[实用新型]一种GPS及PTP双路输入纳秒级同步组网时钟

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种GPS及PTP双路输入纳秒级同步组网时钟，不仅可以跟踪GPS卫星系统获得UTC时间，也可以通过接收通过以太网传输的精密网络时间PTP(Precision Time Protocol)，实现纳秒级的时间同步组网，属于通信技术领域。

背景技术

随着科技的发展和社会的进步，许多行业对时间精度的要求越来越高，高精度的系统时间同步是诸多领域安全可靠运行的必要前提，如电力、交通、通信、金融证券、广播电视、国防军事、航天科研等。

目前最常用的授时系统为美国军方开发的GPS卫星定时定位系统，对高精度时间信号的应用从同步范围来讲可以分为小范围内的时间同步和大范围的时间同步。

小范围的时间同步即在该小范围内为每一台设备提供一套GPS系统，更可靠的方式是通过一套GPS系统为该范围内的所有设备通过电缆直接进行对时。大范围内的时间同步从地域上来讲更加广泛，如一个省的整个电网系统；在每个小范围内同步系统的基础上通过传输网络建立时间同步网络，确保所有系统之间的时间同步。

目前现有的GPS同步时钟品牌较多，基本都能满足小范围内的系统授时，但能够用来组建时间同步网的GPS网络时钟却非常少。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够用来组建时间同步网的GPS网络时钟，同时能够起到小范围内系统主时钟、网络主时钟、网络从时钟的作用，其组网精度达纳秒级。

为了达到上述目的，本实用新型的产品技术方案是提供了一种GPS及PTP双路输入纳秒级同步组网时钟，包括GPS接收机，其特征在于，GPS接收机连接PTP时标单元，PTP时标单元一端连接局域网，另一端连接单板计算机。

进一步，所述PTP时标单元包括FPGA，FPGA分别连接物理层控制器、Mac控制器及集成编程存储控制器，物理层控制器通过LED控制电路连接RJ45接口，Mac控制器及集成编程存储控制器通过USB集线器连接所述单板计算机，集成编程存储控制器连接FPGA配置控制器。

所述PTP时标单元包括FPGA，FPGA分别连接物理层控制器、MAC控制器、集成编程存储控制器、振荡器、过滤和驱动电路、驱动电路及指示灯，Mac控制器及集成编程存储控制器通过USB集线器连接所述单板计算机，集成编程存储控制器连接FPGA配置控制器、并通过模/数转换电路连接振荡器。

本实用新型提供的时钟的两路输入可设定优先权，并且PTP不仅可以作为输入，也可以作为输出来用。

本实用新型的优点在于：

1.实现了一台时钟GPS、PTP双路冗余输入，提高系统的可靠性；

2.PTP端口除可作为输入外，还可作为输出端口，一台时钟，不仅可以作为网络主时钟来用，同时还可以作为网络从时钟来用；

3.组网时，大量的软件算法克服了由网络传输抖动造成的精度偏差，PTP同步精度达纳秒级；

4.Linux操作系统，操作面板功能强大，通过Web可对设备进行远程管理和监控；

5.独一无二的网络NTP时钟精度监控功能；

6.支持SNMP告警、干接点告警。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种GPS及PTP双路输入纳秒级同步组网时钟的连接示意图；

图2为主时钟PTP时标单元；

图3为从时钟PTP时标单元。

具体实施方式

以下结合实施例来具体说明本实用新型。

实施例

如图1所示，为本实用新型提供的一种GPS及PTP双路输入纳秒级同步组网时钟，包括GPS接收机，GPS接收机连接PTP时标单元，PTP时标单元一端连接局域网，另一端连接单板计算机。

PTP时标单元的核心控制单元是由FPGA实现的。该时钟的PTP单元可用于主时钟，也可用于从时钟。主时钟PTP时标单元如图2所示，包括FPGA，FPGA分别连接物理层控制器、Mac控制器及集成编程存储控制器，物理层控制器通过LED控制电路连接RJ45接口，Mac控制器及集成编程存储控制器通过USB集线器连接所述单板计算机，集成编程存储控制器连接FPGA配置控制器。

从时钟PTP时标单元如图3所述，包括FPGA，FPGA分别连接物理层控制器、MAC控制器、集成编程存储控制器、振荡器、过滤和驱动电路、驱动电路及指示灯，物理层控制器通过LED控制电路连接RJ45接口，Mac控制器及集成编程存储控制器通过USB集线器连接所述单板计算机，集成编程存储控制器连接FPGA配置控制器、并通过模/数转换电路连接振荡器。