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時鐘同步系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

時間同步系統(tǒng)完成GPSwei星信號的接收、處理，及向全站各系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)同步時間信號，按冗余配置，一主一備，主系統(tǒng)和備用系同獨(dú)立運(yùn)行，主系統(tǒng)故障時切換至備用系統(tǒng)運(yùn)行。時鐘同步系統(tǒng)隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的飛速發(fā)展，火電廠熱工自動化系統(tǒng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的時代已經(jīng)到來。時間同步系統(tǒng)主要包括GPS天線、GPS時間接收和主時鐘、熱備用時鐘、主/備切換邏輯、各種脈沖轉(zhuǎn)換器、光纖和連接纜線。

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時鐘同步系統(tǒng)

時間同步(時刻同步)所謂時間同步，即要求各點(diǎn)之間的絕dui時間相同。比如，我們國內(nèi)都使用北京時間，時間同步設(shè)備就是調(diào)整本地的時間時鐘，使之與北京時間嚴(yán)格同步，并使各地之間的時間時鐘誤差維持在很小的范圍內(nèi)，如小于100ns。維持時間同步與維持頻率同步相比要困難得多，它要求在維持頻率同步的同時，還要嚴(yán)格維持相位同步，不允許有相位積累。要消除時鐘設(shè)備跟蹤過程中帶來的相位誤差以及傳輸過程中引入的相位損傷，技術(shù)難度相當(dāng)高。為獲得準(zhǔn)確的GPS時間，GPS時鐘必須先接受到至少4顆GPS衛(wèi)xing的信號，計(jì)算出自己所在的三維位置。

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GPS時鐘信號輸出

目前，電廠用到的GPS時鐘輸出信號主要有以下三種類型:

1.2.1 1PPS/1PPM輸出

此格式時間信號每秒或每分時輸出一個脈沖。顯然，時鐘脈沖輸出不含具體時間信息。

1.2.2 IRIG-B輸出

IRIG(美國the Inter-Range Instrumentation Group)共有A、B、D、E、G、H幾種編碼標(biāo)準(zhǔn)(IRIG Standard 200-98)。其中在時鐘同步應(yīng)用中使用zui多的是IRIG-B編碼，有bc電平偏移(DC碼)、1kHz正弦載波調(diào)幅(AC碼)等格式。IRIG-B信號每秒輸出一幀(1fps)，每幀長為一秒。一幀共有100個碼元(100pps)，每個碼元寬10ms，由不同正脈沖寬度的碼元來代表二進(jìn)制0、1和位置標(biāo)志位(P)，見圖1.2.2-1。裝置內(nèi)部守時單元采用了先進(jìn)的時間頻率測控技術(shù)與智能馴服算法，晶體選用高精度恒溫晶體振蕩器，使裝置守時準(zhǔn)確度優(yōu)于7*10-9(0。

為便于理解，圖1.2.2-2給出了某個IRIG-B時間幀的輸出例子。其中的秒、分、時、天(自當(dāng)年1月1日起天數(shù))用BCD碼表示，控制功能碼和標(biāo)準(zhǔn)二進(jìn)制當(dāng)天秒數(shù)碼(Straight Binary Seconds Time of Day，SBS)則以一串二進(jìn)制'0'填充(CF和SBS可選用，本例未采用)。醫(yī)院學(xué)校同步時鐘的工作原理介紹醫(yī)院時鐘系統(tǒng)主要為醫(yī)院提供統(tǒng)一的準(zhǔn)確時間，是一種基于協(xié)調(diào)世界時（UTC）組建的時間頻率同步系統(tǒng)，其主要作用是為整個醫(yī)院的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及呼叫系統(tǒng)、BA系統(tǒng)、手術(shù)室控制系統(tǒng)以及其他弱電子系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的時源。

1.2.3 RS-232/RS-422/RS-485輸出

此時鐘輸出通過標(biāo)準(zhǔn)串行接口發(fā)送一串以ASCII碼表示的日期和時間報文，每秒輸出一次。時間報文中可插入奇偶校驗(yàn)、時鐘狀態(tài)、診斷信息等。此輸出目前無標(biāo)準(zhǔn)格式，下圖為一個用17個字節(jié)發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)時間的實(shí)例: