[发明专利]一种一体化便携式时间同步装置及其搬钟方法

说明书

本发明涉及一种一体化便携式时间同步装置及其搬钟方法，时间同步装置由以下多个模块组成，分别是：天线模块、卫星信号接收模块、铷原子钟模块、分频模块一、分频模块二、倍频模块、计数锁存模块、IRIG‑B(DC)编码模块、调钟模块、RS485接口芯片或光纤发送器、电池模块、电池管理模块、电源管理模块；要装置的自带电池模块和铷原子钟模块，可在户外开阔地带且没有供电电源的情况下，同步至卫星导航系统并对铷原子钟进行驯服，使其在很长一段时间内保持很高的时间精度，然后再回到室内用该装置给测试装置授时(该过程称为搬钟)，极大减少了现场工作量。本发明的装置采用一体化结构，具备搬钟所需的所有构件，体积小、重量轻，便于携带。

技术领域

本发明涉及一种一体化便携式时间同步装置及其搬钟方法，属于电力系统时间同步技术领域。

背景技术

在对电力系统二次设备进行测试时，许多应用情况下都需要测试装置具备时间同步功能，例如线路差动保护测试、多端测距系统测试、PMU测试、合并单元测试等。测试装置的时间基准信号一般分为有线时间基准信号和无线时间基准信号，其中，有线时间基准信号来自现场(变电站)的时间同步装置，通过电缆或光缆接入测试装置；无线时间基准信号来自卫星导航系统的无线信号，通过专用天线接收并通过天馈线接入测试装置。

但是，对于地下式配电站一类的应用场合，现场一般不会配置时间同步装置，而天线的架设位置必须为开阔场地(例如室外或楼顶)，与测试装置的相对位置较远，天馈线较长，牵引过程过于繁琐且耗时，增加了工程应用的难度和时间。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种一体化便携式时间同步装置及其搬钟方法，时间同步装置具备体积小、重量轻的优点，同时自带电池和铷原子钟，可在户外开阔地带且没有供电电源的情况下，同步至卫星导航系统并对铷原子钟进行驯服，使其在很长一段时间内保持很高的时间精度，然后再回到室内用该装置给测试装置授时(该过程称为搬钟)，极大减少了现场工作量。

本发明采用下述技术方案实现的：

一种一体化便携式时间同步装置，由以下多个模块组成，分别是：天线模块、卫星信号接收模块、铷原子钟模块、分频模块一、分频模块二、倍频模块、计数锁存模块、IRIG-B(DC)编码模块、调钟模块、RS485接口芯片或光纤发送器、电池模块、电池管理模块、电源管理模块；其特征在于：

所述电池管理模块连接直流电源输入端、所述电池模块和所述电源管理模块，所述电池管理模块一方面对所述电池模块的充电、放电进行管理，另一方面输出电压至所述电源管理模块，并切换输出电压的供电回路；

所述电源管理模块为时间同步装置内各模块供电；

所述卫星信号接收模块通过所述天线模块接收来自GPS或北斗的无线时间基准信号，输出参考秒脉冲信号，并提供串行数据接口供所述IRIG-B(DC)编码模块读取时间信息；

所述铷原子钟模块输出10MHz基础频率信号，并提供串行数据接口供所述调钟模块调节所述10MHz基础频率信号的频率；

所述分频模块一对所述铷原子钟模块输出10MHz基础频率信号进行分频，输出1kHz编码脉冲信号给所述分频模块二；

所述分频模块二对1kHz编码脉冲信号进行分频，输出本地秒脉冲信号；

所述倍频模块对所述铷原子钟模块输出10MHz基础频率信号进行倍频，输出100MHz计数脉冲信号；

所述计数锁存模块接收所述分频模块二输出本地秒脉冲信号、所述倍频模块输出100MHz计数脉冲信号和所述卫星信号接收模块输出参考秒脉冲信号；所述计数锁存模块对100MHz计数脉冲信号计数，并且在本地秒脉冲的上升沿归零，计数范围为0～99,999,999，计数周期为10ns；所述计数锁存模块在参考秒脉冲的上升沿锁存当前计数值，计数值乘以计数周期即为本地秒脉冲信号和参考秒脉冲信号之间的时间偏差；