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K802信号扩展箱
发布日期:2011-07-04 浏览次数:
规格型号:2U,19”,模块化结构

 

 

 

      

 

K802信号扩展箱(时间同步系统-从时钟、扩展时钟、GPS时钟、GPS卫星同步时钟、GPS同步时钟、天文时钟、卫星时钟、GPS时钟发生器、B码转换器、B码生成器、电力系统同步时钟、电厂变电站GPS时钟同步系统、卫星钟)是我公司开发研制的应用B码基准解码接收技术/高稳晶体振荡器守时技术授时的标准时间显示和发送的装置。该装置以IRIG-BTTL电平或RS422电平)时间码为时间基准,可提供多路对时信号输出。

K802信号扩展箱选用两路外部B码基准,提供高可靠性、高冗余度的时间基准信号,并采用先进的时间频率测控技术驯服晶振,使守时电路输出的时间同步信号精密同步在GPS/外部B码时间基准上,输出短期和长期稳定度都十分优良的高精度同步信号。

K802信号扩展箱采用精准的测频与智能驯服算法,使振荡器时间频率信号与GPS卫星/北斗卫星/外部B码时间基准保持精密同步。由于装置输出的1PPS等时间信号是内置振荡器的分频秒信号输出,同步于GPS/北斗信号但并不受GPS/北斗秒脉冲信号跳变带来的影响,相当于UTC时间基准的复现。采用了智能学习算法GPS时钟,在驯服晶振过程中能够不断学习晶振的运行特性,并将这些参数存入板载存储器中。当外部B码时间基准出现异常或不可用时,装置能够自动切换到内部守时状态,并依据板载存储器中的参数对晶体振荡器特性进行补偿,使守时电路继续提供高可靠性的时间信息输出,同时避免了因晶体振荡器老化造成的频偏对守时指标的影响。

K802信号扩展箱具有智能状态切换功能,能够智能判别两路外部B码时间基准信号的稳定性和优劣,并提供多种时间基准配置方法。当外部送来的主外部时间基准(B码输入1异常时,装置自动切换到后备外部时间基准(B码输入2)接收时间基准信号;如果以上基准都不可用时,装置能够自动切换到内部守时状态,继续提供高精度时间信号输出。进入内部守时状态之前,守时电路是经过外部时间基准校准的,秒脉冲前沿精确同步于UTC

K802信号扩展箱具有外部时间基准信号(IRIG-B)时延补偿功能,能够独立补偿两路外部时间基准信号(IRIG-B)长距离传输造成的时间延迟,从而保证了时间基准信号的精度。

K802信号扩展箱采用SMT表面贴装技术生产,大规模集成电路设计,以高速芯片进行控制,具有精度高、稳定性好、功能强、无积累误差、不受地域气候等环境条件限制、性价比高、操作简单等特点,全自动智能化运行,免操作维护,适合无人值守。

K802信号扩展箱采用全模块化结构设计,其输入、输出、电源等均可灵活配置,并具有丰富的各类模块及板卡供选择(特殊需求可提供定制服务),对时信号的种类和数量都可根据需要灵活选择配置。装置有标准RS232、RS422/485、脉冲、IRIG-B、DCF77、PTP、NTP/SNTP协议时间输出等接口形式,可以适应各种不同设备的对时需要,广泛应用于电力、金融、通信、交通、广电、安防、石化、冶金、水利、国防、医疗、教育、政府机关、IT等领域。

 

装置的特点

1时间精度高,达100nS

2守时精度高。装置内部守时单元采用了先进的时间频率测控技术与智能驯服算法,晶体选用高精度恒温晶体振荡器,使装置守时准确度优于7*10-9(0.42μS/分钟),即在外部时间基准异常的情况下,每天时钟走时误差不超过0.6mS

3采用双电源冗余供电,并选用高性能、宽范围开关电源,工作稳定可靠,装置电源供电自适应。(按订货技术协议配置,缺省为单电源。)

4应用B码基准解码接收技术/高稳晶体振荡器守时技术授时,实现多基准冗余授时,能够智能判别外部B码时间基准信号的稳定性和优劣,并提供多种时间基准配置方法。

5采用精准的测频与智能学习算法,使守时电路输出信号与GPS卫星/北斗卫星/IRIG-B时间基准保持精密同步,消除因晶体振荡器老化造成的频偏带来的影响。

6由于装置输出的1PPS等时间信号是内置振荡器的分频秒信号输出,同步于GPS/北斗系统但并不受GPS/北斗秒脉冲信号跳变带来的影响,相当于UTC时间基准的复现。

7具有外部时间基准信号时延补偿功能,能够分别独立补偿两路外部时间基准信号(IRIG-B)的传输延时,从而保证了时间基准信号的精度。

8机箱经防磁处理,抗干扰能力强。

9装置具有自复位能力,在因干扰造成装置程序出错时,能自动恢复正常工作。

10装置所有输入、输出信号均电气隔离,抗干扰能力强。

11装置有电源中断告警、外部“B码输入1异常告警、外部“B码输入2 异常告警多路报警(继电器空接点)信号输出,可接入厂(站)内的监控系统,在线监控装置的运行状况。

12装置前面板有“电源指示”灯、“秒脉冲指示”灯、“B码信号输入1灯、“B码信号输入2灯、“B码信号输入1异常”灯、“B码信号输入2异常”灯多种工作状态指示,便于运行值班人员的日常巡视。

13装置可输出多路脉冲,按要求指定某一特定时间发送一个脉冲(即每天发送一个脉冲),将此脉冲接入自动化测控单元等二次设备,并将贴有时间标签的事件上传电厂/变电站内的监控系统或调度中心,在线检测时钟装置和二次设备的对时状况。

14装置提供一路可编程的TTL脉冲信号(1PPS/1PPM/1PPH)供时钟的准确度指标测试。

15装置采用全模块化即插即用结构设计,支持板卡热插拔,配置灵活,维护方便,同时为将来电厂/变电站改造扩建时增加或更改对时信号接口提供了方便。

16装置不仅实现了板卡全兼容,还提供了丰富的信号接口资源和开放式特殊接口设计平台,具备优异的兼容能力。装置可提供多路脉冲信号(1PPS、1PPM、1PPH、事件,空接点、差分、TTL、24V/110V/220V有源、光)、IRIG-B信号(TTL、422、232、AC、光)、DCF77信号(有源、无源)、时间报文(RS232、RS422/485、光)、PTP、NTP/SNTP网络时间信号,可以满足电厂/变电站内不同设备的对时接口要求。

17脉冲、串口信号输出可编程,按键设置,操作方便。

18架装式结构,2U19”标准机箱,安装方便。

 

装置的技术指标

1.运行条件

1)装置环境条件

工作温度:-200C+700C

贮存温度:-400C+850C

湿度:<95%

2)电源

交流供电:220V±20%110V±20%    47Hz63Hz

直流供电:220V±20%110V±20%

装置电源供电自适应。

3)抗干扰

在雷击过电压、一次回路操作、开关场故障、二次回路操作及其它强干扰作用下,装置不误动作。

装置静电放电干扰试验、电快速瞬变脉冲群干扰试验、高频干扰试验、辐射电磁场干扰试验、阻尼震荡波干扰试验、浪涌(冲击)干扰试验符合标准GB/T17626-1998(电磁兼容 试验和测量技术)和GB/T15153.1-1998(远动设备及系统  2部分:工作条件第1篇:电源和电磁兼容),并达到Ⅲ级及以上标准。

2.技术参数

1)输出时间与协调世界时(UTC)时间同步准确度:0.1μS

2)时间保持单元守时精度:时间保持单元晶体振荡器选用OCXO,守时精度优于7*10-9(0.42μS/min)

3)功耗:≤20W

4)平均无故障间隔时间(MTBF)≥70000小时;平均维修时间(MTTR):一般不大于30分,使用寿命不少于20年。正常使用条件下无须维护。

5)IRIG-B(DC)码信号作为外部时间基准时,时间同步信号技术指标(IRIG-B DC码信号上升沿的时间准确度:≤0.1μS):

1PPS/PPM/PPH脉冲信号:TTL电平) 准时沿: 下降沿,下降时间≤10nS

                                           下降沿的时间准确度≤0.1μS    

                                   脉冲宽度:200mS

                                   输出阻抗:50Ω;

                        (空接点) 准时沿: 下降沿,下降时间≤150nS

                                           下降沿的时间准确度≤1μS  

                                   脉冲宽度:200mS  

                                   允许外接电压:300V/DC。                 

空接点脉冲输出端口允许电流ICE为50 mA,如需100 mA订货时须说明。脉冲信号如需上升沿有效,订货时须说明                             

时间报文:  

A通讯波特率: 1200240048009600可选。

B数据格式:信息位8位,一位起始位,一位停止位,异或非校验,校验帧头之后校验字节之前的时间数据,ASCⅡ码。

C信息格式: 每秒发送一次,格式为: 

<S><T> D D D D D D D D D D D D D D D<A>

        ↑↑↑↑↑↑ ↑↑↑↑↑↑↑↑ ↑ ↑

        时时分分秒秒 日日月月年年年年 校 标

        十个十个十个 十个十个千百十个 验 准

            位位位位位位 位位位位位位位位 字 时

                                        节 结

                                          

其中,<S>与秒脉冲(PPS)的前沿对齐。例如:现在是2002613184536秒,则发送信息格式为:ST18453613062002 <F8h> A

另外,可根据客户要求订制特殊规约。

D串行输出接口引脚如图所示:  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  RS-232C接口                         RS-422/485接口

                          K802串行输出接口

 

E 准确度:0.2mS。(如需更高精度要求,可做到10μS,订货时须说明。)

IRIG-BAC)调制信号接口:

载波频率:1kHz

信号幅值峰-峰值:高:312V可调,低:符合31调制比要求;

          输出阻抗:600欧姆,变压器隔离输出。

          同步准确度:≤12μS

IRIG-BDC)直流偏置信号接口:

每秒1帧,包含100个码元,每个码元10mS。脉冲宽度编码,2mS宽度表示二进制0、分隔标志或未编码位,5mS宽度表示二进制18mS宽度表示整100mS基准标志。

秒准时沿:连续两个8mS宽度基准标志脉冲的第二个脉冲的前沿,上升沿。

帧结构:起始标志、秒(个位)、分隔标志、秒(十位)、基准标志、分(个位)、分隔标、分(十位)、基准标志、时(个位)、分隔标志、时(十位)、基准标志、自当年元旦开始的天(个位)、分隔标志、天(十位)、基准标志、天(百位)(前面各数均为BCD码)、7个控制码(在特殊使用场合定义)、自当天0时整开始的秒数(为纯二进制整数)、结束标志。

根据TEEE Std 1344-1995规定,在IRIG-B P50-P58位增加了年份。

准时上升沿的时间准确度≤1μS

DCF77信号:

德国校准讯号(简称DCF77):由Physikalisch-Technische Bundesanstalt运营,从法兰克福的东南部发射。载波频率为77.5千赫,时间信息编码采用脉宽调制方式。

输出准确度:≤1μS

NTP协议时间:

支持协议:NTPSNTPARP,UDP,TCP,Telent,ICMP,SNMP,DHCPTFTP

网络接口:10/100M自适应以太网接口,RJ45

吞吐量:满足每秒2400次时间请求

授时记录:保存最新300

时间准确度:

每秒NTP请求量

时间标识精度

可处理用户终端请求量

01200

110ms

48,000

12002400

10100ms

96,000

6重量:4.6kg

7外形尺寸:本装置为架装式结构,高度2U、宽度19标准机箱,具体外形尺寸如图所示:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 K802外形尺寸图

 

装置的信号输出板卡

K802信号扩展箱采用插卡式结构,信号输出接口的数量和种类可通过增加相应的插卡来实现。最多可插7块信号输出卡,任意组合。

序号

插卡名称

插卡对时信号

1

空接点脉冲信号

输出卡

每块可输出12路空接点脉冲信号,可根据需要设置为时脉冲、分脉冲、秒脉冲、事件。

2

差分脉冲信号

输出卡

每块可输出12路差分脉冲(即RS422电平脉冲)信号,可根据需要设置为时脉冲、分脉冲、秒脉冲、事件。

3

TTL脉冲信号

输出卡

每块可输出12TTL电平的脉冲信号,可根据需要设置为时脉冲、分脉冲、秒脉冲、事件。

4

4路串口信号

输出卡

每块以DB9头的接线方式输出四路串口信号,可根据需要设置为RS232串口信息输出和RS422/485串口信息输出。

5

12路串口信号

输出卡

每块以端子接线方式输出12路串口信号,可根据需要设置为RS232串口信息输出和RS422/485串口信息输出。

6

IRIG-BTTL)信号输出卡

每块可输出12TTL电平IRIG-B信号。

7

IRIG-B422)信号输出卡

每块可输出12RS422/485电平IRIG-B信号。

8

IRIG-BAC)信号

输出卡

每块可输出12路正弦调制(ACIRIG-B信号,幅度可调。

9

DCF77信号输出卡(两线)

每块可输出12DCF77信号。

10

DCF77信号输出卡(三线)

每块可输出8DCF77信号。

11

网络对时信号

输出卡

每块可输出1NTP/SNTP网络对时信号。

12

单发单收光电卡

每块光电卡可将1路光信号转换为1路电信号(TTL电平或422电平),1路电信号(TTL电平或422电平)转换为1路光信号。电平方式的选择通过印制板上的短路块实现。

13

双发光电卡

每块光电卡可将2路电信号(TTL电平或422电平)转换为2路光信号。电平方式的选择通过印制板上的短路块实现。

14

双收光电卡

每块光电卡可将2路光信号转换为2路电信号(TTL电平或422电平)。电平方式的选择通过印制板上的短路块实现。

15

光信号输出卡

每块光信号输出卡直接输出3路光信号(B码、脉冲、时间报文),光信号格式通过印制板上的短路块实现。

另外,可根据用户需要设计特定的信号输出卡。

 

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