時鐘同步系統(tǒng)結構

時間同步系統(tǒng)完成GPSwei星信號的接收、處理，及向全站各系統(tǒng)提供標準同步時間信號，按冗余配置，一主一備，主系統(tǒng)和備用系同獨立運行，主系統(tǒng)故障時切換至備用系統(tǒng)運行。時鐘同步系統(tǒng)隨著計算機和網(wǎng)絡通信技術的飛速發(fā)展，火電廠熱工自動化系統(tǒng)數(shù)字化、網(wǎng)絡化的時代已經到來。時間同步系統(tǒng)主要包括GPS天線、GPS時間接收和主時鐘、熱備用時鐘、主/備切換邏輯、各種脈沖轉換器、光纖和連接纜線。

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時鐘同步系統(tǒng)

時間同步(時刻同步)所謂時間同步，即要求各點之間的絕dui時間相同。比如，我們國內都使用北京時間，時間同步設備就是調整本地的時間時鐘，使之與北京時間嚴格同步，并使各地之間的時間時鐘誤差維持在很小的范圍內，如小于100ns。維持時間同步與維持頻率同步相比要困難得多，它要求在維持頻率同步的同時，還要嚴格維持相位同步，不允許有相位積累。要消除時鐘設備跟蹤過程中帶來的相位誤差以及傳輸過程中引入的相位損傷，技術難度相當高。為獲得準確的GPS時間，GPS時鐘必須先接受到至少4顆GPS衛(wèi)xing的信號，計算出自己所在的三維位置。

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GPS時鐘信號輸出

目前，電廠用到的GPS時鐘輸出信號主要有以下三種類型:

1.2.1 1PPS/1PPM輸出

此格式時間信號每秒或每分時輸出一個脈沖。顯然，時鐘脈沖輸出不含具體時間信息。

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)。其中在時鐘同步應用中使用zui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)，每幀長為一秒。一幀共有100個碼元(100pps)，每個碼元寬10ms，由不同正脈沖寬度的碼元來代表二進制0、1和位置標志位(P)，見圖1.2.2-1。裝置內部守時單元采用了先進的時間頻率測控技術與智能馴服算法，晶體選用高精度恒溫晶體振蕩器，使裝置守時準確度優(yōu)于7*10-9(0。

為便于理解，圖1.2.2-2給出了某個IRIG-B時間幀的輸出例子。其中的秒、分、時、天(自當年1月1日起天數(shù))用BCD碼表示，控制功能碼和標準二進制當天秒數(shù)碼(Straight Binary Seconds Time of Day，SBS)則以一串二進制'0'填充(CF和SBS可選用，本例未采用)。醫(yī)院學校同步時鐘的工作原理介紹醫(yī)院時鐘系統(tǒng)主要為醫(yī)院提供統(tǒng)一的準確時間，是一種基于協(xié)調世界時（UTC）組建的時間頻率同步系統(tǒng)，其主要作用是為整個醫(yī)院的計算機系統(tǒng)及呼叫系統(tǒng)、BA系統(tǒng)、手術室控制系統(tǒng)以及其他弱電子系統(tǒng)提供標準的時源。

1.2.3 RS-232/RS-422/RS-485輸出

此時鐘輸出通過標準串行接口發(fā)送一串以ASCII碼表示的日期和時間報文，每秒輸出一次。時間報文中可插入奇偶校驗、時鐘狀態(tài)、診斷信息等。此輸出目前無標準格式，下圖為一個用17個字節(jié)發(fā)送標準時間的實例: