[实用新型]一种面向数字化变电站调试的时钟同步装置

摘要

本实用新型公开了一种面向数字化变电站调试的时钟同步装置，包括输入端模块、FPGA主控模块和输出端模块，输入端模块接收NTP时钟同步报文、GPS同步报文，并生成时钟源信号，FPGA主控模块根据GPS同步报文和时钟源信号完成同步，对本地时间进行更新，根据NTP时钟同步报文进行NTP同步，生成IRIG‑B码同步报文、串行的时钟同步报文、硬脉冲同步信号进行同步。本发明基于FPGA实现，可以有效提高时钟系统的可靠性与精度。

主权项

1.一种面向数字化变电站调试的时钟同步装置，其特征在于，包括输入端模块、FPGA主控模块和输出端模块，其中：输入端模块包括NTP报文接收电路、GPS报文接收电路、晶振，其中NTP报文接收电路用于接收NTP时钟同步报文，发送给FPGA主控模块中的NTP报文解析模块；GPS报文接收电路用于接收外部GPS卫星的GPS同步报文，转发至FPGA主控模块中的GPS报文解析模块；晶振用于生成时钟源信号，发送给FPGA主控模块的本地时钟控制模块；FPGA主控模块包括NTP报文解析模块，NTP报文过滤模块，时钟修正模块，GPS报文解析模块，本地时钟控制模块，NTP报文封装模块，IRIG‑B码编码模块，串口报文封装模块，硬脉冲产生模块；其中：NTP报文解析模块用于从NTP时钟同步报文中提取MAC目的地址、报文类型、UDP端口号和时间戳，发送给NTP报文过滤模块；NTP报文过滤模块用于接收NTP时钟同步报文的MAC目的地址、报文类型、UDP端口号和时间戳，筛选出发送给本装置的NTP报文的信息并发送给时间修正模块；时钟修正模块用于接收NTP时钟同步报文的信息，从时钟装置的时钟修正模块接收的是NTP对时响应报文，根据NTP对时响应报文对本地时钟进行修正，主时钟装置的时钟修正模块接收的是NTP对时请求报文，直接将其发送给本地时间控制模块；GPS报文解析模块用于接收GPS同步报文，解析得到GPS时间信息，发送给本地时间控制模块；本地时间控制模块用于完成NTP对时请求报文或者NTP对时响应报文的编码工作，主时钟装置的本地时间控制模块根据从晶振接收到的时钟源信号与从GPS报文解析模块接收到的CPS时间信息进行同步，将CPS时间信息更新到本地时间，在接收到NTP对时请求报文后，标记请求报文的到达时间戳，然后再根据NTP的协议规则产生标准的NTP对时响应报文，发送给NTP报文封装模块；而从时钟装置的本地时间控制模块直接生成NTP对时请求报文，发送给NTP报文封装模块；NTP报文封装模块用于从本地时间控制模块接收NTP对时请求报文或者NTP对时响应报文，封装得到NTP时钟同步报文后发送给输出端模块中的NTP报文发送电路；IRIG‑B码编码模块用于从本地时间控制模块中读取本地时间，生成IRIG‑B码同步报文，发送给输出端的IRIG‑B码发送电路；串口报文封装模块用于从本地时间控制模块中读取本地时间，封装得到串行的时钟同步报文，发送给输出端模块的RS‑232接口；硬脉冲产生模块用于从本地时间控制模块中读取本地时间，生成硬脉冲同步信号，发送给输出端模块的SMA接口；输出端包括NTP报文发送电路、IRIG‑B码发送电路、RS‑232接口和SMA接口，其中NTP报文发送电路用于发送NTP时钟同步报文，IRIG‑B码发送电路用于发送IRIG‑B码同步报文，RS‑232接口用于发送串行的时钟同步报文，SMA接口用于发送硬脉冲同步信号。