对时装置的作用

A. gps卫星同步时钟具有哪些功能，使用过程中应该注意哪些问题

GPS卫星时钟同步系统利用RS232接口接收GPS卫星传来的信号，然后经主CPU中央处理单元的规约转换、当地时间转换成满足各种要求的接口标（RS232/RS422/RS485等）和时间编码输出（IRIG_B码，ASCII码等）。GPS卫星时钟同步系统一般由GPS卫星信号接收部分、CPU部分、输出或扩展部分、电源部分、人机交互模块部分组成。GPS时钟同步系统主要有同步脉冲输出、串行时间信息输出和IRIG-B码输出三种对时方式。

脉冲同步输出方式，即同步时钟每隔一定的时间间隔输出一个精确的同步脉冲。被授时装置在接收到同步脉冲后进行对时，消除装置内部时钟的走时误差。脉冲同步的缺点是无法直接提供时间信息，被授时装置如果时间源就出错，会一直错误走下去。串行同步输出方式，是将时刻信息以串行数据流的方式输出。

各种被授时装置接收每秒一次的串行时间信息获得时间同步，在未接收到广播对时令的这段时间间隔内，装置时钟存在自身走时误差问题，使用串行方式对时比脉冲对时方式复杂，另外在接收过程中，信息处理耗费的时间也会影响对时精度，所以主要用于给事件加上时间标记，如果要提高对时精度，现场应用时还需要再给出秒对时脉冲信号。利用1PPS（秒脉冲）信号的上升沿来实现外部时钟与GPS时钟的同步以及将同步误差抑制在满足系统精度要求范围之内。

IRIG-B码输出方式，IRIG组织发布的用于各系统时间同步的时间码标准,其中应用最广泛的是IRIG-B版本，简称B码。B码以BCD码方式输出，每秒输出一次，内含100个脉冲，输出的时间信息为：秒、分、时，日期顺序排列。B码信号一般有(TTL)电平方式、RS422电平方式、RS232电平方式、调制信号（AM）四种形式。脉冲对时和串行口对时各有优缺点，前者精度高但是无法直接提供时间信息；而后者对时精度比较低，尤其是多小室模式或者监控系统中有多个管理机、多个子系统的时候时间精度受串口通信时延的影响尤为突出。

B码对时兼顾了两者的优点，是一种精度很高并且又含有标准的时间信息的对时方式，当变电站的智能设备采用B码对时，就不再需要现场总线的通信报文对时,也不再需要GPS输出大量脉冲接点信号。按技术规范规定凡新投运的需授时变电站自动化系统间隔层设备，原则上应采用IRIG-B码（DC）时钟同步信号。

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GPS卫星同步时钟系统注意事项：

为保证 GPS 卫星同步时钟系统的功能、精度和效率，应做好日常的保养和维护工作，应定时对 GPS 对时系统各个部件进行检查，首先 应检查装置显示面板上的天线信号是否正常，再检查显示面板上锁定 的卫星数量（一般应大于 3），以上两项正常后再用显示面板上所显示的时间与各个对时设备上所显示或打印的时间进行比对，以确认对时系统内所有参与对时的设备的对时单元工作正常，定时对系统内的各个部件进行巡检以保证整个系统的可靠性。

在GPS屏内还应加装监视装置,运行状态的告警接点输出，包括电源消失告警、IRIG- B 信号消失告警以及本装置自检异常告警以便及时反应 GPS运行情况。正常工作时，电源指示应该正常，“1PPS”脉冲指示灯每秒闪烁一次，当发出“IRIG- B信号消失告警”表示本机未 正确收到 IRIG- B 的输入信号，应做进一步检查。

B. gps 可以用来对时,并且比较准时,精度多少原理是什么

GPS授时是利用GPS卫星搭载的高精度原子钟，产生基准信号和时间标准，提供覆盖全球的时间服务，其授时精度高达20亿分之一秒。

GPS授时系统主要是利用GPS精确对时的特点来实现装置的统一对时。GPS接收器在任意时刻能同时接收其视野范围内4～8颗卫星信号，经解码和处理后从中提取并输出两种时间信号：

(1)时间间隔为1s的脉冲信号PPS，其脉冲前沿与国际标准时间(格林威治时间)的同步误差不超过1μs；

(2)经串行口输出的与PPS脉冲前沿对应的国际标准时间和日期代码。

GPS授时对时方式

主要有3种对时方式：硬对时(脉冲对时)、软对时(即由通讯报文来对时)和编码对时(应用广泛的IRIG-B对时)。

1、硬对时一般用分对时或秒对时，分对时将秒清零、秒对时将毫秒清零。理论上讲，秒对时精度要高于分对时。硬对时按接线方式可分成差分对时与空接点对时两种。硬对时仅能实现站内装置对时。

2、软对时采用通讯报文的方式，传输的是包括年、月、日、时、分、秒、毫秒在内的完整时间。此种对时方式受距离限制较大，且存在固有传播延时误差，所以在精度要求高的场合不能满足要求。

3、编码对时目前常用的是IRIG-B对时，分调制和非调制两种。IRIG-B码实际上也可以看作是一种综合对时方案，因为在其报文中包含了秒、分、小时、日期等时间信息，同时每一帧报文的第一个跳变又对应于整秒，相当于秒脉冲同步信号。

(2)对时装置的作用扩展阅读：

GPS特点：

（1）全球全天候定位

GPS卫星的数目较多，且分布均匀，保证了地球上任何地方任何时间至少可以同时观测到4颗GPS卫星，确保实现全球全天候连续的导航定位服务（除打雷闪电不宜观测外）。

（2）定位精度高

应用实践已经证明，GPS相对定位精度在50km以内可达10-6m，100-500km可达10-7m，1000km可达10-9m。

在300-1500m工程精密定位中，1小时以上观测时解其平面位置误差小于1mm，与ME-5000电磁波测距仪测定的边长比较，其边长较差最大为0.5mm，校差中误差为0.3mm。

实时单点定位(用于导航)：P码1~2m ；C/A码5~10m。

静态相对定位：50km之内误差为几mm+(1~2ppm*D)；50km以上可达0.1~0.01ppm。

实时伪距差分(RTD)：精度达分米级。

实时相位差分(RTK)：精度达1~2cm。

（3）观测时间短

随着GPS系统的不断完善，软件的不断更新，20km以内相对静态定位，仅需15-20分钟；快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站相距在15KM以内时，流动站观测时间只需1-2分钟；采取实时动态定位模式时，每站观测仅需几秒钟。因而使用GPS技术建立控制网，可以大大提高作业效率。

C. 电力系统对站内GPS对时的要求是什么GPS对时接口方式分类有哪些

（1）110KV枢纽变电站和220KV及以上变电站要求系统具有GPS对时功能，要求对变电站设备和间隔层IED设备（包括电能智能表等）均实现GPS对时，并具有时钟同步网络传输校正措施。110KV终端站、35KV变电站不要求GPS对时功能，但要求具有一定精度的镇内系统对时功能。GPS时钟同步信号可以覆盖全球。24H向用户提供高质量的位置、速度及时钟信息。该系统具有实用性强、准确性高的特点。利用GPS，电力自动化装置可以精确的控制广域测量系统，分析故障录波信息。采用GPS技术，实现站内甚至站间的准确对时，对时的精度达到了微秒级要求，目前已经成为最佳的对时方案。
（2）对时接口方式有以下几种：
1）脉冲同步方式。脉冲同步方式又称应对时方式，主要由秒脉冲信号每秒个脉冲和分脉冲信号（每分钟一个脉冲）。秒脉冲是利用GPS装置所输出的每秒一个脉冲方式进行时间同步校准，实践准确度较高，上升沿的时间误差不大于1us，这是国内外保护常用的对时方式。分脉冲是利用GPS装置所输出的每分钟一个脉冲方式进行时间同步校准，实践准确度也较高，上升沿的时间误差不大于1US。另外，国内一些制造厂通过差分芯片将每秒一个脉冲转换成差分电平输出，以总线的形式与多个装置同时对时，同时增加了对时距离，由每秒一个脉冲几十米的距离提高到差分信号1km左右。装置的同步脉冲常用空节点方式输入。
用途：对国产故障录波器、微机继电保护测试仪，雷电定位系统，行波测距系统对时。
2）串行口对时方式。串行口对时方式又称软对时方式，是因爱综合自动化网络提供的通信通道，以监控时钟为主时钟，将时钟信息以数据帧的形式向各个时间从装置发送，报文包括年、月、年、分、秒、毫秒。也可包括用户指定的其他特殊内容，如接受GPS卫星数，告警信号灯，报文格式可为ASCⅡ码或者BCD码或用户定制格式。从装置接收到的报文后通过解帧获取当年主时钟信息，来校正自己的时间，一保持与主时钟的同步。装置通过串行口赌气同步时钟每秒一次的串行输出的时间系想你对时。串行口有分为RS-232接口和RS-422接口方式。
用途：对电能量计费系统、自动化装置、控制室时钟对时。
3）IRIG-B码对时方式，IRIG-B为IRIG委员会的B标准，是转为时钟的传输指定的时钟码。国外进口装置长使用该信号输入方式对时，每秒输出一帧按秒、分、消失、日期的顺序排列的时间信息，IRIG-B信号有直流偏置（TTL）水平，1KHZ正弦调制信号、RS-422电平方式、RS-232电平方式4种形式。
用途：给某些进口保护或故障录波器对时。

D. gps对时装置可以接收irig-b时钟吗

一般的gps对时装置首先要满足gps接收功能，irig-b的接收是选件部分，同步电子的syn4505标准时钟系统也就是gps对时装置是可以接收两路外部irig-b码信号输入的，是按照电力时钟系统的要求设计的