高精度GPS北斗卫星授时仪器（校时器）技术参数详解

高精度GPS详细说明北斗卫星授时器(校时器)的技术参数
高精度GPS详细说明北斗卫星授时器(校时器)的技术参数
1、装置简介
卫星授时同步装置是专门为电力系统时间同步网提供的高精度、高可靠性的时间同步设备；可接收卫星（GPS、时间信号、外部信号、北斗星) IRIG-B 并采用代码信号 FPGA 完成多源判断和时间驯服算法
卫星时间同步系统由主时钟和扩展(从)时钟(不带) GPS 它由北斗组成。一般来说，每个主时钟都可以独立应用于最小系统，如小型发电站或变电站或主站 MIS 系统。主时钟和扩展
(从)时钟由可交换的插件板组成，可根据现场需要灵活更换或扩展不同的插件板，以满足实际需要 应用程序。对于分布式应用程序，需要增加插件板或扩展(从)时钟来满足需求。
主时钟与扩展(从)时钟之间的时标信号连接支持双光纤信道 RS485 确保扩展(从) 时钟基准信号的稳定性。
多输入卫星时间同步装置时间基准信号，双主钟或扩展(从)时钟冗余，双时标准信号传输信号 道路构成了强大、稳定、可靠的授时网络。
内部守时模块支持主时钟和扩展(从)时钟的交换结构，可根据用户需要准时准确
1×10-9（3.6us/小时）～2×10-11（72ns在/小时之间，主机和扩展时钟可以自动适应不同精度和稳定性等级的准时模块，无需重新设计硬件或软件，以确保产品的通用性和稳定性。
通过软件管理和设置主时钟和扩展(从)时钟的所有工作参数，不存在 跳线帽、电位器、旋钮等不可靠的硬件环节。
提供在线监控、参数配置和功能管理的网络管理软件，全网卫星时间同步装置各部件 系统简化了现场服务、管理和维护。

2.遵循主要标准
国家电网公司 2019 年同步装置集中检测技术方案(四统一、四规范)； QGDW11539-2016 国家电网公司企业标准–电力系统时间同步及监控技术规范； Q-CSG1203023-2017 南方电网数字及时同步系统技术规范；
DL∕T 1100.1-2018 电力系统的时间同步系统 第 1 部分：技术规范； HD01-2002 华东卫星时间同步装置技术规范；
Q/GD001-1154-3-2005 广东电网变电站 GPS 卫星时间同步装置技术规范；
国家电网公司材料采购标准 1104003-0110-00-110kV 通用技术规范变电站时间同步装置； 国家电网公司材料采购标准 1104003-0110-01-110kV 变电站时间同步装置专用技术规范； IEEE 1588-2002 Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems；
IEEE 1588-2008 Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems；
3.2 环境条件
(1)工作温度:-5℃～＋45℃（可选-20℃～ 70℃）。
(2)储存温度:-40℃～＋85℃。
(3)相对湿度:5%~95%(装置内应无凝露或结冰)。
3.3 电气条件
（1） 电源：双电源冗余输入，110VDC、220VDC 和 220VAC 通用。
（2） 最大功率：75W。
3.4 输入信号
卫星时间同步系统Ⅰ可配置类型输入 GPS 北斗 2 路多模 IRIG-B 光信号 2 路 IRIG-B
（RS485）电信号。
卫星时间同步系统Ⅱ型在Ⅰ多配型基础上 1 监测板卡标配为块监测板卡 2 路 RJ45 网口 2 路多模 IRIG-B 光信号 2 路 IRIG-B（RS485）电信号。
3.5 输出信号
◆ 主时钟
项 目 技 术 参 数
网络 界面规范 10/100M 自适应、MDI/MDI-X 自动极性反转，IEEE802.3。
协 议 ARP、ICMP、UDP、NTP、SNTP、PTP。
UDP 接收主机 16 组，支持广播、组播，满足无限主机的授时需求。
串口 串口参数 波特率：600bps～115200bps 可设置软件；可设置数据位、验证位和停止位。
光纤 时间精度：±300us，波长 820nm、1310nm 可选。
RS232 时间精度：±300us，信号：TXD、GND。
RS485 时间精度：±300us，信号：TA、TB，每条路最多可以驱动 128 个负载。
TTL 时间精度：±300us，信号：TXD、GND。
OC 门输出方式 时间精度：±300us，信号：TXD、GND。CE 间外接电压 VCE：最大 300VDC。CE 间允许电流ICE：最大 200mA。
脉冲 光纤 时间精度：±1us。波长 820nm、1310nm 可选。
OC 门输出方式 时间精度：±3us。CE 间外接电压VCE：最大 300VDC。CE 间允许电流ICE：最大 200mA。
RS232 时间精度：±1us。信号：TXD、GND。
RS485 总线方式 时间精度：±1us。每条路最多可以驱动 128 个负载。
TTL 时间精度：±1us。信号：TXD、GND。
电平脉宽 10ms～800ms 可设置软件，步长 1ms。
IRIG-B 光纤 时间精度：±1us。波长 820nm、1310nm 可选。
OC 门输出方式 时间精度：±1us。CE 间外接电压VCE：最大 300VDC。CE 间允许电流ICE：最大 200mA。
RS232 时间精度：±1us。信号：TXD、GND。
IRIG-B(AC) 时间精度：±5us，平衡方式 600Ω，13Vpp 时可以驱动 330Ω上述纯阻性负载， 输出范围：2~13Vpp 连续软件可调，调制比例：2~8 软件可调，过零时
间偏移：-30～30us 可调软件(用于提高交流调制解码方的时间解调精度)。
RS485 总线方式 时间精度：±1us。每条路最多可以驱动 128 个负载。
TTL 时间精度：±1us。信号：TXD、GND。
DCF77 光纤 时间精度：±1us。波长 820nm、1310nm 可选。
OC 门输出方式 时间精度：±3us。CE 间外接电压VCE：最大 300VDC。CE 间允许电流ICE：最大 200mA。
RS485 总线方式 时间精度：±1us。每条路最多可以驱动 128 个负载。
RS232 时间精度：±1us。信号：TXD、GND。
TTL 时间精度：±1us。
NTP 时间精度 100us，标准的 10/100BaseT 以太网 RJ45 接口
PTP 时间精度 300ns，标准的 10/100BaseT 以太网 RJ45 接口
◆ 扩展时钟
扩展钟和主时钟技术指标完全相同，区别在于没有安装卫星模块（GPS/BD）。
3.6 性能指标
项 目 技 术 参 数
GPS
接收器 冷启动首捕时间 2～10 分钟(初始位置、时间、历书未知)
失锁重捕时间 ≤1 秒
位置变化重启 ≤90 秒
重启位置不变 ≤40 秒
定位精度 ＜2m（1σ）
时间精度 ±30ns（1σ）
接收载波频率 1575.42MHz
接收灵敏度 捕获<-148dBm，跟踪<-162dBm
北斗接收器 冷启动首捕时间 2～10 分钟(初始位置、时间、历书未知)
失锁重捕时间 ≤1 秒
位置变化重启 ≤90 秒
重启位置不变 ≤40 秒
定位精度 ＜2m（1σ）
授时精度 ±30ns（1σ）
接收载波频率 1561.098MHz
接收灵敏度 捕获<-148dBm，跟踪<-162dBm
守时精度 主时钟标配恒温晶振，准时精度 1μs/h，可选精度可选精度的氯原子钟 72ns/h。
扩展(从)时钟守时功能可选
输出时间和协调世界
同步精度 小于 0.5μs
网管协议 提供方便的网络管理功能
报警接点形式 继电器空接点，接点容量 3A(NO)/250VAC，5A（NO）/30VDC
操作系统 Windows 操作系统平台管理软件软件
隔离保护 电磁隔离 以太网口 1.5kV
浪涌保护 各输出线路 600W
EMC 相容 满足电力系统 EMC 标准要求
3.7 无故障运行时间
MTBF＞100000 小时
4. 产品选型指南
4.1 最大配置
配置 型号和数量
主时钟 扩展时钟
电源插件板 2 2
CPU 板 1 1
GPS/BD 板 1 1（不带 GPS 和BD 模块）
PTP 板 选择(最多只能有 14 块） 选择(最多只能有 14 块）
CPB(61850/104)板 选择(最多只能一块) 选择(最多只能一块)
TMU 监测板 选择(最多只能一块) 选择(最多只能一块)
RS232 板 选择(最多只能有 14 块） 选择(最多只能有 14 块）
RS485 板 选择(最多只能有 14 块） 选择(最多只能有 14 块）
TTL 板 选择(最多只能有 14 块） 选择(最多只能有 14 块）
FIBER1(820nm 多模)输出 选择(最多只能有 14 块） 选择(最多只能有 14 块）
FIBER2(1310nm 单模)输出 选择(最多只能有 14 块） 选择(最多只能有 14 块）
IRIG-BAC 板 选择(最多只能有 14 块） 选择(最多只能有 14 块）
OC 板 选择(最多只能有 14 块） 选择(最多只能有 14 块）

注：对于一套主时钟，必须配置电源板 2 块、CPU 板必须配置一块，带卫星模块的主时钟必须配置一块
GPS/BD 板，扩展时钟必须配备一个没有卫星模块的板 GPS/BD 对于主时钟和扩展时钟，其他插件
板可根据需要随意配置 14 块。
晶振类型(订货时指定):1×10-9（3.6us/小时）～2×10-11（72ns/小时）。
4. 时标信号插件板
型号 用途 输入接口 输出接口 输入/出信号
POWER 板 电源输入 外部电源、频率测
量 5V-40W(可选 75W) 输入：外部电源、频率测
量输入
CPU 板 管理板 无 2 路光纤，2 路网
口,2 路告警输出 输 出 ： IRIG-B 光 纤 和
NTP/SNTP 网络时间信号、
UDP 对时报文。NETA、NETB
GPS/BD 板
时钟源输入
2 路 IRIG-B 光纤和 2
路 IRIG-B
（RS485）、2 路 GPS 或 2 路北斗 或者 1
路 GPS 和 1 路北斗
无 ： GPS/ 北斗信号、IRIG-B光 纤 信 号 (820nm) 和 IRIG-B（RS485）信号
PTP 板 对时信号输出 无 4 路 PTP 网口 4 个 口 可 支 持 NTP 或
PTP，均为服务端输出；
网口 1、2、3、4 之间硬
CPB(61850/104)板 协议输出 无 2 路网口 输出 2 路独立的网络，支
持 61850 和 104 协议
TMU 监测板 时间监测、协
议输出 2 路 IRIG-B 光纤和
2 路 IRIG-B( RS485) 2 路网口 输出 2 路独立的网络，支
持 61850 和 104 协议
RS485 扩展时标信号 无 14 路 RS485 输出 输出:PPS、PPM、PPH、串
口报文① 、IRIG-B-DC 、 DCF77；（其中串口①的参数可设）
输出:每组信号可根据用户需求，通过拨码开关选择 7 种信号的任一种输出
RS232 扩展时标信号 无 14 路 RS232 输出
TTL 扩展时标信号 无 14 路 TTL 输出
OC 扩展时标信号 无 12 路空节点输出
FIBER-ST
扩展时标信号
无
10 路光纤输出
(820nm 多模)或 10 路光纤输出(1310nm 单模)
IRIG-BAC 扩展时标信号 无 12 路交流调制信
号输出 仅适用于 IRIG-B 交流调
制信号的扩展
备注：GPS/BD 板分为带卫星模块和不带卫星模块两类，选购时请注意。