[发明专利]基于GPS、北斗卫星、光纤B码、高精度恒温晶振的同步时钟时间输出系统

说明书

技术领域

本发明涉及关于一种同步时钟时间信号发生装置，且特别是有关于一种基于GPS、北斗卫星、光纤B码、高精度恒温晶振的同步时钟时间输出系统。 

背景技术

随着我国经济持续快速发展，对电力需求快速增长；另外，随着数字经济和IT时代的发展，电力消费者对用电力的要求也越来越高。现有电力系统已无法满足需求，加快电力生产，输送和消费方式的转变，推动电力行业发展模式的转变，建立具有中国特色的坚强智能电网是时代所趋。 

智能电网是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，采用先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，通过清晰的逻辑时序实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全。 

智能电网发展中逻辑时序是关键，智能电网逻辑时序的实现依赖于精密的时间分辨率，因此时间同步系统就成了智能电网发展中的重中之重。目前我国应用于电力行业的时间同步系统的时钟源大都采用对我国免费开放的美国GPS系统作为主时钟源。但是我国自建国以来，就受到资本主义世界的“围追堵截”，尤其是以美国为首的北约。在日益紧张的国际环境中，一旦美国关闭或调整GPS信号，我国的电力系统将处于瘫痪状态。因此开发一种兼容GPS、北斗、IRIG-B的时间同步模式，迫在眉睫。 

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出一种精度高、长期稳定性好的同步时钟时间输出系统。 

为达上述目的，本发明提出一种提出基于GPS、北斗卫星、光纤B码、高精度恒温晶振的同步时钟时间输出系统。GPS接收机、北斗接收机、IBIG-B码解码终端、GPS配置与解析模块、北斗配置与解析模块、两个IRIG-B秒脉冲提取和解码模块、信号选择控制单元、时钟模块和实时时间计数电路。 

其中GPS接收机、北斗接收机、IBIG-B码解码终端分别连接GPS配置与解析模块、北斗配置与解析模块、两个IRIG-B秒脉冲提取和解码模块，GPS配置与解析模块、北斗配置与解析模块、两个IRIG-B码准时沿提取和解码模块、时钟模块和实时时间计数电路分别连接信号选择控制单元，GPS配置与解析模块、北斗配置与解析模块、IRIG-B秒脉冲提取和解码模块分别输出一个外部时间基准信号至信号选择控制单元，信号选择控制单元从上述四路外部时间基准信号中选择一路作为时间同步信号输入时钟单元，并根据时间同步信号和时钟单元输出信号输出时间同步信号。 

本发明中，GPS配置与解析模块包括GPS UART模块、GPS解析模块和GPS配置模块，GPS解析模块和GPS配置模块分别与UART模块相连，GPS解析模块用于解析出GPS锁星数、位置信息、时间信息、定位状态信息和GPS配置状态信息，GPS配置模块进行GPS波特率的配置。 

本发明中，北斗配置与解析模块包括北斗UART模块、北斗解析 模块和北斗配置模块，北斗解析模块和北斗配置模块分别连接北斗UART模块，北斗解析模块解析出北斗接收机跟踪锁定的卫星数、时间信息、定位状态信息、时间状态信息和GPS配置状态信息，北斗配置模块进行北斗的波特率、零值、时区、输出语句、位置和模式的配置。 

本发明中，时钟模块包括校正脉冲发生电路、相位比较电路、分频系数控制电路、分频电路、重启动电路，GPS接收器输出外部时间基准信号至校正脉冲发生电路；校正脉冲发生电路根据外部时间基准信号输出校正脉冲至相位比较电路；相位比较电路比较上述校正脉冲和恒温晶振输出的系统内时间信号的相位；分频系数控制电路连接上述相位比较电路和分频电路，且分频系数控制电路根据相位比较结果调整分频电路的分频系数；分频电路根据分频系数对晶振时钟信号进行分频，从而得到系统内时间信号；重启动电路连接上述分频电路并根据系统内时间信号和校正脉冲的相位比较结果重启分频电路中的分频计数器，分频电路的输出连接实时时间计数电路。 

综上所述，本发明采用GPS、北斗卫星或光纤B码作为时间源，GPS、北斗卫星授时源同时有效时，根据用户配置要求，选择其中一路卫星授时源优先，另一路作为备用授时源。当卫星授时源都失效时，根据两路直流B码的时间质量，决定使用哪一路B码授时源，精度高、长期稳定性好。 

附图说明

图1是本发明一实施例的原理框图。 

图2是图1中GPS配置与解析模块的原理框图。 

图3是图1中北斗配置与解析模块的原理框图。 

图4是图1中时钟单元的原理框图。 

图5是图1中信号选择控制单元的原理框图。