Gnss電表關(guān)鍵電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型是一種GNSS電表關(guān)鍵電路，包括GNSS接收機(jī)，GNSS接收機(jī)接收GNSS時間信息幀的信息接收單元、從GNSS時間信息幀中提取出時間信息并得到1PPS定時信息的信息處理單元、輸出電表工作所需的時間，在外部時間信息中斷的情況下，供給電表計量的時間具有高保持功能的時間輸出單元。本實用新型的一種GNSS電表關(guān)鍵電路，GNSS接收機(jī)系統(tǒng)可以通過有線或無線的方式將時間信息傳送給位于室內(nèi)的數(shù)字電表，從而解決位于室內(nèi)的數(shù)字電表無法獲取GNSS時間的問題。
【專利說明】GNSS電表關(guān)鍵電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及接收衛(wèi)星收信號并從中提取出時間信息的GNSS接收機(jī)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]電能是一個國家工業(yè)發(fā)展的動力和保障，高效、合理地使用電能具有非常重要的經(jīng)濟(jì)及戰(zhàn)略意義。電表是實現(xiàn)電能計量的儀表，但傳統(tǒng)的電表只是完成電能的簡單計量和顯示，不具備高精度分時段計量(即多費率)功能，有的系統(tǒng)通過計算機(jī)管理網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)多費率電表的功能，但由于時間基準(zhǔn)問題，易產(chǎn)生矛盾，這些都是導(dǎo)致電能無法合理利用的關(guān)鍵因素。本實用新型就是要將普通數(shù)字電表和GNSS(Global Navigat1n Satellite System)接收機(jī)系統(tǒng)結(jié)合起來，實現(xiàn)一種以GNSS時間為基準(zhǔn)的具有高精度、分時段計價功能的數(shù)字電表。
[0003]一套非常精確的時間系統(tǒng)是實現(xiàn)高精度分段計量電能的前提，而精準(zhǔn)時間的獲得依賴于先進(jìn)的授時技術(shù)。目前，授時技術(shù)主要有以下幾種，即:星基授時(衛(wèi)星授時)、地基授時(長波授時、短波授時)及網(wǎng)絡(luò)授時。星基授時通過GNSS向用戶提供授時服務(wù)，GNSS包括:美國的GPS、俄羅斯的GL0NASS、中國的“北斗系統(tǒng)”以及建設(shè)中歐盟的GALILEO系統(tǒng)。與地基授時和網(wǎng)絡(luò)授時相比，星基授時更為靈活，能夠全球、全天候地向覆蓋區(qū)域提供授時服務(wù)，且授時精度更高，可達(dá)50納秒，這些都是其它授時系統(tǒng)所無法達(dá)到的。但在實際應(yīng)用中，電表所在的室內(nèi)往往很難甚至無法接收到衛(wèi)星信號，從而也就無法獲得GNSS時間。
實用新型內(nèi)容
[0004]為了解決【背景技術(shù)】中所存在的技術(shù)問題，本實用新型提出了一種GNSS電表關(guān)鍵電路，GNSS接收機(jī)系統(tǒng)可以通過有線或無線的方式將時間信息傳送給位于室內(nèi)的數(shù)字電表，從而解決位于室內(nèi)的數(shù)字電表無法獲取GNSS時間的問題。
[0005]本實用新型的技術(shù)解決方案是:GNSS電表關(guān)鍵電路，其特征在于:所述電路包括GNSS接收機(jī)，GNSS接收機(jī)接收GNSS時間信息幀的信息接收單元、從GNSS時間信息幀中提取出時間信息并得到IPPS (IPulse Per Second)定時信息的信息處理單元、輸出電表工作所需時間的時間輸出單元(在外部時間信息中斷的情況下，供給電表計量的時間具有高保持功能)。
[0006]上述GNSS接收機(jī)通過有線或者無線的傳輸方式將時間信息傳送給位于室內(nèi)的數(shù)字電表。
[0007]有線傳輸方式是電力線載波傳輸方式，是利用電力線作傳輸媒介的載波通信。電力線載波傳輸通過電力線載波通道實現(xiàn)，包括電力線載波機(jī)、線路阻波器、結(jié)合設(shè)備、耦合電容器(或電容式電壓互感器)及高頻電纜。結(jié)合設(shè)備經(jīng)過耦合電容器與電力線的一相或多相導(dǎo)線耦合。無線傳輸方式是指:在GNSS接收機(jī)端用無線發(fā)送設(shè)備將接收到的時間信息發(fā)送出去，在無線信號覆蓋的小區(qū)范圍內(nèi)，數(shù)字電表端用“無線接收設(shè)備”接收并獲得時間信肩、O

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型GNSS接收機(jī)通過有線方式的示意圖；
[0009]圖2是本實用新型GNSS接收機(jī)通過無線方式的示意圖；

【具體實施方式】
[0010]本實用新型基于GNSS接收機(jī)系統(tǒng)的多費率數(shù)字電表的內(nèi)部取而代之的是信息接收單元、信息處理單元和時間輸出單元。信息接收單元:接收GNSS時間信息幀；信息處理單元:從GNSS時間信息幀中提取出時間信息并得到IPPS定時信息；時間輸出單元:能夠精確輸出電表工作所需的時間，在外部時間信息中斷的情況下，供給電表計量的時間具有高保持功能，內(nèi)部采用時鐘馴服技術(shù)，時間積累誤差為300ms/月。
[0011]GNSS接收機(jī)系統(tǒng)可以通過“有線”或“無線”的方式將時間信息傳送給位于室內(nèi)的數(shù)字電表。其中，有線傳輸方式是指“電力線載波傳輸”方式，其是利用電力線作傳輸媒介的載波通信，不需另外架設(shè)通信線路，電力線結(jié)構(gòu)堅固作為通信媒介使用可靠性很高。電力線載波通道主要由電力線載波機(jī)、線路阻波器、結(jié)合設(shè)備、耦合電容器(或電容式電壓互感器)及高頻電纜組成。
[0012]結(jié)合設(shè)備經(jīng)過耦合電容器與電力線的一相或多相導(dǎo)線耦合?！跋嗟伛詈稀?、“相相耦合”是最普遍的兩種耦合方式。其中，相地耦合是指:結(jié)合設(shè)備經(jīng)過耦合電容器在電力線的一相導(dǎo)線和地之間實現(xiàn)的耦合；相相耦合是指:結(jié)合設(shè)備經(jīng)過耦合電容器在電力線的一相導(dǎo)線與另一相導(dǎo)線之間實現(xiàn)的耦合。
[0013]無線傳輸方式如圖2所示，是指:在GNSS接收機(jī)I端用無線發(fā)送設(shè)備6將接收到的時間信息發(fā)送出去，在無線信號覆蓋的小區(qū)范圍內(nèi)，數(shù)字電表端4用無線接收設(shè)備7接收并獲得時間信息。
[0014]基于GNSS接收機(jī)系統(tǒng)對數(shù)字電表端時間校準(zhǔn)【具體實施方式】是:位于戶外的GNSS授時型接收機(jī)接收GNSS衛(wèi)星信號，并從接收到的信號中解算出“標(biāo)準(zhǔn)時間信息”，同時得到IPPS輸出；在IPPS的上升沿以“無線”或“有線”的方式發(fā)送“標(biāo)準(zhǔn)時間信息幀”，幀頭標(biāo)示了當(dāng)前IPPS觸發(fā)上升沿時間；室內(nèi)的數(shù)字電表端接收攜帶有標(biāo)準(zhǔn)時間信息及IPPS定時信息的有線或無線信號；對接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行解封裝，進(jìn)而得到標(biāo)準(zhǔn)時間信息，同時提取出IPPS定時信息；借助得到的“標(biāo)準(zhǔn)時間信息”及“IPPS定時信息”對數(shù)字電表端的時間進(jìn)行校準(zhǔn)；在特定時間周期內(nèi)，對數(shù)字電表端時間進(jìn)行周期性地校準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.GNSS電表關(guān)鍵電路，其特征在于:所述電路包括GNSS接收機(jī)，GNSS接收機(jī)接收GNSS時間信息幀的信息接收單元、從GNSS時間信息幀中提取出時間信息并得到IPPS定時信息的信息處理單元、輸出電表工作所需的時間，在外部時間信息中斷的情況下，供給電表計量的時間具有高保持功能的時間輸出單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GNSS電表關(guān)鍵電路，其特征在于:所述GNSS接收機(jī)通過有線或者無線的傳輸方式將時間信息傳送給位于室內(nèi)的數(shù)字電表。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的GNSS電表關(guān)鍵電路，其特征在于:有線傳輸方式是電力線載波傳輸方式，是利用電力線作傳輸媒介的載波通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的GNSS電表關(guān)鍵電路，其特征在于:電力線載波傳輸通過電力線載波通道實現(xiàn)，包括電力線載波機(jī)、線路阻波器、結(jié)合設(shè)備、耦合電容器或電容式電壓互感器及高頻電纜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的GNSS電表關(guān)鍵電路，其特征在于:結(jié)合設(shè)備經(jīng)過耦合電容器與電力線的一相或多相導(dǎo)線耦合。
【文檔編號】G01S19/14GK203981777SQ201420184905
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月16日
【發(fā)明者】黃海生, 李鑫 申請人:西安郵電大學(xué)