水電站為什么需要GPS衛(wèi)星同步時(shí)鐘系統(tǒng)?
隨著水電站的快速發(fā)展,水電站中的各類系統(tǒng) :計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) 水情測(cè)報(bào)系統(tǒng) 視頻監(jiān)控系統(tǒng) 狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)等,各類裝置:繼電保護(hù)裝置、故障錄波裝置、PMU裝置、事件順序記錄SOE功能越來(lái)越強(qiáng)大,需要采集、記錄的數(shù)據(jù)量越來(lái)越大。如果數(shù)據(jù)采集、事件記錄的時(shí)間自己自足,那么時(shí)間順序錯(cuò)位將不可避免,將會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)分析,故障分析造成極大的困難,GPS衛(wèi)星同步時(shí)鐘系統(tǒng)的組建,可提供準(zhǔn)確、安全、可靠的全廠時(shí)鐘源提供統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)。
衛(wèi)星同步時(shí)鐘系統(tǒng)的時(shí)間需接收地球軌道衛(wèi)星的授時(shí),目前國(guó)內(nèi)主要使用的是中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和美國(guó)GPS全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為全球用戶提供全天候、全天時(shí)、高精度的定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)的國(guó)家重要空間基礎(chǔ)設(shè)施為首選配置 。
一般主流的衛(wèi)星時(shí)間同步系統(tǒng)由兩臺(tái)主時(shí)鐘、多臺(tái)從時(shí)鐘、信號(hào)傳輸介質(zhì)組成可以同時(shí)接受北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及GPS全球定位系統(tǒng)用于被授時(shí)設(shè)備及系統(tǒng)對(duì)時(shí)。
BG2000衛(wèi)星同步時(shí)鐘系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
BG2000衛(wèi)星同步時(shí)鐘的衛(wèi)星系統(tǒng)為GPS/北斗雙模式接收,該衛(wèi)星雙模接收系統(tǒng)既能夠同時(shí)接收北斗/GPS雙星系統(tǒng),也能夠單獨(dú)分別接收GPS或者北斗衛(wèi)星系統(tǒng)?;谧羁煽糠绞剑緯r(shí)鐘系統(tǒng)采用了雙星模式。雙模式同時(shí)接收國(guó)產(chǎn)北斗衛(wèi)星系統(tǒng)和美國(guó)GPS全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星,使得參與同步定位的衛(wèi)星數(shù)量大幅增加,并且搜星速度快,同步定位精度比單獨(dú)GPS方式更高,時(shí)鐘精度更精準(zhǔn)。
GPS時(shí)鐘對(duì)時(shí)方式
由于電廠、變電站大多采用不同廠家的微機(jī)自動(dòng)化設(shè)備,因此各個(gè)設(shè)備的對(duì)時(shí)方式也各不相同。主要有:
(1)脈沖對(duì)時(shí)方式:
脈沖對(duì)時(shí)方式多使用空接點(diǎn)接入方式(見第4頁(yè)),有
秒脈沖(PPS)--GPS時(shí)鐘1秒鐘對(duì)設(shè)備對(duì)時(shí)一次
分脈沖(PPM)--GPS時(shí)鐘1分鐘對(duì)設(shè)備對(duì)時(shí)一次
時(shí)脈沖(PPH)--GPS時(shí)鐘1小時(shí)對(duì)設(shè)備對(duì)時(shí)一次
常用的為分脈沖對(duì)時(shí)方式。
(2)串行口對(duì)時(shí)方式
被對(duì)時(shí)設(shè)備(如微機(jī)故障錄波及監(jiān)控設(shè)備等)通過(guò)GPS時(shí)鐘的串行口,接收時(shí)鐘信息,來(lái)矯正其自身的時(shí)鐘。串行口對(duì)時(shí)方式分為RS232(用于近距離)和RS422/485(用于遠(yuǎn)距離)兩種。使用該方式時(shí)應(yīng)注意調(diào)整GPS時(shí)鐘的波特率,使之與被對(duì)時(shí)設(shè)備的波特率相同。
(3)IRIG-B時(shí)鐘碼對(duì)時(shí)方式
IRIG-B是專為時(shí)鐘傳輸而制定的時(shí)鐘碼標(biāo)準(zhǔn)。每秒鐘輸出一幀含有秒、分、時(shí)、當(dāng)前日期及年份的時(shí)鐘信息。其對(duì)時(shí)較為精確。
IRIG-B又可分為解調(diào)制的電平方式和調(diào)制方式兩類。
解調(diào)致的電平方式中按照應(yīng)用情況可分為:TTL電平、232電平、422電平等幾種。
調(diào)制方式有1KHz正弦調(diào)制方式。
(4)NTP網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)
Network Time Protocol(NTP)是用來(lái)使計(jì)算機(jī)時(shí)間同步化的一種協(xié)議,它可以使計(jì)算機(jī)對(duì)其服務(wù)器或時(shí)鐘源(如石英鐘,GPS等等)做同步化,提供高精準(zhǔn)度的時(shí)間校正(LAN上與標(biāo)準(zhǔn)間差小于1毫秒,WAN上幾十毫秒),且可采用加密確認(rèn)的方式來(lái)防止惡毒的協(xié)議攻擊。
RJ45網(wǎng)絡(luò)接口提供NTP(網(wǎng)絡(luò)時(shí)間規(guī)約)對(duì)時(shí)功能,IP地址可設(shè)置。
GPS衛(wèi)星同步時(shí)鐘安裝
(1)天線的安裝
天線的安裝很重要
衛(wèi)星時(shí)鐘配有一條30或50米長(zhǎng)的天線。天線通過(guò)BG2000衛(wèi)星時(shí)鐘后面板的天線端子供電和接收信號(hào)。天線設(shè)計(jì)成易于安裝的形式,有源天線頭被密封在直徑約90mm高約50mm的塑料體內(nèi)。
一般安裝在屋頂或比較開闊的地方,這樣才能保證收到有效的衛(wèi)星信號(hào),接收天線的安裝位置和天氣的影響較大,如果天線的安裝位置不佳或有遮擋時(shí),會(huì)造成一些時(shí)間段GPS時(shí)間精度有一定誤差甚至不定位無(wú)法對(duì)時(shí)。
(2)衛(wèi)星時(shí)鐘的安裝
衛(wèi)星時(shí)鐘為2U 19英寸架裝式結(jié)構(gòu),易于安裝于標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜內(nèi)。安裝時(shí),應(yīng)先從附件帶內(nèi)取出安裝耳和螺釘,固定于衛(wèi)星時(shí)鐘前面兩側(cè),從機(jī)柜的前面將衛(wèi)星時(shí)鐘插入,然后用螺釘固定。應(yīng)盡量安裝在靠近使用時(shí)鐘信號(hào)的裝置處;在多個(gè)裝置使用時(shí)鐘信號(hào)時(shí),裝置的安裝位置選擇原則應(yīng)盡量減少電纜線的長(zhǎng)度。
后面板的接線應(yīng)注意與端子的對(duì)應(yīng),以免誤接,造成不能對(duì)時(shí);
水電站安裝GPS衛(wèi)星同步時(shí)鐘系統(tǒng),可以為全廠時(shí)鐘源提供統(tǒng)一的時(shí)間。有利于數(shù)據(jù)采集、事件記錄的時(shí)間統(tǒng)一。
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