新一代的GPS-B碼解碼授時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、在電力系統(tǒng)中，統(tǒng)一的高精度時(shí)鐘對(duì)于獲取發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中的運(yùn)行狀態(tài)信息非常重要。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、微機(jī)繼電保護(hù)裝置、故障錄波器、事件順序記錄裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)交換網(wǎng)、雷電定位系統(tǒng)等系統(tǒng)設(shè)備對(duì)時(shí)間的精確度要求較高，這些系統(tǒng)設(shè)備會(huì)實(shí)時(shí)的記錄并存儲(chǔ)各自所控制的儀器設(shè)備的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，并繪制出趨勢(shì)曲線（包括實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線），通過(guò)分析系統(tǒng)記錄的趨勢(shì)曲線，可以判斷事故發(fā)生的前后順序，從而對(duì)事故產(chǎn)生的原因進(jìn)行科學(xué)的分析，這對(duì)于減少事故隱患、

2、提高系統(tǒng)設(shè)備的穩(wěn)定性具有重要的作用。
　　目前國(guó)內(nèi)外主要的授時(shí)方式有5種，分別為短波授時(shí)、長(zhǎng)波授時(shí)、衛(wèi)星授時(shí)、IRIG-B碼授時(shí)、網(wǎng)絡(luò)授時(shí)，而衛(wèi)星授時(shí)和IRIG-B碼授時(shí)兩種授時(shí)方式在實(shí)際中應(yīng)用又最為廣泛，這兩種授時(shí)方式已成為當(dāng)今電力系統(tǒng)的主流授時(shí)方式。
　　本文針對(duì)電力系統(tǒng)各種系統(tǒng)和自動(dòng)化裝置對(duì)統(tǒng)一授時(shí)的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)了一種新型的多源授時(shí)系統(tǒng)，該系統(tǒng)模塊可同時(shí)接受GPS衛(wèi)星信號(hào)及IRIG-B碼信號(hào)，兩種信號(hào)互為備用，工作時(shí)

3、，模塊既可以跟蹤GPS衛(wèi)星獲取精確的時(shí)間、位置信息，也可以接收IRIG-B碼信號(hào)獲取時(shí)間信息，解析后通過(guò)CAN和串口隔離向外輸出，可滿足多種環(huán)境的需求。由于該系統(tǒng)模塊采用基于單片機(jī)的方法設(shè)計(jì)，可靠性高，反應(yīng)速度快，成本低，有比較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文針對(duì)GPS衛(wèi)星信號(hào)及IRIG-B碼信號(hào)各自的特點(diǎn)，對(duì)信號(hào)解調(diào)的原理、方法及實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，并提出了一種新的方法來(lái)解決兩種信號(hào)的共存問(wèn)題，該方法利用了兩種信號(hào)的特點(diǎn)，通過(guò)同一單片

4、機(jī)的不同功能區(qū)分別捕獲處理信號(hào)，使得系統(tǒng)的集成度更高，更簡(jiǎn)單可靠，該方法主要采用軟件實(shí)現(xiàn)，降低了實(shí)現(xiàn)成本。GPS時(shí)間信號(hào)來(lái)自于GPS信號(hào)接收機(jī)，該接收機(jī)通過(guò)衛(wèi)星天線接收來(lái)自GPS衛(wèi)星的信號(hào)，經(jīng)過(guò)解析后利用RS-232通信協(xié)議向外發(fā)送信息，可以利用單片機(jī)的串行接收引腳接收該GPS信息，然后由單片機(jī)解析出其中的時(shí)間信息;IRIG-B時(shí)間格式碼來(lái)自于標(biāo)準(zhǔn)的IRIG-B碼時(shí)鐘源，B碼時(shí)鐘源發(fā)送的IRIG-B時(shí)間格式碼遵循RS-422通信協(xié)議。由

5、于IRIG-B為一系列脈寬為10ms的脈沖組成，頻率較低，可通過(guò)利用單片機(jī)的輸入捕獲功能引腳捕獲脈沖的方法完成對(duì)IRIG-B碼的信息的采集，然后再通過(guò)單片機(jī)解析出其中的時(shí)間信息。系統(tǒng)分別采用CAN通信協(xié)議、RS-232通信協(xié)議、RS-485通信協(xié)議三種通信協(xié)議向外輸出，可滿足大部分系統(tǒng)設(shè)備的需求。
　　本文提出的時(shí)間碼解碼技術(shù)，方法簡(jiǎn)單，成本較低，開發(fā)操作簡(jiǎn)單，具有很好的推廣價(jià)值，同時(shí)該解碼技術(shù)對(duì)于其它方式的授時(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也具有一