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卫星时钟GPS说明书

编制:刘千里审核:侯东京批准:赵峰南京讯汇科技发展有限公司2011-6一、装置简介..........................................................................................................................................................................22二、主要技术指标..........................................................................................................................................................44三、装置结构及接口说明..................................................................................................................................99四、GPS 时钟的相关输出接口的测试方法...................................13五、卫星天线安装说明......................................................................................................................................1717六、装箱清单(标准配置)..........................................................17附录一NTP 网络时钟报文协议的应用......................................18附录二IRIG-B 码码元定义及波形 (21)一、装置简介GPS-TG(K)3300系列卫星同步时钟,专门为电磁环境恶劣的工业现场应用而设计,适用于电力、铁路、水利、矿业、银行、石油化工等多种领域,为自动化控制、生产管理、安全管理、信息管理、网络管理等系统提供精确、稳定的授时服务。

装置标准配置采用美国MOTOROLA公司的GPS接收模块,可同时跟踪多达12颗卫星,定位时间短、稳定性好;另外,用户也可以根据具体应用需求选择我国的北斗星系统的接收机。

装置特点:采用DSP(数字信号处理器)和CPLD(复杂可编程大规模逻辑器件)完成实时、高速的信号处理(如扩展了“年”和“同步状态标志”的IRIG-B、网络NTP协议等)。

两个独立的网络接口,支持UDP主机点对点模式、广播模式和组播模式,接收主机数量无限制。

网络授时服务器,支持NTP和SNTP协议,流行的网络主机系统/设备无需额外编写程序便可自动精确同步时间。

卫星同步丢失后能够连续、稳定、高精度地输出与GPS接收机原始秒脉冲同步的替代时、分、秒脉冲,并维持内部时钟的精确性(即内部守时功能)。

输出接口类型丰富:网络接口,RS232/RS422/RS485,IRIG-B直流偏置和交流调制信号,可选择时间类型的时、分、秒脉冲和TTL电平脉冲。

同时提供光耦OC门和RS485总线方式输出脉冲,最多可满足112套装置对时、分、秒脉冲全部对时的要求。

提供装置工作状态告警接点输出:失电告警、卫星同步丢失告警、扩展同步信号丢失告警、装置异常告警。

装置内部采用跳线设置提高了装置的可靠性。

通过独立的接口以命令行的方式设置装置工作参数。

具有很强的脉冲、串口、IRIG-B扩展能力,满足高精度、大容量接口的扩展需要,并可为用户提供定制服务。

GPS输出接口扩展单元可选,以方便灵活地组成(组屏)各种需求的授时系统。

交、直流通用电源,同时满足电力系统110VDC、220VDC和220VAC供电要求,也可选择±24VDC和±48VDC输入。

抗干扰设计满足电力行业以下标准的规定:GB/T13729-2002、GB/T14598.9-2002、GB/T14598.10-1996、GB/T14598.13-1998、GB/T14598.14-1998、IEC60255-22-5:2002、IEC60255-22-6:2001、IEC 60255-22-7:2003。

二、主要技术指标属性说明GPS获得数据时间本地第一次开机≤2~5分钟冷启动首捕时间≤40秒失锁重捕时间≤20秒北斗获得数据时间本地第一次开机≤1分钟冷启动首捕时间≤5秒失锁重捕时间≤3秒输出接口TTL脉冲输出1)1PPS脉冲信号准时沿:上升沿,上升时间≤50ns;上升沿的时间准确度≤0.1μs脉冲宽度:200ms2)1PPM脉冲信号准时沿:上升沿,上升时间≤50ns;上升沿的时间准确度≤0.5μs脉冲宽度:200ms3)1PPH脉冲信号准时沿:上升沿,上升时间≤50ns;上升沿的时间准确度≤0.5μs脉冲宽度:200ms静态空接点输出采用光电隔离方式;允许外接电压:250V;精度≤0.2μs串口输出串行数据通道接口RS-232、RS422、RS485、光口,串口通信速率:300bps、600bps、1200bps、2400bps、4800bps、9600bps可选,报文发送时间方式:每秒输出、每分输出一次(帧)或应答方式输出可选,规约可定制。

IRIG-B编码输出IRIG-B(DC)直流偏置输出,电平方式满足RS422、RS485、TTL、光口;IRIG-B(AC)正弦调制输出,载波频率:1kHz,信号幅值峰-峰值:高:3-12V可调,低:符合2:1~6:1调制比要求,典型调制比为3:1。

NTP网口输出网络协议:ARP、ICMP、IP、UDP、NTP、SNTP授时精度1~10ms工作精度授时精度授时精度小于1us守时精度10us/小时,100us/天。

失星状态自动切换到守时功能光纤时延补偿补偿后精度小于0.1us。

输出时间与协调世界时间(UTC)时间同步准确度:≤0.5μs同而有所变化同而有所变化接口类型各种时间同步信号电接口说明信号类型空接点TTL RS-232RS-422RS-485AC网络(RJ-45)光纤接口1pps √√√1ppm √√1pph √√串口时间报文√√√√IRIG-B(DC)√√√√√IRIG-B(AC)√网络授时(NTP)√三、装置结构及接口说明1、装置外观主时钟和扩展时钟均采用标准3U工业机箱,硬铝合金机壳防磁处理,其外形尺寸为:441mm(宽)×132mm(高)×350mm(深)。

2、装置前面板及指示灯说明主时钟:其中:(1)显示窗口为当前时间,自左向右分别为年、月、日、时、分、秒;(2)Lock窗口显示为当前锁定卫星数量;(3)状态灯第一行自左向右分别为:PW1:绿色常亮为主电源模块工作状态正常、熄灭为主电源模块失电SYNC:蓝色长亮为时钟当前已与卫星同步时间,熄灭为尚未同步或失星RUN:绿色闪亮为时钟当前系统运行正常1PPS:秒脉冲指示灯,绿色闪亮,频率为每秒一次1PPH:时脉冲指示灯,绿色闪亮,频率为每小时一次LAN1:1号以太网口工作指示灯,白色LAN:以太网口工作指示灯,以太口有数据交换时闪亮第二行自左向右分别为:PW2:绿色常亮为次电源模块工作状态正常、熄灭为从电源模块失电ESYNC:蓝色长亮为扩展时间基准(北斗或IRIG-B时码)同步数据输入RXD:绿色闪亮,GPS时间基准信号输入指示,频率与秒脉冲指示灯一致1PPM:分脉冲指示灯,绿色闪亮,频率为每分钟一次LAN2:2号以太网口工作指示灯,白色ALARM:红色,长亮时为系统运行故障扩展时钟:其中:(1)显示窗口为当前时间,自左向右分别为年、月、日、时、分、秒;(2)状态灯第一行自左向右分别为:PW1:绿色常亮为主电源模块工作状态正常、熄灭为主电源模块失电SYNC:蓝色长亮为主时间基准(北斗或IRIG-B时码)同步数据输入,熄灭为尚未同步RUN:绿色闪亮为时钟当前系统运行正常1PPS:秒脉冲指示灯,绿色闪亮,频率为每秒一次1PPH:时脉冲指示灯,绿色闪亮,频率为每小时一次LAN1:1号以太网口工作指示灯,白色LAN:以太网口工作指示灯,白色,以太口有数据交换时闪亮第二行自左向右分别为:PW2:绿色常亮为次电源模块工作状态正常、熄灭为从电源模块失电ESYNC:蓝色长亮为副时间基准(北斗或IRIG-B时码)同步数据输入,熄灭为尚未同步RXD:绿色闪亮,GPS时间基准信号输入指示,频率与秒脉冲指示灯一致1PPM:分脉冲指示灯,绿色闪亮,频率为每分钟一次LAN2:2号以太网口工作指示灯,白色ALARM:红色,长亮时为系统运行故障3、装置背板示意图及接线说明主时钟:主时钟后面板为可替换插卡的结构,可按照要求使用不同的功能模块进行置换获得各种信号输入输出及接口要求,上图所示为标准配置,自左向右分别为:PW1:主电源模块,包含电源输入接线端子和报警信号输出接线端子GPS:GPS信号输入天馈线接口FI:光纤时间同步信号输入接口(可替换为光纤时间同步信号输入接口及北斗卫星系统天馈线接口双功能模块)CPU:系统主控板,包括三个以太网接口及一个维护接口FO:光纤时间同步信号输出接口TTL:TTL信号输出接口UART:串口信号接口B-DC:直流IRIG-B信号输出接口,每个模块提供10个直流IRIG-B信号B-AC:交流IRIG-B信号输出接口,每个模块提供8个交流IRIG-B信号PW2:副电源模块,与主电源模块作冗余供电,包含电源输入接线端子和报警信号输出接线端子扩展时钟:扩展时钟后面板为可替换插卡的结构,可按照要求使用不同的功能模块进行置换获得各种信号输入输出及接口要求,上图所示为标准配置,自左向右分别为:PW1:主电源模块,包含电源输入接线端子和报警信号输出接线端子空置:标配空置,也可按照用户要求配置其他各种类型接口FI:光纤时间同步信号输入接口(可替换为光纤时间同步信号输入接口及北斗卫星系统天馈线接口双功能模块)CPU:系统主控板,包括三个以太网接口及一个维护接口FO:光纤时间同步信号输出接口TTL:TTL信号输出接口UART:串口信号接口B-DC:直流IRIG-B信号输出接口,每个模块提供10个直流IRIG-B信号B-AC:交流IRIG-B信号输出接口,每个模块提供8个交流IRIG-B信号PW2:副电源模块,与主电源模块作冗余供电,包含电源输入接线端子和报警信号输出接线端子四、GPS时钟的相关输出接口的测试方法1.GPS时钟ip地址设置本时钟使用随机附带的设置线通过CPU板上的CLI接口连接计算机串口进行设置。

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