一種用于輸電線參數(shù)測量的兩端時間同步觸發(fā)系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于輸電線參數(shù)測量的兩端時間同步觸發(fā)系統(tǒng)及方法，包括本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置，一個中心控制機(jī)連接本地同步觸發(fā)裝置，所述本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置分別通過串口通信連接北斗用戶機(jī)，兩臺北斗用戶機(jī)通過衛(wèi)星通訊相互連接，在本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置中分別嵌有GPS授時模塊。本發(fā)明兩地發(fā)出的同步觸發(fā)信號誤差可以保證在一個微秒以下，達(dá)到了測量精度，為正確的分析線路參數(shù)提供了保障，本發(fā)明采用內(nèi)部時鐘與GPS同步信號協(xié)同工作的方式，保證了在出現(xiàn)接收盲區(qū)的時候依然可以發(fā)出同步觸發(fā)信號，而一旦沒有同步校正的時間超出設(shè)定值時報警，為技術(shù)人員正確判斷使用同步觸發(fā)裝置提供了參考依據(jù)。
【專利說明】—種用于輸電線參數(shù)測量的兩端時間同步觸發(fā)系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及同步觸發(fā)技術(shù)，特別涉及一種用于輸電線參數(shù)測量的兩端時間同步觸發(fā)系統(tǒng)及方法，是一種為輸電線路工頻參數(shù)測試提供觸發(fā)電平信號的電子系統(tǒng)，為線路首末兩段測量儀器提供同步觸發(fā)信號。
【背景技術(shù)】
[0002]在對輸變電線路參數(shù)測量過程中，經(jīng)常需要雙端測量，由于交變電存在向量的關(guān)系，工頻參數(shù)雙端測量方法需要在線路首末兩端使用測量儀器測錄試驗(yàn)電壓和電流波形，數(shù)據(jù)測量的準(zhǔn)確與否取決于向量角度的一致性，因此雙端測量的時間同步及為重要，測錄波形時需要兩端同步進(jìn)行，同步時間差不能大于I微秒，因此需要時間同步觸發(fā)信號，為此人們利用GPS發(fā)出的時間信息來實(shí)現(xiàn)同步，然而GPS的接收受到障礙物的影響會出現(xiàn)信息接收不到的盲區(qū)問題，因此在實(shí)際的應(yīng)用中產(chǎn)生了同步信號時有時無斷續(xù)的現(xiàn)象，因此影響了測量的實(shí)時性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提出一種用于輸電線參數(shù)測量的兩端時間同步觸發(fā)系統(tǒng)及方法，GPS/北斗時間同步觸發(fā)雙端測量設(shè)備進(jìn)行電壓和電流波形信號的同步提取。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種用于輸電線參數(shù)測量的兩端時間同步觸發(fā)系統(tǒng)，包括:分別設(shè)置在本地的本地同步觸發(fā)裝置和設(shè)置在遠(yuǎn)端的遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置，一個中心控制機(jī)連接本地同步觸發(fā)裝置，所述本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置分別與北斗用戶機(jī)通過串口相互通信，兩臺北斗用戶機(jī)通過衛(wèi)星相互通信，在本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置中分別嵌有GPS授時模塊。
[0005]方案進(jìn)一步是:所述本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置分別包括由FPGA邏輯電路組成的內(nèi)部實(shí)時時間發(fā)生器和同步調(diào)整發(fā)生器，所述FPGA邏輯電路接收GPS授時模塊發(fā)送來的IPPS秒脈沖信號和UTC時間信息、以及一個恒溫晶振電路提供的IOMHz基準(zhǔn)頻率，所述內(nèi)部實(shí)時時間發(fā)生器包括有一個倍頻器和計數(shù)器，倍頻器將IOMHz基準(zhǔn)頻率分頻為脈沖周期等于10納秒的基準(zhǔn)計數(shù)脈沖，所述計數(shù)器是由計數(shù)脈沖產(chǎn)生一秒一次的觸發(fā)秒脈沖計數(shù)器，所述內(nèi)部實(shí)時時間發(fā)生器還有一個計數(shù)器清零觸發(fā)器，所述計數(shù)器清零觸發(fā)器由第一次接收的GPS的IPPS秒脈沖信號將計數(shù)器清零；所述同步調(diào)整發(fā)生器的輸出連接恒溫晶振電路的頻率微調(diào)輸入。
[0006]方案進(jìn)一步是:所述同步調(diào)整發(fā)生器包括一個一秒周期內(nèi)應(yīng)計數(shù)所述計數(shù)脈沖個數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)寄存器，和一個用于與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)寄存器進(jìn)行比較的計數(shù)脈沖寄存器，所述計數(shù)脈沖寄存器是在兩個IPPS秒脈沖信號之間計數(shù)所述計數(shù)脈沖的計數(shù)寄存器，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)寄存器和計數(shù)寄存器的數(shù)據(jù)不相等時，同步調(diào)整發(fā)生器輸出一個頻率微調(diào)信號。
[0007]—種基于上述系統(tǒng)的兩端時間同步觸發(fā)方法:在兩個同步觸發(fā)裝置中分別產(chǎn)生一秒鐘一次的觸發(fā)秒脈沖，所述方法包括時間同步的步驟和同步調(diào)整的的步驟:
所述時間同步的步驟是:
第一步，本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置實(shí)時接收GPS授時模塊送來的IPPS秒脈沖信號和UTC時間信息；
第二步，當(dāng)接收到GPS的IPPS秒脈沖信號時，用GPS的IPPS秒脈沖信號對本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置中的觸發(fā)秒脈沖進(jìn)行同步校正；當(dāng)沒有GPS的IPPS秒脈沖信號時，保持最后一次同步校正的觸發(fā)秒脈沖以UTC時間計時；
所述同步觸發(fā)的步驟是:
第一步，由一個中心控制機(jī)向兩個同步觸發(fā)裝置發(fā)送一個同步觸發(fā)請求，兩個同步觸發(fā)裝置收到請求后向中心控制機(jī)回復(fù)一個響應(yīng)信號，本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置同時啟動同步觸發(fā)程序；其中所述中心控制機(jī)發(fā)送同步觸發(fā)請求必須提前觸發(fā)信號發(fā)出的時刻發(fā)出；
第二步，等待觸發(fā)時刻到，當(dāng)觸發(fā)時刻到，本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置同時發(fā)出觸發(fā)信號。
[0008]方案進(jìn)一步是:所述中心控制機(jī)發(fā)送同步觸發(fā)請求至少提前觸發(fā)信號發(fā)出的時刻一分鐘發(fā)出。
[0009]方案進(jìn)一步是:所述同步校正包括同步計數(shù)的步驟和計數(shù)脈沖校正的步驟:
所述同步計數(shù)的步驟是:
啟動一個脈沖計數(shù)器；
第一步:用第一次接收到的IPPS秒脈沖信號將脈沖計數(shù)器清零，脈沖計數(shù)器開始計
數(shù)；
第二步:當(dāng)脈沖計數(shù)器計數(shù)的脈沖個數(shù)的時間等于I秒鐘時，脈沖計數(shù)器輸出一個秒脈沖并將脈沖計數(shù)器清零；
第三步:脈沖計數(shù)器重新計數(shù)，返回第二步；
所述計數(shù)脈沖校正的步驟是:
有一個計數(shù)脈沖發(fā)生器，并設(shè)置有一個一秒鐘時間內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)計數(shù)脈沖數(shù)；
第一步:計數(shù)兩個IPPS秒脈沖之間的計數(shù)脈沖數(shù)；
第二步:將兩個IPPS秒脈沖之間的計數(shù)脈沖數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)計數(shù)脈沖數(shù)進(jìn)行比較；
第三步:當(dāng)兩個IPPS秒脈沖之間的計數(shù)脈沖數(shù)大于標(biāo)準(zhǔn)計數(shù)脈沖數(shù)時，延長計數(shù)脈沖發(fā)生器的脈沖周期時間，當(dāng)兩個IPPS秒脈沖之間的計數(shù)脈沖數(shù)小于標(biāo)準(zhǔn)計數(shù)脈沖數(shù)時，縮短計數(shù)脈沖發(fā)生器的脈沖周期時間，當(dāng)兩個IPPS秒脈沖之間的計數(shù)脈沖數(shù)等于標(biāo)準(zhǔn)計數(shù)脈沖數(shù)時，計數(shù)脈沖發(fā)生器的脈沖周期時間不變。
[0010]方案進(jìn)一步是:所述方法進(jìn)一步包括:判斷接收GPS的IPPS秒脈沖信號是否正常，如果GPS授時信號是無效值，則發(fā)出GPS失鎖報警信號。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):兩地發(fā)出的同步觸發(fā)信號誤差可以保證在一個微秒一下，達(dá)到了測量精度，為正確的分析線路參數(shù)提供了保障，本發(fā)明采用內(nèi)部時鐘與GPS同步信號協(xié)同工作的方式，保證了在出現(xiàn)接收盲區(qū)的時候依然可以發(fā)出同步觸發(fā)信號，而一旦沒有同步校正的時間超出設(shè)定值時報警，為技術(shù)人員正確判斷使用同步觸發(fā)裝置提供了參考依據(jù)。[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作一詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)示意圖；
圖2為本發(fā)明同步觸發(fā)裝置邏輯示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1:
一種用于輸電線參數(shù)測量的兩端時間同步觸發(fā)系統(tǒng)，參見圖1和圖2，所述系統(tǒng)包括分別設(shè)置在本地的本地同步觸發(fā)裝置I和設(shè)置在遠(yuǎn)端的遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置2，一個中心控制機(jī)3 (PC機(jī))連接本地同步觸發(fā)裝置，所述本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置分別與北斗用戶機(jī)4連接并通過串口相互通信，兩臺北斗用戶機(jī)通過衛(wèi)星相互通信5，在本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置中分別嵌有GPS授時模塊6 ；GPS授時模塊通過GPS天線7接收IPPS秒脈沖和UTC時間信息。
[0015]實(shí)施例中，所述本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置分別包括由FPGA邏輯電路組成的內(nèi)部實(shí)時時間發(fā)生器和同步調(diào)整發(fā)生器，所述FPGA邏輯電路接收GPS授時模塊發(fā)送來的IPPS秒脈沖信號和UTC時間信息、以及一個恒溫晶振電路提供的IOMHz基準(zhǔn)頻率，所述內(nèi)部實(shí)時時間發(fā)生器包括有一個倍頻器和計數(shù)器，倍頻器將IOMHz基準(zhǔn)頻率分頻為脈沖周期等于10納秒的基準(zhǔn)計數(shù)脈沖，所述計數(shù)器是由計數(shù)脈沖產(chǎn)生一秒一次的觸發(fā)秒脈沖計數(shù)器，所述內(nèi)部實(shí)時時間發(fā)生器還有一個計數(shù)器清零觸發(fā)器，所述計數(shù)器清零觸發(fā)器由第一次接收的GPS的IPPS秒脈沖信號將計數(shù)器清零；所述同步調(diào)整發(fā)生器的輸出連接恒溫晶振電路的頻率微調(diào)輸入。
[0016]實(shí)施例中，所述同步調(diào)整發(fā)生器包括一個一秒周期內(nèi)應(yīng)計數(shù)所述計數(shù)脈沖個數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)寄存器，和一個用于與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)寄存器進(jìn)行比較的計數(shù)脈沖寄存器，所述計數(shù)脈沖寄存器是在兩個IPPS秒脈沖信號之間計數(shù)所述計數(shù)脈沖的計數(shù)寄存器，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)寄存器和計數(shù)寄存器的數(shù)據(jù)不相等時，同步調(diào)整發(fā)生器輸出一個頻率微調(diào)信號。
[0017]實(shí)施例系統(tǒng)的硬件部分主要包括線路工頻參數(shù)時間同步觸發(fā)裝置(以下簡稱同步觸發(fā)裝置)、北斗一代一體式用戶機(jī)(以下簡稱北斗用戶機(jī))、GPS天線以及PC機(jī)等。
[0018]系統(tǒng)硬件設(shè)計的核心是同步觸發(fā)裝置的硬件設(shè)計，GPS授時模塊(嵌入在同步觸發(fā)裝置里)、北斗用戶機(jī)以及PC機(jī)等作為成熟的產(chǎn)品，在此不必贅述。同步觸發(fā)裝置與GPS天線通過SMA接口實(shí)現(xiàn)信號連接，同步觸發(fā)裝置與PC機(jī)通過RS232串口實(shí)現(xiàn)通信，同步觸發(fā)裝置與北斗用戶機(jī)通過RS232串口實(shí)現(xiàn)通信，同步觸發(fā)裝置輸出的時間同步觸發(fā)信號通過SMA接口與故障錄波儀設(shè)備實(shí)現(xiàn)連接。
[0019]如圖2所示，同步觸發(fā)裝置是基于FPGA的SOPC開發(fā)設(shè)計，涉及同步觸發(fā)裝置與PC機(jī)、與北斗用戶機(jī)、與GPS授時模塊的通信協(xié)議解析，涉及同步觸發(fā)裝置如何產(chǎn)生時間同步觸發(fā)信號。PC機(jī)的窗口界面軟件設(shè)計主要是為了讓用戶能夠更方便地操作同步觸發(fā)裝置，以及觀察同步觸發(fā)裝置返回的狀態(tài)信息。
[0020]同步觸發(fā)裝置是應(yīng)用于測試特高壓線路參數(shù)的一款電子設(shè)備。在整個系統(tǒng)測試過程中，同步觸發(fā)裝置主要負(fù)責(zé)為其他電子設(shè)備(比如故障錄波儀)提供精準(zhǔn)的時間同步觸發(fā)信號，以便其準(zhǔn)時、同步地記錄相關(guān)參數(shù)。
[0021]同步觸發(fā)裝置核心板的硬件設(shè)計主要有以下幾塊:
FPGA芯片8 (EP3C55F484C8)，主要負(fù)責(zé)處理UTC信息、1PPS、PC機(jī)串口信息、北斗串口信息、控制晶振輸出、生成NiosII軟核以及最終觸發(fā)信號的輸出，此模塊是整個核心板的核心模塊。
[0022]GPS授時模塊6 (LEA-5T)，通過外接天線，可以產(chǎn)生UTC時間信息和IPPS秒脈沖信號。
[0023]恒溫晶振9 (JTM5171-10M),主要為FPGA提供精準(zhǔn)時間，并且是可以被FPGA通過控制電路10 (ADR425)控制的晶振。
[0024]TTL驅(qū)動電路11 (TPS2812D)，驅(qū)動FPGA管腳輸出的TTL電平。
[0025]接口電路12由RS232/TTL轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)的PC機(jī)串口和北斗機(jī)串口。
[0026]實(shí)施例2:
一種基于實(shí)施例1所述系統(tǒng)的時間同步觸發(fā)方法:所述系統(tǒng)包括分別設(shè)置在本地的本地同步觸發(fā)裝置I和設(shè)置在遠(yuǎn)端的遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置，一個中心控制機(jī)(PC機(jī))連接本地同步觸發(fā)裝置，所述本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置分別與北斗用戶機(jī)連接并通過串口相互通信，兩臺北斗用戶機(jī)通過衛(wèi)星相互通信，在本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置中分別嵌有GPS授時模塊；GPS授時模塊通過GPS天線接收IPPS秒脈沖和UTC時間信息；在兩個同步觸發(fā)裝置中分別產(chǎn)生一秒鐘一次的觸發(fā)秒脈沖，所述方法包括時間同步的步驟和同步調(diào)整的的步驟:
所述時間同步的步驟是:
第一步，本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置實(shí)時接收GPS授時模塊送來的IPPS秒脈沖信號和UTC時間信息；
第二步，當(dāng)接收到GPS的IPPS秒脈沖信號時，用GPS的IPPS秒脈沖信號對本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置中的觸發(fā)秒脈沖進(jìn)行同步校正；當(dāng)沒有GPS的IPPS秒脈沖信號時，保持最后一次同步校正的觸發(fā)秒脈沖以UTC時間計時；
所述同步觸發(fā)的步驟是:
第一步，由一個中心控制機(jī)向兩個同步觸發(fā)裝置發(fā)送一個同步觸發(fā)請求，兩個同步觸發(fā)裝置收到請求后向中心控制機(jī)回復(fù)一個響應(yīng)信號，本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置同時啟動同步觸發(fā)程序；其中所述中心控制機(jī)發(fā)送同步觸發(fā)請求必須提前觸發(fā)信號發(fā)出的時刻發(fā)出；
第二步，等待觸發(fā)時刻到，當(dāng)觸發(fā)時刻到，本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置同時發(fā)出觸發(fā)信號。
[0027]實(shí)施例中:所述中心控制機(jī)發(fā)送同步觸發(fā)請求至少提前觸發(fā)信號發(fā)出的時刻一分鐘發(fā)出。
[0028]實(shí)施例中:所述同步校正包括同步計數(shù)的步驟和計數(shù)脈沖校正的步驟:
所述同步計數(shù)的步驟是:
啟動一個脈沖計數(shù)器；
第一步:用第一次接收到的IPPS秒脈沖信號將脈沖計數(shù)器清零，脈沖計數(shù)器開始計
數(shù)； 第二步:當(dāng)脈沖計數(shù)器計數(shù)的脈沖個數(shù)的時間等于I秒鐘時，脈沖計數(shù)器輸出一個秒脈沖并將脈沖計數(shù)器清零；
第三步:脈沖計數(shù)器重新計數(shù)，返回第二步；
所述計數(shù)脈沖校正的步驟是:
有一個計數(shù)脈沖發(fā)生器，并設(shè)置有一個一秒鐘時間內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)計數(shù)脈沖數(shù)；
第一步:計數(shù)兩個IPPS秒脈沖之間的計數(shù)脈沖數(shù)；
第二步:將兩個IPPS秒脈沖之間的計數(shù)脈沖數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)計數(shù)脈沖數(shù)進(jìn)行比較；
第三步:當(dāng)兩個IPPS秒脈沖之間的計數(shù)脈沖數(shù)大于標(biāo)準(zhǔn)計數(shù)脈沖數(shù)時，延長計數(shù)脈沖發(fā)生器的脈沖周期時間，當(dāng)兩個IPPS秒脈沖之間的計數(shù)脈沖數(shù)小于標(biāo)準(zhǔn)計數(shù)脈沖數(shù)時，縮短計數(shù)脈沖發(fā)生器的脈沖周期時間，當(dāng)兩個IPPS秒脈沖之間的計數(shù)脈沖數(shù)等于標(biāo)準(zhǔn)計數(shù)脈沖數(shù)時，計數(shù)脈沖發(fā)生器的脈沖周期時間不變。
[0029]結(jié)合實(shí)施例1系統(tǒng)的所述方法的進(jìn)一步描述是:
(I)同步觸發(fā)裝置(本地、遠(yuǎn)端)接收GPS授時模塊送來的IPPS秒脈沖信號和UTC時間信息后，經(jīng)過內(nèi)部集成電路(FPGA)的數(shù)字信號處理以及軟件設(shè)計，在其內(nèi)部能夠產(chǎn)生一個實(shí)時時鐘，從而使同步觸發(fā)裝置(本地、遠(yuǎn)端)具有了一個標(biāo)準(zhǔn)時間系統(tǒng)。
[0030](2) PC機(jī)窗口界面軟件可以設(shè)置一個同步時刻(同步時刻至少是當(dāng)前時刻的I分鐘以后)，然后通過串口通信的方式把同步時刻信息數(shù)據(jù)傳遞給本地同步觸發(fā)裝置。
[0031](3)本地同步觸發(fā)裝置收到同步時刻信息后，一方面會將同步時刻信息通過衛(wèi)星通信的方式發(fā)送給遠(yuǎn)端的同步觸發(fā)裝置；另一方面會不斷判斷比較同步時刻與內(nèi)部實(shí)時時鐘時間，如果內(nèi)部實(shí)時時鐘的時間與同步時刻相等，那么本地同步觸發(fā)裝置就會產(chǎn)生一個觸發(fā)信號。
[0032](4)遠(yuǎn)端的同步觸發(fā)裝置收到同步時刻信息后，也會不斷判斷比較同步時刻與內(nèi)部實(shí)時時鐘時間，如果內(nèi)部實(shí)時時鐘的時間與同步時刻相等，那么遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置就也會產(chǎn)生一個觸發(fā)信號，由于本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置都是通過GPS進(jìn)行授時的，因而兩者的時間是統(tǒng)一的，所以本地同步觸發(fā)裝置與遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置會在同一個時刻產(chǎn)生觸發(fā)信號，從而實(shí)現(xiàn)了時間同步觸發(fā)信號的產(chǎn)生。
【權(quán)利要求】
1.一種用于輸電線參數(shù)測量的兩端時間同步觸發(fā)系統(tǒng)，包括:分別設(shè)置在本地的本地同步觸發(fā)裝置和設(shè)置在遠(yuǎn)端的遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置，一個中心控制機(jī)連接本地同步觸發(fā)裝置，其特征在于，所述本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置分別與北斗用戶機(jī)通過串口相互通信，兩臺北斗用戶機(jī)通過衛(wèi)星相互通信，在本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置中分別嵌有GPS授時模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于輸電線參數(shù)測量的兩端時間同步觸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，所述本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置分別包括由FPGA邏輯電路組成的內(nèi)部實(shí)時時間發(fā)生器和同步調(diào)整發(fā)生器，所述FPGA邏輯電路接收GPS授時模塊發(fā)送來的IPPS秒脈沖信號和UTC時間信息、以及一個恒溫晶振電路提供的IOMHz基準(zhǔn)頻率，所述內(nèi)部實(shí)時時間發(fā)生器包括有一個倍頻器和計數(shù)器，倍頻器將IOMHz基準(zhǔn)頻率倍頻為脈沖周期等于10納秒的基準(zhǔn)計數(shù)脈沖，所述計數(shù)器是由計數(shù)脈沖產(chǎn)生一秒一次的觸發(fā)秒脈沖計數(shù)器，所述內(nèi)部實(shí)時時間發(fā)生器還有一個計數(shù)器清零觸發(fā)器，所述計數(shù)器清零觸發(fā)器由第一次接收的GPS的IPPS秒脈沖信號將計數(shù)器清零；所述同步調(diào)整發(fā)生器的輸出連接恒溫晶振電路的頻率微調(diào)輸入。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于輸電線參數(shù)測量的兩端時間同步觸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于，所述同步調(diào)整發(fā)生器包括一個一秒周期內(nèi)應(yīng)計數(shù)所述計數(shù)脈沖個數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)寄存器，和一個用于與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)寄存器進(jìn)行比較的計數(shù)脈沖寄存器，所述計數(shù)脈沖寄存器是在兩個IPPS秒脈沖信號之間計數(shù)所述計數(shù)脈沖的計數(shù)寄存器，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)寄存器和計數(shù)寄存器的數(shù)據(jù)不相等時，同步調(diào)整發(fā)生器輸出一個頻率微調(diào)信號。
4.一種基于權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的兩端時間同步觸發(fā)方法:在兩個同步觸發(fā)裝置中分別產(chǎn)生一秒鐘一次的觸發(fā)秒脈沖，其特征在于，所述方法包括時間同步的步驟和同步調(diào)整的的步驟: 所述時間同步的步驟是: 第一步，本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置實(shí)時接收GPS授時模塊送來的IPPS秒脈沖信號和UTC時間信息； 第二步，當(dāng)接收到GPS的IPPS秒脈沖信號時，用GPS的IPPS秒脈沖信號對本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置中的觸發(fā)秒脈沖進(jìn)行同步校正；當(dāng)沒有GPS的IPPS秒脈沖信號時，保持最后一次同步校正的觸發(fā)秒脈沖以UTC時間計時； 所述同步觸發(fā)的步驟是: 第一步，由一個中心控制機(jī)向兩個同步觸發(fā)裝置發(fā)送一個同步觸發(fā)請求，兩個同步觸發(fā)裝置收到請求后向中心控制機(jī)回復(fù)一個響應(yīng)信號，本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置同時啟動同步觸發(fā)程序；其中所述中心控制機(jī)發(fā)送同步觸發(fā)請求必須提前觸發(fā)信號發(fā)出的時刻發(fā)出； 第二步，等待觸發(fā)時刻到，當(dāng)觸發(fā)時刻到，本地同步觸發(fā)裝置和遠(yuǎn)端同步觸發(fā)裝置同時發(fā)出觸發(fā)信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于所述系統(tǒng)的時間同步觸發(fā)方法，其特征在于，所述中心控制機(jī)發(fā)送同步觸發(fā)請求至少提前觸發(fā)信號發(fā)出的時刻一分鐘發(fā)出。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于所述系統(tǒng)的時間同步觸發(fā)方法，其特征在于，所述同步校正包括同步計數(shù)的步驟和計數(shù)脈沖校正的步驟:所述同步計數(shù)的步驟是: 啟動一個脈沖計數(shù)器； 第一步:用第一次接收到的IPPS秒脈沖信號將脈沖計數(shù)器清零，脈沖計數(shù)器開始計數(shù)； 第二步:當(dāng)脈沖計數(shù)器計數(shù)的脈沖個數(shù)的時間等于I秒鐘時，脈沖計數(shù)器輸出一個秒脈沖并將脈沖計數(shù)器清零； 第三步:脈沖計數(shù)器重新計數(shù)，返回第二步； 所述計數(shù)脈沖校正的步驟是: 有一個計數(shù)脈沖發(fā)生器，并設(shè)置有一個一秒鐘時間內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)計數(shù)脈沖數(shù)； 第一步:計數(shù)兩個IPPS秒脈沖之間的計數(shù)脈沖數(shù)； 第二步:將兩個IPPS秒脈沖之間的計數(shù)脈沖數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)計數(shù)脈沖數(shù)進(jìn)行比較； 第三步:當(dāng)兩個IPPS秒脈沖之間的計數(shù)脈沖數(shù)大于標(biāo)準(zhǔn)計數(shù)脈沖數(shù)時，延長計數(shù)脈沖發(fā)生器的脈沖周期時間，當(dāng)兩個IPPS秒脈沖之間的計數(shù)脈沖數(shù)小于標(biāo)準(zhǔn)計數(shù)脈沖數(shù)時，縮短計數(shù)脈沖發(fā)生器的脈沖周期時間，當(dāng)兩個IPPS秒脈沖之間的計數(shù)脈沖數(shù)等于標(biāo)準(zhǔn)計數(shù)脈沖數(shù)時，計數(shù)脈沖發(fā)生器的脈沖周期時間不變。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于所述系統(tǒng)的時間同步觸發(fā)方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括:判斷接收GPS的IPPS秒脈沖信號是否正常，如果GPS授時信號是無效值，則發(fā)出GPS失鎖報警信號。
【文檔編號】G04R20/02GK103744284SQ201410008827
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月8日
【發(fā)明者】傅中, 葉劍濤, 水孝敏, 王亞春, 王貽平, 夏令志, 劉靜, 王慶軍, 程登峰, 楊道文 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)安徽省電力公司電力科學(xué)研究院, 安徽四創(chuàng)電子股份有限公司