專利名稱：電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力系統(tǒng)綜合自動化技術領域，特別是涉及到一種電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置。
背景技術：
時鐘同步是電力綜合自動化系統(tǒng)的一項基本要求，時鐘出現(xiàn)誤差時將不能使站間或系統(tǒng)間在統(tǒng)一時間基準上進行數(shù)據(jù)分析與比較，也就無法分清事故先后動作順序，嚴重時還影響事后正確分析和故障判斷。6KV線路配網(wǎng)自動化改造后，其后臺時鐘為本機系統(tǒng)時間，由變電站通信管理器通過以太網(wǎng)向本站W(wǎng)AT02型前臺微機裝置進行軟對時，由于通信管理器未接入GPS統(tǒng)一授時，其本地時鐘走時精度低日誤差超過2秒與標準時間相差較大，無法保障時鐘同步。此外，6KV配網(wǎng)自動化改造試運行初期，以太網(wǎng)通信不暢問題暫未徹底解決，數(shù)據(jù)傳輸延緩現(xiàn)象時常發(fā)生。因此，采用IRIG-B碼數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳輸對時方案，產(chǎn)生數(shù)據(jù)流較大，同樣不能及時有效的將時鐘同步信號傳輸?shù)角芭_各微機裝置中，而且還會加重原網(wǎng)絡傳輸負擔，造成通信受阻，嚴重時還影響其他信息的傳輸或后臺操作。在申請?zhí)枮镃N03222435. 4的專利申請中所述的電力系統(tǒng)授時裝置，以及其他現(xiàn)有的電力系統(tǒng)衛(wèi)星授時技術中，其電路的實現(xiàn)方案均是由GPS授時模塊，主控電路、通信數(shù)據(jù)處理電路、顯示部分、電源部分等電路組成，將主站時間信息通過TCP/IP以太網(wǎng)或CAN總線逐級向下傳送的方式。其中，有些授時裝置還采用了溫補晶振或銣原子鐘作為時間基準，并以雙星冗余授時方式校準本地時鐘，并且富余了更多的輸出接口，使得設備造價居高不下。作為6KV配網(wǎng)自動化小系統(tǒng)中，因各站前臺微機模塊裝置數(shù)量相對較少，加之以上提到的通信傳輸問題，應用現(xiàn)有衛(wèi)星授時設備，通過主站以太網(wǎng)集中軟對時方案顯然不適合，而采用各站獨立GPS硬對時方案，按照現(xiàn)有授時設備的造價對于小系統(tǒng)而言，投入成本過高，很不經(jīng)濟。為此我們發(fā)明了一種新的電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置，解決了以上技術問題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種成本低廉的電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置。本實用新型的目的可通過如下技術措施來實現(xiàn)電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置，該電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置包括GPS接收模塊、主控模塊MCU、RS232通信模塊和IPPS脈沖輸出模塊，該GPS接收模塊連接于該主控模塊MCU，并接收來自衛(wèi)星的時間信息，該RS232通信模塊連接于該主控模塊MCU，并實現(xiàn)TTL/RS232的電平轉換和隔離，該主控模塊MCU為核心控制模塊，該IPPS脈沖輸出模塊連接于該GPS接收模塊，產(chǎn)生發(fā)送硬對時的脈沖信號，并與該GPS接收模塊實現(xiàn)隔離。本實用新型的目的還可通過如下技術措施來實現(xiàn)該電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置還包括液晶顯示模塊，該液晶顯示模塊連接于該主控模塊MCU，并用于工作狀態(tài)顯示。[0008]該電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置還包括AC/DC電源模塊，該AC/DC電源模塊用于進行220V/12V、5V的電源轉換，為該電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置提供所需的低壓直流電源。該GPS接收模塊為GS-87型瑟夫三代衛(wèi)星授時接收模塊。該主控模塊MCU為AVR的八位微處理器芯片，型號為ATMEGA8515。本實用新型中的電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置，根據(jù)6KV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)需求，提供了一種低成本GPS衛(wèi)星同步授時解決方案，本實用新型主要實現(xiàn)站間前臺微機單元裝置的GPS硬對時，同時亦能通過RS232串口實現(xiàn)變電站后臺PC系統(tǒng)時鐘同步。本實用新型中的電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置采用普及型GPS授時模塊和AVR新型八位微處理器，在確保性能前提下，大幅度降低了成本。并采用模塊式結構組合，突出脈沖硬對時并行輸出功能，缺省其他富余的通信接口，簡化了電路結構，進一步控制了成本，便于普及GPS授時裝置在中小電力系統(tǒng)中應用。

圖1為本實用新型的電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置的一具體實施例結構圖；圖2為本實用新型的電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置的一具體實施例的接線原理圖；圖3為本實用新型的電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置的一具體實施例的在配網(wǎng)自動化中的示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。如圖1所示，圖1為本實用新型的電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置的結構圖。該電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置GPS接收模塊1、主控模塊MCU2、RS232通信模塊3、IPPS脈沖輸出模塊4、液晶顯示模塊5和AC/DC電源模塊6組成。所屬GPS接收模塊I分別與主控模塊MCU2、IPPS脈沖輸出模塊4連接，主控模塊MCU2還與RS232通信模塊3、液晶顯示模塊5連接。GPS接收模塊I用于接收來自衛(wèi)星的時間信息，包括PPS信號、UTC時間碼，使用NMEA0183協(xié)議傳輸，主控模塊MCU2用于本裝置的核心控制，并完成GPS接收模塊I的NMEA0183協(xié)議中GPZDA語句的解析、時間轉換顯示驅動等，RS232通信模塊3用于完成TTL/RS232的電平轉換和隔離，IPPS脈沖輸出模塊4用于產(chǎn)生發(fā)送硬對時的脈沖信號，并與GPS接收模塊I實現(xiàn)隔離，增強驅動能力，液晶顯示模塊5用于工作狀態(tài)顯示，包括通信狀態(tài)、衛(wèi)星數(shù)據(jù)并突出本地時鐘顯示，AC/DC電源模塊6用于完成220V/12V、5V的電源轉換，為本裝置提供所需的低壓直流電源。圖2為本實用新型的電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置的一具體實施例的接線原理圖。在圖2所述的實施例中，所述GPS接收模塊為GS-87型瑟夫三代衛(wèi)星授時接收模塊，主控模塊MCU為AVR的八位微處理器芯片，型號為ATMEGA8515。圖3為本實用新型的電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置的一具體實施例的在配網(wǎng)自動化中的示意圖。從圖3中可以看出，本實用新型在變電站W(wǎng)AT02綜自系統(tǒng)中為硬對時方式并采用獨立通道，其硬對時是通過連接WAT02前臺微機裝置的空接點對時端子實現(xiàn)的，與后臺PC同步方案則采用RS232串口連接，經(jīng)PC上位機對時軟件完成后臺時間的同步，這些與綜自裝置的TCP/IP以太網(wǎng)通訊系統(tǒng)均相互獨立，不會對原系統(tǒng)造成任何不良影響。實施后，由于原IRIG-B碼本地對時不再使用，可將通信管理器中本地軟對時設置為停用狀態(tài)。因此，本實用新型的實施還有利于緩解目前通信數(shù)據(jù)傳輸延緩現(xiàn)象。本實用新型中，主控模塊MCU附加單片機程序即可實現(xiàn)本專利功能，單片機電路、串口通訊電路、液晶顯示模塊等均為本領域技術人員公知的電路，其電路原理在此不再敘述。
權利要求1.電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置，其特征在于，該電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置包括GPS接收模塊、主控模塊MCU、RS232通信模塊和IPPS脈沖輸出模塊，該GPS接收模塊連接于該主控模塊MCU，并接收來自衛(wèi)星的時間信息，該RS232通信模塊連接于該主控模塊MCU，并實現(xiàn)TTL/RS232的電平轉換和隔離，該主控模塊MCU為核心控制模塊，該IPPS脈沖輸出模塊連接于該GPS接收模塊，產(chǎn)生發(fā)送硬對時的脈沖信號，并與該GPS接收模塊實現(xiàn)隔離。
2.根據(jù)權利要求1所述的電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置，其特征在于，該電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置還包括液晶顯示模塊，該液晶顯示模塊連接于該主控模塊MCU,并用于工作狀態(tài)顯示。
3.根據(jù)權利要求1所述的電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置，其特征在于，該電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置還包括AC/DC電源模塊，該AC/DC電源模塊用于進行220V/12V、5V的電源轉換，為該電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置提供所需的低壓直流電源。
4.根據(jù)權利要求1所述的電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置，其特征在于，該GPS接收模塊為GS-87型瑟夫三 代衛(wèi)星授時接收模塊。
5.根據(jù)權利要求1所述的電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置，其特征在于，該主控模塊MCU為AVR的八位微處理器芯片，型號為ATMEGA8515。
專利摘要本實用新型提供一種電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置，該電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置包括GPS接收模塊、主控模塊MCU、RS232通信模塊和1PPS脈沖輸出模塊，該GPS接收模塊連接于該主控模塊MCU，并接收來自衛(wèi)星的時間信息，該RS232通信模塊連接于該主控模塊MCU，并實現(xiàn)TTL/RS232的電平轉換和隔離，該主控模塊MCU為核心控制模塊，該1PPS脈沖輸出模塊連接于該GPS接收模塊，產(chǎn)生發(fā)送硬對時的脈沖信號，并與該GPS接收模塊實現(xiàn)隔離。該電力綜合自動化系統(tǒng)的衛(wèi)星授時裝置解決了現(xiàn)有設電力系統(tǒng)授時裝置對于小系統(tǒng)而言成本過高的問題，采用普及型GPS授時模塊和AVR新型八位微處理器，并采用模塊式結構組合，在保證性能的同時，簡化了電路結構，大幅度降低了成本。
文檔編號H02J13/00GK202916600SQ20122048468
公開日2013年5月1日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權日2012年1月30日
發(fā)明者劉洪衛(wèi), 仲崇山, 崔永謙, 賈慶華, 高本建, 馮正福, 董樹梅, 張秀瑾, 魏傳庭 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化集團勝利石油管理局電力管理總公司