CN202916600U - 电力综合自动化***的卫星授时装置 - Google Patents

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刘洪卫
仲崇山
崔永谦
贾庆华
高本建
冯正福
董树梅
张秀瑾
魏传庭
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Abstract

本实用新型提供一种电力综合自动化***的卫星授时装置，该电力综合自动化***的卫星授时装置包括GPS接收模块、主控模块MCU、RS232通信模块和1PPS脉冲输出模块，该GPS接收模块连接于该主控模块MCU，并接收来自卫星的时间信息，该RS232通信模块连接于该主控模块MCU，并实现TTL/RS232的电平转换和隔离，该主控模块MCU为核心控制模块，该1PPS脉冲输出模块连接于该GPS接收模块，产生发送硬对时的脉冲信号，并与该GPS接收模块实现隔离。该电力综合自动化***的卫星授时装置解决了现有设电力***授时装置对于小***而言成本过高的问题，采用普及型GPS授时模块和AVR新型八位微处理器，并采用模块式结构组合，在保证性能的同时，简化了电路结构，大幅度降低了成本。

Description

电力综合自动化***的卫星授时装置
技术领域
本实用新型涉及电力***综合自动化技术领域，特别是涉及到一种电力综合自动化***的卫星授时装置。 
背景技术
时钟同步是电力综合自动化***的一项基本要求，时钟出现误差时将不能使站间或***间在统一时间基准上进行数据分析与比较，也就无法分清事故先后动作顺序，严重时还影响事后正确分析和故障判断。6KV线路配网自动化改造后，其后台时钟为本机***时间，由变电站通信管理器通过以太网向本站WAT02型前台微机装置进行软对时，由于通信管理器未接入GPS统一授时，其本地时钟走时精度低日误差超过2秒与标准时间相差较大，无法保障时钟同步。此外，6KV配网自动化改造试运行初期，以太网通信不畅问题暂未彻底解决，数据传输延缓现象时常发生。因此，采用IRIG-B码数据通过以太网传输对时方案，产生数据流较大，同样不能及时有效的将时钟同步信号传输到前台各微机装置中，而且还会加重原网络传输负担，造成通信受阻，严重时还影响其他信息的传输或后台操作。 
在申请号为CN03222435.4的专利申请中所述的电力***授时装置，以及其他现有的电力***卫星授时技术中，其电路的实现方案均是由GPS授时模块，主控电路、通信数据处理电路、显示部分、电源部分等电路组成，将主站时间信息通过TCP/IP以太网或CAN总线逐级向下传送的方式。其中，有些授时装置还采用了温补晶振或铷原子钟作为时间基准，并以双星冗余授时方式校准本地时钟，并且富余了更多的输出接口，使得设备造价居高不下。作为6KV配网自动化小***中，因各站前台微机模块装置数量相对较少，加之以上提到的通信传输问题，应用现有卫星授时设备，通过主站以太网集中软对时方案显然不适合，而采用各站独立GPS硬对时方案，按照现有授时设备的造价对于小***而言，投入成本过高，很不经济。为此我们发明了一种新的电力综合自动化***的卫星授时装置，解决了以上技术问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种成本低廉的电力综合自动化***的卫星授时装置。   
本实用新型的目的可通过如下技术措施来实现：电力综合自动化***的卫星授时装置，该电力综合自动化***的卫星授时装置包括GPS接收模块、主控模块MCU、RS232通信模块和1PPS脉冲输出模块，该GPS接收模块连接于该主控模块MCU，并接收来自卫星的时间信息，该RS232通信模块连接于该主控模块MCU，并实现TTL/RS232的电平转换和隔离，该主控模块MCU为核心控制模块，该1PPS脉冲输出模块连接于该GPS接收模块，产生发送硬对时的脉冲信号，并与该GPS接收模块实现隔离。
本实用新型的目的还可通过如下技术措施来实现：
该电力综合自动化***的卫星授时装置还包括液晶显示模块，该液晶显示模块连接于该主控模块MCU，并用于工作状态显示。
该电力综合自动化***的卫星授时装置还包括AC/DC电源模块，该AC/DC电源模块用于进行220V/12V、5V的电源转换，为该电力综合自动化***的卫星授时装置提供所需的低压直流电源。
该GPS接收模块为GS-87型瑟夫三代卫星授时接收模块。
该主控模块MCU为AVR的八位微处理器芯片，型号为ATMEGA8515。
本实用新型中的电力综合自动化***的卫星授时装置，根据6KV配网自动化***需求，提供了一种低成本GPS卫星同步授时解决方案，本实用新型主要实现站间前台微机单元装置的GPS硬对时，同时亦能通过RS232串口实现变电站后台PC***时钟同步。本实用新型中的电力综合自动化***的卫星授时装置采用普及型GPS授时模块和AVR新型八位微处理器，在确保性能前提下，大幅度降低了成本。并采用模块式结构组合，突出脉冲硬对时并行输出功能，缺省其他富余的通信接口，简化了电路结构，进一步控制了成本，便于普及GPS授时装置在中小电力***中应用。
附图说明
图1为本实用新型的电力综合自动化***的卫星授时装置的一具体实施例结构图； 
图2为本实用新型的电力综合自动化***的卫星授时装置的一具体实施例的接线原理图；
图3为本实用新型的电力综合自动化***的卫星授时装置的一具体实施例的在配网自动化中的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。 
如图1所示，图1为本实用新型的电力综合自动化***的卫星授时装置的结构图。该电力综合自动化***的卫星授时装置GPS接收模块1、主控模块MCU2、RS232通信模块3、1PPS脉冲输出模块4、液晶显示模块5和AC/DC电源模块6组成。所属GPS接收模块1分别与主控模块MCU2、1PPS脉冲输出模块4连接，主控模块MCU2还与RS232通信模块3、液晶显示模块5连接。GPS接收模块1用于接收来自卫星的时间信息，包括PPS信号、UTC时间码，使用NMEA0183协议传输，主控模块MCU2用于本装置的核心控制，并完成GPS接收模块1的NMEA0183协议中GPZDA语句的解析、时间转换显示驱动等，RS232通信模块3用于完成TTL/RS232的电平转换和隔离，1PPS脉冲输出模块4用于产生发送硬对时的脉冲信号，并与GPS接收模块1实现隔离，增强驱动能力，液晶显示模块5用于工作状态显示，包括通信状态、卫星数据并突出本地时钟显示，AC/DC电源模块6用于完成220V/12V、5V的电源转换，为本装置提供所需的低压直流电源。
图2为本实用新型的电力综合自动化***的卫星授时装置的一具体实施例的接线原理图。在图2所述的实施例中，所述GPS接收模块为GS-87型瑟夫三代卫星授时接收模块，主控模块MCU为AVR的八位微处理器芯片，型号为ATMEGA8515。
图3为本实用新型的电力综合自动化***的卫星授时装置的一具体实施例的在配网自动化中的示意图。从图3中可以看出,本实用新型在变电站WAT02综自***中为硬对时方式并采用独立通道，其硬对时是通过连接WAT02前台微机装置的空接点对时端子实现的，与后台PC同步方案则采用RS232串口连接，经PC上位机对时软件完成后台时间的同步，这些与综自装置的TCP/IP以太网通讯***均相互独立，不会对原***造成任何不良影响。实施后，由于原IRIG-B码本地对时不再使用，可将通信管理器中本地软对时设置为停用状态。因此，本实用新型的实施还有利于缓解目前通信数据传输延缓现象。
本实用新型中，主控模块MCU附加单片机程序即可实现本专利功能，单片机电路、串口通讯电路、液晶显示模块等均为本领域技术人员公知的电路，其电路原理在此不再叙述。

Claims (1)

1.电力综合自动化***的卫星授时装置，其特征在于，该电力综合自动化***的卫星授时装置包括GPS接收模块、主控模块MCU、RS232通信模块和1PPS脉冲输出模块，该GPS接收模块连接于该主控模块MCU，并接收来自卫星的时间信息，该RS232通信模块连接于该主控模块MCU，并实现TTL/RS232的电平转换和隔离，该主控模块MCU为核心控制模块，该1PPS脉冲输出模块连接于该GPS接收模块，产生发送硬对时的脉冲信号，并与该GPS接收模块实现隔离。
2．根据权利要求1所述的电力综合自动化***的卫星授时装置，其特征在于，该电力综合自动化***的卫星授时装置还包括液晶显示模块，该液晶显示模块连接于该主控模块MCU，并用于工作状态显示。
3．根据权利要求1所述的电力综合自动化***的卫星授时装置，其特征在于，该电力综合自动化***的卫星授时装置还包括AC/DC电源模块，该AC/DC电源模块用于进行220V/12V、5V的电源转换，为该电力综合自动化***的卫星授时装置提供所需的低压直流电源。
4．根据权利要求1所述的电力综合自动化***的卫星授时装置，其特征在于，该GPS接收模块为GS-87型瑟夫三代卫星授时接收模块。
5．根据权利要求1所述的电力综合自动化***的卫星授时装置，其特征在于，该主控模块MCU为AVR的八位微处理器芯片，型号为ATMEGA8515。
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