CN204065694U - 一种便携式卫星同步时钟检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于电力系统变电站的便携式卫星同步时钟检测装置，装置为除同步检测单元的液晶显示屏和键盘/飞梭输入电路安装在机箱外，接入单元、同步检测单元、守时单元均安装于机箱内，且接入单元、守时单元分别与同步检测单元相连；接入单元接收时钟源信号作为本地时钟基准，并传送给守时单元；同时接收变电站被测同步信号并传送给同步检测单元；同步检测单元检测同步信号的功能和性能，进行统计和显示；守时单元根据时钟源信号校准本地时钟，并进行本地时钟守时。本实用新型直接测量被测信号，自适应选择不同检测电路，实时测量和精确分析多种时间信号，同步显示被测信号波形，人机界面及功能按键便于操作，易于携带。

Description

一种便携式卫星同步时钟检测装置

技术领域

本实用新型涉及电力系统的变电站同步时钟检测领域，具体涉及到一种电力系统变电站的便携式卫星同步时钟检测装置。

背景技术

电力系统的同步时钟技术应用非常广泛，广泛运用于电力系统35kV、110kV、220kV、500kV及以上变电站(所)、发电厂，为无线以太网回程、电路仿真业务、无源光网络以及电力系统二次设备和自动化装置等提供时间信息及同步信号，同时在变电站中，统一的时钟系统及同步时钟检测对于电力系统的故障分析、监视控制、复现事故发生发展过程及运行管理具有重要意义。

而传统同步时钟检测方法为采用数字示波器、时间间隔计数器、时间基准等设备来结合人工记录，其缺点在于：检测设备多、设备昂贵、操作复杂、检测效率低等。为保障变电站的正常运行，必须对每一种入网的同步时钟装置和被同步装置进行一体化的同步功能和性能检测。

发明内容

本实用新型的目的为了克服上述现有技术存在的问题，而提供一种便携式卫星同步时钟检测装置，以实现便携式使用、同步信号检测及时钟守时。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种用于电力系统变电站的便携式卫星同步时钟检测装置，包括机箱、接入单元、同步检测单元、守时单元，其特征在于：除同步检测单元的液晶显示屏和键盘/飞梭输入电路安装在机箱外，接入单元、同步检测单元、守时单元均安装于机箱内，且接入单元、守时单元分别与同步检测单元相连；

所述接入单元用于接收时钟源信号作为本地时钟基准，并通过同步检测单元传送给守时单元；同时接收变电站被测同步信号并传送给同步检测单元；

所述同步检测单元用于检测同步信号的功能和性能，同时进行统计和显示；

所述守时单元根据时钟源信号校准本地时钟，并进行本地时钟守时。

所述接入单元包括输入匹配电路、精密时钟分配电路、高速采集和处理电路；输入匹配电路用于接收时钟源信号和被测同步信号，将时钟源信号通过同步检测单元的FPGA电路自动传送给守时单元，同时将被测同步信号传送给精密时钟分配电路；精密时钟分配电路用于接收被测的TTL信号、交流信号、空接点信号、RS485信号和RS232信号，采用统一的接口进行接入，在电路内部进行选择切换，自适应匹配对应电平类型的处理电路，并将分配完成的信号传送给高速采集和处理电路；高速采集和处理电路内含高速采样模块，用于各类被测信号的高精度采样和测量，信号处理后传送给同步检测单元。

所述同步检测单元用于精确测量并同步显示当前被测同步信号的偏差，确保同步信号测量的高准确性、稳定性和重复性。不仅实现同步信号的多通道测量，自动识别被测信号类型，而且支持被测信号的连续性测量，实时显示同步信号之间的比对结果，提供截屏功能，同时自动插入到检测报告中。

所述同步检测单元由FPGA电路、ARM/DSP、键盘/飞梭输入电路、闪存、高速SD卡、液晶显示屏组成，

键盘/飞梭输入电路用于接收用户的按键和飞梭操作指令；

闪存用于存储程序代码；

高速SD卡用于实现大量数据的存储；

液晶显示屏用于实时显示被测信号的波形及各项检测结果；

FPGA电路用于实现被测信号秒准时延迟、上升时间、信号幅值、调制比检测，保证测量精度，响应键盘、飞梭旋钮的操作指令并传送给液晶显示屏；

ARM/DSP用于记录分析采集数据、操作界面处理、波形显示，ARM/DSP准确识别被测信号类型并解析出信号中的同步信息，包括脉冲同步信号、IRIG-B码、ASCII码串口报文信号，检测信号参数和同步显示被测信号二维波形图，根据按键、飞梭命令控制波形图和显示的数据内容和参数；同时实现屏幕截图并将检测结果保存至csv格式文档中。

所述守时单元包括守时电路、电池组和充电电路的；

守时电路进行本地时钟驯服，控制FPGA产生稳定的本地检测基准，实现高精度守时的搬钟功能，即在丢失时钟源后仍以本地时钟作为基准检测外部同步信号。

电池组和充电电路内置大容量蓄电池，在电池充满电后且无接外接电源情况下能持续使用3小时，实现了装置的高便携性。

本实用新型相对背景技术而言所具有的优点和效果：

本实用新型不仅可直接测量被测信号，自适应选择不同检测电路，实时测量和精确分析多种时间信号，同步显示被测信号波形，而且在同类型检测设备中，率先采用双波形实时显示技术，配有高清真彩液晶屏，中英文菜单显示，具备截屏功能，人机界面及功能按键便于操作，同时采用小型仪表机箱，易于携带。本实用新型将解决现有情况下检测设备多、设备昂贵、操作复杂、检测效率低、便携程度低等问题，可广泛应用于同步时钟检测领域。

附图说明

图1为本实用新型的组成示意图；

图2为本实用新型的接入方式示意图。

具体实施方式

结合附图对本实用新型作进一步的描述。

如图1所示，本实用新型所涉及的电路及器件均为现有结构，从市场购买得到，各器件处理所用到软件也为现有程序。本实用新型包括机箱、接入单元、同步检测单元、守时单元，其特征在于：除同步检测单元的液晶显示屏和键盘/飞梭输入电路安装在机箱外，接入单元、同步检测单元、守时单元均安装于机箱内，且接入单元、守时单元分别与同步检测单元相连；

所述接入单元用于接收时钟源信号作为本地时钟基准，并通过同步检测单元传送给守时单元；同时接收变电站被测同步信号并传送给同步检测单元；

所述同步检测单元用于检测同步信号的功能和性能，同时进行统计和显示；

所述守时单元根据时钟源信号校准本地时钟，并进行本地时钟守时。

所述接入单元包括输入匹配电路、精密时钟分配电路、高速采集和处理电路；输入匹配电路用于接收时钟源信号和被测同步信号，将时钟源信号通过同步检测单元的FPGA电路自动传送给守时单元，同时将被测同步信号传送给精密时钟分配电路；精密时钟分配电路用于接收被测的TTL信号、交流信号、空接点信号、RS485信号和RS232信号，采用统一的接口进行接入，在电路内部进行选择切换，自适应匹配对应电平类型的处理电路，并将分配完成的信号传送给高速采集和处理电路；高速采集和处理电路内含高速采样模块，用于各类被测信号的高精度采样和测量，信号处理后传送给同步检测单元。

所述同步检测单元用于精确测量并同步显示当前被测同步信号的偏差，确保同步信号测量的高准确性、稳定性和重复性。不仅实现同步信号的多通道测量，自动识别被测信号类型，而且支持被测信号的连续性测量，实时显示同步信号之间的比对结果，提供截屏功能，同时自动插入到检测报告中。

所述同步检测单元由FPGA电路、ARM/DSP、键盘/飞梭输入电路、闪存、高速SD卡、液晶显示屏组成，

键盘/飞梭输入电路用于接收用户的按键和飞梭操作指令；

闪存用于存储程序代码；

高速SD卡用于实现大量数据的存储；

液晶显示屏用于实时显示被测信号的波形及各项检测结果；

FPGA电路用于实现被测信号秒准时延迟、上升时间、信号幅值、调制比检测，保证测量精度，响应键盘、飞梭旋钮的操作指令并传送给液晶显示屏；

ARM/DSP用于记录分析采集数据、操作界面处理、波形显示，ARM/DSP准确识别被测信号类型并解析出信号中的同步信息，包括脉冲同步信号、IRIG-B码、ASCII码串口报文信号，检测信号参数和同步显示被测信号二维波形图，根据按键、飞梭命令控制波形图和显示的数据内容和参数；同时实现屏幕截图并将检测结果保存至csv格式文档中。

所述守时单元包括守时电路、电池组和充电电路的；

守时电路进行本地时钟驯服，控制FPGA产生稳定的本地检测基准，实现高精度守时的搬钟功能，即在丢失时钟源后仍以本地时钟作为基准检测外部同步信号。

电池组和充电电路内置大容量蓄电池，在电池充满电后且无接外接电源情况下能持续使用3小时，实现了装置的高便携性。

用途：本实用新型的一种便携式卫星同步时钟检测装置，可接收外部时钟信号作为检测基准，能够实现本地时钟与UTC时间信号同步，保证测量的高准确性和高可靠性，可对脉冲同步信号、IRIG-B码、串口报文信号的时间准确度、上升时间、脉冲宽度、信号幅值和调制比等进行测量。能实时显示被测信号的波形及各项测量结果；便携移动，能灵活用于各种时间信号应用的环境。

如图2所示，本实用新型的一种便携式卫星同步时钟检测装置，可接收变电站部分二次设备输出的同步信号，解析被测同步信号的功能和性能指标，由用户进行指标检测、信息存储、统计导出等操作。这种便携式的配置方式，满足变电站就地检测的要求，便于用户对已运行设备同步信息的记录，实现了变电站二次设备的同步功能定检、故障分析、故障定位。

Claims (4)

1.一种用于电力系统变电站的便携式卫星同步时钟检测装置，包括机箱、接入单元、同步检测单元、守时单元，其特征在于：除同步检测单元的液晶显示屏和键盘/飞梭输入电路安装在机箱外，接入单元、同步检测单元、守时单元均安装于机箱内，且接入单元、守时单元分别与同步检测单元相连；

所述接入单元用于接收时钟源信号作为本地时钟基准，并通过同步检测单元传送给守时单元；同时接收变电站被测同步信号并传送给同步检测单元；

所述同步检测单元用于检测同步信号的功能和性能，同时进行统计和显示；

所述守时单元根据时钟源信号校准本地时钟，并进行本地时钟守时。

2.根据权利要求1所述的用于电力系统变电站的便携式卫星同步时钟检测装置，其特征在于：所述接入单元包括输入匹配电路、精密时钟分配电路、高速采集和处理电路；输入匹配电路用于接收时钟源信号和被测同步信号，将时钟源信号通过同步检测单元的FPGA电路自动传送给守时单元，同时将被测同步信号传送给精密时钟分配电路；精密时钟分配电路用于接收被测的TTL信号、交流信号、空接点信号、RS485信号和RS232信号，采用统一的接口进行接入，在电路内部进行选择切换，自适应匹配对应电平类型的处理电路，并将分配完成的信号传送给高速采集和处理电路；高速采集和处理电路内含高速采样模块，用于各类被测信号的高精度采样和测量，信号处理后传送给同步检测单元。

3.根据权利要求1所述的用于电力系统变电站的便携式卫星同步时钟检测装置，其特征在于：所述同步检测单元由FPGA电路、ARM/DSP、键盘/飞梭输入电路、闪存、高速SD卡、液晶显示屏组成，键盘/飞梭输入电路用于接收用户的按键和飞梭操作指令；闪存用于存储程序代码；高速SD卡用于实现大量数据的存储；液晶显示屏用于实时显示被测信号的波形及各项检测结果；FPGA电路用于实现被测信号秒准时延迟、上升时间、信号幅值、调制比检测，保证测量精度，响应键盘/飞梭旋钮的操作指令并传送给液晶显示屏；ARM/DSP用于记录分析采集数据、操作界面处理、波形显示，ARM/DSP准确识别被测信号类型并解析出信号中的同步信息，包括脉冲同步信号、IRIG-B码、ASCII码串口报文信号，检测信号参数和同步显示被测信号二维波形图，根据按键、飞梭命令控制波形图和显示的数据内容和参数；同时实现屏幕截图并将检测结果保存至csv格式文档中。

4.根据权利要求1所述的用于电力系统变电站的便携式卫星同步时钟检测装置，其特征在于：所述守时单元包括守时电路、电池组和充电电路的；守时电路进行本地时钟驯服，控制FPGA产生稳定的本地检测基准，即在丢失时钟源后仍以本地时钟作为基准检测外部同步信号；

电池组和充电电路，在电池组充满电后且无接外接电源情况下能持续使用3小时。