一種便攜式衛(wèi)星同步時(shí)鐘檢測(cè)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于電力系統(tǒng)變電站的便攜式衛(wèi)星同步時(shí)鐘檢測(cè)裝置，裝置為除同步檢測(cè)單元的液晶顯示屏和鍵盤(pán)/飛梭輸入電路安裝在機(jī)箱外，接入單元、同步檢測(cè)單元、守時(shí)單元均安裝于機(jī)箱內(nèi)，且接入單元、守時(shí)單元分別與同步檢測(cè)單元相連；接入單元接收時(shí)鐘源信號(hào)作為本地時(shí)鐘基準(zhǔn)，并傳送給守時(shí)單元；同時(shí)接收變電站被測(cè)同步信號(hào)并傳送給同步檢測(cè)單元；同步檢測(cè)單元檢測(cè)同步信號(hào)的功能和性能，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和顯示；守時(shí)單元根據(jù)時(shí)鐘源信號(hào)校準(zhǔn)本地時(shí)鐘，并進(jìn)行本地時(shí)鐘守時(shí)。本實(shí)用新型直接測(cè)量被測(cè)信號(hào)，自適應(yīng)選擇不同檢測(cè)電路，實(shí)時(shí)測(cè)量和精確分析多種時(shí)間信號(hào)，同步顯示被測(cè)信號(hào)波形，人機(jī)界面及功能按鍵便于操作，易于攜帶。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種便攜式衛(wèi)星同步時(shí)鐘檢測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)的變電站同步時(shí)鐘檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及到一種電力系統(tǒng)變電站的便攜式衛(wèi)星同步時(shí)鐘檢測(cè)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]電力系統(tǒng)的同步時(shí)鐘技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，廣泛運(yùn)用于電力系統(tǒng)35kV、110kV、220kV、500kV及以上變電站(所)、發(fā)電廠(chǎng)，為無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)回程、電路仿真業(yè)務(wù)、無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)以及電力系統(tǒng)二次設(shè)備和自動(dòng)化裝置等提供時(shí)間信息及同步信號(hào)，同時(shí)在變電站中，統(tǒng)一的時(shí)鐘系統(tǒng)及同步時(shí)鐘檢測(cè)對(duì)于電力系統(tǒng)的故障分析、監(jiān)視控制、復(fù)現(xiàn)事故發(fā)生發(fā)展過(guò)程及運(yùn)行管理具有重要意義。
[0003]而傳統(tǒng)同步時(shí)鐘檢測(cè)方法為采用數(shù)字示波器、時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器、時(shí)間基準(zhǔn)等設(shè)備來(lái)結(jié)合人工記錄，其缺點(diǎn)在于:檢測(cè)設(shè)備多、設(shè)備昂貴、操作復(fù)雜、檢測(cè)效率低等。為保障變電站的正常運(yùn)行，必須對(duì)每一種入網(wǎng)的同步時(shí)鐘裝置和被同步裝置進(jìn)行一體化的同步功能和性能檢測(cè)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，而提供一種便攜式衛(wèi)星同步時(shí)鐘檢測(cè)裝置，以實(shí)現(xiàn)便攜式使用、同步信號(hào)檢測(cè)及時(shí)鐘守時(shí)。
[0005]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下:
[0006]一種用于電力系統(tǒng)變電站的便攜式衛(wèi)星同步時(shí)鐘檢測(cè)裝置，包括機(jī)箱、接入單元、同步檢測(cè)單元、守時(shí)單元，其特征在于:除同步檢測(cè)單元的液晶顯示屏和鍵盤(pán)/飛梭輸入電路安裝在機(jī)箱外，接入單元、同步檢測(cè)單元、守時(shí)單元均安裝于機(jī)箱內(nèi)，且接入單元、守時(shí)單元分別與同步檢測(cè)單元相連；
[0007]所述接入單元用于接收時(shí)鐘源信號(hào)作為本地時(shí)鐘基準(zhǔn)，并通過(guò)同步檢測(cè)單元傳送給守時(shí)單元；同時(shí)接收變電站被測(cè)同步信號(hào)并傳送給同步檢測(cè)單元；
[0008]所述同步檢測(cè)單元用于檢測(cè)同步信號(hào)的功能和性能，同時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和顯示；
[0009]所述守時(shí)單元根據(jù)時(shí)鐘源信號(hào)校準(zhǔn)本地時(shí)鐘，并進(jìn)行本地時(shí)鐘守時(shí)。
[0010]所述接入單元包括輸入匹配電路、精密時(shí)鐘分配電路、高速采集和處理電路；輸入匹配電路用于接收時(shí)鐘源信號(hào)和被測(cè)同步信號(hào)，將時(shí)鐘源信號(hào)通過(guò)同步檢測(cè)單元的FPGA電路自動(dòng)傳送給守時(shí)單元，同時(shí)將被測(cè)同步信號(hào)傳送給精密時(shí)鐘分配電路；精密時(shí)鐘分配電路用于接收被測(cè)的TTL信號(hào)、交流信號(hào)、空接點(diǎn)信號(hào)、RS485信號(hào)和RS232信號(hào)，采用統(tǒng)一的接口進(jìn)行接入，在電路內(nèi)部進(jìn)行選擇切換，自適應(yīng)匹配對(duì)應(yīng)電平類(lèi)型的處理電路，并將分配完成的信號(hào)傳送給高速采集和處理電路；高速采集和處理電路內(nèi)含高速采樣模塊，用于各類(lèi)被測(cè)信號(hào)的高精度采樣和測(cè)量，信號(hào)處理后傳送給同步檢測(cè)單元。
[0011]所述同步檢測(cè)單元用于精確測(cè)量并同步顯示當(dāng)前被測(cè)同步信號(hào)的偏差，確保同步信號(hào)測(cè)量的高準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和重復(fù)性。不僅實(shí)現(xiàn)同步信號(hào)的多通道測(cè)量，自動(dòng)識(shí)別被測(cè)信號(hào)類(lèi)型，而且支持被測(cè)信號(hào)的連續(xù)性測(cè)量，實(shí)時(shí)顯示同步信號(hào)之間的比對(duì)結(jié)果，提供截屏功能，同時(shí)自動(dòng)插入到檢測(cè)報(bào)告中。
[0012]所述同步檢測(cè)單元由FPGA電路、ARM/DSP、鍵盤(pán)/飛梭輸入電路、閃存、高速SD卡、液晶顯示屏組成，
[0013]鍵盤(pán)/飛梭輸入電路用于接收用戶(hù)的按鍵和飛梭操作指令；
[0014]閃存用于存儲(chǔ)程序代碼；
[0015]高速SD卡用于實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；
[0016]液晶顯示屏用于實(shí)時(shí)顯示被測(cè)信號(hào)的波形及各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果；
[0017]FPGA電路用于實(shí)現(xiàn)被測(cè)信號(hào)秒準(zhǔn)時(shí)延遲、上升時(shí)間、信號(hào)幅值、調(diào)制比檢測(cè)，保證測(cè)量精度，響應(yīng)鍵盤(pán)、飛梭旋鈕的操作指令并傳送給液晶顯示屏；
[0018]ARM/DSP用于記錄分析采集數(shù)據(jù)、操作界面處理、波形顯示，ARM/DSP準(zhǔn)確識(shí)別被測(cè)信號(hào)類(lèi)型并解析出信號(hào)中的同步信息，包括脈沖同步信號(hào)、IRIG-B碼、ASCII碼串口報(bào)文信號(hào)，檢測(cè)信號(hào)參數(shù)和同步顯示被測(cè)信號(hào)二維波形圖，根據(jù)按鍵、飛梭命令控制波形圖和顯示的數(shù)據(jù)內(nèi)容和參數(shù)；同時(shí)實(shí)現(xiàn)屏幕截圖并將檢測(cè)結(jié)果保存至CSV格式文檔中。
[0019]所述守時(shí)單元包括守時(shí)電路、電池組和充電電路的；
[0020]守時(shí)電路進(jìn)行本地時(shí)鐘馴服，控制FPGA產(chǎn)生穩(wěn)定的本地檢測(cè)基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)高精度守時(shí)的搬鐘功能，即在丟失時(shí)鐘源后仍以本地時(shí)鐘作為基準(zhǔn)檢測(cè)外部同步信號(hào)。
[0021 ] 電池組和充電電路內(nèi)置大容量蓄電池，在電池充滿(mǎn)電后且無(wú)接外接電源情況下能持續(xù)使用3小時(shí)，實(shí)現(xiàn)了裝置的高便攜性。
[0022]本實(shí)用新型相對(duì)【背景技術(shù)】而言所具有的優(yōu)點(diǎn)和效果:
[0023]本實(shí)用新型不僅可直接測(cè)量被測(cè)信號(hào)，自適應(yīng)選擇不同檢測(cè)電路，實(shí)時(shí)測(cè)量和精確分析多種時(shí)間信號(hào)，同步顯示被測(cè)信號(hào)波形，而且在同類(lèi)型檢測(cè)設(shè)備中，率先采用雙波形實(shí)時(shí)顯示技術(shù)，配有高清真彩液晶屏，中英文菜單顯示，具備截屏功能，人機(jī)界面及功能按鍵便于操作，同時(shí)采用小型儀表機(jī)箱，易于攜帶。本實(shí)用新型將解決現(xiàn)有情況下檢測(cè)設(shè)備多、設(shè)備昂貴、操作復(fù)雜、檢測(cè)效率低、便攜程度低等問(wèn)題，可廣泛應(yīng)用于同步時(shí)鐘檢測(cè)領(lǐng)域。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型的組成示意圖；
[0025]圖2為本實(shí)用新型的接入方式示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0027]如圖1所示，本實(shí)用新型所涉及的電路及器件均為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，從市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)得到，各器件處理所用到軟件也為現(xiàn)有程序。本實(shí)用新型包括機(jī)箱、接入單元、同步檢測(cè)單元、守時(shí)單元，其特征在于:除同步檢測(cè)單元的液晶顯示屏和鍵盤(pán)/飛梭輸入電路安裝在機(jī)箱外，接入單元、同步檢測(cè)單元、守時(shí)單元均安裝于機(jī)箱內(nèi)，且接入單元、守時(shí)單元分別與同步檢測(cè)單元相連；
[0028]所述接入單元用于接收時(shí)鐘源信號(hào)作為本地時(shí)鐘基準(zhǔn)，并通過(guò)同步檢測(cè)單元傳送給守時(shí)單元；同時(shí)接收變電站被測(cè)同步信號(hào)并傳送給同步檢測(cè)單元；
[0029]所述同步檢測(cè)單元用于檢測(cè)同步信號(hào)的功能和性能，同時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和顯示；
[0030]所述守時(shí)單元根據(jù)時(shí)鐘源信號(hào)校準(zhǔn)本地時(shí)鐘，并進(jìn)行本地時(shí)鐘守時(shí)。
[0031]所述接入單元包括輸入匹配電路、精密時(shí)鐘分配電路、高速采集和處理電路；輸入匹配電路用于接收時(shí)鐘源信號(hào)和被測(cè)同步信號(hào)，將時(shí)鐘源信號(hào)通過(guò)同步檢測(cè)單元的FPGA電路自動(dòng)傳送給守時(shí)單元，同時(shí)將被測(cè)同步信號(hào)傳送給精密時(shí)鐘分配電路；精密時(shí)鐘分配電路用于接收被測(cè)的TTL信號(hào)、交流信號(hào)、空接點(diǎn)信號(hào)、RS485信號(hào)和RS232信號(hào)，采用統(tǒng)一的接口進(jìn)行接入，在電路內(nèi)部進(jìn)行選擇切換，自適應(yīng)匹配對(duì)應(yīng)電平類(lèi)型的處理電路，并將分配完成的信號(hào)傳送給高速采集和處理電路；高速采集和處理電路內(nèi)含高速采樣模塊，用于各類(lèi)被測(cè)信號(hào)的高精度采樣和測(cè)量，信號(hào)處理后傳送給同步檢測(cè)單元。
[0032]所述同步檢測(cè)單元用于精確測(cè)量并同步顯示當(dāng)前被測(cè)同步信號(hào)的偏差，確保同步信號(hào)測(cè)量的高準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和重復(fù)性。不僅實(shí)現(xiàn)同步信號(hào)的多通道測(cè)量，自動(dòng)識(shí)別被測(cè)信號(hào)類(lèi)型，而且支持被測(cè)信號(hào)的連續(xù)性測(cè)量，實(shí)時(shí)顯示同步信號(hào)之間的比對(duì)結(jié)果，提供截屏功能，同時(shí)自動(dòng)插入到檢測(cè)報(bào)告中。
[0033]所述同步檢測(cè)單元由FPGA電路、ARM/DSP、鍵盤(pán)/飛梭輸入電路、閃存、高速SD卡、液晶顯示屏組成，
[0034]鍵盤(pán)/飛梭輸入電路用于接收用戶(hù)的按鍵和飛梭操作指令；
[0035]閃存用于存儲(chǔ)程序代碼；
[0036]高速SD卡用于實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；
[0037]液晶顯示屏用于實(shí)時(shí)顯示被測(cè)信號(hào)的波形及各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果；
[0038]FPGA電路用于實(shí)現(xiàn)被測(cè)信號(hào)秒準(zhǔn)時(shí)延遲、上升時(shí)間、信號(hào)幅值、調(diào)制比檢測(cè)，保證測(cè)量精度，響應(yīng)鍵盤(pán)、飛梭旋鈕的操作指令并傳送給液晶顯示屏；
[0039]ARM/DSP用于記錄分析采集數(shù)據(jù)、操作界面處理、波形顯示，ARM/DSP準(zhǔn)確識(shí)別被測(cè)信號(hào)類(lèi)型并解析出信號(hào)中的同步信息，包括脈沖同步信號(hào)、IRIG-B碼、ASCII碼串口報(bào)文信號(hào)，檢測(cè)信號(hào)參數(shù)和同步顯示被測(cè)信號(hào)二維波形圖，根據(jù)按鍵、飛梭命令控制波形圖和顯示的數(shù)據(jù)內(nèi)容和參數(shù)；同時(shí)實(shí)現(xiàn)屏幕截圖并將檢測(cè)結(jié)果保存至CSV格式文檔中。
[0040]所述守時(shí)單元包括守時(shí)電路、電池組和充電電路的；
[0041]守時(shí)電路進(jìn)行本地時(shí)鐘馴服，控制FPGA產(chǎn)生穩(wěn)定的本地檢測(cè)基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)高精度守時(shí)的搬鐘功能，即在丟失時(shí)鐘源后仍以本地時(shí)鐘作為基準(zhǔn)檢測(cè)外部同步信號(hào)。
[0042]電池組和充電電路內(nèi)置大容量蓄電池，在電池充滿(mǎn)電后且無(wú)接外接電源情況下能持續(xù)使用3小時(shí)，實(shí)現(xiàn)了裝置的高便攜性。
[0043]用途:本實(shí)用新型的一種便攜式衛(wèi)星同步時(shí)鐘檢測(cè)裝置，可接收外部時(shí)鐘信號(hào)作為檢測(cè)基準(zhǔn)，能夠?qū)崿F(xiàn)本地時(shí)鐘與UTC時(shí)間信號(hào)同步，保證測(cè)量的高準(zhǔn)確性和高可靠性，可對(duì)脈沖同步信號(hào)、IRIG-B碼、串口報(bào)文信號(hào)的時(shí)間準(zhǔn)確度、上升時(shí)間、脈沖寬度、信號(hào)幅值和調(diào)制比等進(jìn)行測(cè)量。能實(shí)時(shí)顯示被測(cè)信號(hào)的波形及各項(xiàng)測(cè)量結(jié)果；便攜移動(dòng)，能靈活用于各種時(shí)間信號(hào)應(yīng)用的環(huán)境。
[0044]如圖2所示，本實(shí)用新型的一種便攜式衛(wèi)星同步時(shí)鐘檢測(cè)裝置，可接收變電站部分二次設(shè)備輸出的同步信號(hào)，解析被測(cè)同步信號(hào)的功能和性能指標(biāo)，由用戶(hù)進(jìn)行指標(biāo)檢測(cè)、信息存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)導(dǎo)出等操作。這種便攜式的配置方式，滿(mǎn)足變電站就地檢測(cè)的要求，便于用戶(hù)對(duì)已運(yùn)行設(shè)備同步信息的記錄，實(shí)現(xiàn)了變電站二次設(shè)備的同步功能定檢、故障分析、故障定位。
【權(quán)利要求】
1.一種用于電力系統(tǒng)變電站的便攜式衛(wèi)星同步時(shí)鐘檢測(cè)裝置，包括機(jī)箱、接入單元、同步檢測(cè)單元、守時(shí)單元，其特征在于:除同步檢測(cè)單元的液晶顯示屏和鍵盤(pán)/飛梭輸入電路安裝在機(jī)箱外，接入單元、同步檢測(cè)單元、守時(shí)單元均安裝于機(jī)箱內(nèi)，且接入單元、守時(shí)單元分別與同步檢測(cè)單元相連； 所述接入單元用于接收時(shí)鐘源信號(hào)作為本地時(shí)鐘基準(zhǔn)，并通過(guò)同步檢測(cè)單元傳送給守時(shí)單元；同時(shí)接收變電站被測(cè)同步信號(hào)并傳送給同步檢測(cè)單元； 所述同步檢測(cè)單元用于檢測(cè)同步信號(hào)的功能和性能，同時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和顯示； 所述守時(shí)單元根據(jù)時(shí)鐘源信號(hào)校準(zhǔn)本地時(shí)鐘，并進(jìn)行本地時(shí)鐘守時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電力系統(tǒng)變電站的便攜式衛(wèi)星同步時(shí)鐘檢測(cè)裝置，其特征在于:所述接入單元包括輸入匹配電路、精密時(shí)鐘分配電路、高速采集和處理電路；輸入匹配電路用于接收時(shí)鐘源信號(hào)和被測(cè)同步信號(hào)，將時(shí)鐘源信號(hào)通過(guò)同步檢測(cè)單元的FPGA電路自動(dòng)傳送給守時(shí)單元，同時(shí)將被測(cè)同步信號(hào)傳送給精密時(shí)鐘分配電路；精密時(shí)鐘分配電路用于接收被測(cè)的TTL信號(hào)、交流信號(hào)、空接點(diǎn)信號(hào)、RS485信號(hào)和RS232信號(hào)，采用統(tǒng)一的接口進(jìn)行接入，在電路內(nèi)部進(jìn)行選擇切換，自適應(yīng)匹配對(duì)應(yīng)電平類(lèi)型的處理電路，并將分配完成的信號(hào)傳送給高速采集和處理電路；高速采集和處理電路內(nèi)含高速采樣模塊，用于各類(lèi)被測(cè)信號(hào)的高精度采樣和測(cè)量，信號(hào)處理后傳送給同步檢測(cè)單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電力系統(tǒng)變電站的便攜式衛(wèi)星同步時(shí)鐘檢測(cè)裝置，其特征在于:所述同步檢測(cè)單元由FPGA電路、ARM/DSP、鍵盤(pán)/飛梭輸入電路、閃存、高速SD卡、液晶顯示屏組成，鍵盤(pán)/飛梭輸入電路用于接收用戶(hù)的按鍵和飛梭操作指令；閃存用于存儲(chǔ)程序代碼；高速SD卡用于實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；液晶顯示屏用于實(shí)時(shí)顯示被測(cè)信號(hào)的波形及各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果；FPGA電路用于實(shí)現(xiàn)被測(cè)信號(hào)秒準(zhǔn)時(shí)延遲、上升時(shí)間、信號(hào)幅值、調(diào)制比檢測(cè)，保證測(cè)量精度，響應(yīng)鍵盤(pán)/飛梭旋鈕的操作指令并傳送給液晶顯示屏；ARM/DSP用于記錄分析采集數(shù)據(jù)、操作界面處理、波形顯示，ARM/DSP準(zhǔn)確識(shí)別被測(cè)信號(hào)類(lèi)型并解析出信號(hào)中的同步信息，包括脈沖同步信號(hào)、IRIG-B碼、ASCII碼串口報(bào)文信號(hào)，檢測(cè)信號(hào)參數(shù)和同步顯示被測(cè)信號(hào)二維波形圖，根據(jù)按鍵、飛梭命令控制波形圖和顯示的數(shù)據(jù)內(nèi)容和參數(shù)；同時(shí)實(shí)現(xiàn)屏幕截圖并將檢測(cè)結(jié)果保存至csv格式文檔中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電力系統(tǒng)變電站的便攜式衛(wèi)星同步時(shí)鐘檢測(cè)裝置，其特征在于:所述守時(shí)單元包括守時(shí)電路、電池組和充電電路的；守時(shí)電路進(jìn)行本地時(shí)鐘馴服，控制FPGA產(chǎn)生穩(wěn)定的本地檢測(cè)基準(zhǔn)，即在丟失時(shí)鐘源后仍以本地時(shí)鐘作為基準(zhǔn)檢測(cè)外部同步信號(hào)； 電池組和充電電路，在電池組充滿(mǎn)電后且無(wú)接外接電源情況下能持續(xù)使用3小時(shí)。
【文檔編號(hào)】G04R20/02GK204065694SQ201420485890
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】王宇, 鄧虎, 徐長(zhǎng)寶, 高吉普, 戴宇, 張小波, 熊漢 申請(qǐng)人:貴州電力試驗(yàn)研究院, 武漢中元華電科技股份有限公司