CN208956061U - 一种多模式电力系统同步时钟扩展装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多模式电力系统同步时钟扩展装置，包括外壳体，外壳体前端面设有触摸显示屏，触摸显示屏一侧设置多个功能按键，功能按键一侧设置指示灯，外壳体内部设有控制电路板，控制电路板上设有单片机、GPS接收单元、IRIG‑B时间码接收单元、FPGA/内部时钟单元、IRIG‑B时间码输出单元、逻辑控制电路和同步脉冲输出单元，本实用新型可接收运行体系中同步时钟系统的对时信号，包括IRIG‑B光信号、TTL电平信号，并具有GPS，北斗，GNOSS天线接口，用于兼容北斗等卫星直接对时的同步方式。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力系统技术领域，具体为一种多模式电力系统同步时钟扩展装置。
背景技术
随着计算机和网络通信技术的飞速发展，火电厂热工自动化系统数字化、网络化的时代已经到来。这一方面为各控制和信息系统之间的数据交换、分析和应用提供了更好的平台、另一方面对各种实时和历史数据时间标签的准确性也提出了更高的要求。使用价格并不昂贵的GPS时钟来统一全厂各种系统的时钟，已是目前火电厂设计中采用的标准做法。电厂内的机组分散控制系统(DCS)、辅助系统可编程控制器(PLC)、厂级监控信息系统(SIS)、电厂管理信息系统(MIS)等的主时钟通过合适的GPS时钟信号接口，得到标准的TOD(年月日时分秒)时间，然后按各自的时钟同步机制，将系统内的从时钟偏差限定在足够小的范围内，从而达到全厂的时钟同步。
本案主要基于电厂、变电站等大型场所的运行，考虑到目前这些场合在设备同步机制运行中，所应用到的智能变电站和传统综自站的合并单元和保护装置均引入了同步时钟信号，但时钟同步基准源由多处不同的应用场合独立运行而导致没有统一的基准。本案针对上述技术方案的不足，介绍了可接收全站同步时钟的扩展装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种多模式电力系统同步时钟扩展装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种多模式电力系统同步时钟扩展装置,包括外壳体，所述外壳体前端面设有触摸显示屏，所述触摸显示屏一侧设置多个功能按键，所述功能按键一侧设置指示灯，所述外壳体内部设有控制电路板，所述控制电路板上设有单片机、GPS接收单元、IRIG-B时间码接收单元、FPGA/内部时钟单元、IRIG-B时间码输出单元、逻辑控制电路和同步脉冲输出单元，所述单片机分别连接GPS接收单元、IRIG-B时间码接收单元、功能选择时间显示单元、功能选择按键单元、FPGA/内部时钟单元和被授时设备；所述GPS接收单元连接GPS天线，所述IRIG-B时间码接收单元通过逻辑控制电路连接FPGA/内部时钟单元，所述FPGA/内部时钟单元分别连接同步脉冲输出单元和IRIG-B时间码输出单元，所述同步脉冲输出单元和IRIG-B时间码输出单元分别连接被授时设备。
优选的，所述IRIG-B时间码接收单元由IRIG-B码接口转换电路和GPS解析模块组成，所述IRIG-B码接口电路将各种电气形式的信号转换为TTL电平，所述GPS解析模块接收GPS天线的时间信号，以串口数据的形式传给单片机。
优选的，所述单片机型号采用AT89C51。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型可接收运行体系中同步时钟系统的对时信号，包括IRIG-B光信号、TTL电平信号，并具有GPS，北斗，GNOSS天线接口，用于兼容北斗等卫星直接对时的同步方式；本实用新型对外提供IRIG-B、光纤脉冲、串口、TTL电平等多种信号用于同步触发系统内多台继电保护测试仪。扩展装置可以显示当前时间，具有定时触发功能，可以在设定的触发时间到达后输出同步触发信号，改变测试仪的输出状态；另外，本实用新型可以工作在三种模式下，分别为GPS、北斗、GNOSS卫星模式：以内部集成的卫星模块秒脉冲作为参照脉冲，由卫星天线完成授时同步；IRIG-B码模式：以输入的B码起始码元为参照脉冲；内部时钟模式：以输出的秒脉冲为参照，通过上述多种接口的设置，可以兼容当前各种同步时钟系统和继电保护测试仪的对时接口，并能够直接外接卫星天线，兼容实现基于卫星绝对时间的同步测试方法。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型控制原理框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种多模式电力系统同步时钟扩展装置,包括外壳体1，所述外壳体1前端面设有触摸显示屏2，所述触摸显示屏2一侧设置多个功能按键3，所述功能按键3一侧设置指示灯4，所述外壳体1内部设有控制电路板5，所述控制电路板5上设有单片机6、GPS接收单元7、IRIG-B时间码接收单元8、FPGA/内部时钟单元9、IRIG-B时间码输出单元10、逻辑控制电路11和同步脉冲输出单元12，单片机6型号采用AT89C51；所述单片机6分别连接GPS接收单元7、IRIG-B时间码接收单元8、功能选择时间显示单元13、功能选择按键单元14、FPGA/内部时钟单元9和被授时设备16；所述GPS接收单元7连接GPS天线15，所述IRIG-B时间码接收单元8通过逻辑控制电路11连接FPGA/内部时钟单元9，所述FPGA/内部时钟单元9分别连接同步脉冲输出单元12和IRIG-B时间码输出单元10，所述同步脉冲输出单元12和IRIG-B时间码输出单元10分别连接被授时设备16。
本实用新型中，IRIG-B时间码接收单元8由IRIG-B码接口转换电路和GPS解析模块组成，所述IRIG-B码接口电路将各种电气形式的信号转换为TTL电平，所述GPS解析模块接收GPS天线的时间信号，以串口数据的形式传给单片机。逻辑控制电路控制不同链路的同步触发信号的选择和传递，保证有效的同步触发信号发送给被授时设备；FPGA输出IRIG-B时间码。
本实用新型满足于现行运行中的时间同步功能，在功能设计上是综合于运行场合的所有时间信号基准设置，可接收运行体系中同步时钟系统的对时信号，包括IRIG-B光信号、TTL电平信号，并具有GPS，北斗，GNOSS天线接口，用于兼容北斗等卫星直接对时的同步方式。
本实用新型对外提供IRIG-B、光纤脉冲、串口、TTL电平等多种信号用于同步触发系统内多台继电保护测试仪。扩展装置可以显示当前时间，具有定时触发功能，可以在设定的触发时间到达后输出同步触发信号，改变测试仪的输出状态；本实用新型可以工作在三种模式下，分别为GPS北斗GNOSS卫星模式：以内部集成的卫星模块秒脉冲作为参照脉冲，由卫星天线完成授时同步；IRIG-B码(光纤、TTL、RS422)模式：以输入的B码起始码元为参照脉冲；内部时钟模式：以输出的秒脉冲为参照。通过上述多种接口的设置，可以兼容当前各种同步时钟系统和继电保护测试仪的对时接口，并能够直接外接卫星天线，兼容实现基于卫星绝对时间的同步测试方法。
目前由于工业的需求，对同步时钟扩展装置的要求也在逐渐增多，但是因其应用主要是考虑到大型场所的智能电站系统，所以在设备的设计研发中，采用电力时间同步系统Q/CSG110018-2011规范，并在实际基础应用上更新了了2017年数字及时间同步系统技术规范中的新的要求。本装置全满足于规范要求的同步时钟扩展装置为SYN4505A型时钟同步系统，满足于同步时钟扩展装置的系统需要。
综上所述，本实用新型可接收运行体系中同步时钟系统的对时信号，包括IRIG-B光信号、TTL电平信号，并具有GPS，北斗，GNOSS天线接口，用于兼容北斗等卫星直接对时的同步方式。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种多模式电力系统同步时钟扩展装置,包括外壳体(1)，其特征在于：所述外壳体(1)前端面设有触摸显示屏(2)，所述触摸显示屏(2)一侧设置多个功能按键(3)，所述功能按键(3)一侧设置指示灯(4)，所述外壳体(1)内部设有控制电路板(5)，所述控制电路板(5)上设有单片机(6)、GPS接收单元(7)、IRIG-B时间码接收单元(8)、FPGA/内部时钟单元(9)、IRIG-B时间码输出单元(10)、逻辑控制电路(11)和同步脉冲输出单元(12)，所述单片机(6)分别连接GPS接收单元(7)、IRIG-B时间码接收单元(8)、功能选择时间显示单元(13)、功能选择按键单元(14)、FPGA/内部时钟单元(9)和被授时设备(16)；所述GPS接收单元(7)连接GPS天线(15)，所述IRIG-B时间码接收单元(8)通过逻辑控制电路(11)连接FPGA/内部时钟单元(9)，所述FPGA/内部时钟单元(9)分别连接同步脉冲输出单元(12)和IRIG-B时间码输出单元(10)，所述同步脉冲输出单元(12)和IRIG-B时间码输出单元(10)分别连接被授时设备(16)。
2.根据权利要求1所述的一种多模式电力系统同步时钟扩展装置，其特征在于：所述IRIG-B时间码接收单元(8)由IRIG-B码接口转换电路和GPS解析模块组成，所述IRIG-B码接口电路将各种电气形式的信号转换为TTL电平，所述GPS解析模块接收GPS天线的时间信号，以串口数据的形式传给单片机。
3.根据权利要求1所述的一种多模式电力系统同步时钟扩展装置，其特征在于：所述单片机(6)型号采用AT89C51。
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|---|---|---|---|
| CN201821905612.5U CN208956061U (zh) | 2018-11-19 | 2018-11-19 | 一种多模式电力系统同步时钟扩展装置 |
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Publications (1)
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2018
- 2018-11-19 CN CN201821905612.5U patent/CN208956061U/zh active Active
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