YJD-2000 卫星同步时钟系统说明书-上海申贝科技发展有限公司

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产品说明书
目录
一整体概述 (3)
一.1系统简介 (3)
一.2具备功能 (3)
一.3功能特点 (4)
一.4引用标准 (4)
一.5整机指标 (5)
二系统组成模式 (6)
二.1组成及配置原则 (6)
二.2其他模式 (6)
二.3典型配置组屏图. (7)
三技术指标 (8)
三.1主控模块 (8)
三.2输出模块 (9)
三.3特需模块 (10)
一整体概述
一.1系统简介
在电力系统运行过程中，电网的运行状态瞬息万变，电网调度实行分层多级管理，调度
管理中心远离现场。

为保证电网安全和经济运行，各种以计算机技术和通信技术为基础的自
动化装置被广泛应用，如调度自动化系统、故障录波装置、微机继电保护装置、事件顺序记
录装置、变电站计算机监控系统、电能量计费系统、火电厂机组自动控制系统、雷电定位系
统及输煤、除灰、脱硫等控制装置等。

随着电厂、变电站自动化水平的提高，电力系统对全
站统一时钟的要求愈来愈迫切，有了统一时钟，既可实现全站各系统在统一时间基准下的运
行监控，也可以通过各开关动作的先后顺序来分析事故的原因及发展过程。

因此电力系统的
安全、稳定、可靠运行对时钟的基准统一及精度的要求进一步提高，在电力系统的电厂、变
电站及调度中心等建立全站统一时间同步系统已经显得十分迫切和必要。

另外，各站往往有不同的装置需要接收时钟同步信号，其接口类型繁多，装置的数量也
不等，所以在实际应用中常感到卫星对时装置的某些类型接口数量不够或缺少某种类型的接
口，其结果就是全站中有些装置不能实现时钟同步，或者需要再增加一台甚至数台卫星对时
装置，而这往往受到资金不足或没有安装位置等限制。

YJD-2000 卫星同步时钟是我公司根据电力系统现在的需要及将来的发展要求基础上，
自主开发的具有国内先进水平的授时产品。

YJD-2000 卫星同步时钟结合美国GPS、中国北斗、俄罗斯格罗娜丝等技术特点并考虑了各种涉及国家安全的关联因素，实现了输入多源头(GPS、北斗、格罗娜丝、高精度守时、IRIG-B 码基准等)、输出多制式（TTL、空接点、IRIG-B、
差分、串口、网络、光纤等）、满足多设备(系统输出可以任意扩展，可以满足任何规模、任何方式的时间信号需求)的要求，可为电力、煤炭、轨道交通、石油化工、航道水运、邮电
电信及相关领域的系统中需要接收时钟同步信号的装置及系统提供高精度、高稳定、高安全，高可靠的时间基准信号。

一.2具备功能
1.2.1授时功能
➢ 秒(分，时)脉冲授时
包含TTL、空接点、RS485、RS232、光纤等输出方式。

➢ IRIG-B 时码授时
包含TTL、交流调制、RS485 差分、RS232 串口、光纤等输出方式。

➢ 报文授时
包含RS485 差分、RS232 串口、光纤、网络等输出方式。

➢ 网络协议授时
依照NTP、SNTP、TCP 等标准网络时间同步协议输出。

1.2.2测频功能
➢ 电网频率测量
➢ 频率越限
1.2.3电钟功能
➢ 电钟时间
➢ 电钟时差
1.2.4定时、闹钟功能
提供状态节点等输出。

1.2.5数据存储功能
用于存储周波、电钟历史值、运行记录等。

1.2.6其它附属功能
➢ 系统运行状态多方式输出。

➢ 定位功能等。

一.3功能特点
➢ 模块化结构，实现卫星时钟的通用化、标准化，以及接口资源的合理配置。

➢ 所有模块支持热插拔，以及自动侦测，方便系统在线维护，保证授时系统连续可靠工作。

➢ 适应更多的组网方式,互备方式、主从方式等。

➢ 灵活多变的组网模式。

适用于双钟或多钟互备、子母钟等等方式。

➢ 系统运行状态输出，多种方式接入全网同步时钟监控系统。

➢ 同步测量，进一步提高了频率测量精度和一致性，精度达到2/1000000（四位小数）。

➢ 应用高性能器件，及独特的软处理方式，提供高精度的硬对时信号。

配合先进的秒脉冲补偿处理，可以保证全站所有最终出口的秒脉冲前沿准度＜1μS。

➢ 提供高精度时钟守时，在时钟源断开时保证守时精度优于≤2us/天。

➢ 灵活多变的扩展方式。

可通过光纤、网络、RS485 差分、RS232 串口、接点、TTL 等多种方式对授时信号进行扩展。

➢ 多卫星系统接入，以及不同系统间的无缝切换，保证了授时系统的安全性及可靠性。

目前支持接入GPS、北斗。

➢ 采用LED 显示屏，具有高亮度、广视角、耐环境、长寿命等优点。

➢ 使用上端设置软件，更方便输出配置、参数保存。

➢ 通用数据存储卡，记录时钟系统运行信息。

➢ 机架式结构，19 英寸标准机箱，安装使用方便。

一.4引用标准
➢ GJB2242-1994 ➢ GJB2991-1997 时统设备通用规范B 时间码接口终端
➢ GB/T15527-1995 船用全球定位系统（GPS）接收通用技术条件
➢ GB11014-1990 ➢ GB/T6107-2000
设备之间的接口平衡电压数字接口电路的电气特性
使用串行二进制数据交换的数据终端设备和数据电路终接
➢ GB/T14429-1993 远动设备和系统术语
➢ GB/T16435-1996 远动设备和系统接口
➢ GB/T17463-1998 远动设备和系统性能要求
➢ GB/T13926-2002 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性➢ IEC 870-5-5 6.7 节基本应用功能时间同步
➢ IEC 870-5-103 7.4.2 节时间同步
➢ HD/01-2002
➢
一.5整机指标
1.5.1电气参数《华东电网时间同步系统技术规范》《电力时间同步系统技术规范》
➢ 输入电压：AC85－265V
DC100－280V ➢ 交流频率：50Hz±5Hz ➢ 直流纹波：<10%
➢ 功耗：
➢ 防护：1.5.2环境参数<30W
防浪涌、输入滤波
➢ 储存温度：-25－+75℃
➢ 运行温度：-5－+45℃（室内）
➢ 相对湿度：<95%（不结露）
➢ 大气压力：86KPa－106KPa
➢ 运行环境：无腐蚀性气体及导电尘埃、无严重霉菌存在、无剧烈振动源
1.5.3电磁兼容
➢ 绝缘性能：GB/T13926-2002 Ⅲ级
➢ 抗高频干扰：GB/T 15153.1-1998 Ⅲ－Ⅳ级
➢ 抗快速瞬变干扰：GB/T 17626.4-1998 Ⅲ级
➢ 抗静电放电干扰：GB/T 15153.1-1998 Ⅲ级
➢ 抗磁场干扰：GB/T 17626.8-1998 Ⅴ级
➢ 抗浪涌干扰：GB/T 15153.1-1998 Ⅲ级
1.5.4结构尺寸
➢ 2U 型：标准19 英寸2U 机箱，宽482.6mm 高88.9mm 深215mm
➢ 4U 型：标准19 英寸4U 机箱，宽482.6mm 高177.8mm 深215mm
1.5.5性能指标
➢ MTBF：平均无故障时间，≥50000小时
➢ MTTR：平均维修时间，小于30min，支持热插拔
二系统组成模式
二.1组成及配置原则
YJD-2000 卫星同步时钟是基于单一功能的接口模块设计的，配合标准机箱能组合出多
种类型的授时装置。

如：配置主控模块成为卫星时钟主钟，配置守时模块成为卫星时钟子钟，配置网络模块成为卫星时钟网络服务器，类似的还有卫星时钟串口服务器，IRIG-B码服务器，各类授时信号扩展箱等等(各类型装置的组成图见附录)。

卫星同步时钟系统由卫星同步主钟、授时信号扩展箱及时间信号传输通道组成。

授时信号具备TTL、空接点、IRIG-B（AC）、RS485 差分、RS232 串口、光纤、网络等方式输出。

变电站的使用中，全站应配置一套卫星同步时钟系统，宜采用集中组屏的方式安装。

在500kV 变电站，可在主控制室配置一面对时主机柜，按保护小室为单位在各小室配置一面对时扩展柜。

在220kV 及以下等级变电站，可在主控室配置一面对时系统柜。

对各测控、保护装置、主单元（管理机、主CPU 等）、故障录波、信息管理子站、电量计费系统、监控系统等等全站所有需要接收时钟同步信号的装置及系统，优先选用IRIG-B对时点对点接入。

不具备IRIG-B 接入时应采用硬对时点对点接入、时间信息采用串口（或相应管理机）/网络等软对时方式获取。

IRIG-B 差分支持一对多方式对时（通常一面柜提供一路IRIG-B 差分对时），空接点（在同一参考电压时）允许一对多方式接入（通常一面柜提
供一路）。

卫星同步时钟系统根据组成方式，可分为单钟模式、子钟模式、多钟冗余模式、子母钟模式、扩展箱模式等。

二.2其他模式
其他组合方式可以视具体应用场合灵活组合。

二.3典型配置组屏图
YJD-2000 卫星同步时钟系统
三.1主控模块
3.1.1GPS卫星接收模块三技术指标
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➢ 接收载波频率：1575.42MHz ➢ 接收灵敏度：捕获﹤-130dBm
跟踪﹤-133dBm
➢ 同时跟踪：➢ 捕获时间：装置冷起动时，不少于4 颗卫星装置热起动时，不少于1 颗卫星可同时跟踪8-12 颗GPS 卫星
装置冷起动时，﹤29S
装置热起动时，﹤1S
➢ 前沿准确度：信号锁定状态：UTC±50nS
全站所有最终出口：﹤50nS (1PPS 相对于UTC 时间)
3.1.2北斗卫星收发模块
➢ 接收载波频率：2491.75MHz，发射：1615.68 MHz
➢ 接收灵敏度：-127.6dBmW
➢ 捕获时间：
➢ 授时精度：冷启动首捕时间< 2s，失锁重捕时间< 1s，自动定位时间< 3 min，自动授时时间<3 min
信号锁定状态：UTC±20nS（双向），UTC±100nS（单向）
全站所有最终出口：﹤50nS (1PPS 相对于UTC 时间)
3.1.3守时模块
➢ 授时精度：信号锁定状态：UTC±50nS
全站所有最终出口：﹤50n S(1PPS 相对于UTC 时间)
三.2输出模块
3.2.1光纤输出
➢ 上沿时间：<35ns
➢ 时间准确度：UTC±0.5μS（时码前沿相对于PPS）
➢ 码元准度：±1μS（最终出口）
➢ 报文格式：见附录
➢ 输出接口：多模，ST 接口
单模，SC 接口
➢ 输出类型：PPS、PPM、PPH、IRIG-B 时码、报文、系统状态等
3.2.2TTL输出
➢ 准时沿：上升沿，上升时间≤10nS
下降沿，下降时间≤10nS
➢ 时间准确度：上升沿，≤1μs（最终出口）
下降沿，≤1μs（最终出口）
➢ 脉冲宽度：1mS-999mS 可设置
➢ 输出方式：光隔离+电源隔离，TTL 电平有源输出
➢ 输出负载：50Ω/600Ω
➢ 输出接口：BNC 同轴输出
➢ 输出类型：PPS、PPM、PPH、IRIG-B 时码等
3.2.3空接点输出
➢ 准时沿：上升沿，上升时间≤100nS
下降沿，下降时间≤100nS
➢ 时间准确度：上升沿，≤2μs（最终出口）
下降沿，≤2μs（最终出口）
➢ 脉冲宽度：2mS－1000mS 可设置
➢ 输出方式：固态继电器，空接点输出
➢ 输出负载：DC300V，3A
DC110V，3A
➢ 输出接口：凤凰端子
➢ 输出类型：PPS、PPM、PPH、IRIG-B 时码、定时、状态等
3.2.4IRIB-B（AC）输出
➢ 时间准确度：准时幅度变化点（斜率变化）≤5μS（最终出口）
➢ 调制方式：➢ 调制频率：ASK(1：3)，调制比2：1－6：1 连续可调1kHz
➢ 输出波形峰峰值：ASK(1V－10V)，可设置
➢ 相位误差：➢ 输出方式：➢ 输出负载：➢ 输出接口：➢ 输出类型：<0.1 度
变压器隔离
50Ω/600Ω
BNC 同轴输出IRIG-B（AC）时码
3.2.5RS485差分输出
➢ 上沿时间：70%VCC，<35ns
➢ 时间准确度：UTC±0.5μS（时码前沿相对于PPS）
➢ 码元准度：±1μS（最终出口）
➢ 电气特性：符合EIA/485（CCITT 建议V.28）
符合GB-11014-90（CCITT 建议V.11）➢ 报文格式：见附录
➢ 通讯速率：300－115200bps，可设定
➢ 输出方式：光隔离+电源隔离
➢ 输出接口：凤凰端子
9 针D 型公插座
➢ 输出类型：PPS、PPM、PPH、IRIG-B 时码、报文、系统状态等
3.2.6RS232串口输出
➢ 上沿时间：70%VCC，<35ns
➢ 时间准确度：UTC±0.5μS（时码前沿相对于PPS）
➢ 码元准度：±1μS（最终出口）
➢ 电气特性：GB/T6107-2000（CCITT 建议V.28）
➢ 报文格式：见附录
➢ 通讯速率：300－115200bps，可设定
➢ 输出方式：光隔离+电源隔离
➢ 输出接口：9 针D 型公插座
凤凰端子
➢ 输出类型：PPS、PPM、PPH、IRIG-B 时码、报文、系统状态等
3.2.7RJ45网络输出
➢ 时间准确度：广域网，100mS－1000mS
城域网，10mS－100mS
局域网，200μS－10mS
➢ 输出接口：RJ45 物理连接器
➢ 网络类型：以太网10/100M 自适应
➢ 输出类型：NTP、SNTP、UDP/IP、TCP/IP、系统状态等
三.3特需模块
3.3.1频率测量
➢ 周波精度：2/1000000（四位小数）
➢ 电压范围：40V－400V
➢ 频率范围：45Hz－65Hz
➢ 响应时间：<1S
YJD-2000 卫星同步时钟系统—产品简介
3.3.2数据存储
➢ 接口类型：SD 卡
➢ 存储容量：256MB、512MB
➢ 数据格式：FAT16
➢ 数据类型：存储周波、电钟历史值、运行记录等
3.3.3状态输出
➢ 输出方式：固态继电器，空接点输出
➢ 输出负载：DC300V，3A
➢ 输出接口：凤凰端子
➢ 输出内容：电源中断、基准消失、自检出错等
3.3.4定位功能
➢ 定位时间：重新捕获，<2sec
自动搜索，90sec
➢ 水平精度：单点定位误差﹤15m
➢ 垂直精度：海拔误差﹤150m
➢ 磁场异动指数：﹤0.1
➢ 输出信息：经度、纬度、高度等
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