如图 3.6 和图 3.7 所示：图 3.3、装置整体结构图IRIG-B(AC)时码输出模块无过冲 IRIG-B(AC)码产生电路变压器隔离IRIG-B(DC)时码输出模块RS-422/485 接口TTL 接口光电隔离电路LED 显示器CPU 模块微处理器FPGAGPS 同步电路脉冲发生电路锁相环IRIG-B
39、 码发生电路IRIG-B 码译码电路译码控制电路闭环控制电路恒温晶振告警电路1PPM/1PPS(TTL)输出接收模块GPS 接收器IRIG-B（DC）码输入接口IRIG-B(DC)输出接口电源模块脉冲输出模块脉冲大电流发生器光电隔离电路时间报文输出模块微处理器光电隔离电路图 3.4 时间同步系统主时钟(2U)面板示意图- +IRGBN1PUTGPS ANT4-B UNIT0123OB 5RG-B UNIT3OB1 23RG-B UNIT-0+34506+89172PLSE UNIT-02+34506+8917-2SERAL UNIT-02+34506+8917-2ARM UNIT- +PS/M
40、HOWERALRMIN12LDEVC L1NAC/D 0V 265OFPWERUIT电 源 模 块输 出 接 口 模 块输 入 模 块 报 警 模 块图 3.5 时间同步系统主时钟(2U)背板示意图图 3.6 时间同步系统从时钟面板(4U)示意图电 源 模 块输 出 接 口 模 块输 入 模 块 报 警 模 块输 出 接 口 模 块 未 用 插 槽G3 INPUTOB1 2B1 IRG-UNT-02+3405+1689172B IRG-UNT-02+3405+1689172B IRG-UNT-02+3405+1689172B3 IRG-UNT-02+3405+1689172B3 IRG-UNT
41、-02+3405+1689172A1 LRMUNIT- +PS/MHOWERALMALRIN12MDEVIC L1NAC/D 0V 265OFONPOWERUITP1 ULSENIT-02+34-05+1689172P ULSENIT-02+34-05+689172P ULSENIT-02+34-05+1689172P ULSENIT-02+34-05+1689172P ULSENIT-02+34-05+1689172P ULSENIT-02+34-05+1689172P ULSENIT-02+34-05+689172图 3.7 时间同步系统从时钟(4U)背板示意图3.2.1 接收输入模块接收
42、模块主要完成接收 GPS 信号和满足 IEEE STD 1344-1995 标准的 IRIG-B（DC）信号功能。时间同步系统主时钟接收模块有 G1/G4/G6/G7 /G10 INPUT UNIT 5 种模块可供选择，时间同步系统从时钟接收模块有 G2/G3/G5/G8/G9 INPUT UNIT 5 种模块可供选择。 定义如下表 3.1 所示：G1 INPUT UNIT 接收模块 1 路 GPS 输入 1 路 IRIG-B(DC RS-422)时码输入G2 INPUT UNIT 接收模块 2 路 IRIG-B(DC RS-422)时码输入G3 INPUT UNIT 接收模块 2 路 IRI
43、G-B(DC 光纤) 时码输入G4 INPUT UNIT 接收模块 1 路北斗输入 1 路 IRIG-B(DC RS-422)时码输入G5 INPUT UNIT 接收模块 1 路 IRIG-B(DC RS-422)时码输入G6 INPUT UNIT 接收模块 1 路 GPS 输入接收输入模块G7 INPUT UNIT 接收模块 2 路 GPS 输入G8 INPUT UNIT 接收模块 1 路 IRIG-B(AC)时码输入G9 INPUT UNIT 接收模块 1 路 IRIG-B(DC 光纤) 时码输入G10 INPUT UNI 接收模块 1 路 GPS 输入 1 路北斗输入G1 INPUT U
44、NIT： - +IRGBN1PUTPSAT支持 1 路 GPS 输入和 1 路 IRIG-B(DC RS-422)时码输入，用于同步系统主时钟GPS ANT：GPS 天线输入，对应输入通道 IN1IRIG-B IN：双机热备 IRIG-B (DC RS-422 电平) )输入接口，对应输入通道 IN2，+ 端为R+， - 端为 R-。G2 INPUT UNIT： G2 INPUT-+RBIG N1支持 2 路 IRIG-B(DC RS-422)时码输入，用于同步系统扩展装置IRIG-B IN1：IRIG-B (RS-422 电平) )输入接口，对应输入通道 IN1，+ 端为 R+，- 端为R-
45、。IRIG-B IN2：IRIG-B (RS-422 电平) )输入接口，对应输入通道 IN2，+ 端为 R+，- 端为R-。G3 INPUT UNIT： G3 INPUTOB12支持 2 路 ST 多模光纤 IRIG-B(DC)时码输入，用于同步系统扩展装置OB1：双机热备 ST 多模光纤 IRIG-B 输入接口，对应输入通道 IN1。OB2：双机热备 ST 多模光纤 IRIG-B 输入接口，对应输入通道 IN2。G4 INPUT UNIT： G4 INPUT-+RBCOM SETDANXD支持 1 路 BD 输入和 1 路 IRIG-B(DC RS-422)时码输入，用于同步系统主时钟BD
46、 ANT：BD 天线输入，对应输入通道 IN1IRIG-B IN：双机热备 IRIG-B (DC RS-422 电平) )输入接口，对应输入通道 IN2，+ 端为R+， - 端为 R-。北斗初始化设置方法见光盘RXD：北斗初始化设置的数据接收，RS-232TXD：北斗初始化设置的数据发送，RS-232GND：北斗初始化设置的信号地，RS-232G5 INPUT UNIT：G5 INPUT-+IRGB N1支持 1 路 IRIG-B(DC RS-422)时码输入，用于普通卫星同步时钟扩展装置IRIG-B IN1：IRIG-B (RS-422电平) )输入接口， + 端为 R+，- 端为 R-。G6 INPUT UNIT： G6 INPUTGPSANT支持 1 路 GPS 输入，用于普通卫星同步时钟GPS ANT：GPS 天线输入。G7 INPUT UNIT： GPS ANT27IU1支持 2 路 GPS 输入，用于同步系统主时钟GPS ANT1：第一路 GPS 天线输入，对应输入通道 IN1GPS ANT2：第二路 GPS 天线输入，对应输入通道 IN2
