GPS時(shí)鐘系統輸出及應用
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GPS時(shí)鐘系統是針對自動(dòng)化系統中的計算機、控制裝置等進(jìn)行校時(shí)的高科技產(chǎn)品，GPS數字產(chǎn)品它從GPS衛星上獲取標準的時(shí)間信號，將這些信息通過(guò)各種接口類(lèi)型來(lái)傳輸給自動(dòng)化系統中需要時(shí)間信息的設備(計算機、保護裝置、故障錄波器、事件順序記錄裝置、安全自動(dòng)裝置、遠動(dòng)RTU)，這樣就可以達到整個(gè)系統的時(shí)間同步。
1.1 GPS時(shí)鐘
全球定位系統(Global Positioning System，GPS)由一組美國國防部在1978年開(kāi)始陸續發(fā)射的衛星所組成，共有24顆衛星運行在6個(gè)地心軌道平面內，根據時(shí)間和地點(diǎn)，地球上可見(jiàn)的衛星數量一直在4顆至11顆之間變化。
GPS時(shí)鐘是一種接受GPS衛星發(fā)射的低功率無(wú)線(xiàn)電信號，通過(guò)計算得出GPS時(shí)間的接受裝置。為獲得準確的GPS時(shí)間，GPS時(shí)鐘必須先接受到至少4顆GPS衛星的信號，計算出自己所在的三維位置。在已經(jīng)得出具體位置后，GPS時(shí)鐘只要接受到1顆GPS衛星信號就能保證時(shí)鐘的走時(shí)準確性。
作為火電廠(chǎng)的標準時(shí)鐘，我們對GPS時(shí)鐘的基本要求是：至少能同時(shí)跟蹤8顆衛星，有盡可能短的冷、熱啟動(dòng)時(shí)間，配有后備電池，有高精度、可靈活配置的時(shí)鐘輸出信號。
1.2 GPS時(shí)鐘信號輸出
目前，電廠(chǎng)用到的GPS時(shí)鐘輸出信號主要有以下三種類(lèi)型：
1.2.1 1PPS/1PPM輸出
此格式時(shí)間信號每秒或每分時(shí)輸出一個(gè)脈沖。顯然，時(shí)鐘脈沖輸出不含具體時(shí)間信息。
1.2.2 IRIG-B輸出
IRIG(美國the Inter-Range Instrumentation Group)共有A、B、D、E、G、H幾種編碼標準(IRIG Standard 200-98)。其中在時(shí)鐘同步應用中使用最多的是IRIG-B編碼，有bc電平偏移(DC碼)、1kHz正弦載波調幅(AC碼)等格式。IRIG-B信號每秒輸出一幀(1fps)，每幀長(cháng)為一秒。一幀共有100個(gè)碼元(100pps)，每個(gè)碼元寬10ms，由不同正脈沖寬度的碼元來(lái)代表二進(jìn)制0、1和位置標志位(P)。
1.2.3 RS-232/RS-422/RS-485輸出
此時(shí)鐘輸出通過(guò)EIA標準串行接口發(fā)送一串以ASCII碼表示的日期和時(shí)間報文，每秒輸出一次。時(shí)間報文中可插入奇偶校驗、時(shí)鐘狀態(tài)、診斷信息等。
1.3 電力自動(dòng)化系統GPS時(shí)鐘的應用
電力自動(dòng)化系統內有眾多需與GPS時(shí)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(shí)鐘時(shí)應注意以下幾點(diǎn)：
(1)這些系統分屬熱控、電氣、系統專(zhuān)業(yè)，如決定由DCS廠(chǎng)商提供的GPS時(shí)鐘實(shí)現時(shí)間同步(目前通常做法)，則在DCS合同談判前，就應進(jìn)行專(zhuān)業(yè)間的配合，確定時(shí)鐘信號接口的要求。(GPS時(shí)鐘一般可配置不同數量、型式的輸出模塊，如事先無(wú)法確定有關(guān)要求，則相應合同條款應留有可調整的余地。)
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