一、网络时钟同步系统(GPS卫星时钟同步系统、GPS校时系统、GPS授时系统)的概述
网络时钟同步系统是一种可同步于北斗/GPS参考标准的多功能高精度时间频率同步设备。该设备采用全模块化和高可靠性的冗余设计,为用户提供了多种可选择的功能模块,通过灵活多样的配置解决各种用户需求,可广泛应用于国防科研、通讯、电力、交通、广电和计算机网络时间同步等领域。
网络时钟同步系统溯源同步到GPS、北斗卫星铯原子钟上,输出频率几乎没有漂移,所以不需送上级计量部门进行周期校准,性能接近铯钟,但却远远低于铯钟的价格,而且不存在铯钟那样铯束管寿命短需要高成本更换的问题。产品非常适合应用于雷达同步、地震观测、移动通信、电力系统等领域,能为系统提供超高精度的时间和频率基准。
装置具有智能状态切换功能,能够智能判别GPS、北斗接收系统的稳定性,并提供多种时间基准配置方法,可以设置GPS、北斗任一参考源为高中低级别参考源,当主用参考源不稳定或不可用时,能够自动循环切换到下一级别备用系统上;如果二系统都被干扰不可用时,能够自动切换到守时单元模式,根据历史工作性能参数驯服振荡器,继续提供高可靠性的时间和频率基准信息输出。如果参考源恢复正常,系统会按级别自动切换到正常的参考源系统,无缝切换。
二、网络时钟同步系统的功能
设备采用全模块化设计,即插即用,能配置灵活由GPS接收机、北斗接收机、B码信号输入、铷原子钟、恒温晶振、冗余分配切换单元、时码产生单元、频标分配单元、NTP服务器、IEEE1588协议、电源、显示单元和监控管理单元组成。其功能主要包括:
1.接收GPS、北斗、IRIG-B时间码授时信号
2.可以产生2/5/10MHz、E1、1PPS/M/H、IRIG-B、TOD、NTP、PTP、DCF77等时间频率信号
3.支持单GPS、单北斗、双GPS、双北斗、 GPS/北斗双系统卫星接收机配置。
4.装置采用全模块化即插即用结构设计,支持板卡热插拔,配置灵活,维护方便。为将来其它信号基准源(珈俐略卫星信号、上游地面链路的DCLS信号、PTP、NTP时间基准信号等) 的接入提供了方便,为今后建设三网合一的数字同步网打下基础。同时为将来现场改造扩建时增加或更改对时信号接口提供了方便。
5.装置不仅实现了板卡全兼容,还提供了丰富的信号接口资源和开放式特殊接口设计平台,具备兼容能力。装置可提供多路脉冲信号(1PPS、1PPM、1PPH、事件,空接点、差分、TTL、24V/110V/220V有源、光)、IRIG-B信号(TTL、422、232、AC、光)、DCF77信号(有源、无源)、时间报文(RS232、RS422/485、光)、PTP、NTP/SNTP网络时间信号,可以满足电厂/变电站内不同设备的对时接口要求。
三、网络时钟同步系统的信号输出
装置采用插卡式结构,信号输出接口的数量和种类可通过增加相应的插卡来实现。多可插7块信号输出卡。
序号 | 插卡名称 | 插卡对时信号 |
1 | 空接点脉冲信号输出卡 | 每块可输出12路空接点脉冲信号,可根据需要设置为时脉冲、分脉冲、秒脉冲、事件。 |
2 | 差分脉冲信号输出卡 | 每块可输出12路差分脉冲(即RS422电平脉冲)信号,可根据需要设置为时脉冲、分脉冲、秒脉冲、事件。 |
3 | TTL脉冲信号输出卡 | 每块可输出12路TTL电平的脉冲信号,可根据需要设置为时脉冲、分脉冲、秒脉冲、事件。 |
4 | 4路串口信号输出卡 | 每块以DB9头的接线方式输出四路串口信号,可根据需要设置为RS232串口信息输出和RS422/485串口信息输出。 |
5 | 12路串口信号输出卡 | 每块以端子接线方式输出12路串口信号,可根据需要设置为RS232串口信息输出和RS422/485串口信息输出。 |
6 | IRIG-B(TTL)信号输出卡 | 每块可输出12路TTL电平IRIG-B信号。 |
7 | IRIG-B(422)信号输出卡 | 每块可输出12路RS422电平IRIG-B信号。 |
8 | IRIG-B(AC)信号输出卡 | 每块可输出12路正弦调制(AC)IRIG-B信号,幅度可调。 |
9 | DCF77信号输出卡(两线) | 每块可输出12路DCF77信号。 |
10 | DCF77信号输出卡(三线) | 每块可输出8路DCF77信号。 |
11 | 网络对时信号输出卡 | 每块可输出1路NTP网络对时信号。 |
12 | 光信号输出卡 | 每块光信号输出卡直接输出3路光信号(B码、脉冲、时间报文),光信号格式通过印制板上的短路块实现。 |
13 | IEEE1588信号输出卡 | 每块可输出1路IEEE1588(PTP)网络对时信号。 |
另外,可根据用户需要设计特定的信号输出卡。
四、网络时钟同步系统的技术参数
1. 10MHz频率源
输出幅度: 12dBm±1dB
准 确 度: ≤1E-12(开机48小时以后,GPS锁定状态,24小时平均准确度)
稳 定 度: <6 E -10/1ms
<1 E -10/10ms
<6 E -11/100ms
<1 E-11/1s
<5 E-12/10s
<3 E-12/100s
<1 E-12/日(GPS锁定)
相位噪声: ≤ -90dBc/Hz @10Hz
≤-130dBc/Hz @100Hz
≤-140dBc/Hz @1kHz
≤-155dBc/Hz ≥10kHz
失真: 谐波≤-50dBc
2. 1MHz、5MHz时钟源,与10MHz同源
输出阻抗:50欧姆。
3. IRIG-B时间码(符合GJB2242-94标准)
IRIG-B(DC)
输出电平:RS-422,TTL;
同步精度:优于0.2us。
IRIG-B(AC)
电平(Vp-p):0.5~11
调制度:3:1
4. 1PPS秒脉冲
电平:TTL电平;
抖动:<1ns;
上升沿:<10ns;
输出阻抗:50欧姆;
授时精度:100ns。
5. NTP网络对时接口:RJ45,10/100M自适应网络接口,对时精度:1-10ms
6. PTP网络信号输出: RJ45,对时精度:100nS
7. ASCII时间码:年月日时分秒,9600,n,8,1
8. 电源:220V±20%; 50Hz±3Hz。
9. 可靠性指标
平均*工作时间:MTBF≥8000h;
平均维修时间:MTTR≤0.5h;
冲击、振动要求:符合GJB2242-94《时统设备通用规范》3.8.5和3.8.6的规定。
盐雾、霉菌要求:符合GJB2242-94《时统设备通用规范》3.6.7和3.8.8的规定。
电磁兼容性:满足GJB151.4-86对时间频率标准的要求。
10. 物理及环境参数
尺寸: 标准1/2U上架机箱
重量: <3Kg
电源: 220V±10% 50Hz±5%
工作温度:-10℃~ 40℃
存贮温度:-25℃~ 70℃
工作湿度:≤80%(无冷凝)
存储湿度:≤95%(无冷凝)
功耗: <10W
网络时钟同步系统的典型业绩:
潍坊供电公司、青岛供电公司、烟台供电公司、枣庄供电公司、日照供电公司、莱芜供电公司、巢湖供电公司、淮南供电公司、三明供电公司、漳州供电公司、开封供电公司、平顶山供电公司、新乡供电公司、漯河供电公司