[发明专利]卫星同步授时装置输出信号的时间信息检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力设备测试方法，具体说是一种采用卫星信号用于电力设备时间同步的卫星同步授时装置输出信号的时间信息检测方法。 

背景技术

电网对子站(含变电站、发电厂)自动化系统远动及其他相关电气二次智能电子设备(IED)时间同步性能，要求达到毫秒及以上的精度。二次设备时间同步性能，直接关系到电网子站内(本地)、子站间(异地)运行操作的正确性，以及对事故及时的准确分析和判断处理。 

卫星异地时间同步方式技术先进成熟、不受气候影响、不占用电力信道，在电网子站应用广泛。变电站多以卫星授时装置作为主选时钟源，对站内二次设备进行授时，保障各设备的时间同步。目前卫星授时装置，大都采用GPS卫星信号为授时装置本身的时间同步源，现场称其为GPS授时装置。 

变电站常用的卫星信号同步授时装置输出信号有三种类型： 

校时脉冲输出：原理上与卫星时间基准脉冲信号同步，按每秒、每分或每小时节拍输出对时脉冲信号(PPS、PPM、PPH)。该信号为对时基准信号，不携带时间信息，通常与串行报文输出信号共同对设备授时。本类型包括静态空接点输出方式，授时装置按照校时脉冲的动作节拍控制接点的动作，两端施加外部电压作为校时脉冲的现场扩展应用。 

串行报文输出：通常采用物理层遵循RS232、485、422标准的异步传输方式，或者采用以太网的物理层标准，传输的时间信息数据格式无统一要求。该类信号的时间基准精度较难保障。 

B码输出：即遵循IRIG系列的B标准所规定的时间编码信息传输 方式。通常由专用的调制解调部件实现，有直流脉宽调制和交流调幅等两种信息传递物理方式，每秒传递一帧信息(包含100个码元)、每帧信息占用一秒、每帧信息的起始对准卫星对时脉冲1pps上升沿、时间信息指向帧起始时刻。即，B码既有对时基准，也携带了对时基准的时间信息。 

卫星同步授时装置输出信号是被授时设备的时钟源，传统测试方式不易对其发送和携带的时间信息进行定时的有效捕获，无法完全达到时间正确性认定的目的。传统测试方法实际是对授时装置输出信号进行时间频率的偏差测试。卫星同步标准钟端口输出的脉冲信号是一个已经与卫星时间脉冲同步、不带有时间信息的节拍信号(或者，为一对时基准信号)。该方式由于不易确定所捕获时间信息的绝对时刻，因而不易确认秒脉冲信号对应的B码时间信息正确性，也不易检测串行报文的时间信息。 

由于可控时标信号源装置(另案申请)的出现，使得标准时钟源的输出冲脉可以控制在指定时间输出，输出的时钟脉冲信号成为已知某个确定时刻的输出脉冲，同时可控时标信号源带有由确定精度高于毫秒级的时间控制的开关，从而能够确定卫星同步授时装置的输出信息。 

发明内容

本发明的目的是提供一种可以更全面地检测时钟源设备技术性能，从而保障子站二次设备时间同步准确性的一种卫星同步授时装置输出信号的时间信息检测方法。 

所述卫星同步授时装置输出信号的时间信息检测方法中，卫星同步授时装置串行报文时间信息检测方法，用到以下设备：卫星同步授时装置、多通道存储示波器、可控时标信号源、通信转换器、计算机。 

可控时标信号源的脉冲信号输出端，接入示波器的检测通道A；卫星同步授时装置的串行报文输出端，接入示波器的检测通道B；卫星天线一和卫星天线二，分别连接至卫星同步授时装置的接收端和可控时标信号源的接收端；卫星同步授时装置的串行报文输出端X1，连接至可控时标信号源上控制开关S的无源接点S1端；卫星同步授时装置的串行报文输出端X2，连接至通信转换器输入端C2；可控时标信号源上控制开关S的无源接点S2端，连接至通信转换器输入端C1；通信转换器的输出端连接至计算机的通信接口。

所测试的报文时间信息为“T时间报文”信息，其特征是：“T时间报文”信息经过以下步骤从计算机采集到： 

①、可控时标信号源的控制开关S闭合，计算机处于正常接收卫星同步授时装置的串行报文输出端X所输出的报文信息状态； 

②、设定可控时标信号源的脉冲信号输出端的输出开放时间T，并置为到时触发方式，设定可控时标信号源的控制开关S断开时刻为指定T时刻+控制开关S的动作起始延迟时间ΔT时刻； 

③、可控时标信号源在指定T时刻输出T时刻卫星同步脉冲起始的1pps； 

④、在指定T时刻+控制开关S的动作起始延迟时间ΔT时刻，断开可控时标信号源的控制开关S，计算机最终接收到指定T时刻后的第一个串行报文数据帧即“T时间报文”信息，以及指定T时刻前的最后数据帧即“T-1sec时间报文”信息。