pci授时卡（卫星授时卡）NTP网络授时卡介绍
pci授时卡（卫星授时卡）NTP网络授时卡介绍
京准电子科技官微——ahjzsz
一、概述
随着改革开放的不断深入，我国电力系统自动化技术得以快速地发展，为了做到系统内统一的管理和调度，整个系统对时间的统一性要求越来越高，同时对时间的同步精度要求也越来越高。我公司开发研制的HR系列GPS标准时间同步时钟是应用GPS技术授时的标准时间显示和发送的装置，专为电力系统对其监测、调控、保护、通信等各种设备提供统一的、高精度的时间信息。
HR 系列GPS时间同步主时钟主要用来接收GPS（全球定位系统）卫星信号，并向信号扩展装置提供时间基准信号。
二、工作条件
2.1装置环境条件
- Ø 2.1.1 工作温度：-5℃ ～+60 ℃
- Ø 2.1.2贮存温度: -40℃ ～ +65 ℃
- Ø 2.1.3湿度：<95%
2.2 电源输入
- Ø 直流供电：直流110V±10%
- Ø 交流供电：交流220V±10%
2.3抗干扰
- Ø 在雷击过电压、一次回路操作、开关场故障、二次回路操作及其它强干扰作用下，装置不误动作。
- Ø 装置快速瞬变干扰试验、高频干扰试验、辐射电磁场干扰试验、冲击电压试验和绝缘试验应符合标准GB/T13926-1992（工业过程测量和控制装置的电磁兼容性）
三、技术指标
GPS接收器
- 接收频率：1575.42MHz
- 接收灵敏度：捕获〈-130dBm，跟踪〈-130dBm
- 同时跟踪：正常状态下可同时跟踪8~12颗GPS卫星
装置冷起动时不小于4颗卫星；
装置热起动时不小于1颗卫星。
- 捕获时间：装置冷起动时小于20min，装置热起动时小于2min
功耗：≤15W
平均无故障间隔时间
(MTBF)≥40000小时，主时钟平均维修时间（MTTR）一般不大于30分，使用寿命不少于20年。正常使用条件下无须维护。
输出时间与协调世界时（UTC）时间同步准确度：≤500ns
时间同步信号电接口
- IRIG-B（AC）调制信号接口
载波频率：1kHz；
信号幅值峰-峰值：高：3-12V可调，低：符合3：1调制比要求；
输出阻抗：600欧姆，变压器隔离输出。
同步准确度：≤20us
- IRIG-B（DC）直流偏置信号接口
准时上升沿的时间准确度≤1us
- 时标脉冲输出
TTL电平
1） 1PPS脉冲信号
准时沿：上升沿，上升时间≤30ns；上升沿的时间准确度≤1us；
脉冲宽度： 130ms。
2） 1PPM脉冲信号
准时沿：上升沿，上升时间≤30ns；上升沿的时间准确度≤1us；
脉冲宽度： 130ms。
3） 1PPH脉冲信号
准时沿：上升沿，上升时间≤30ns；上升沿的时间准确度≤1us；
脉冲宽度： 130ms。
空接点
1） 1PPS脉冲信号
准时沿：上升沿，上升时间≤50ns；上升沿的时间准确度≤1us；
脉冲宽度： 130ms，允许外接电压：250V。
2） 1PPM脉冲信号
准时沿：上升沿，上升时间≤1us；上升沿的时间准确度≤3us；
脉冲宽度： 130ms，允许外接电压：250V。
3） 1PPH脉冲信号
准时沿：上升沿，上升时间≤1us；上升沿的时间准确度≤3us；
脉冲宽度： 130ms， 允许外接电压：250V。
- 时间报文
数据位：8位，起始位：1位，停止位：1位，校验位：无
接口标准：RS232或RS422/485
数据位：8位（数据为压缩BCD码，字符为ASCⅡ码）
波特率：4800
输出报文格式：
<B>HHMMSSYYYYM2M2DD<F>FFF1F1F2F2<C>H1H1M1M1S1S1$<CR>
其中:<B>为起始符，42H，<F>为工频标志，46H，<C>为周波标志，43H，$为定位标志，当GPS时钟收到卫星信号时该位为$，24H，失步时该位为#，23H，<CR>为结束标志，0DH，以上均为ASCⅡ码。
HHMMSSYYYYM2M2DD分别为北京时间的时、分、秒、年、月、日, FF为周波数的整数部分, F1F1为周波数的小数点后第一、第二位小数, F2F2为周波数的小数点后第三、第四位小数；H1H1M1M1S1S1为周波钟的时、分、秒；以上数据均为压缩BCD码。每秒发送一次，共18字节。
例：2006年6月15日23时19分47秒，所测工频为49.9983Hz，周波钟为23时19分46秒，与卫星同步，所发报文为
42H 23H 19H 47H 20H 06H 06H 15H 46H 49H 99H 83H 43H 23H 19H 46H 24H 0DH
串行数据通道接口：RS-232
接口RS-232电气特性符号GB/T6107-2000（ITU-T建议V.28）；
四、装置的输入输出节点
1路RS-232串口输出
1路TTL电平PPS输出
配有一个易于安装的天线。有源天线头封装在长约100mm直径约30mm高的塑料圆盘内，天线的导引线是低损耗同轴电缆。天线长度为30米。
五、引用标准
本方案提供装置的设计、制造、检查、试验及特性都遵照最新版本的下列标准和规定进行。
- Ø GJB2242-1994 时统装置通用规范
- Ø GJB2991-1997 B时间码接口终端
- Ø GB/T15527-1995 船用全球定位系统（GPS）接收通用技术条件
- Ø GB11014-1990 平衡电压数字接口电路的电气特性
- Ø GB/T6107-2000 使用串行二进制数据交换的数据终端装置和数 据电路终接装置之间的接口
- Ø GB/T16435-1996 远动装置和系统接口
- GB/T17463-1998 远动装置和系统性能要求
- GB/T13926-1992 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性
六、结构
1．立面结构示意图
1. PPS指示灯
2.RS232串口
3．秒脉冲接口
4．GPS天线输入接口
2、操作步骤
（1）将计算机断电。
（2）拧下板卡上天线接头的固定螺丝，将板卡插到微机的PCI 插槽上。拧上天线固定螺丝和挡板固定螺丝。
（3）架设好天线后连接到PCI 板卡的天线接头上。
（4）连接好串口线，注意不要带电拔插，以免损坏芯片。
接通电源， PPS指示灯（绿）长亮，表示GPS正在搜索卫星，尚不能提供精确的时间， 秒脉冲输出接口无输出。当GPS跟踪上卫星后，PPS灯每秒闪亮一次，秒脉冲输出接口输出高精度秒脉冲（TTL），串口输出精确数据。
七、使用说明
1、开机步骤
1.天线架设方法
l 为保证GPS同步时钟能时刻跟踪尽可能多的卫星信号，必须将天线的蘑菇头拧在天线支架上，用膨胀螺栓将支架固定在视野尽可能开阔的地方。天线电缆铺设转弯半径不易过小，天线电缆长度是根据天线增益严格设计，不得剪断、延长、缩短或加装接头。
l 天线应面对整个天空，以便可直视头顶所有可见的卫星。天线不论口径尺寸大小，都应尽可能架设在当地开阔空旷地最高处，避开山坡、树林、高层建筑物、
铁塔、高压输电线等对天线波束的阻挡。天线主波束方向上应有足够的视界，天线正前方应有尽可能宽的视角。一般要求以天线基点为参考，对障碍物最高点所成的夹角小于3度。
l 线的架设位置应避开风口，以减小天线的风载。在多雷雨地区，天线的架设位置应避开雷击多发地点，同时要采取多种避雷措施。
l 避雷器的使用（选配器件）：为防止天线遭受雷击，天线上方应安装避雷针，在雷雨季节到来之前必须仔细检查避雷接地系统是否良好。也可选配我公司生产的专用避雷器。
2.天线馈线接到后面板天线输入插座上，按需要把1PPS，1PPM，1PPH以及RS－232串行接口信号用合适的电缆与各终端设备接好，把电网的交流220V电压接到后面板的周波钟插座上（天线必须在开机前接好，后面板上的线严禁带电插拔）。
3.电源线接到匹配的电源上。
4.接通电源开关，此时电源指示灯亮，液晶显示屏显示公司名称和电话号码，表示机器初始化工作正常，正在搜索GPS卫星。
5.装置初上电，未跟踪上卫星时，只有POWER灯亮， PPS灯每秒闪亮，整分时PPM灯亮，整时时PPH灯亮，GPS灯灭，ALARM灯亮。跟踪上卫星后GPS灯亮，ALARM灯灭，系统进入正常工作状态。系统工作异常时，ALARM灯亮，GPS灯灭。
2、数据接口输出引脚如下图所示:
RS-232
2---RXD
3---TXD
5---GND
八、故障处理
1、打开电源开关，若液晶无任何显示，请检查电源是否有电，电源线、电源插座及保险管等接触是否良好。
2、串口无信息输出时，请检查串口线引脚是否正常，接口与装置连接状态是否良好，通信格式及波特率设定是否正确。
3、长时间不定位，请检查天线安装是否正确，天线接口与装置连接是否牢固。
九、特别提示（安全敬告）
1．安装调试前，请仔细阅读本手册的内容。
2．非专业人员请勿随意打开装置机箱，不能改动任何跳线设置或拨码开关的位置，以免影响装置的正常工作。
3．避免金属线头（丝）或其他金属物体落入机箱中，以防止短路或其他故障的发生。
4．装置运行过程中，不可随意按动装置中的任何按钮。
5、天线的安装应符合使用说明中的要求，并在开机前接好。天线严禁剪断、延长、缩短或加装接头。
6、装置后面板的连线严禁带电拔插。
7、装置安装完毕后应认真检查各接口连接是否正确、紧固。
