电厂变电站时间同步系统

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    K800电厂、变电站时间同步系统

    来源:http://www.f8tball.com    发布于:2009/11/21 15:52:28    点击量:

    一、概述
    1.建立时间同步系统的重要性
    随着电厂、变电站自动化水平的提高,各种以计算机技术和通信技术为基础的自动化装置广泛应用,如调度自动化系统、广域相量测量系统、继电保护及故障信息管理系统、事件顺序记录装置、变电站自动化系统、发电厂监控系统、微机继电保护装置、故障录波装置、安全自动装置、雷电定位系统、电网预决策分析系统等。其运行实行分层控制,设备的运行往往要靠数百公里外的调度员指挥;电网运行瞬息万变,发生事故后更要及时处理,这些都需要有统一的时间基准。有了统一精确的时间,既可实现全厂(站)各系统在GPS(北斗)时间基准下的运行监控,也可以通过事故后各开关动作、调整的先后顺序及准确时间来分析事故的原因及过程。统一精确的时间是保证电力系统安全运行,提高运行水平的一个重要措施。因此,在电网内的电厂、变电站及调度中心等建立专用的时间同步系统是十分必要和迫切的。
    2.建立时间同步系统的优越性
    电厂/变电站的时间同步是一件十分重要的基础工作,现在电厂/变电站大多采用不同厂家的计算机监控系统、DCS分布式控制系统、发电厂电气监控管理系统(ECS)、微机保护、故障录波装置、电能量计费系统、电液调速系统DEH、SCADA系统及各种输煤PLC、除灰PLC、化水PLC、脱硫PLC等,以前的时间同步大多是各设备提供商采用各自独立的GPS时钟,而各时钟因产品质量有很大差异(GPS模块质量差、内置精度不高的晶振时钟作为基准时间源),在对时精度上都有一定的偏差。同时,受雷电天气等影响, 质量差的GPS接收机授时性能的劣化降质难以发现,不少电厂/变电站GPS天线因安装不合规范,如没配置专用天线避雷器、馈线没有加铠装外套(易出现被老鼠咬断的可能) ,极易造成天线损坏,这些都造成了全厂(站)各系统不能在统一的时间基准基础上进行数据分析和比较,给事故后正确的故障分析判断带来很大困难。
    现在,人们已经充分意识到时间统一的重要性。但是,统一时间并不是单纯地并用GPS时钟设备。目前,许多电厂/变电站普遍采用一台或多台简单配置的GPS时钟装置作为基准时间源,装置提供的接口数量有限。而各个电厂/变电站往往有不同的装置需要接收时间同步信号,其接口类型繁多,如RS232/422/485串行口、脉冲、IRIG-B码、DCF77信号、NTP网络时间等接口形式,而且装置的数量也不等,所以在实际应用中常感到GPS装置的某些类型接口数量不够或缺少某些类型接口,其结果就是电厂/变电站中有些装置不能实现时间同步,或者需要再增加一台甚至数台GPS装置,而这往往受到资金不足或没有安装位置等限制。若全厂(站)采用时间同步系统方案,就可实现全厂(站)各系统在统一时间基准下的运行监控和事故后的故障分析,大大提高了电厂/变电站的安全稳定性。因此,采用GPS时间同步系统比采用传统的分散的GPS时钟设备有着明显的优势,也是技术发展的必然趋势。
    3.建立电厂/变电站时间同步系统的必要性
    建设全网统一的时间同步网,固然是解决全电网时间同步问题的好方法。但就能否精确补偿时间信号传输时延、如何利用通道资源、如何建设高可靠性高时间精度的时间同步网及其投资代价等方面的综合性问题,目前仍处于探讨阶段。
    结合我国电网现状,首先建设好电网每个基本单元的电厂/变电站内时间同步系统,即时间同步子系统是迫切需要解决的,这不但对提高电力系统稳定运行极其重要,而且也为将来建设全网的时间同步网打下良好的基础。
     4.系统简介
    我公司根据用户的实际需求,结合我们以往的工程经验,研制开发了K800电厂/变电站时间同步系统。该系统实现了时间基准多源头(GPS、北斗星、原子钟、恒温晶振、IRIG-B时间基准)、输出多制式(串口、脉冲、IRIG-B码、DCF77、NTP网络授时等)、满足多设备(系统信号输出可以任意扩展,可满足任何规模任何方式的时间信号需求)的要求,保证了时间同步信号的高精确度、高稳定性、高安全性,高可靠性,将电力系统的时间同步精确度、稳定性、安全性和可靠性提高到一个更新更高的台阶。该系统将GPS/北斗卫星传送的协调世界时(UTC)或外部传送的时间基准信号作为定时信号源,产生用来传递时间信息的IRIG-B时间码、串行时间报文、脉冲信号、DCF77信号和NTP协议时间,用于实现全厂(站)计算机监控系统、保护装置、故障录波器 、事件顺序记录装置、安全自动装置、远动RTU及各级能量管理系统、调度自动化系统、配电网自动化系统、用电负荷管理系统、电能量记费系统、电网频率按秒考核系统、同步相量测量装置(PMU)、线路故障行波测距装置、雷电定位装置、调度录音电话、各类信息管理系统MIS、发电厂电气监控管理系统(ECS)、DCS系统、输煤PLC、除灰PLC、化水PLC、脱硫PLC等的时间同步,使电厂/变电站内各设备具有统一的时间基准。系统外形如下图所示: 
     
    图 时间同步系统时钟屏
    5.建立时间同步系统的意义
    1时间同步系统保证了电厂/变电站内各个装置具有统一的时间基准。
    2时间同步系统采用了冗余化配置,保证了时间同步系统的可靠性。
    3时间同步系统单独组屏,为电厂/变电站将来改造时对时信号的扩展提供了方便。
    4建立时间同步系统,便于维护、管理。
     
    二、电厂/变电站时间同步系统方案
    1.系统组屏
    1系统独立组屏。
    2屏柜内安装接线端子排,时钟装置的输出信号通过接线端子排与外部信号电缆连接。
    3时钟装置的输出到接线端子排的连接导线采用0.5mm2~1mm2的多股软线。
    2.系统配置
    1一个发电厂或一个变电站,配置一套时间同步系统,一套时间同步系统可由一面或多面时钟装置屏组成。
    2变电站,按每幢建筑(保护小室或控制室)配置一面时钟装置屏。
    3发电厂,按每台发电机组配置一面时钟装置屏,升压站系统按变电站原则配置,另外针对输煤PLC、除灰PLC、化水PLC、脱硫PLC等需要对时信号特别少的小室可选择从主时钟屏通过光纤直接接收对时信号的方式。
    4一套时间同步系统可配置一台主时钟或两台主时钟(冗余方式)。大型发电厂及500kV变电站应采用两台主时钟,两台主时钟以冗余热备模式工作,提高了系统的可靠性。
    3.时间同步系统的性能
    1主时钟(一级时钟)接收GPS/北斗卫星信号或接收外部IRIG-B(DC)时间基准信号,并向信号扩展箱(从时钟、二级时钟)提供IRIG-B(DC)时间基准信号。
    2时间同步系统各时钟屏内根据需要可配置一台或多台信号扩展箱,信号扩展箱提供多路脉冲信号(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)、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。信号扩展箱的数量及输出信号接口类型根据各小室内对时设备的情况而定。
    3主时钟的时间信号接收单元能接收GPS/北斗卫星发送的协调世界时(UTC)信号作为外部时间基准信号。正常情况下,主时钟的时间信号接收单元独立接收GPS/北斗卫星发送的时间基准信号。当某一主时钟的时间信号接收单元发生故障时,该主时钟能自动切换到另一台主时钟的时间信号接收单元接收到的时间基准信号,实现时间基准信号互为备用。当主时钟的时间信号接收单元恢复正常后,该主时钟自动切换回正常工作状态,切换时间小于0。5秒,切换时主时钟输出的时间同步信号不会出错。
    4主时钟可输出一路特殊的供主时钟间互联的IRIG-B(DC)码信号,该信号作为互联主时钟的“后备”外部时间基准,当主时钟的“主”外部时间基准故障时,该信号停止输出。消除当主时钟互联时“主”外部时间基准发生故障所引起的工作状态不确定性。
    5信号扩展箱的时间基准信号输入包括两路IRIG-B(DC)输入。当装置只接一路IRIG-B(DC)输入时,该路输入可以是“B码输入1”,也可以是“B码输入2”。装置接入两路IRIG-B(DC)输入时,以“B码输入1”作为该装置的“主”外部时间基准,“B码输入2”作为“后备”外部时间基准,当“B码输入1”异常时,装置自动切换到“B码输入2”接收“后备”外部时间基准信号,当“B码输入1”恢复正常时,装置自动切换回正常工作状态,切换时间小于0.5秒,切换时装置输出的时间同步信号不会出错。
    6时钟装置具有内部守时功能。当接收到外部时间基准信号时,被外部时间基准信号同步;当接收不到外部时间基准信号时,切换到内部守时,使主时钟或信号扩展箱输出的时间同步信号仍能保持一定的准确度。当外部时间基准信号接收恢复时,自动切换到正常状态工作,切换时间小于0。5秒,切换时时钟输出的时间同步信号不会出错。
    7时钟装置的外部时间基准(B码输入)具有时延补偿功能,能够补偿外部时间基准信号(IRIG-B)的传输延时,从而保证了时间基准信号的精度。
    8时钟装置的所有输出信号均经隔离输出,抗干扰能力强,且各路输出在电气上均相互隔离。
    9时钟装置的某一路输出信号允许短路5分钟以上,不会造成对该输出回路的永久性损坏。
    10时钟装置的某一路输出信号短路,不会影响其它输出信号。
    11时钟装置具有自复位能力,在因干扰造成装置CPU瞬间故障时,能自动恢复正常工作。
    12时钟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。
    13时钟装置具有工作状态指示、告警显示和告警信号输出功能。告警信号的电接口类型为继电器空接点,接点耐压>250V DC。
    14时钟装置具有时间显示功能,可显示年、月、日、时、分、秒。
    15每台时钟装置都提供一路TTL脉冲信号(可编程输出1PPS、1PPM、1PPH、事件),供时钟的准确度指标测试。
    16时间同步系统可采用双电源冗余供电,任何一路电源消失,系统仍能保持正常工作。有两种实现方式:a)时钟屏采用时间继电器和接触开关组成电源切换电路。b)时钟装置采用双电源冗余供电,电源供电自适应。
    4.时间同步系统的组成
       时间同步系统通常由主时钟、若干从时钟、时间信号传输介质组成。根据时间同步系统的配置方式,时间同步系统的结构有多种形式,主要分为三种:基本式、主从式、主备式。
    1)基本式
       由一台主时钟和信号传输介质组成,为被授时设备(系统)对时。根据需要和技术要求,主时钟可设接收上一级时间同步系统下发的有限时间基准信号的接口。该系统由一面主时钟屏组成,主时钟屏一般设在电厂/变电站的控制室。
    2)主从式
    由一台主时钟、多台从时钟和信号传输介质组成,为被授时设备(系统)对时。根据实际需要和技术要求,主时钟可设接收上一级时间同步系统下发的有限时间基准信号的接口。该系统由一面主时钟屏或和多面时钟扩展屏组成,主时钟屏一般设在电厂/变电站的控制室。时钟扩展屏数量根据电厂/变电站内小室的情况而定。各小室时钟屏负责本小室二次设备的对时。
    3)主备式
    由两台主时钟、多台从时钟和信号传输介质组成,为被授时设备(系统)对时。根据实际需要和技术要求,主时钟可预留接口,用来接收上一级时间同步系统下发的有限时间基准信号。该方式可分为两台主时钟同屏系统结构和两台主时钟不同屏系统结构。
    两台主时钟同屏系统结构
    该系统由一面主时钟屏或和多面时钟扩展屏组成,主时钟屏有两台主时钟,时钟扩展屏数量根据电厂/变电站内小室的情况而定。主时钟屏一般设在电厂/变电站的控制室。各小室时钟屏负责本小室二次设备的对时。
    两台主时钟不同屏系统结构
    该系统结构由两面主时钟屏或和多面时钟扩展屏组成,每面主时钟屏内各有一台主时钟。时钟扩展屏数量根据电厂/变电站内小室的情况而定。各小室时钟屏负责本小室二次设备的对时。
     
    三、系统特点 
    1.专业厂家,专业品质
    我公司专业致力于GPS/北斗授时产品的研发和应用,在多年来的专业积累基础上,充分发挥自身在授时产品领域的技术优势和应用经验,依托相关的科研院所,结合美国GPS全球定位系统、中国北斗星系统、B码基准解码接收技术、智能驯服恒温晶体振荡器(或原子钟)守时技术,并考虑了各种涉及国家安全等的关联因素,在满足电力系统现在的需要及将来的发展要求基础上自主开发的授时产品,该产品是专业用于电厂/变电站及调度中心统一时间基准和时间同步系统的建立的授时系统,全自动智能化运行,免操作维护,适合无人值守。
    2.精度高
    1采用美国原装高精度GPS授时模块,时钟同步精度可达30nS;采用高精度北斗授时模块,时钟同步精度可达100nS;
    2 时钟装置的内部守时单元采用了智能驯服算法和时间频率测控技术,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时钟装置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。
    3.更全面的可靠性、安全性设计
    1应用GPS授时技术/北斗授时技术/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GPS信号、北斗信号、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。
    2采用测频与“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。
    3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。
    4GPS/北斗接收天线重点考虑了防雷设计、稳定性设计、抗干扰设计,信号接收可靠性高,不受电厂/变电站地域条件和环境的限制。
    5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,并且系统电源经专门滤波、消除共模干扰电路处理。
    6在电厂/变电站避雷针避雷范围内,GPS/北斗天线加装专用天线防雷器,使时钟装置具有双重防雷效果。
    7时钟装置机箱经防磁处理,抗干扰能力强。
    8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。
    9装置所有输入、输出信号均电气隔离。
    4.可实现电厂/变电站内时间同步系统的在线运行监控
    1主时钟前面板有“电源指示”灯、“秒脉冲指示” 灯、“GPS/北斗信号输入” 灯、“B码信号输入” 灯、“GPS/北斗信号输入异常” 灯、“B码信号输入异常” 灯多种状态指示,信号扩展箱前面板有“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”灯多种状态指示,便于运行值班人员的日常巡视。                                        
    2主时钟有电源中断告警、GPS/北斗失步告警、外部“B码输入”(后备时间基准)消失告警;信号扩展箱有电源中断告警、外部“B码输入1”消失告警、外部“B码输入2”消失告警。告警信号为继电器空接点信号输出,可接入电厂/变电站内的监控系统,随时监控时间同步系统的运行状况。
    3时间同步系统可输出多路脉冲,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,在线检测时间同步系统的信号输出精度或电厂/变电站内二次设备的对时误差。
    4完善的北斗和GPS信号的性能监测,自动或手动选择主用卫星信号。支持本地和远程网管,通过WEB方式对系统进行远程管理,完成对系统的卫星接收状况、设备工作状态、参数设置等信息进行管理。
    5。 系统操作简单、维护方便,信号接口丰富、配置灵活、易于扩展
    1时钟装置使用按键设置, 脉冲、串口信号输出可编程,操作简单。
    2时钟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,为将来其它信号基准源(珈俐略卫星信号、上游地面链路的DCLS信号、NTP时间基准信号等) 的接入提供了方便,为今后建设三网合一的数字同步网打下基础,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。
    3系统不仅实现了主时钟与信号扩展箱的板卡全兼容,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,兼容能力强,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)、IRIB-B信号(TTL、422、232、AC)、DCF77信号(有源、无源)、时间报文(RS232、RS422/485)、NTP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。
    6.系统安装调试安全方便
    1时钟装置为架装式结构,2U、19”标准机箱,安装方便。
    2时钟装置采用模块化结构设计,支持板卡热插拔,配置灵活,易于调试。
    3屏柜端子采用带隔离刀的端子排,方便分路调试。
    4每台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。
    5主时钟可通过数码管显示跟踪到的有效卫星个数,直观地反映装置接收GPS/北斗卫星的状况。
     
    四、系统设备简介 
    针对K800电厂/变电站时间同步系统,我公司提供以下型号设备可供选择:

    序号
    名称
    规格型号
    配置及性能
    1
    主时钟
    (一级时钟)
    K801
    ◆1~3路时间基准信号输入:“GPS/北斗信号输入”,作为“主”外部时间基准;“IRIG-B(TTL或RS422)信号输入”,作为“后备”外部时间基准。
    ◆可提供一路特殊的供主时钟间互联的IRIG-B(DC)码信号作为互联主时钟的“后备”外部时间基准。
    ◆可配7个信号输出板卡,输出板卡可任意组合:
    空接点脉冲信号输出卡(12路)、TTL脉冲信号输出卡(12路)、差分脉冲信号输出卡(12路)、4路串口信号输出卡(4路)、12 路串口信号输出卡(12路)、IRIG-B(TTL)信号输出卡(12路)、IRIG-B(422)信号输出卡(12路)、IRIG-B(AC)信号输出卡(12路)、DCF77信号输出卡(两线)(12路)、DCF77信号输出卡(三线)(8路)、NTP网络对时信号输出卡(1路)。
    单发单收光电卡,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。
    双发光电卡,可将2路电信号(TTL电平或422电平)转换为2路光信号。
    双收光电卡,可将2路光信号转换为2路电信号(TTL电平或422电平)。
    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。
    ◆具有电源中断、GPS/北斗失步、B码信号输入消失多路告警信号输出。
    ◆具有外部时间基准时延补偿功能。
    ◆具有内部守时功能。
    ◆装置提供单电源和双电源两种供电模式供客户选择,双电源冗余供电时,两路电源可独立输入不同电压等级的交流、直流电源。
    ◆GPS/北斗天线长度可根据现场情况选择。
    2
    信号扩展箱
    (从时钟、二级时钟)
    K802
    ◆2路时间基准信号输入:“B码输入1”(TTL或RS422),作为“主”外部时间基准;“B码输入2”(TTL或RS422),作为“后备”外部时间基准。
    ◆可配7个信号输出板卡,输出板卡可任意组合:
    空接点脉冲信号输出卡(12路)、TTL脉冲信号输出卡(12路)、差分脉冲信号输出卡(12路)、4路串口信号输出卡(4路)、12 路串口信号输出卡(12路)、IRIG-B(TTL)信号输出卡(12路)、IRIG-B(422)信号输出卡(12路)、IRIG-B(AC)信号输出卡(12路)、DCF77信号输出卡(两线)(12路)、DCF77信号输出卡(三线)(8路)、NTP网络对时信号输出卡(1路)。
    单发单收光电卡,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。
    双发光电卡,可将2路电信号(TTL电平或422电平)转换为2路光信号。
    双收光电卡,可将2路光信号转换为2路电信号(TTL电平或422电平)。
    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。
    ◆具有电源中断、“B码输入1”消失、“B码输入2”消失多路告警信号输出。
    ◆具有外部时间基准时延补偿功能。
    ◆具有内部守时功能。
    ◆装置提供单电源和双电源两种供电模式供客户选择,双电源冗余供电时,两路电源可独立输入不同电压等级的交流、直流电源。
    3
    天线专用
    防雷器
    TR29
    频带宽、插损小、残压低、寿命长、可靠性高。
    4
    光电(纤)转换器及尾纤、尾纤盒等附件
    RC201-P
    RC251-P
    ◆配置尾纤盒,并采用永久性安装与固定。
    ◆支持多种电源输入。
    ◆抗干扰能力强,具有防电磁干扰、防静电、抗雷击等功能。
    ◆体积小、功耗低。
    ◆电源及收发指示灯正确指示工作状态。
    ◆工业级设计,全部表面贴装工艺保证了产品的长期可靠性。
    ◆ST接口。
    5
    光缆
     
    ◆用于时间基准信号的传输。
    ◆62.5/125微米锴装四芯多模。
    ◆ST接口。
    6
    屏柜
     
    ◆尺寸:800 mm×600 mm×2260 mm(宽×深×高)或用户选定。
    ◆颜色:用户选定。
    ◆屏柜采用安装19”(450mm)机箱的内部屏架。
    ◆屏内采用带隔离刀的接线端子排,时钟装置的输出信号通过接线端子排与外部信号电缆连接。
    ◆时钟装置的信号输出到屏柜端子排的连接导线采用0.5mm2~1mm2的多股软线。
    ◆屏柜安装有接地铜排,并与时钟装置和屏柜的各接地点可靠连接。
    ◆屏内预留足够的标准插槽、面板、接线端子排,以满足将来对时信号扩展的要求。

     
    五、系统技术指标
    1.运行条件
    1)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%或110V±20% ,   47Hz~63Hz;
    直流供电:220V±20%或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 第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)GPS/北斗接收天线(主时钟K801)
    GPS接收天线
    阻抗:50Ω;
    天线灵敏度:≤-163dBW;
    工作温度:-45℃~+85℃; 
    贮存温度:-50℃~+90℃;
    湿度:100%,结露;
    体积:φ96mm×126mm。
    北斗接收天线
    阻抗:50Ω;
    增益:40dB±2dB;
    噪声系数:1.5dB ;
    右旋圆极化,波束宽度:10o~75o
    工作温度:-45℃~+85℃; 
    贮存温度:-50℃~+90℃;
    湿度:100%,结露;
    体积:φ103mm×110mm。
    2)GPS/北斗信号接收器(主时钟K801)
    GPS接收器
    接收频率:1575.42MHz(L1信号)。
    接收灵敏度:捕获〈-160dBW,跟踪〈-163dBW。
    同时跟踪:正常状态下可同时跟踪8~12颗GPS卫星;
                  装置冷启动时不小于4颗卫星;
                  装置热启动时不小于1颗卫星。
    捕获时间:装置冷启动时,〈5min;装置热启动时,〈1min。
    内部电池:电池类型:锂电池;
                  电池寿命:≮25000h。
    北斗接收器
    接收机通道:6;
    接收机灵敏度:-157.6dBW;
    冷启动首捕时间:≤2秒;
    失锁重捕时间:≤1 秒;
    自动定位时间:2分钟(快速定位功能可达到优于20秒) ;
    自动授时时间:2分钟;
    定位数据更新率:1Hz、2Hz、4Hz、8Hz、16Hz可选;
    定位精度:优于100 m(1σ)(输入高程误差10m) ;
    授时1PPS精度:优于100ns(静态,初始化精确位置信息,1σ)。
    3)时钟装置内部的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)。
    4)时钟装置功耗:≤20W。
    5)时钟装置的绝缘电阻:≮20MΩ。
    6)系统平均无故障间隔时间(MTBF):≥70000小时;系统平均维修时间(MTTR):一般不大于30分钟,使用寿命不少于20年。正常使用条件下无须维护。
    7)输出时间与协调世界时(UTC)时间同步准确度:≤0.1μS。
    8)时间同步信号接口: 
    GPS/北斗信号作为外部时间基准的时间同步信号技术指标:
    时标脉冲输出:
    1PPS/PPM/PPH脉冲信号:(TTL/422电平)准时沿:上升沿,上升时间≤10nS;
                                                                     上升沿的时间准确度≤0.1μS;
                                                                      脉冲宽度:200mS;
                                                                      输出阻抗:50Ω;
                                              (空接点)准时沿:上升沿,上升时间≤150nS;
                                                                     上升沿的时间准确度≤1μS;
                                                                      脉冲宽度:200mS;
                                                                     允许外接电压:300V/DC,允许电流50mA。
        空接点脉冲输出端口允许电流ICE为100 mA时,订货时须说明;脉冲信号如需下降沿有效,订货时须说明。
    时间报文:  
    A通讯波特率: 1200、2400、4800、9600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
             ↑   ↑  ↑  ↑  ↑ ↑  ↑  ↑  ↑  ↑  ↑  ↑  ↑  ↑  ↑  ↑ ↑
           桢 时时分分 秒秒 日日月月年 年年 年校 标
            头 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2002年6月13号18点45分36秒,则发送信息格式为:ST18453613062002 A。
    如果装置刚上电或装置失去同步, 则装置的信息格式里不出现S,即以T为桢头的格式表示输出的信息未经同步,以ST为桢头的格式表示输出的信息为同步后的标准时间。
    D串行输出接口引脚如图所示:  
     
      RS-232C接口              RS-422/485接口
    图 K801、802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-B(AC)调制信号接口:
    载波频率:1kHz;
    信号幅值峰-峰值:高:3~12V可调,低:符合3:1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-B(DC)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1,8mS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≤0。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:NTP,SNTP,ARP,UDP,TCP,Telent,ICMP,SNMP,DHCP和TFTP;
    网络接口:10/100M自适应以太网接口,RJ-45;
    吞吐量:满足每秒2400次时间请求;
    授时记录:保存300条;
    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
    0~1200
    1~10ms
    48,000
    1200~2400
    10~100ms
    96,000

    IRIG-B(DC)时码信号作为外部时间基准的时间同步信号技术指标(IRIG-B DC时码信号的上升沿的时间准确度≤0。1μS):
    同上。
    9)外部时间基准信号时延补偿范围:0~99μS。
    10)重量:主时钟K801约3kg,信号扩展箱K802约3.5 kg,屏柜约200 kg。
    11)外形尺寸:
    a.时钟装置外形尺寸:架装式设备,高度2U、宽度19”标准机箱,外形尺寸如下图所示:
     K801、802外形尺寸图
    b.屏柜外形尺寸:800 mm×600 mm×2260 mm(宽×深×高)或用户指定。

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