GPS卫星同步时钟说明书16K解析

1、GPS卫星同步时钟GPS卫星同步时钟 说 明 书烟台国芯电子科技有限公司联系电话13964542838 15选型手册型号配置说明机箱结构TD-20002路RS-232串口，2路RS-485串口，天线长30米，智能型1U19上架式优质铝合金机箱TG-2000B82路RS-232串口，2路RS-485串口，8路IRIG-B码输出，天线长30米，智能型1U19上架式优质铝合金机箱TG-2000B162路RS-232串口，2路RS-485串口，16路IRIG-B码输出，天线长30米，智能型2U19上架式优质铝合金机箱TG-2000B242路RS-232串口，2路RS-485

2、串口，24路IRIG-B码输出，天线长30米，智能型2U19上架式优质铝合金机箱TG-2000B322路RS-232串口，2路RS-485串口，32路IRIG-B码输出，天线长30米，智能型2U19上架式优质铝合金机箱TG-2000B402路RS-232串口，2路RS-485串口，40路IRIG-B码输出，天线长30米，智能型2U19上架式优质铝合金机箱TG-2000B482路RS-232串口，2路RS-485串口，48路IRIG-B码输出，天线长30米，智能型2U19上架式优质铝合金机箱TG-2000M82路RS-232串口，2路RS-485串口，8路脉冲输出，天线长30米，智能型1U19上

3、架式优质铝合金机箱TG-2000B8M82路RS-232串口，2路RS-485串口，8路IRIG-B码输出，8路脉冲输出，天线长30米，智能型2U19上架式优质铝合金机箱TG-2000B16M82路RS-232串口，2路RS-485串口，16路IRIG-B码输出，8路脉冲输出，天线长30米，智能型2U19上架式优质铝合金机箱TG-2000B16M162路RS-232串口，2路RS-485串口，16路IRIG-B码输出，16路脉冲输出，天线长30米，智能型2U19上架式优质铝合金机箱TG-2000B24M162路RS-232串口，2路RS-485串口，24路IRIG-B码输出，16路脉冲输出，天

4、线长30米，智能型2U19上架式优质铝合金机箱TG-2000B24M242路RS-232串口，2路RS-485串口，24路IRIG-B码输出，24路脉冲输出，天线长30米，智能型2U19上架式优质铝合金机箱一简介TD系列GPS卫星同步时钟系选用美国专业公司制造的GPS 卫星信号接收机，经二次开发研制的高科技产品。产品广泛应用于电力、民航、铁路、交通调度、数字电视、实时通信网络等需要授时或校时领域。因采用卫星星载原子钟作为时间标准，无累积误差，所以是当今世界首选的高精度对时设备（相当于原子钟）。系统采用12通道高品质GPS接收机，具有并行跟踪12颗卫星的能力，一旦初始化完成，即使锁定一颗卫星也能

5、实现授时功能，因此系统具有强大的抗干扰能力。产品设计符合静态继电保护装置及安全自动装置通用技术条件、华东电网时间同步系统技术规范、广东电网变电站GPS时间同步系统技术规范及电力系统的时间同步系统技术规范。装置软硬件采用多项抗干扰措施，符合电磁兼容标准。二产品主要功能1可显示和输出北京时间、协调世界时（UTC）及其它任何时区时、分、秒、毫秒及公历日期年、月、日、星期及天数，同时可变换成夏时制时间。2可采用空接点方式、有源方式及差分方式输出可编程秒脉冲(1PPS)、分脉冲(1PPM)及任意时间间隔同步脉冲信号，实现精度极高的同步对时。3IRIG-B码输出具有调制、非调制、差分及空接点方式，可与各种

6、进口设备驳接校时。4具有失电和不同步两组故障报警输出。三产品主要特点1人机智能对话，用户可自行设定卫星时钟发送的波特率，自行设定时区，自行选择通讯协议，使用更轻松自如。2串口通讯既可广播方式，也可问答方式，并可根据用户要求设定任意时间间隔或定时自动发送。3所有接口经光电隔离并含有15KV ESD保护，同时内置600W抗雷击抗浪涌保护。4LCD液晶视窗可分页显示信息内容，时钟与卫星同步与否用符号标示，未同步时在LCD液晶视窗右下角显示“#”号，同步后变为“”号。5交直流两用电源能适合更多的工作现场，而且直流供电能更好地抗干扰、防雷击等。6卫星接收系统可冗余配置，提高系统的可靠性及安全性。四应用领

7、域及范围1为变电站、发电厂内保护或故障录波器等设备对时。如GE、ABB、SEL、ALSTOM公司的保护，HATHAWAY和莱姆公司BEN5000的故障录波器，惠安公司的自动化装置及西门子设备等提供统一时钟。2为电网自动化设备、民航、铁路等交通调度统一时钟。3为广播电视系统，实时通信网络系统等授时、校时。五主要技术指标1工作条件功耗：7W环境温度：-20+55相对湿度：595（不结露） 交流供电：220V ±20% 47Hz 63Hz 直流供电：220V ±20% 2主要性能指标接收频率：1575.42MHz接收通道：12通道并行接收时间精度：200ns捕获卫星时间：初始化典

8、型值小于50秒，重新捕获时间典型值小于20秒。天线射频灵敏度：捕获-130dBm，跟踪-130dBm脉冲校时精度：1us，双芯普通导线可传输达30米，阻抗250IRIG-B码校时精度：1us，非调制方式传输可达200米，调制方式传输可达1500米，差分方式传输可达1200米。串行口负载：RS-232可带标准负载1个，传输距离小于15米为宜。RS-422可带标准负载32个，传输距离可达1500米。RS-485可带标准负载32个，传输距离可达1200米。六装置结构1外形尺寸1U19上架式机箱 长448mm×高45mm×深240mm2U19上架式机箱 长448mm×高8

9、9mm×深240mm图11U19上架式机箱卫星时钟外型尺寸图 图22U19上架式机箱卫星时钟外型尺寸图2装置的前面板及各功能的使用图31U19上架式机箱卫星时钟前面板示意图复位键：用于人工复位，如时钟出现工作异常，按下该键，片刻后装置将重新运行程序。显示切换键：用于翻页显示时间、日期等信息。3装置的后面板及各部分的使用图41U19上架式机箱卫星时钟后面板示意图图52U19上架式机箱卫星时钟后面板示意图COM串行口：按照RS-232/422/485标准方式输出，COM1、COM2是RS-232，COM3、COM4是RS-422/485。RS-232可双向通信，既能发出信息也能接受命令。

10、使用时严禁带电拔插！ 图6RS-232串口输出示意图 图7RS-422/485串口输出示意图接线端子：自左向右每两个接点为一对输出端子，共52对端子。1-48号端子可选择输出秒脉冲、分脉冲或IRIG-B三种信号，信号可以是空接点方式、有源方式或差分方式。空接点对时c、e间外接工作电压5-24v（可根据用户要求生产c、e间外接工作电压DC220V的电平对时），允许电流Ice30mA，使用时被对时设备应提供直流工作电源，并注意极性不要接反，否则不能对时。输出的秒脉冲是正脉冲，脉冲的上升沿与北京时间秒的零时刻同步，脉冲宽度500ms（可根据用户要求设定成20-980ms）。由于脉冲输出采用纯硬件实现

11、，因此可保证时间精度达到500纳秒，脉冲与串口组合对时，精度可达微秒级。IRIG-B输出按照国际标准制造，可非调制或差分方式输出。 121号端子是失电故障报警接线端子，当设备失电时，输出端子内部闭合接通。告警信号的电接口类型为继电器空接点，接点耐压<250V DC。122号端子是卫星时钟不同步故障报警接线端子，当设备接收不到卫星信号时，输出端子内部开路。告警信号的电接口类型为继电器空接点，接点耐压<250V DC。 图8脉冲空接点对时示意图图9IRIG-B接线示意图七安装调试及操作说明1天线的安装卫星接收天线是一个很小又易于安装的有源天线，它是保证卫星接收机与卫星同步的关键部件，它

12、的架设正确与否直接关系到卫星时钟的性能。天线安装时必须头朝上，牢固地固定在建筑物顶部；并要求可视天空范围开阔，以确保天线能够收到足够强的卫星信号。天线安装位置应尽量远离或避开大功率微波及高频天线等信号盲区，减少其通信信号的串扰。在多雷地区，天线的架设位置应避开雷击多发地带，同时要采取多种避雷措施。铺设天线馈线时应避开干扰源，按照通讯电缆架设标准要求分管道铺设，严防电缆挤压打结。天线电缆长度是根据天线增益严格设计的，不得剪断、延长、缩短或加装接头等，否则将严重影响接收效果，甚至收不到信号。图10天线安装示意图2装置的安装装置应尽量安装在通风良好，环境干燥，靠近使用时钟信号的设备周围。位置选定后，

13、根据需要连接好电源线（最好选用直流电源，这样能更好地抗干扰，防雷击）天线、串口线、秒脉冲及IRIG-B连线等。铺设电缆时所有信号连线必须远离或避开强磁场强电场等干扰区域，以防不能正常通讯对时。各连线一定要连接牢固，天线BNC接头要旋紧扣住。3装置的开通调试装置安装好后，再次检查核对电缆的连接是否正确，确定正确无误后，打开电源开关，此时LCD液晶先显示Welcome choose to use San Xin，然后显示生产厂商电话号最后显示未同步的时钟，见图。图11LCD显示时间首次开机需30-60秒初始化，即接收卫星信号，待液晶视窗右下脚“#”号变为“”号时，说明初

14、始化结束，装置已与卫星同步，此时装置显示和输出进入精确计时状态，按动显示切换键，可分页显示日期、星期、卫星数及今天是这一年中的第几天等信息。图12显示日期图13显示星期图14显示今天是今年的第几天图15显示卫星数 图16显示纬度图17显示经度图18显示海拔高度八设置卫星时钟串口发送波特率串口输出8位数据位，1位起始位，1位停止位，无校验， 缺省状态波特率是4800BPS。若要修改卫星时钟的波特率，需借助串口调试软件使卫星时钟与计算机建立正常的通信，然后按下述步骤操作。1设置串口波特率为2400BPS手动发送一次十六进制码BB 24 0D ，然后按卫星时钟复位键，让卫星时钟按2400BPS发送信

15、息；同时重新设置串口调试软件，选择2400BPS接收。2设置串口波特率为4800BPS手动发送一次十六进制码BB 48 0D ，然后按卫星时钟复位键，让卫星时钟按4800BPS发送信息；同时重新设置串口调试软件，选择4800BPS接收。3设置串口波特率为9600BPS手动发送一次十六进制码BB 96 0D ，然后按卫星时钟复位键，让卫星时钟按9600BPS发送信息；同时重新设置串口调试软件，选择9600BPS接收。4设置串口波特率为19200BPS手动发送一次十六进制码BB 19 0D ，然后按卫星时钟复位键，让卫星时钟按19200BPS发送信息；同时重新设置串口调试软件，选择19200BPS

16、接收。九配置卫星时钟时区设备缺省状态是北京时间，既UTC时间+8小时。对于出口项目需要设置成当地时区或UTC时区。若要修改时区，需借助串口调试软件，使卫星时钟与计算机建立正常的通信，然后按下述步骤操作。1GMT时区手动发送一次十六进制码CC 00 0D ，然后按卫星时钟复位键，让卫星时钟按GMT时区发送时钟。2GMT+1时区手动发送一次十六进制码CC 01 0D ，然后按卫星时钟复位键，让卫星时钟按GMT+1时区发送时钟。3GMT+2时区手动发送一次十六进制码CC 02 0D ，然后按卫星时钟复位键，让卫星时钟按GMT+2时区发送时钟。4GMT+3时区手动发送一次十六进制码CC 03 0D ，

17、然后按卫星时钟复位键，让卫星时钟按GMT+3时区发送时钟。5GMT+4时区手动发送一次十六进制码CC 04 0D ，然后按卫星时钟复位键，让卫星时钟按GMT+4时区发送时钟。6GMT+5时区手动发送一次十六进制码CC 05 0D ，然后按卫星时钟复位键，让卫星时钟按GMT+5时区发送时钟。7GMT+6时区手动发送一次十六进制码CC 06 0D ，然后按卫星时钟复位键，让卫星时钟按GMT+6时区发送时钟。8GMT+7时区手动发送一次十六进制码CC 07 0D ，然后按卫星时钟复位键，让卫星时钟按GMT+7时区发送时钟。9GMT+8时区手动发送一次十六进制码CC 08 0D ，然后按卫星时钟复位键

18、，让卫星时钟按GMT+8时区发送时钟。10GMT+9时区手动发送一次十六进制码CC 09 0D ，然后按卫星时钟复位键，让卫星时钟按GMT+9时区发送时钟。11GMT+10时区手动发送一次十六进制码CC 10 0D ，然后按卫星时钟复位键，让卫星时钟按GMT+10时区发送时钟。12GMT+11时区手动发送一次十六进制码CC 11 0D ，然后按卫星时钟复位键，让卫星时钟按GMT+11时区发送时钟。13GMT+12时区手动发送一次十六进制码CC 12 0D ，然后按卫星时钟复位键，让卫星时钟按GMT+12时区发送时钟。14GMT+3:30时区手动发送一次十六进制码CC 7A 0D ，然后按卫星时

19、钟复位键，让卫星时钟按GMT+3:30时区发送时钟。15GMT+4:30时区手动发送一次十六进制码CC 7B 0D ，然后按卫星时钟复位键，让卫星时钟按GMT+4:30时区发送时钟。16GMT+5:30时区手动发送一次十六进制码CC 7C 0D ，然后按卫星时钟复位键，让卫星时钟按GMT+5:30时区发送时钟。17GMT+5:45时区手动发送一次十六进制码CC 7D 0D ，然后按卫星时钟复位键，让卫星时钟按GMT+5:45时区发送时钟。18GMT+6:30时区手动发送一次十六进制码CC 7E 0D ，然后按卫星时钟复位键，让卫星时钟按GMT+6:30时区发送时钟。19GMT+9:30时区手动

20、发送一次十六进制码CC 7F 0D ，然后按卫星时钟复位键，让卫星时钟按GMT+9:30时区发送时钟。十设置卫星时钟通信协议装置内嵌七种通信协议，每种协议各有优点，只有根据各自设备要求选择通信协议，才能达到可靠对时。设备缺省状态是第一种通信协议（广播方式）。若要修改通信协议，需借助串口调试软件，并使卫星时钟与计算机建立正常的通信，然后按下述步骤操作，才能修改通信协议。现以2004年6月18日16时58分36秒为例说明各通信协议。第一种通信协议格式：手动发送一次十六进制码 AA 42 0D ，然后按卫星时钟复位键，串口每秒零时刻自动发送一帧上述数据，帧头是B的ASCII码42，46是F的ASCI

21、I码，43是C的ASCII码，0D是结束符，数据是BCD码，此协议适合授时用。第二种通信协议格式：手动发送一次十六进制码 AA 54 0D ，然后按卫星时钟复位键，串口每秒零时刻自动发送一帧上述数据，帧头是T和D的ASCII码54和44， 0D 0A是结束符，数据是BCD码。卫星同步时钟没有收到卫星信号时同步标志位是“# ”的ASCII码23，收到卫星信号后同步标志位变为“”的ASCII码24。通过判定同步标志位，可以确定输出的时钟是否正确有效，此协议适合校时用。第三种通信协议格式： 串口收到的原始信息为：53 54 31 36 35 38 33 36 31 38 30 36 32 30 30

22、 34 F9 41手动发送一次十六进制码 AA 55 0D ，然后按卫星时钟复位键，串口每秒零时刻自动发送一帧上述数据。卫星同步时钟没收到卫星信号时帧头是T的ASCII码54，收到卫星信号后帧头变为S和T的ASCII码53和54，结束符是A的ASCII码41，数据是ASCII码。校验字节是小时的十位、个位、分钟的十位、个位直到年的个位信息逐字节异或后再非运算的结果(即:异或非校验)。通过判定帧头及校验码，可以确定输出的时钟是否正确有效，此协议适合恶劣环境下的校时。第四种通信协议格式：串口收到的原始信息为：31 36 3A 35 38 3A 33 36 20 31 38 2E 30 36 2E

23、30 34 20 35 55 4C 20 31 37 30 20 30 30 2E 30 30 30 30 20 30 30 3A 30 30 3A 30 30 0D 0A手动发送一次十六进制码 AA 56 0D ，然后按卫星时钟复位键，串口每秒零时刻自动发送一帧上述数据，数据是ASCII码，此协议适合授时用。第五种通信协议格式：串口收到的原始信息为：EB 90 EB 90 31 36 35 38 33 36 31 38 30 36 30 34 70 0D 0A手动发送一次十六进制码 AA 57 0D ，然后按卫星时钟复位键，串口每秒零时刻自动发送一帧上述数据。数据是ASCII码，校验字节是小时的十位、个位、分钟的十位、个位直到年的个位信息逐字节累加和运算结果(即：累加和校验)，此协议适合校时用。第六种通信协议格式：BJT,040618,165836,串口收到的原始信息为：42 4A 54 2C 30 34 30 36 31 38 2C 31 3