pci授時卡（衛星授時卡）NTP網絡授時卡介紹
pci授時卡（衛星授時卡）NTP網絡授時卡介紹
京准電子科技官微——ahjzsz
一、概述
隨着改革開放的不斷深入，我國電力系統自動化技術得以快速地發展，為了做到系統內統一的管理和調度，整個系統對時間的統一性要求越來越高，同時對時間的同步精度要求也越來越高。我公司開發研制的HR系列GPS標准時間同步時鍾是應用GPS技術授時的標准時間顯示和發送的裝置，專為電力系統對其監測、調控、保護、通信等各種設備提供統一的、高精度的時間信息。
HR 系列GPS時間同步主時鍾主要用來接收GPS（全球定位系統）衛星信號，並向信號擴展裝置提供時間基准信號。
二、工作條件
2.1裝置環境條件
- Ø 2.1.1 工作溫度：-5℃ ～+60 ℃
- Ø 2.1.2貯存溫度: -40℃ ～ +65 ℃
- Ø 2.1.3濕度：<95%
2.2 電源輸入
- Ø 直流供電：直流110V±10%
- Ø 交流供電：交流220V±10%
2.3抗干擾
- Ø 在雷擊過電壓、一次回路操作、開關場故障、二次回路操作及其它強干擾作用下，裝置不誤動作。
- Ø 裝置快速瞬變干擾試驗、高頻干擾試驗、輻射電磁場干擾試驗、沖擊電壓試驗和絕緣試驗應符合標准GB/T13926-1992（工業過程測量和控制裝置的電磁兼容性）
三、技術指標
GPS接收器
- 接收頻率：1575.42MHz
- 接收靈敏度：捕獲〈-130dBm，跟蹤〈-130dBm
- 同時跟蹤：正常狀態下可同時跟蹤8~12顆GPS衛星
裝置冷起動時不小於4顆衛星；
裝置熱起動時不小於1顆衛星。
- 捕獲時間：裝置冷起動時小於20min，裝置熱起動時小於2min
功耗：≤15W
平均無故障間隔時間
(MTBF)≥40000小時，主時鍾平均維修時間（MTTR）一般不大於30分，使用壽命不少於20年。正常使用條件下無須維護。
輸出時間與協調世界時（UTC）時間同步准確度：≤500ns
時間同步信號電接口
- IRIG-B（AC）調制信號接口
載波頻率：1kHz；
信號幅值峰-峰值：高：3-12V可調，低：符合3：1調制比要求；
輸出阻抗：600歐姆，變壓器隔離輸出。
同步准確度：≤20us
- IRIG-B（DC）直流偏置信號接口
准時上升沿的時間准確度≤1us
- 時標脈沖輸出
TTL電平
1） 1PPS脈沖信號
准時沿：上升沿，上升時間≤30ns；上升沿的時間准確度≤1us；
脈沖寬度： 130ms。
2） 1PPM脈沖信號
准時沿：上升沿，上升時間≤30ns；上升沿的時間准確度≤1us；
脈沖寬度： 130ms。
3） 1PPH脈沖信號
准時沿：上升沿，上升時間≤30ns；上升沿的時間准確度≤1us；
脈沖寬度： 130ms。
空接點
1） 1PPS脈沖信號
准時沿：上升沿，上升時間≤50ns；上升沿的時間准確度≤1us；
脈沖寬度： 130ms，允許外接電壓：250V。
2） 1PPM脈沖信號
准時沿：上升沿，上升時間≤1us；上升沿的時間准確度≤3us；
脈沖寬度： 130ms，允許外接電壓：250V。
3） 1PPH脈沖信號
准時沿：上升沿，上升時間≤1us；上升沿的時間准確度≤3us；
脈沖寬度： 130ms， 允許外接電壓：250V。
- 時間報文
數據位：8位，起始位：1位，停止位：1位，校驗位：無
接口標准：RS232或RS422/485
數據位：8位（數據為壓縮BCD碼，字符為ASCⅡ碼）
波特率：4800
輸出報文格式：
<B>HHMMSSYYYYM2M2DD<F>FFF1F1F2F2<C>H1H1M1M1S1S1$<CR>
其中:<B>為起始符，42H，<F>為工頻標志，46H，<C>為周波標志，43H，$為定位標志，當GPS時鍾收到衛星信號時該位為$，24H，失步時該位為#，23H，<CR>為結束標志，0DH，以上均為ASCⅡ碼。
HHMMSSYYYYM2M2DD分別為北京時間的時、分、秒、年、月、日, FF為周波數的整數部分, F1F1為周波數的小數點后第一、第二位小數, F2F2為周波數的小數點后第三、第四位小數；H1H1M1M1S1S1為周波鍾的時、分、秒；以上數據均為壓縮BCD碼。每秒發送一次，共18字節。
例：2006年6月15日23時19分47秒，所測工頻為49.9983Hz，周波鍾為23時19分46秒，與衛星同步，所發報文為
42H 23H 19H 47H 20H 06H 06H 15H 46H 49H 99H 83H 43H 23H 19H 46H 24H 0DH
串行數據通道接口：RS-232
接口RS-232電氣特性符號GB/T6107-2000（ITU-T建議V.28）；
四、裝置的輸入輸出節點
1路RS-232串口輸出
1路TTL電平PPS輸出
配有一個易於安裝的天線。有源天線頭封裝在長約100mm直徑約30mm高的塑料圓盤內，天線的導引線是低損耗同軸電纜。天線長度為30米。
五、引用標准
本方案提供裝置的設計、制造、檢查、試驗及特性都遵照最新版本的下列標准和規定進行。
- Ø GJB2242-1994 時統裝置通用規范
- Ø GJB2991-1997 B時間碼接口終端
- Ø GB/T15527-1995 船用全球定位系統（GPS）接收通用技術條件
- Ø GB11014-1990 平衡電壓數字接口電路的電氣特性
- Ø GB/T6107-2000 使用串行二進制數據交換的數據終端裝置和數 據電路終接裝置之間的接口
- Ø GB/T16435-1996 遠動裝置和系統接口
- GB/T17463-1998 遠動裝置和系統性能要求
- GB/T13926-1992 工業過程測量和控制裝置的電磁兼容性
六、結構
1．立面結構示意圖
1. PPS指示燈
2.RS232串口
3．秒脈沖接口
4．GPS天線輸入接口
2、操作步驟
（1）將計算機斷電。
（2）擰下板卡上天線接頭的固定螺絲，將板卡插到微機的PCI 插槽上。擰上天線固定螺絲和擋板固定螺絲。
（3）架設好天線后連接到PCI 板卡的天線接頭上。
（4）連接好串口線，注意不要帶電拔插，以免損壞芯片。
接通電源， PPS指示燈（綠）長亮，表示GPS正在搜索衛星，尚不能提供精確的時間， 秒脈沖輸出接口無輸出。當GPS跟蹤上衛星后，PPS燈每秒閃亮一次，秒脈沖輸出接口輸出高精度秒脈沖（TTL），串口輸出精確數據。
七、使用說明
1、開機步驟
1.天線架設方法
l 為保證GPS同步時鍾能時刻跟蹤盡可能多的衛星信號，必須將天線的蘑菇頭擰在天線支架上，用膨脹螺栓將支架固定在視野盡可能開闊的地方。天線電纜鋪設轉彎半徑不易過小，天線電纜長度是根據天線增益嚴格設計，不得剪斷、延長、縮短或加裝接頭。
l 天線應面對整個天空，以便可直視頭頂所有可見的衛星。天線不論口徑尺寸大小，都應盡可能架設在當地開闊空曠地最高處，避開山坡、樹林、高層建築物、
鐵塔、高壓輸電線等對天線波束的阻擋。天線主波束方向上應有足夠的視界，天線正前方應有盡可能寬的視角。一般要求以天線基點為參考，對障礙物最高點所成的夾角小於3度。
l 線的架設位置應避開風口，以減小天線的風載。在多雷雨地區，天線的架設位置應避開雷擊多發地點，同時要采取多種避雷措施。
l 避雷器的使用（選配器件）：為防止天線遭受雷擊，天線上方應安裝避雷針，在雷雨季節到來之前必須仔細檢查避雷接地系統是否良好。也可選配我公司生產的專用避雷器。
2.天線饋線接到后面板天線輸入插座上，按需要把1PPS，1PPM，1PPH以及RS－232串行接口信號用合適的電纜與各終端設備接好，把電網的交流220V電壓接到后面板的周波鍾插座上（天線必須在開機前接好，后面板上的線嚴禁帶電插拔）。
3.電源線接到匹配的電源上。
4.接通電源開關，此時電源指示燈亮，液晶顯示屏顯示公司名稱和電話號碼，表示機器初始化工作正常，正在搜索GPS衛星。
5.裝置初上電，未跟蹤上衛星時，只有POWER燈亮， PPS燈每秒閃亮，整分時PPM燈亮，整時時PPH燈亮，GPS燈滅，ALARM燈亮。跟蹤上衛星后GPS燈亮，ALARM燈滅，系統進入正常工作狀態。系統工作異常時，ALARM燈亮，GPS燈滅。
2、數據接口輸出引腳如下圖所示:
RS-232
2---RXD
3---TXD
5---GND
八、故障處理
1、打開電源開關，若液晶無任何顯示，請檢查電源是否有電，電源線、電源插座及保險管等接觸是否良好。
2、串口無信息輸出時，請檢查串口線引腳是否正常，接口與裝置連接狀態是否良好，通信格式及波特率設定是否正確。
3、長時間不定位，請檢查天線安裝是否正確，天線接口與裝置連接是否牢固。
九、特別提示（安全敬告）
1．安裝調試前，請仔細閱讀本手冊的內容。
2．非專業人員請勿隨意打開裝置機箱，不能改動任何跳線設置或撥碼開關的位置，以免影響裝置的正常工作。
3．避免金屬線頭（絲）或其他金屬物體落入機箱中，以防止短路或其他故障的發生。
4．裝置運行過程中，不可隨意按動裝置中的任何按鈕。
5、天線的安裝應符合使用說明中的要求，並在開機前接好。天線嚴禁剪斷、延長、縮短或加裝接頭。
6、裝置后面板的連線嚴禁帶電拔插。
7、裝置安裝完畢后應認真檢查各接口連接是否正確、緊固。