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技术方案

本发明专利技术提出一种基于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，包括：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。本发明专利技术采用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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提出一种精度高、长期稳定性好的同步时钟时间输出系统。为达上述目的，本专利技术提出一种提出基于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。本专利技术中，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。本专利技术中，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。本专利技术中，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，本专利技术采用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I是本专利技术一实施例的原理框图。图2是图I中GPS配置与解析模块的原理框图。图3是图I中北斗配置与解析模块的原理框图。图4是图I中时钟单元的原理框图。图5是图I中信号选择控制单元的原理框图。图6是图I中实时时间计数电路的写入流程图。具体实施方式为让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。为达上述目的，本专利技术提出一种提出基于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。本实施例中，GPS接收机与北斗接收机的输出语句格式和配置语句格式都是NMEA-0183。从两者的逻辑设计框图(图2和图3)可以看到，GPS配置与解析模块与北斗配置与解析模块结构完全相同，只是因为GPS接收机与北斗接收机的输出语句和配置语句的信息的组织方式不同，所以在解析或配置的过程中，在具体操作上，有细微的差别。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解析模块解析的语句有GGA、RMC和ACK。GGA中解出GPS锁星数和位置信息，解出的锁星数用于信号选择单元，判断GPS的工作状态是否正常；RMC语句中解析出时间信息和定位状态信息；ACK语句通过置位ack_statusGPS[7. . O]标志位，告诉后续模块刚才对GPS的配置有没有成功。通过设置GPS配置模块的baudrate_gps [7. . O]取值和set_baudrate_com_b lck启动标志，能进行GPS波特率的配置。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，北斗解析模块解析的语句有GGA、RMC、SAT、TIME2和ACK。GGA中解出北斗的位置信息；能从SAT语句中解析出北斗接收机跟踪锁定的卫星数；RMC语句中解析出时间信息和定位状态信息；TIME2语句中解析出时间状态信息，解出的时间状态信息用于信号选择单元，判断北斗的工作状态是否正常；ACK语句通过置位ack_statusBD[7. . O]标志位，告诉后续模块刚才对北斗的配置有没有成功。通过对北斗配置模块进行设置，能配置北斗的波特率、零值、时区、输出语句、位置和模式。IRIG-B码准时沿的提取模块，IRIG-B码解码终端接收到IRIG本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，其特征在于，包括：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。

【技术特征摘要】
1.一种基于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，其特征在于，包括=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。2.根据权利要求I所述的基于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，其特征在于，其中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...

【专利技术属性】
技术研发人员：张熀松，
申请(专利权)人：南京澳德思电气有限公司，
类型：发明
国别省市：