專(zhuān)利名稱(chēng)：一種衛(wèi)星同步授時(shí)裝置輸出信號(hào)的時(shí)間信息檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力設(shè)備測(cè)試方法，具體說(shuō)是一種采用衛(wèi)星信號(hào)用于電力設(shè)備時(shí)間同 步的衛(wèi)星同步授時(shí)裝置輸出信號(hào)的時(shí)間信息檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
電網(wǎng)對(duì)子站(含變電站、發(fā)電廠)自動(dòng)化系統(tǒng)遠(yuǎn)動(dòng)及其他相關(guān)電氣二次智能電子 設(shè)備(IED)時(shí)間同步性能，要求達(dá)到毫秒及以上的精度。二次設(shè)備時(shí)間同步性能，直接關(guān)系 到電網(wǎng)子站內(nèi)(本地)、子站間(異地)運(yùn)行操作的正確性，以及對(duì)事故及時(shí)的準(zhǔn)確分析和 判斷處理。衛(wèi)星異地時(shí)間同步方式技術(shù)先進(jìn)成熟、不受氣候影響、不占用電力信道，在電網(wǎng)子 站應(yīng)用廣泛。變電站多以衛(wèi)星授時(shí)裝置作為主選時(shí)鐘源，對(duì)站內(nèi)二次設(shè)備進(jìn)行授時(shí)，保障各 設(shè)備的時(shí)間同步。目前衛(wèi)星授時(shí)裝置，大都采用GPS衛(wèi)星信號(hào)為授時(shí)裝置本身的時(shí)間同步 源，現(xiàn)場(chǎng)稱(chēng)其為GPS授時(shí)裝置。變電站常用的衛(wèi)星信號(hào)同步授時(shí)裝置輸出信號(hào)有三種類(lèi)型校時(shí)脈沖輸出原理上與衛(wèi)星時(shí)間基準(zhǔn)脈沖信號(hào)同步，按每秒、每分或每小時(shí)節(jié)拍 輸出對(duì)時(shí)脈沖信號(hào)(PPS、PPM、PPH)。該信號(hào)為對(duì)時(shí)基準(zhǔn)信號(hào)，不攜帶時(shí)間信息，通常與串行 報(bào)文輸出信號(hào)共同對(duì)設(shè)備授時(shí)。本類(lèi)型包括靜態(tài)空接點(diǎn)輸出方式，授時(shí)裝置按照校時(shí)脈沖 的動(dòng)作節(jié)拍控制接點(diǎn)的動(dòng)作，兩端施加外部電壓作為校時(shí)脈沖的現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)展應(yīng)用。串行報(bào)文輸出通常采用物理層遵循RS232、485、422標(biāo)準(zhǔn)的異步傳輸方式，或者 采用以太網(wǎng)的物理層標(biāo)準(zhǔn)，傳輸?shù)臅r(shí)間信息數(shù)據(jù)格式無(wú)統(tǒng)一要求。該類(lèi)信號(hào)的時(shí)間基準(zhǔn)精 度較難保障。B碼輸出即遵循IRIG系列的B標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的時(shí)間編碼信息傳輸方式。通常由專(zhuān) 用的調(diào)制解調(diào)部件實(shí)現(xiàn)，有直流脈寬調(diào)制和交流調(diào)幅等兩種信息傳遞物理方式，每秒傳遞 一幀信息(包含100個(gè)碼元)、每幀信息占用一秒、每幀信息的起始對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星對(duì)時(shí)脈沖Ipps 上升沿、時(shí)間信息指向幀起始時(shí)刻。即，B碼既有對(duì)時(shí)基準(zhǔn)，也攜帶了對(duì)時(shí)基準(zhǔn)的時(shí)間信息。衛(wèi)星同步授時(shí)裝置輸出信號(hào)是被授時(shí)設(shè)備的時(shí)鐘源，傳統(tǒng)測(cè)試方式不易對(duì)其發(fā)送 和攜帶的時(shí)間信息進(jìn)行定時(shí)的有效捕獲，無(wú)法完全達(dá)到時(shí)間正確性認(rèn)定的目的。傳統(tǒng)測(cè)試 方法實(shí)際是對(duì)授時(shí)裝置輸出信號(hào)進(jìn)行時(shí)間頻率的偏差測(cè)試。衛(wèi)星同步標(biāo)準(zhǔn)鐘端口輸出的脈 沖信號(hào)是一個(gè)已經(jīng)與衛(wèi)星時(shí)間脈沖同步、不帶有時(shí)間信息的節(jié)拍信號(hào)(或者，為一對(duì)時(shí)基 準(zhǔn)信號(hào))。該方式由于不易確定所捕獲時(shí)間信息的絕對(duì)時(shí)刻，因而不易確認(rèn)秒脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng) 的B碼時(shí)間信息正確性，也不易檢測(cè)串行報(bào)文的時(shí)間信息。由于可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源裝置(另案申請(qǐng))的出現(xiàn)，使得標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源的輸出沖脈可以 控制在指定時(shí)間輸出，輸出的時(shí)鐘脈沖信號(hào)成為已知某個(gè)確定時(shí)刻的輸出脈沖，同時(shí)可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源帶有由確定精度高于毫秒級(jí)的時(shí)間控制的開(kāi)關(guān)，從而能夠確定衛(wèi)星同步授時(shí)裝 置的輸出信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可以更全面地檢測(cè)時(shí)鐘源設(shè)備技術(shù)性能，從而保障子站 二次設(shè)備時(shí)間同步準(zhǔn)確性的一種衛(wèi)星同步授時(shí)裝置輸出信號(hào)的時(shí)間信息檢測(cè)方法。所述衛(wèi)星同步授時(shí)裝置輸出信號(hào)的時(shí)間信息檢測(cè)方法中，衛(wèi)星同步授時(shí)裝置串行 報(bào)文時(shí)間信息檢測(cè)方法，用到以下設(shè)備衛(wèi)星同步授時(shí)裝置、多通道存儲(chǔ)示波器、可控時(shí)標(biāo) 信號(hào)源、通信轉(zhuǎn)換器、計(jì)算機(jī)?？煽貢r(shí)標(biāo)信號(hào)源的脈沖信號(hào)輸出端，接入示波器的檢測(cè)通道A ；衛(wèi)星同步授時(shí)裝 置的串行報(bào)文輸出端，接入示波器的檢測(cè)通道B;衛(wèi)星天線一和衛(wèi)星天線二，分別連接至衛(wèi) 星同步授時(shí)裝置的接收端和可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源的接收端；衛(wèi)星同步授時(shí)裝置的串行報(bào)文輸 出端XI，連接至可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源上控制開(kāi)關(guān)S的無(wú)源接點(diǎn)Sl端；衛(wèi)星同步授時(shí)裝置的串行 報(bào)文輸出端X2，連接至通信轉(zhuǎn)換器輸入端C2 ；可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源上控制開(kāi)關(guān)S的無(wú)源接點(diǎn)S2 端，連接至通信轉(zhuǎn)換器輸入端Cl ；通信轉(zhuǎn)換器的輸出端連接至計(jì)算機(jī)的通信接口。所測(cè)試的報(bào)文時(shí)間信息為“T時(shí)間報(bào)文”信息，其特征是“T時(shí)間報(bào)文”信息經(jīng)過(guò) 以下步驟從計(jì)算機(jī)采集到(1)、可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源的控制開(kāi)關(guān)S閉合，計(jì)算機(jī)處于正常接收衛(wèi)星同步授時(shí)裝置 的串行報(bào)文輸出端X所輸出的報(bào)文信息狀態(tài)；②、設(shè)定可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源的脈沖信號(hào)輸出端的輸出開(kāi)放時(shí)間Τ，并置為到時(shí)觸發(fā)方 式，設(shè)定可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源的控制開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)刻為指定T時(shí)刻+控制開(kāi)關(guān)S的動(dòng)作起始延 遲時(shí)間ΔT時(shí)刻；③、可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源在指定T時(shí)刻輸出T時(shí)刻衛(wèi)星同步脈沖起始的Ipps ；④、在指定T時(shí)刻+控制開(kāi)關(guān)S的動(dòng)作起始延遲時(shí)間Δ T時(shí)亥lj，斷開(kāi)可控時(shí)標(biāo)信號(hào) 源的控制開(kāi)關(guān)S，計(jì)算機(jī)最終接收到指定T時(shí)刻后的第一個(gè)串行報(bào)文數(shù)據(jù)幀即“T時(shí)間報(bào)文” 信息，以及指定τ時(shí)刻前的最后數(shù)據(jù)幀即“T-lsec時(shí)間報(bào)文”信息。所述示波器與可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源的測(cè)試準(zhǔn)備狀態(tài)為示波器的通道A設(shè)為脈沖輸入 信號(hào)上升沿觸發(fā)顯示方式，可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源和衛(wèi)星同步授時(shí)裝置均與衛(wèi)星同步，可控時(shí)標(biāo) 信號(hào)源的控制開(kāi)關(guān)S的無(wú)源接點(diǎn)兩端閉合?？煽貢r(shí)標(biāo)信號(hào)源在指定T時(shí)刻輸出T時(shí)刻的衛(wèi)星同步脈沖起始的lpps，示波器的 通道A、B捕獲到“Τ時(shí)間報(bào)文”信息波形，并由此測(cè)得T時(shí)刻到“Τ時(shí)間報(bào)文”信息起始時(shí)刻 的時(shí)間Atl，以及“Τ時(shí)間報(bào)文”信息起、止所需時(shí)間At。所述控制開(kāi)關(guān)S的動(dòng)作起始延遲時(shí)間Δ T為T(mén)時(shí)刻到“Τ時(shí)間報(bào)文”信息起始時(shí)刻 的時(shí)間Δ tl+T時(shí)間報(bào)文信息起、止所需時(shí)間At由示波器根據(jù)通道A接收的指定T時(shí)刻信 號(hào)的上升沿隨機(jī)測(cè)出，在采集“T時(shí)間報(bào)文”信息之前預(yù)先得到。所述延遲時(shí)間Δ T在如下時(shí)間范圍內(nèi)Τ時(shí)刻到“Τ時(shí)間報(bào)文”信息起始時(shí)刻的時(shí) 間Atl+ "Τ時(shí)間報(bào)文”信息起、止所需時(shí)間At < ΔΤ < 1秒。所述可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源在指定T時(shí)刻發(fā)出的脈沖信號(hào)可以是單脈沖，也可以是頻率 脈沖信號(hào)。
衛(wèi)星同步授時(shí)裝置輸出信號(hào)的時(shí)間信息檢測(cè)方法中，衛(wèi)星同步授時(shí)裝置B碼時(shí)間 信息正確性的檢測(cè)方法，用到以下設(shè)備衛(wèi)星同步授時(shí)裝置、多通道存儲(chǔ)示波器、可控時(shí)標(biāo) 信號(hào)源。可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源的脈沖信號(hào)輸出端，接入示波器的檢測(cè)通道A ；衛(wèi)星同步授時(shí)裝 置的B碼信號(hào)輸出端，接入示波器的檢測(cè)通道C ；衛(wèi)星天線一和衛(wèi)星天線二，分別連接至衛(wèi) 星同步授時(shí)裝置的接收端和可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源的接收端。所測(cè)試的B碼時(shí)間信息為“T時(shí)間IRIG-B編碼波形”時(shí)間信息，其特征是“T時(shí)間 IRIG-B編碼波形”時(shí)間信息由以下步驟檢驗(yàn)①、關(guān)閉可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源的脈沖信號(hào)輸出端的輸出，示波器設(shè)置通道A為脈沖輸 入信號(hào)上升沿觸發(fā)顯示方式；②、設(shè)定可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源的脈沖信號(hào)輸出端輸出開(kāi)放時(shí)間T并置為到時(shí)觸發(fā)方 式；③、可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源的脈沖信號(hào)輸出端輸出指定T時(shí)刻的衛(wèi)星同步脈沖起始的 lpps，通過(guò)示波器的通道A、C捕獲到“T時(shí)間的IRIG-B編碼波形”；④、根據(jù)“T時(shí)間IRIG-B編碼波形”讀出時(shí)間信息，比較其與可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源所設(shè) 定時(shí)間T的一致性。可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源在指定T時(shí)刻發(fā)出的脈沖信號(hào)可以是單脈沖信號(hào)，也可以是頻率 脈沖信號(hào)。本發(fā)明涵蓋了傳統(tǒng)的測(cè)試內(nèi)容，能夠可控的獲取衛(wèi)星同步授時(shí)裝置輸出的信號(hào)和 信息，在指定的測(cè)試時(shí)刻檢測(cè)衛(wèi)星同步授時(shí)裝置輸出端口發(fā)送信號(hào)的準(zhǔn)確性和信息正確 性，可以全面的檢測(cè)時(shí)鐘源設(shè)備的技術(shù)性能，從而保障子站二次設(shè)備時(shí)間同步的準(zhǔn)確性， 可以為子站自動(dòng)化系統(tǒng)和二次設(shè)備的驗(yàn)收、改造、改進(jìn)等提供技術(shù)依據(jù)，有利于電網(wǎng)安全生 產(chǎn)和穩(wěn)定運(yùn)行。


圖1是傳統(tǒng)測(cè)試方法設(shè)備連接示意圖，圖2是傳統(tǒng)測(cè)試方法波形示意圖，圖3是傳統(tǒng)測(cè)試流程圖，圖4是本發(fā)明設(shè)備連接示意圖，圖5是本發(fā)明測(cè)試方法信號(hào)時(shí)序圖，圖6是本發(fā)明B碼測(cè)試流程圖，圖7是本發(fā)明串行報(bào)文測(cè)試流程圖。圖中1_可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源，2-示波器，3-衛(wèi)星同步授時(shí)裝置，4-脈沖信號(hào)輸出端， 5-可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源的控制開(kāi)關(guān)S，6-通信轉(zhuǎn)換器，7-通信轉(zhuǎn)換器的輸出端，8-計(jì)算機(jī)的通信 接口，9-計(jì)算機(jī)，10-衛(wèi)星同步授時(shí)裝置的校時(shí)脈沖輸出端Z，11-衛(wèi)星同步授時(shí)裝置的B碼 輸出端Y，12-衛(wèi)星同步授時(shí)裝置的串行報(bào)文輸出端XI，13-衛(wèi)星同步授時(shí)裝置的串行報(bào)文 輸出端X2，14-控制開(kāi)關(guān)S的無(wú)源接點(diǎn)Sl端，15-控制開(kāi)關(guān)S的無(wú)源接點(diǎn)S2端，16-通信轉(zhuǎn) 換器輸入端Cl，17-通信轉(zhuǎn)換器輸入端C2，18-衛(wèi)星天線一，19-衛(wèi)星天線二，20-可控時(shí)標(biāo) 信號(hào)源控制開(kāi)關(guān)動(dòng)作波形，21-可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源脈沖輸出端波形，22-衛(wèi)星同步授時(shí)裝置報(bào)文輸出端X波形，23-衛(wèi)星同步授時(shí)裝置B碼輸出端Y波形，24-衛(wèi)星同步授時(shí)裝置較時(shí)脈 沖輸出端Z波形，25-控制開(kāi)關(guān)S的動(dòng)作起始延遲時(shí)間△ T，26-計(jì)算機(jī)報(bào)文接收中斷時(shí)刻， 27-指定T時(shí)刻，28-T時(shí)刻到“T時(shí)間報(bào)文”信息起始時(shí)刻的時(shí)間Atl，29-T時(shí)間報(bào)文信息 起、止所需時(shí)間Δ t，30-T時(shí)刻到T時(shí)間B碼輸出起始時(shí)刻的時(shí)間Δ t2，31-T時(shí)刻到T時(shí)間 較時(shí)脈沖輸出起始時(shí)刻的時(shí)間At3，32- “Τ時(shí)間報(bào)文”信息波形，33-T時(shí)間IRIG-B編碼波 形，34-第一步，35-第二步，36-第三步，37-第四步，38-第五步，39-Β碼測(cè)試第一步，40-Β 碼測(cè)試第二步，41-Β碼測(cè)試第三步，42-Β碼測(cè)試第四步，43-串行報(bào)文測(cè)試第一步，44-串 行報(bào)文測(cè)試第二步，45-串行報(bào)文測(cè)試第三步，46-串行報(bào)文測(cè)試第四步，47-串行報(bào)文測(cè)試 第五步，48-串行報(bào)文測(cè)試第六步，49-衛(wèi)星同步標(biāo)準(zhǔn)鐘，50-“T-Isec時(shí)間報(bào)文”信息波形。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明作為對(duì)比，以下簡(jiǎn)要介紹一下傳統(tǒng)的衛(wèi)星同步授時(shí)裝置測(cè)試方法，如圖1中所示 為傳統(tǒng)的衛(wèi)星同步授時(shí)裝置測(cè)試裝置及連接圖。在圖1中，衛(wèi)星同步標(biāo)準(zhǔn)鐘49輸出的脈沖信號(hào)P_lpps，既可以與衛(wèi)星時(shí)間同步也 可以由內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)源提供；衛(wèi)星同步標(biāo)準(zhǔn)鐘49和示波器2組成測(cè)試設(shè)備；衛(wèi)星同步授時(shí)裝置 3為被測(cè)試設(shè)備。圖2為傳統(tǒng)測(cè)試方法下的示波器波形示意圖。圖1中，衛(wèi)星同步標(biāo)準(zhǔn)鐘49的脈沖信號(hào)輸出端4輸出的脈沖信號(hào)接入示波器2的 檢測(cè)通道A ；衛(wèi)星同步授時(shí)裝置3的串行報(bào)文輸出端12、13，接入示波器的檢測(cè)通道B ；每秒 一幀的IRIG-B標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)B碼輸出端11、校時(shí)脈沖輸出端10，分別接入示波器的檢測(cè)通道C、 D ；圖1中的衛(wèi)星天線一 18和衛(wèi)星天線二 19，分別連接至衛(wèi)星同步授時(shí)裝置接收端和衛(wèi)星 同步標(biāo)準(zhǔn)鐘接收端。圖3為傳統(tǒng)測(cè)試方法的測(cè)試流程框圖，以衛(wèi)星同步授時(shí)裝置3和衛(wèi)星同步標(biāo)準(zhǔn)鐘 49均每秒發(fā)送一次信號(hào)為例，圖1、圖2和圖3所表示測(cè)試方法的步驟如下如圖3所示，第一步34 在圖1中，保證衛(wèi)星同步授時(shí)裝置3與衛(wèi)星同步正常、衛(wèi) 星同步標(biāo)準(zhǔn)鐘49輸出P_lpps與衛(wèi)星脈沖信號(hào)同步；第二步35 以衛(wèi)星同步標(biāo)準(zhǔn)鐘49的脈沖信號(hào)輸出端4發(fā)送的秒脈沖節(jié)拍信號(hào) P_lpps作為對(duì)時(shí)基準(zhǔn)，可隨機(jī)測(cè)出示波器2的通道A分別與示波器2的通道B、C、D之間的 差值，即圖2的AtU At2、At3 ；第三步36 如需測(cè)試圖1中衛(wèi)星同步授時(shí)裝置3內(nèi)部守時(shí)狀態(tài)的輸出信號(hào)X、Y、Z 穩(wěn)定性，則進(jìn)行第四步37，否則測(cè)試結(jié)束；第四步37 在圖1中，斷開(kāi)衛(wèi)星同步授時(shí)裝置3的衛(wèi)星天線一 18，衛(wèi)星同步授時(shí) 裝置3將依靠?jī)?nèi)部時(shí)鐘的守時(shí)，保證輸出端(X、Y、Z)12、13、ll、10信號(hào)的持續(xù)；在圖1中， 斷開(kāi)衛(wèi)星同步標(biāo)準(zhǔn)鐘49的衛(wèi)星天線二 19，脈沖信號(hào)輸出端4輸出信號(hào)P_lpps脈沖的節(jié)拍 將由衛(wèi)星同步標(biāo)準(zhǔn)鐘49的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源維持；第五步38 仍以圖1的衛(wèi)星同步標(biāo)準(zhǔn)鐘49信號(hào)輸出端4的脈沖信號(hào)P_lpps為基 準(zhǔn)，每間隔一段時(shí)間按照第二步35的方法，重復(fù)測(cè)試圖2的Atl、八t2、At3，得出衛(wèi)星同 步授時(shí)裝置3內(nèi)部守時(shí)狀態(tài)下輸出信號(hào)的穩(wěn)定性；測(cè)試結(jié)束。
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傳統(tǒng)測(cè)試方法實(shí)際是對(duì)衛(wèi)星同步授時(shí)裝置3輸出信號(hào)進(jìn)行時(shí)間頻率的偏差測(cè)試。 衛(wèi)星同步標(biāo)準(zhǔn)鐘49的脈沖信號(hào)輸出端4輸出的脈沖信號(hào)是一個(gè)已經(jīng)與衛(wèi)星時(shí)間脈沖同步、 不帶有時(shí)間信息的節(jié)拍信號(hào)(或者，為一對(duì)時(shí)基準(zhǔn)信號(hào))。該方式不易確認(rèn)秒脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng) 的B碼時(shí)間信息正確性，也不易檢測(cè)串行報(bào)文的時(shí)間信息。其原因是無(wú)法確定所捕獲時(shí)間 信息的絕對(duì)時(shí)間。本發(fā)明測(cè)試方法涵蓋傳統(tǒng)測(cè)試，能夠可控地捕獲衛(wèi)星同步授時(shí)裝置輸出信號(hào)的時(shí) 間信息。圖4即是本發(fā)明測(cè)試方法的設(shè)備構(gòu)成和連接方式示意圖。在圖4中，由可控時(shí)標(biāo) 信號(hào)源1、示波器2、通信轉(zhuǎn)換器6和計(jì)算機(jī)9組成的測(cè)試設(shè)備，測(cè)試衛(wèi)星同步授時(shí)裝置3的 輸出信號(hào)及其攜帶的時(shí)間信息。本測(cè)試方法反映在圖4中，用可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1取代了傳統(tǒng)測(cè)試方法圖1中的衛(wèi) 星同步標(biāo)準(zhǔn)鐘49;通信轉(zhuǎn)換器6，可為不同標(biāo)準(zhǔn)的通信接口轉(zhuǎn)換器，也可為計(jì)算機(jī)的通信接 口 8的外部連接器。圖4中，可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1的特點(diǎn)如下a、可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1可在衛(wèi)星實(shí)時(shí)同步方式下工作，也可在與衛(wèi)星同步后，在內(nèi) 部標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源守時(shí)的方式下工作；b、脈沖信號(hào)輸出端4輸出的脈沖節(jié)拍輸出信號(hào)P_lpps，既可以為衛(wèi)星同步脈沖， 也可以從衛(wèi)星同步轉(zhuǎn)為內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)源守時(shí)維持脈沖節(jié)拍；C、可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1可以在指定時(shí)刻由脈沖信號(hào)輸出端4送出脈沖節(jié)拍P_lpps 信號(hào)，也可以隨時(shí)關(guān)閉脈沖信號(hào)輸出端4的信號(hào)輸出；d、可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1指定其控制開(kāi)關(guān)S5的無(wú)源接點(diǎn)的通、斷時(shí)刻。圖4中，本測(cè)試方法的設(shè)備連接方式可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1的脈沖信號(hào)輸出端4輸出的P_lpps，接入示波器2的檢測(cè)通道 A；衛(wèi)星同步授時(shí)裝置3的串行報(bào)文輸出端12、13 (X的Xl和X2)、B碼輸出端11 (Y的 Yl和Y2)、校時(shí)脈沖輸出端10 (Z的Zl和Z2)，分別接入示波器2的檢測(cè)通道B、C、D ；衛(wèi)星天線一 18和衛(wèi)星天線二 19，分別連接至衛(wèi)星同步授時(shí)裝置3的接收端和可控 時(shí)標(biāo)信號(hào)源1的接收端。衛(wèi)星同步授時(shí)裝置3的串行報(bào)文輸出端Xl端12，連接至可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1的控制 開(kāi)關(guān)無(wú)源接點(diǎn)Sl端14 ；衛(wèi)星同步授時(shí)裝置3的串行報(bào)文輸出端X2端13，連接至通信轉(zhuǎn)換器6的輸入端 C2 端 17 ；可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1的控制開(kāi)關(guān)無(wú)源接點(diǎn)S2端15，連接至通信轉(zhuǎn)換器6的輸入端 Cl 端 16 ；通信轉(zhuǎn)換器6的輸出端7，連接至計(jì)算機(jī)9的通信接口 8。一、本測(cè)試方法對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)試項(xiàng)目的檢測(cè)，完全可以參照前述圖1、2、3描述的傳 統(tǒng)測(cè)試方法和步序進(jìn)行。仍以衛(wèi)星同步授時(shí)裝置3和可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1(不操作開(kāi)關(guān)S)的輸出均每秒發(fā)送 一次信號(hào)為例，按照?qǐng)D4、2、3表述傳統(tǒng)測(cè)試的步驟如下
按照?qǐng)D3第一步34 在圖4中，保證衛(wèi)星同步授時(shí)裝置3與衛(wèi)星同步正常、啟動(dòng)可 控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1輸出P_lpps與衛(wèi)星脈沖信號(hào)同步；按照?qǐng)D3第二步35 圖4中，以可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1的脈沖信號(hào)輸出端4發(fā)送的秒 脈沖節(jié)拍信號(hào)P_lpps作為對(duì)時(shí)基準(zhǔn)，可隨機(jī)測(cè)出示波器2的通道A分別與示波器2的通道 B、C、D之間的差值，即圖2的Atl、At2、Δ t3 ；按照?qǐng)D3第三步36 如需測(cè)試圖4中衛(wèi)星同步授時(shí)裝置3內(nèi)部授時(shí)狀態(tài)的輸出信 號(hào)X、Y、Z穩(wěn)定性，則進(jìn)行第四步37，否則測(cè)試結(jié)束；按照?qǐng)D3第四步37 在圖4中，斷開(kāi)衛(wèi)星同步授時(shí)裝置3的衛(wèi)星天線一 18，衛(wèi)星同 步授時(shí)裝置3將依靠?jī)?nèi)部時(shí)鐘的授時(shí)，保證衛(wèi)星同步授時(shí)裝置3輸出端信號(hào)X、Y、Z的持續(xù)； 在圖4中，斷開(kāi)可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1的衛(wèi)星天線二 19，脈沖信號(hào)輸出端4輸出信號(hào)P_lpps脈 沖的節(jié)拍跟蹤可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源；按照?qǐng)D3第五步38 仍以圖4可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1的脈沖信號(hào)輸出端4脈沖信號(hào) P_lpps為基準(zhǔn)，每間隔一段時(shí)間按照第二步35的方法，重復(fù)測(cè)試圖2的Δ tl、八t2、At3, 得出衛(wèi)星同步授時(shí)裝置3內(nèi)部授時(shí)狀態(tài)下輸出信號(hào)的穩(wěn)定性；測(cè)試結(jié)束。由于圖4可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1具有選擇P_lpps輸出某個(gè)指定時(shí)間衛(wèi)星脈沖的功能， 因此可以在某個(gè)時(shí)刻檢測(cè)衛(wèi)星同步授時(shí)裝置3的信號(hào)輸出誤差，而不限于隨機(jī)檢測(cè)。即可 以檢測(cè)圖5中指定T時(shí)刻27下的Atl、At2、At3。二、B碼時(shí)間信息檢測(cè)在圖4中，可檢測(cè)衛(wèi)星同步授時(shí)裝置3在指定時(shí)間下的“B碼輸出”信號(hào)Y攜帶的 時(shí)間信息，圖6為檢測(cè)方法的流程，該項(xiàng)檢測(cè)步驟如下圖6的B碼測(cè)試第一步39 圖4中可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1和衛(wèi)星同步授時(shí)裝置3均與 衛(wèi)星同步，圖4中可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1的脈沖信號(hào)輸出端4輸出信號(hào)與衛(wèi)星的Ipps脈沖同步、 衛(wèi)星同步授時(shí)裝置3的“B碼輸出”端11 (即Y的Yl和Y2)每秒發(fā)送一次信號(hào)，檢查圖4示 波器2通道A、C的信號(hào)接收正常；圖6的B碼測(cè)試第二步40 如圖4中，關(guān)閉可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1的脈沖信號(hào)輸出端4 的輸出，示波器2設(shè)置通道A為脈沖輸入信號(hào)上升沿觸發(fā)顯示方式；圖6的B碼測(cè)試第三步41 如圖4中所示，設(shè)定可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1的脈沖信號(hào)輸出 端4輸出開(kāi)放時(shí)間T并置為到時(shí)觸發(fā)方式，T時(shí)刻為圖5所示通道A期望捕捉的指定P_lpps 信號(hào)在指定時(shí)刻的衛(wèi)星同步脈沖上升沿；圖6的B碼測(cè)試第四步42 如圖4中所示可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1的脈沖信號(hào)輸出端4， 輸出T時(shí)刻衛(wèi)星同步脈沖起始的lpps，通過(guò)圖4示波器2的通道A、C捕獲到圖5的指定T 時(shí)刻27和圖5的T時(shí)間“IRIG-B編碼”波形33，可根據(jù)圖5的T時(shí)間“IRIG-B編碼”波形 33讀出時(shí)間信息，比較其與圖4可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1設(shè)定時(shí)間T的一致性；測(cè)試結(jié)束。三、串行報(bào)文時(shí)間信息檢測(cè)在圖4中可定時(shí)檢測(cè)授時(shí)裝置3串行報(bào)文輸出端12、13 (即X的Xl和X2)發(fā)送的 時(shí)間信息。圖7為檢測(cè)方法的流程，檢測(cè)步驟如下圖7的串行報(bào)文測(cè)試第一步43 如圖4可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1和衛(wèi)星同步授時(shí)裝置3均與衛(wèi)星同步，圖4可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1的脈沖信號(hào)輸出端4輸出信號(hào)與衛(wèi)星的Ipps脈沖 同步、可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1的可控開(kāi)關(guān)S 5閉合、衛(wèi)星同步授時(shí)裝置3的串行報(bào)文輸出端12、 13 (即X的Xl和X2)每秒發(fā)送一次報(bào)文信號(hào)；圖7的串行報(bào)文測(cè)試第二步44 圖4中所示，檢查示波器2通道A、B的信號(hào)接收 正常，檢查計(jì)算機(jī)9能夠正常接收衛(wèi)星同步授時(shí)裝置3的X輸出報(bào)文信息；圖7的串行報(bào)文測(cè)試第三步45 圖4示波器2可以根據(jù)圖5通道A接收信號(hào)的上 升沿，隨機(jī)測(cè)出圖5通道B波形中的T時(shí)刻到“T時(shí)間報(bào)文”信息起始時(shí)刻的時(shí)間Δ tl28， 以及測(cè)出圖5 “T時(shí)間報(bào)文”信息起、止所需時(shí)間29 At，得到(Atl+At)；圖4中關(guān)閉可控 時(shí)標(biāo)信號(hào)源1的脈沖信號(hào)輸出端4的脈沖輸出信號(hào)、示波器2設(shè)置通道A為脈沖輸入信號(hào) 上升沿觸發(fā)顯示方式；圖7的串行報(bào)文測(cè)試第四步46 設(shè)定圖4可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1的脈沖信號(hào)輸出端4 的脈沖輸出開(kāi)放時(shí)間T，并置為到時(shí)觸發(fā)方式(指定T時(shí)刻27為圖5所示通道A期望捕 捉的指定P_lpps信號(hào)在指定時(shí)刻的衛(wèi)星同步脈沖上升沿)，設(shè)定圖4可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1可 控開(kāi)關(guān)S 5斷開(kāi)時(shí)間為(Τ+ΔΤ)，其中Δ T與本檢測(cè)步驟第三步得到的(Atl+At)相關(guān)， (Atl+At) < ΔΤ < Isec ；圖7的串行報(bào)文測(cè)試第五步47 圖4中可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1的脈沖信號(hào)輸出端4，輸 出T時(shí)刻衛(wèi)星同步脈沖起始的lpps，通過(guò)圖4示波器2的通道A、B可捕獲到圖5 "T時(shí)間 報(bào)文”信息波形32;圖7的串行報(bào)文測(cè)試第六步48 圖4可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源1的可控開(kāi)關(guān)S 5在(Τ+ΔΤ) 時(shí)刻斷開(kāi)、衛(wèi)星同步授時(shí)裝置3的串行報(bào)文輸出端Xl端12至通信轉(zhuǎn)換器輸入端Cl端16 的連接被切斷、計(jì)算機(jī)9的串行報(bào)文信息接收被停止；圖4中計(jì)算機(jī)9最后接收的串行報(bào)文 信息，即為本串行報(bào)文測(cè)試第五步47中‘‘T時(shí)間報(bào)文”信息波形32的信息幀內(nèi)容，也即為T(mén) 時(shí)刻后的第一個(gè)串行報(bào)文數(shù)據(jù)幀；圖4中計(jì)算機(jī)9接收的倒數(shù)第二個(gè)串行報(bào)文信息，即為T(mén) 時(shí)刻前的最后一個(gè)串行報(bào)文數(shù)據(jù)幀“Τ-lsec時(shí)間報(bào)文”信息。測(cè)試結(jié)束。
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權(quán)利要求
一種衛(wèi)星同步授時(shí)裝置輸出信號(hào)的時(shí)間信息檢測(cè)方法，其特征是T時(shí)間IRIG B編碼波形(33)時(shí)間信息由以下步驟檢驗(yàn)①、關(guān)閉可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源(1)的脈沖信號(hào)輸出端(4)的輸出，示波器(2)設(shè)置通道A為脈沖輸入信號(hào)上升沿觸發(fā)顯示方式；②、設(shè)定可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源(1)的脈沖信號(hào)輸出端(4)輸出開(kāi)放時(shí)間T并置為到時(shí)觸發(fā)方式；③、可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源(1)的脈沖信號(hào)輸出端(4)輸出指定T時(shí)刻(27)的衛(wèi)星同步脈沖起始的1pps，通過(guò)示波器(2)的通道A、C捕獲到T時(shí)間的IRIG B編碼波形(33)；④、根據(jù)T時(shí)間IRIG B編碼波形(33)讀出時(shí)間信息，比較其與可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源(1)所設(shè)定時(shí)間T的一致性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星同步授時(shí)裝置輸出信號(hào)的時(shí)間信息檢測(cè)方法，其特征 是所述的可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源(1)在指定T時(shí)刻(27)發(fā)出的脈沖信號(hào)可以是單脈沖信號(hào)，也 可以是頻率脈沖信號(hào)。
全文摘要
一種衛(wèi)星同步授時(shí)裝置輸出信號(hào)的時(shí)間信息檢測(cè)方法，設(shè)定可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源(1)的脈沖信號(hào)輸出端(4)的輸出開(kāi)放時(shí)間T，并置為到時(shí)觸發(fā)方式，配合可控時(shí)標(biāo)信號(hào)源(1)在指定T時(shí)刻(27)輸出與衛(wèi)星同步的脈沖起始1pps，觸發(fā)示波器(2)捕捉衛(wèi)星同步授時(shí)裝置(3)的輸出信號(hào)，完成衛(wèi)星同步授時(shí)裝置串行報(bào)文時(shí)間信息檢測(cè)和衛(wèi)星同步授時(shí)裝置B碼時(shí)間信息正確性的檢測(cè)。該方法是一種可以更全面地測(cè)試電網(wǎng)子站衛(wèi)星同步授時(shí)裝置技術(shù)性能的檢測(cè)方法，從而能夠更完善地保障二次設(shè)備的時(shí)間同步準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)H02J13/00GK101957593SQ20101029377
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2008年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月12日
發(fā)明者潘楊, 陳宏 申請(qǐng)人:湖北省電力試驗(yàn)研究院